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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 장시열
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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자동차 엔진 내부에 있는 피스톤은 고온, 고압의 조건에서 회전, 병진 그리고 왕복 운동을 하게 된다. 그로인한 마찰 손실이 전체 소비 에너지의 상당부분을 차지하게 된다. 이런 마찰 손실은 고성능, 고출력을 요구하는 사용자의 요구에 따라 자동차의 기술이 계속적으로 개발이 이루어지고 있다.
이러한 요구사항에 맞추기 위해서 엔진 성능면에서 마찰 손실을 저감하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
피스톤과 라이너 사이에서 연속적으로 왕복운동 중에 발생하는 마찰 손실을 줄이기 위한 방법에는 형상학적으로 피스톤 경량화, 내구성 향상 등을 통하여 개선하려는 기술 개발이 많이 이루어지고 있다. 이와 더불어 피스톤 핀과 크랭크샤프트의 변위에 따라 접촉 면적을 최소화시켜 부가적으로 마찰 손실을 저감하려고 하는 연구에 노력하고 있다.
본 연구에서는 피스톤의 형상학적인 모델을 변경하지 않고, 피스톤 핀과 크랭크샤프트 사이의 변위에 대하여 상용프로그램인 AVL을 이용하여 연구를 진행하였다.
이때 연구 조건은 피스톤 핀과 크랭크 샤프를 오프셋을 시켜서 효율이 증가할 수 있는 경우와 피스톤에 대해서는 Anti-thrust부의 스커트 접촉 면적을 줄이는 조건에 대해서 연구하였다.
이러한 연구를 통하여 접촉이 발생할 때 손실을 최소화 시키면서 효율적으로 동력을 전달시키는 파라미터를 찾고자 한다. 피스톤 핀과 크랭크샤프트를 오프셋하여 효율이 증가되는 경우와 피스톤의 Anti-thrust부의 스커트 접촉면적을 줄이는 방식과 결합하여 가장 효율적으로 마찰 손실을 저감하는 저감할 수 있는 상태를 찾는 것에 초점을 두었다.
이러한 요구사항에 맞추기 위해서 엔진 성능면에서 마찰 손실을 저감하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
피스톤과 라이너 사이에서 연속적으로 왕복운동 중에 발생하는 마찰 손실을 줄이기 위한 방법에는 형상학적으로 피스톤 경량화, 내구성 향상 등을 통하여 개선하려는 기술 개발이 많이 이루어지고 있다. 이와 더불어 피스톤 핀과 크랭크샤프트의 변위에 따라 접촉 면적을 최소화시켜 부가적으로 마찰 손실을 저감하려고 하는 연구에 노력하고 있다.
본 연구에서는 피스톤의 형상학적인 모델을 변경하지 않고, 피스톤 핀과 크랭크샤프트 사이의 변위에 대하여 상용프로그램인 AVL을 이용하여 연구를 진행하였다.
이때 연구 조건은 피스톤 핀과 크랭크 샤프를 오프셋을 시켜서 효율이 증가할 수 있는 경우와 피스톤에 대해서는 Anti-thrust부의 스커트 접촉 면적을 줄이는 조건에 대해서 연구하였다.
이러한 연구를 통하여 접촉이 발생할 때 손실을 최소화 시키면서 효율적으로 동력을 전달시키는 파라미터를 찾고자 한다. 피스톤 핀과 크랭크샤프트를 오프셋하여 효율이 증가되는 경우와 피스톤의 Anti-thrust부의 스커트 접촉면적을 줄이는 방식과 결합하여 가장 효율적으로 마찰 손실을 저감하는 저감할 수 있는 상태를 찾는 것에 초점을 두었다.
목차
Ⅰ. 서론 ----------------------------------------------------------------- (1)1.1 연구 배경 ------------------------------------------------------------ (1)1.2 연구 목적 ------------------------------------------------------------ (2)Ⅱ. 이론적 배경 ---------------------------------------------------------- (3)2.1 피스톤 핀과 크랭크샤프트 오프셋 ----------------------------------- (3)2.2 피스톤 스커트 접촉면적의 설정 ------------------------------------- (5)Ⅲ. 3.1 해석 모델 및 프로그램 ------------------------------------------- (6)3.1 해석 모델 --------------------------------------------------------- (6)3.2 해석 조건 --------------------------------------------------------- (8)3.2.1 피스톤핀과 크랭크샤프트 위치이동 -------------------------------- (8)3.2.2 피스톤 핀과 크랭크샤프트 위치이동을 이용한 최적화 해석----------- (10)3.2.3 피스톤 스커트 접촉면적 변화를 이용한 최적화 해석 ---------------- (12)Ⅳ. 실험결과 ------------------------------------------------------------- (13)4.1 피스톤 핀과 크랭크샤프트 이동의 해석결과 -------------------------- (13)4.2 피스톤 스커트 접촉면적 변화 후 해석결과 --------------------------- (42)4.3 오프셋 최적화 모델과 스커트 단면적 변화 최적화 모델의 합성 해석 --- (64)Ⅴ. 결론 및 고찰 --------------------------------------------------------- (80)References --------------------------------------------------------------- (82)Abstract ----------------------------------------------------------------- (84)
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