최근 차량용 에너지의 소비는 대부분 화석연료로부터 사용된다. 기존 화석 연료를 사용하는 자동차보다 친환경적이며 저렴하고 재생이 가능한 연료의 요구증대로 대체연료 자동차산업이 강조되고 있다. 오늘날 고옥탄가와 높은 자기발화온도 특징을 가지고 있는 천연가스는 저렴한 비용, 기존 화석연료보다 풍부한 매장으로 기존 스파크 점화엔진인 가솔린엔진의 대체에너지로 간주되고 있다. 본 연구는 기존 2리터 가솔린 엔진에 CNG 가스 분사시스템을 장착하여 전소 및 혼소 연료분사시스템을 설치하였다. 또한 CNG전소 및 가솔린/CNG 혼소차량의 ECU 제어전략을 최적화 하였다. 혼소차량에 대하여 NEDC모드 주행결과 가솔린 차량 대비 혼소차량의 CO2 저감율을 16%확인하였다. 또한 CO와 HC의 배기가스 배출량은 가솔린 차량과 동등한 수준을 확보하였다. 하지만 NOx의 배기가스 배출수준은 증가된 현상을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 타입의 승용차용 터보과급기 저널 베어링를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 마그네틱 커플링으로 구성하였다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 터보과급기 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드 셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 오일 압력 3bar와 4bar로 오일을 공급하는 상태에서 오일 온도를 $50^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$ 간격으로 변화시키면서 터보과급기를 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동시켰다. 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하였으며, 과급기 회전속도의 1.6 승에 비례함을 보였다. 오일 온도가 증가함에 따라 마찰손실은 감소하였으며, 오일 압력이 증가함에 따라 마찰손실은 증가하였다. 따라서 적절한 오일 온도와 압력을 유지하는 것이 필요하다.
최근 환경규제가 강화되고 고유가 문제로 인하여 전기차 시장이 점차 커지고 있으며 또한 내연기관 자동차에서도 엔진의 Noise, Vibration, Harshness(NVH) 관련 소음이 저감되고 외부에서 유입되는 소음의 차폐 기술이 발전됨에 따라 Buzz, Squeak, Rattle(BSR) 이음의 민감도가 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 자동차의 Panoramic Curved Display(PCD)에서 발생하는 Stick-slip 이음과 고분자 플라스틱의 표면에너지 및 극성 성분과의 상관관계에 대하여 분석하였다. 극성 고분자 소재인 Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS)와 PolyCarbonate-Acrylonitrile Butadiene Styrene(PC-ABS)를 대상으로 컴파운드 소재를 제작하여 평가하였다. 결과적으로 고분자 플라스틱의 극성성분이 3.86 mN/m 이상일 때 Stick-slip 거동이 발생하였으며, 시간에 따른 마찰 거동에서 absolute transition slope가 증가할수록 Stick-slip의 이음 가능성이 증가하고 마찰계수의 값 차이가 클수록 Stick-slip 이음의 세기가 증가하였다.
In general, pulsation damper is installed in fuel rail for conventional MPI engine to decrease undesirable noise in vehicle cabin room. However, pulsation damper is so expensive that there are prevailing studies to reduce fuel pressure pulsations with integrated damping effect. This paper is one of basic studies for development of fuel rail to abate pulsations with self-damping effect. Primarily, the pressure pulsation characteristics was investigated with aspect ratio of cross section, wall thickness, and materials of fuel rail. A high aspect ratio or thin wall was found to absorb the pressure pulsations effectively. But volume effects on the fuel pressure pulsation reductions were not especially significant than cross section effects because volume increment rate is larger than pressure pulsation reduction rate. The fuel rail made of aluminum is effective for reduction of pressure pulsation than that of low-carbon steel. Pressure change period increases on the basis of same lengths of supply line and fuel rail as the volume is enlarged and/or the thickness of wall is thinned.
Aluminum is on active metal, but it is well known that its oxide film plays a role as protective barrier which is comparatively stable in air and neutral aqueous solution. Thus, aluminum alloys have been widely applied in architectural trim, cold & hot-water storage vessels and piping etc., furthermore, the aluminum alloy of AC8A have been widely used in mold casting material of engine piston because of its properties of temperature and wear resistance. In recent years, the oil price is getting higher and higher, thus the using of low quality oil has been significantly increased in engines of ship and vehicle. Therefore it is considered that evaluation of corrosion resistance as well as wear resistance of AC8A material is also important to improve its property and prolong its lifetime. In this study, the effect of solution and tempering heat treatment to corrosion and wear resistance is investigated with electrochemical method and measurement of hardness. The hardness decreased with solution heat treatment compared to mold casting condition, but its value increased with tempering heat treatment and exhibited the highest value of hardness with tempering heat treatment temperature at $190^{\circ}C$ for 24hrs. Furthermore, corrosion resistance increased with decreasing of the hardness, and decreased with increasing of the hardness reversely. As a result, it is suggested that the optimum heat treatment to improve both corrosion and wear resistance is tempering heat treatment temperature at $190^{\circ}C$ for 16hrs.
High oil price and global warming problem are being continued all over the world. For this reason, fuel economy and emission of greenhouse gas are regulated by law in many countries. Therefore many companies are researching and producing hybrid electric vehicles (HEVs) which substitute conventional internal combustion engine vehicle. However, these researches and productions are restricted to mainly passenger cars. Because of cost and physical problems, commercial vehicles are difficult to evaluate fuel economy. So simulations are important and it is necessary to know how sensitive parameters that enter into simulation affect. In this paper, forward simulations using AVL Cruise were conducted for analysis of fuel economy for parallel hybrid bus and were repeated by changing each parameter. Based on these results, root mean square errors (RMSE) are calculated for analysis of fuel economy sensitivity. The number of target parameters are 15. These parameters were classified with high and low sensitivity parameter relatively.
자동차 배출가스는 자동차에 의해 발생되는 일산화탄소, 탄화수소, 납 외에 사람의 건강 또는 생활 환경에 피해를 일으킬 염려가 있는 물질을 말한다. 배출가스를 감소시키기 위해서 다양한 기술을 개발하는 것도 중요하지만 현재 사용되어 지고 있는 요소를 분석하여 최적의 상태를 찾는 것도 중요한 사항이라 여겨진다. 본 연구는 냉각수에 함유되는 부동액이 배출가스에 영향을 미칠 수 있음에 착안하여 현재 국내에서 시판되고 있는 5개 회사제품의 부동액을 권고 수준의 양을 냉각수에 함유시켜 HC, NOx, $CO_2$ 배출량을 측정하고 배출가스에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 또한, 5개회사 부동액 제품에 대하여 냉각팬 구동시간과 NOx 배출량과의 상관관계를 살펴보고자 하였다. 엔진오일의 온도는 자동차 검사 규격에 맞도록 $90{\sim}93^{\circ}C$에 맞추었고, 수동기어를 사용하는 소형승용차의 검사 규격 속도 $40{\pm}2Km/h$에서 수행하였다. 실험결과 D사 부동액이 팬 작동시간이 가장 짧고, $CO_2$, NOx 배출량이 가장 적게 나타났다.
Gasoline that meets the quality standards is distributed in Korea. However, consumers who use toluene or solvent mixed with gasoline have appeared due to rising crude oil prices and for the purpose of tax evasion. Gasoline quality standard is enacted by the domestic and international research reference. A wrong fuel can influence automobile performance or environmental issue. Thus, empirical data from this issue is necessary. Therefore, this research observed catalyst influence by gasoline property change and inspect influence of environment. In this study, fuel property evaluation, lean-burn evaluation, and real vehicle exhaust emission test were performed. In the result of fuel property, the fuel "A" was measured to be up to 27% less octane than the normal gasoline and the distillation property was measured 24% higher than normal gasoline. In the test result of single cylinder engine lean-burn test, the fuels "A" and "B" show torque value 20% less than the normal gasoline. As a result of vehicle test using the catalyst, the fuel "A" was increased more than the normal gasoline with 83% THC, 1,806% CO and 128% NOx, and the fuel "B" was increased more than normal gasoline with 1.6% THC, 391% CO and 142% NOx.
현대 시대는 환경 및 에너지 문제로 인해 자동차를 친환경 에너지로 대체하는 움직임이 생겨났다. 내연기관 자동차는 석유 에너지를 사용하여 미세먼지, 오존과 같은 환경 문제로 지구 오염에 영향을 주는 요인 중 하나이다. 또한 자동차의 에너지원으로 사용되는 자원이 고갈되고 있다. 이 한정된 에너지를 대체함으로 문제 해결방법을 찾는다. 문제를 해결하기 위해 대체 에너지로써 친환경 에너지를 사용하는 방법 및 전기 에너지를 사용하는 방법 등을 해결책으로 내놓고 있다. 본 논문은 친환경 에너지 중 태양광 에너지를 이용한 자율주행 자동차의 자가 충전 및 운행을 제안하여 환경오염 및 자동차의 대체 에너지로의 사용 가능성을 연구하였다. 발표된 문헌 자료들과 국토교통부 및 자동차 회사들의 연구자료들을 고찰하였으며, 전기자동차 및 태양광 에너지를 이용한 프로토타입 자동차 사례 또는 근 미래의 기술들의 이론을 바탕으로 연구하였다. 현재 많은 자동차 회사들은 전기 자동차를 대체 에너지로 사용하고 있다. 또한 태양광 에너지로 전기를 보완하는 방식으로 사용하고 있으며, 태양광 에너지를 대체 에너지로 사용하고자 하는 노력을 하고 있다. 연구 결과 태양광 에너지만을 사용하여 자율주행 자동차를 운전이 아닌 운행할 수 있는 실현성이 있다고 보인다. 더 나아가 자동차를 능동적으로 사용하며 태양광 에너지의 사용 및 공급 가능할 것이며 자동차 산업의 미래에 기여할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 30,000~90,000rpm의 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 베어링 타입의 승용차용 터보과급기를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 커플링으로 구성되었다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 마그네틱 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 공급 시스템을 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 온도 $60^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$, 압력 4bar의 오일을 공급하는 상태에서 터보과급기가 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동할 때 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하며, 대략적으로 과급기 회전속도의 1.4~1.8 지수승에 비례함을 보이고 있다. 또한 오일온도가 $60^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$로 증가할 때 마찰손실은 최소 41%, 최대 63% 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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