• Title/Summary/Keyword: 흡기계

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A Numerical Study on the Generation and Propagation of Intake Noise in the Reciprocating Engine (엔진 흡기계의 소음발생 및 전파에 관한 수치연구)

  • 김용석;이덕주
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.65-70
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    • 1996
  • 엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

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Measurement of acoustic impedance from the transmission coefficients of porous woven hoses in engine intake systems (엔진 흡기계에 쓰이는 다공형 직조관의 음향 임피던스 측정)

  • Park Chul-Min;Ih Jeong-Guon;Nakayama Y.;Kitahara S.;Takao H.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.371-374
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    • 2001
  • 내연기관의 흡기 소음을 줄이기 위한 효과적인 소음 제어 요소로서 다공형 직조관(porous woven hose)이 널리 사용된다. 직조관이 사용된 흡기계의 음향 특성을 예측하기 위해서는 직조관의 임피던스(acoustic wall impedance)에 대한 정보를 알아야 한다. 그러나, 높은 저항(resistance), 두께, 곡률, 비균질성 등의 특수한 음향학적/구조적 특성 때문에 직조관의 임 피던스를 정확하게 측정하는 것은 쉽지 않다. 본 연구에서는 소음기의 전달손실(transmission loss)을 측정하는데 널리 사용되는 간단한 측정장치를 이용하여 직조관의 임피던스를 측정하였다. 측정된 임피던스에 대해 직조상태를 나타내는 인자와 주파수를 독립 변수로 사용하여 curve-fitting을 수행하여, 직조상태가 다른 직조관의 임피던스를 예측하였다. 이렇게 예측된 임피던스로부터 실제 사용되는 범위 내에서 임의의 길이를 가지는, 직조상태가 다른 직조관의 전달 손실을 예측하였고, 측정된 전달손실과 비교하여, 잘 일치하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 직조관의 음향 특성을 파악하고, 직조관이 사용된 자동차 흡기계의 음향성능을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

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Theoretical Approach for the Decision of an Car Resonator's Position (자동차 흡기계 공명기 위치 결정을 위한 이론적 접근)

  • 이장명;임학종
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.4
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    • pp.701-708
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    • 1997
  • Up to now, numerical methods such as Finite Element Method(FEM) or Boundary Element Method(BEM) have been widely used to find the optimized resonator's position during designing a car intake system. However, these methods are not useful at the first stage of car design since it is not easy to change a numerical model consist of a large mesh size. A software has been developed to cover the defects using 4-pole parameter method. The software is running at Windows 95 environment for a user's convenience. To show its usefulness, it is applied to a real automobile intake system.

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Development of Low Noise Intake System using Taguchi Method (다구찌법을 이용한 자동차 흡기계의 저소음화에 대한 연구)

  • 오재응;조용구;이규태
    • Journal of KSNVE
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    • v.11 no.2
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    • pp.234-240
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    • 2001
  • Recently, the regulations from the government and the concerns of people be raised to the interest in exhaust and intake noise of passenger car as much as other vehicles. In these demands, performance prediction software was developed in this paper. In this study, Robust design was used for improving the noise reduction capacity of intake system with the performance prediction software. On the basis of the existing design, length and radius of each component that was thought to be effective to the performance of intake system was selected. At first, factors are arranged by using Ll8 table of orthogonal array and then optimum value can be obtained by modified Ll6 table of orthogonal array.

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The Robust Design with Column Merging Method for the Optimal Design of Low Noise Intake System (강건설계와 열합병법을 이용한 세분화한 흡기계 저소음 최적설계)

  • 오재응;차경준;한정순;박영선;진정언
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.12 no.10
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    • pp.773-784
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    • 2002
  • This paper proposes an optimal design to improve the performance of the intake system by reducing the noise. We adapt the Taguchi method and column merging method for the above design. At the first stage of the design, the length and radius of each component of the current intake system are selected as control factors. Then the $L^{18}$ table of orthogonal array is used to get the effective main factors. At the second stage, the $L^{16}$ table of orthogonal array and the column merging method is combined to analyze subdivided significant factors. We know that the robust design with the column merging method provides better design for noise of intake system than the robust design itself.

The Optimal Design for Noise Reduction of the Intake System in Automobile Using DACE Model (전산 실험 모형을 적용한 자동차 흡기계의 소음 저감에 대한 최적 설계)

  • Ryu, Je-Seon;Jin, Jung-Un;Cha, Kyung-Joon;Oh, Jae-Eung;Sim, Hyoun-Jin
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.15 no.10 s.103
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    • pp.1123-1130
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    • 2005
  • We propose an optimal design to improve the capacity by reducing the noise of the intake system. The length and radius of each component of the current Intake system are selected as control factors. We accept the output from computer simulator with orthogonal arrays. Then, the Kriging estimates are computed. From this, we exploit the optimal design of the intake system by adapting simulated annealing. From the results of this optimal design, we conclude that Kriging method with the orthogonal arrays is the efficient method for Design and Analysis of Computer Experiments and we propose the useful results for the low noise intake system.

KS 규격 안에 따른 터보분자펌프의 성능시험

  • 박미영;인상렬
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.46-46
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    • 1999
  • 터보분자펌프(turbomolecular pump, TMP)는 각종 연구장비, 반도체 제조장치, 가속기, 핵융합 실험 장치 등 여러 분야에서 가장 널리 쓰이는 고진공 펌프로서 자리잡고 있다. 이런 TMP의 광범위한 사용에도 불구하고 성능평가에 관한 통일된 규격이 마련되어 있지 않다. 국제 규격협회(ISO)의 터보분자펌프 성능평가방법 시안을 토대로 제정중인 KS 규격은 아직 실험적인 근거를 자체적으로 가지고 있지 못하므로 앞으로 각 항목들에 대한 많은 실험이 수행되어야 한다. TMP의 성능을 나타내 주는 항목들 중 배기속도(pumping speed)와 압축비(compression ratio)는 가장 중요한 것들로서 다른 고진공 펌프 및 TMP 상호간의 성능을 비교할 수 있는 기본 항목이라 할 수 있다. 본 실험에서는 종래의 단순 TMP와 큰 기체유량에서도 안정된 배기속도를 유지하는 복합터보분자펌프(compound molecular pump, CMP)의 배기속도와 압축비 및 임계배압(critical backing pressure)을 KS 규격안대로 시험 평가하여 안의 평가방법과 기준의 타당성을 검토하고, 두 가지 다른 방식의 펌프에 적용할 수 있는지를 검토하였다. TMP 및 CMP 흡기구에 표준용기를 부착하고 수소 및 질소 기체를 사용하여 흡기구 압력을 변화시키면서 배기속도 및 압축비를 측정하고 배기구 압력을 변호시키면서 최대압축비 및 임계배압을 측정하였다. 흡기구의 압력측정에는 인출형 전리진공계(EG)를 사용하였고, 배기구의 압력측정은 전기용량의 격막진공계(CDG)와 피라니 진공계로 측정하였다. 진공계는 모두 회전식 점성진공계(SRG)로 교정한 후 사용하였다.

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A Study on the Optimum Design of Resonance Intake System For 4 Cylinder Diesel Engines (4실린더 디젤기관 공명 흡기계의 최적설계에 관한 연구)

  • 남정길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.22 no.6
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    • pp.836-843
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    • 1998
  • In this paper effects of resonator within intake manifold system on volumetric efficiency were investigated n the 4-cylinder and 4 stroke Diesel Engines. The effects of resonator system were analyzed on resonant speed and on volumetric efficiency for a complicated intake system with resonator was confirmed. And the optimum design method of the resonant system which had the overall high and flat characteristic of volumetric efficiecncy was proposed.

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자동차용 SI엔진의 개발 동향

  • 한봉훈;박찬준
    • Journal of the KSME
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    • v.30 no.6
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    • pp.564-571
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    • 1990
  • 최근의 기관은 DOHC 또는 SOHC로 4밸브나 5밸브를 채용하여 흡기계의 효율향상을 시도하고 있다. 그러나 고속성능에 중점을 두고 기관제원을 설정하게 되면서 저속 실용역에서 토크의 저하를 초래하는 경우가 많아지고 있으며 금후 이러한 문제의 해결에 많은 노력이 계속될 것으로 전망된다. 또한 전자기술의 발전과 자동차에 대한 적용 기술이 향상됨에 따라 앞으로 가변흡기 시스템, 가변밸브 타이밍, 가변 터보, 가변 기통수, 가변 압축비등 가변기술에 대한 연구개발이 더욱 활발히 이루어질 것이다.

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