• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.423-424
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• 2020

기후변화 규제에 대응하기 위해 자동차 산업에서는 엔진의 배기가스는 줄이고, 출력은 향상시키는 과급기를 필요로한다. 전동식 과급기에 필요한 압축기는 초고속의 모터회전이 필요하고, 압축기 전기모터의 속도, 회전자의 위치 추정을 위해서는 센서가 필요하다. 하지만 센서의 사용은 비용의 증가, 신뢰도저하 등과 같은 문제점들이 있고, 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 센서리스 방식들이 사용되고 있다. 본 논문에서는 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 전류모델 기반의 센서리스 방식으로 동기전동기(SPMSM)를 구동하는 0.8초 내로 90000rpm의 속도까지 도달하도록 시뮬레이션을 구현하였다.

• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.118-127
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• 2004

본 연구는 배기량이 16.7ι인 V8형 터보차져 인터쿨러 직접분사식 디젤기관에서 흡기포트의 선회유동과 연료분사계 및 과급기가 기관성능 및 배출가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하며 성능을 개선하는데 있다. 일반적으로 기관의 출력을 높이기 위하여 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 과급공기를 냉각시켜 과급효율을 더욱 높인 TCI디젤기관이 보편화되고 있다 본 연구의 결과로서 흡기포트의 선회비가 2.25인 경우에서 압축비 17.5, re-entrant 8.5$^{\circ}$ 형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.33*3+$\Phi$0.35*2, 노즐돌출량 3.18mm, 분사시기 BTDC 12$^{\circ}$CA, 과급기 T042(압축기 0.6A/R+46Trim, 터빈 1.0A/R+57Trim)경우가 기관성능 및 NO$_{x}$ 농도의 배출특성을 고려할 때 운전영역에서 가장 우수하여 흡기포트, 분사계 및 과급기에 대한 각 인자를 적정화할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권5호
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• pp.229-234
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• 2017

본 연구에서는 자동차 터보차저(turbo charger)용 터빈휠을 제조하기 위하여 고속원심주조법을 이용하여 TiAl 합금을 주조하였다. 여러 가지 조성의 주형을 사용하여 주조결함이 최소화 되는 최적의 몰드 조건을 찾고자 하였으며, 주조된 TiAl 합금의 결정구조와 미세조직을 고찰하였다. TiAl 샘플의 XRD 분석 결과 ${\gamma}$-TiAl 상과 ${\alpha}_2-Ti_3Al$ 상으로 구성되어 있음을 확인하였으며, 광학현미경과 FE-SEM 분석을 통하여 TiAl 샘플은 6-fold 및 4-fold 대칭성으로 이루어진 두 개의 수지상(dendrite) 형태로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다. 또한 샘플의 단면에서 표면과 가까운 지점과 내부에서 측정한 원소함량의 차이를 확인할 수 있었으며, 마이크로비커스 경도계를 이용하여 표면에서 $50{\mu}m$ 미만의 영역에서 경도상승 영역 alpha-case 층이 형성되었음을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.56-64
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• 2017

고고도 장기체공 항공기는 기상조건이 크게 변하지 않는 성층권 내에서 장기간 임무를 수행하며, 비교적 저속으로 순항할 수 있는 추진기관을 선택하여야 한다. 다단 터보차저 시스템과 왕복동 엔진으로 구성된 추진기관은 고도와 상관없이 동일한 추력을 내는 고효율 추진기관으로 알려져 있으며, 이러한 특성으로 인해 여러 고고도 항공기의 추진기관으로 활용되었다. 본 논문에서는 주로 국외에서 개발된 다단 터보차저 시스템이 장착된 왕복동 엔진을 추진기관으로 사용한 항공기 현황을 소개하고, 해당 추진기관 중 가장 중요한 역할을 담당하는 다단 터보차저 시스템에 대한 국내외 연구개발 동향을 살펴보도록 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.536-540
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• 2018

엔진의 성능이 향상될수록 엔진 내부에서 연소되는 연료의 양이 증가하고 그에 따라 엔진의 온도는 증가하게 된다. 특히 피스톤 헤드의 경우 냉각이 어려우므로 피스톤 헤드의 온도가 높아지게 된다. 그러나 피스톤 헤드의 온도가 너무 높게 되면 피스톤 헤드 표면에서 이상 연소가 발생하기 쉬워 토크 저하 및 엔진 파손과 같은 결과를 가져온다. 피스톤 헤드의 온도를 낮게 하기 위하여 오일을 피스톤 헤드 하단부로 분사하는 오일 제트가 사용되는데, 본 연구에서는 오일 제트에 의한 피스톤 헤드 냉각 효과를 확인하기 위하여 템플러그를 사용하여 엔진 작동시 피스톤 헤드의 온도를 측정하였다. 템플러그는 일종의 센서로 피스톤 헤드의 온도에 따라 템플러그의 경도가 변화하여 변화된 경도를 이용하여 피스톤 헤드의 온도를 측정한다. 템플러그를 사용하여 피스톤 헤드의 최고 온도를 오일 제트가 없는 상태와 설치된 상태에서 측정하였다. 오일 제트가 설치됨에 따라 피스톤 헤드의 온도는 변화되었다. 최고 온도 부위가 중앙부위에서 전후부위로 변경되었다. 또한 피스톤 헤드 내에서 온도 편차가 감소하여 좀 더 균일한 피스톤 헤드 온도 분포를 얻을 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.502-509
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• 2010

A test facility which can simultaneously measure turbocharger operating condition variables and vibro-acoustic emission in the situations that are quite similar to real internal combustion engine operating conditions has been introduced. Using this facility, a new method sweeping from full open throttle to deep surge region along constant speed curves can be utilized instead of the stationary method that has been traditionally used to obtain turbocharger compressor maps. Data covering an extensive range of the compressor performance map have been collected and analyzed. An experimental study is performed to define a noise diagram that correlates vibro-acoustic measurements to aerothermodynamic operating conditions. An instrumentation set in the facility allows the automatic definition of the operating point on the turbine and compressor map of the turbocharger. Also, radiated sound pressure and casing vibration data corresponding to the point are obtained by a microphone in the vicinity of the compressor casing and an accelerometer on the casing. The major source(s) of noise at specific operating point on the map can be easily identified with these maps. Also, acoustic characteristics of a given turbocharger at the vicinity of the surge as well as in the surge are also defined. Finally, the possibility to define mild surge region of a turbocharger using vibro-acoustic measurements is studied.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.24-30
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• 2016

In this study, a 2W micro-gas turbine engine was designed using micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology, and experimental investigations of its potential under actual combustion conditions were performed. A micro-gas turbine (MGT) contains a turbo-charger, combustor, and generator. Compressor and turbine blades, and generator coil were manufactured using MEMS technology. The shaft was supported by a precision computer numerical control (CNC) machined static air bearing, and a permanent magnet was attached to the end of the shaft for generation. A heat transfer analysis found that the cooling effect of the air bearing and compressor was sufficient to cover the combustor's high temperature, which was verified in an actual experiment. The generator performance test showed that it can generate 2W at design rotational speed. Prototype micro-gas turbine generated maximum 1 mW electric power and lasted up to 15 minutes.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.151-158
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• 2007

The static and dynamic behaviour of VGT and EGR systems has a significant impact on overall engine performance, fuel economy and exhaust emissions. This is because they define the state and composition of the air charge entering the engine. This work focused on the effect of the aperture ratio of VGT and EGR on the emission and flow characteristics under partial loads conditions. The investigation carried out using 2 liter PCCI 4 cylinder diesel engine with VGT and EGR. The result of this study shows that smoke increases with increasing EGR rate and NOx decreases with increasing EGR rate. It was also found that the residual gas contents greatly impact on soot emission under partial load condition. Finally, it can be concluded that VGT and EGR aperture ratio can greatly impact not only on soot and NOx but also air charging.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권8호
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• pp.671-675
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• 2014

Nozzle ring is an important part of turbocharger which is applied to today's most diesel engines. Turbo charger nozzle ring is difficult to process and takes a high cost and a long time relatively. For this reason, it is largely produced by using a precision casting. Investment method, the representative technology of precision casting, has excellent dimensional accuracy and can produce complex shapes relatively easily. However, it is difficult to avoid the casting defects such as shrinkage cavity and short shot. This study is to predict the casting defects which could be occurred during the investment method by use of finite element analysis software and to design the process and mold of the marine turbocharger nozzle ring.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.65-73
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• 2007

The use of an Exhaust Gas Recirculation(EGR) for a diesel engine with variable geometry turbocharger(VGT) has confronted how to obtain the amount of EGR for NOx reduction requirement at wide operating range and less side effect. Through a combined effort of modeling(wave action simulation) and experiment, an investigation into the effect of EGR area ratio and pipe length on EGR characteristics of common rail diesel engine with VGT has been performed. For accurate computation, calibration of constants involved in empirical and semi-empirical correlations has been performed at a specific operating point, before of its use for engine simulation. From the results of this study, it was found that EGR rate is sharply increased with increasing EGR area ratio until area ratio of 0.3. However, the effect of EGR area ratio on EGR rate is negligible beyond this criteria. This study also investigates the effect of EGR pipe length on a EGR amount and pulsating flow characteristics at EGR junction. The results showed that the longer EGR pipe length, the lower EGR amount was achieved due to the flow loss resulting in lower amplitude of pressure wave.