습식 DCT(Dual Clutch Transmission)내에서의 클러치패드 형상에 따른 Drag Torque 변화 연구 :A Study of Drag Torque Characteristics by Wet Clutch pad pattern in Wet Dual Clutch Transmission

배현민

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자료유형: 학위논문

저자정보: 배현민 (국민대학교, 국민대학교 대학원)

지도교수: 장시열

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

습식 DCT(Dual Clutch Transmission)내에서의 클러치패드 형상에 따른 Drag Torque 변화 연구

배현민 2016.01 학위논문

2015

습식 DCT(Dual Clutch Transmission) 마찰판 형상에 따른 변속기유의 틈새 유동 연구

배현민 , 장재덕 , 장시열 한국자동차공학회 춘계학술대회 2015.05 학술대회자료

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변속기(Transmission)는 엔진에서 발생하는 동력을 차량 노면에 의한 부하의 변동 및 속도의 광범위한 변화에 따라 차량을 구동시키는 역할을 한다. 환경규제를 충족시키고, 차량의 연비향상을 위해서는 변속기의 성능을 향상 시키는 것이 중요하다.
향후 전체 변속기 개발 구도에서 일정한 점유율이 예상되는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, DCT)는 자동변속기의 안락함과 수동변속기의 우수한 동력전달효율을 보이기 때문에, 지속적인 연구개발이 요구되고 있다. DCT는 건식(Dry type)과 습식(Wet type) 형태로 분류된다. 특히, 변속기유(Dual Clutch Transmission Fluid, DCTF)의 윤활 작용으로 습식형태 DCT가 보다 높은 토크용량 및 내구성을 갖는다. 그러나 습식 형태의 DCT는 변속과정에서 동력손실이 발생한다. 이는 변속기유에 의해 발생하는 드래그토크(Drag Torque)이며, 습식 형태의 DCT를 설계하는데 중요한 설계 인자이다. 많은 실험적인 연구가 진행되고 있지만, 마이크로 단위의 정밀함이 요구되고 시간, 비용 등이 상당히 요구된다.
본 논문에서는 습식 형태 DCT가 차량 운행 과정 중 발생하는 드래그 토크에 미치는 설계 인자들을 해석적으로 규명하였다. 마찰판(Friction pad), 그루브 패턴(Groove pattern), 마찰면적(Friction area), 평편도(Waviness), 회전속도(Rotational speed), 유막두께(Oil flim thickness) 등에 따른 드래그토크 변화 연구를 진행하였다. 이번 해석 결과를 바탕으로 실험적인 연구와 함께 진행하였을 때 보다 신뢰성 높은 데이터가 제공될 것으로 판단된다.

Ⅰ. 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 2
Ⅱ. 이론적 배경 3
2.1 습식 DCT의 기본구조 및 작동원리 3
2.2 습식 DCT 내에서 틈새 유동 특성 5
2.3 습식 DCT 클러치의 수학적 모델 7
2.3.1 드래그 토크(Drag torque) 7
2.3.2 상용프로그램 ANSYS FLUENT 에서의 윤활방정식 10
Ⅲ. 습식 형태 DCT의 변속기유 틈새 유동 해석 12
3.1 해석 모델 13
3.1.1 마찰판 그루브 패턴 13
3.1.2 마찰판의 편평도 15
3.2 해석 조건 16
3.2.1 비체결 상의 틈새유동 16
Ⅳ. 습식형태 DCT의 변속기유 틈새 유동 해석 결과 18
4.1 변속기유 틈새 유동 해석결과 18
4.1.1 변속기유의 거동 특성 18
4.1.2 틈새 유동에서의 속도 및 유선 분포 33
4.1.3 틈새 유동에서의 압력 분포 57
4.2 회전 속도 및 유막두께 변화에 대한 해석결과 66
4.3 마찰판 편평도에 따른 해석결과 70
4.4 마찰판 그루브 패턴에 따른 해석결과 71
Ⅴ. 결론 및 고찰 79
References 81
Abstract 83

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