군용차량용 엔진일체형 직렬 발전기 부식 방지에 관한 연구

A Study on the Corrosion Prevention of the Integral Series Generator for Military Vehicles

Abstract

군용차량은 별도의 발전기 장착공간을 마련하지 않고 엔진과 연결되어 발전하는 엔진일체형 직렬 하이브리드 발전기를 통해 전력을 생산한다. 그러나 발전기와 엔진 간 연결 방식이 가지는 기계적 특성에 따라 내부 방청 및 윤활용 그리스가 비산하여 산화철이 발생했다. 산화철이 시동기에 고착되어 시동성능이 저하되고 기어마모에 따른 레틀 소음이 증대되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엔진의 연결 스플라인 재질 및 표면처리를 개선하고 형상을 그리스 밀봉형으로 변경하여 내부의 산화철 발생을 방지하였다. 축계를 구성하는 발전기 연결기의 형상이 변경됨에 따라 비틀림 내구 시험을 통해 구조의 건전성을 확인하였다. 또한 실차 부하시험을 통하여 내부 부식 없이 목표한 내구수명 동안 부식이 발생하지 않음을 검증하였다. 그리스 비산 방지구조가 실제로 산화철의 발생을 억제함으로써 발전기에서 발생하는 소음을 감소시키는지 확인할 수 있었다. 본 논문은 엔진과 변속기 사이에 장착하는 직렬 하이브리드 발전기에서 발생하는 배부 부식을 방지하여 시동기의 성능저하 현상과 소음 발생 현상에 대한 근본적인 해결방안을 제시하였다고 할 수 있다.

The military vehicle produces electric power through an engine-integrated serial hybrid generator that is connected to the engine and does not have a separate generator installation space. However, depending on the mechanical characteristics of the connection between the generator and the engine, iron oxide for internal rusting and lubrication grew scattered. The iron oxide is adhered to the starter to deteriorate the starting performance, and there is a problem that the noise of the leg due to wear of the gear is increased. To solve this problem, the connection spline material and the surface treatment of the engine were improved and the shape was changed to a grease sealing type to prevent the generation of iron oxide inside. As the shape of the generator connector composing the shafting system was changed, the integrity of the structure was confirmed through the torsional endurance test. In addition, through the actual vehicle load test, it was verified that no corrosion occurred during the target life span without internal corrosion. It was confirmed that the anti-scattering structure of the grease effectively suppresses the generation of iron oxide, thereby reducing the noise generated from the generator. In this paper, we propose a fundamental solution to the degradation of the starter and the noise generation by preventing the back corrosion caused by the serial hybrid generator installed between the engine and the transmission.

Fig. 1. Lay out of Hybrid Generator

Fig. 2. System of Power Generator

Fig. 3. Schematic of Generator

Fig. 4. Decomposition Result

Fig. 6. Torsional Endurance Test

Fig. 7. (a)Load Test Equipment on Vehicle, (b)10Kw Load Test Equipment

Fig. 8. (a)Engine Coupler, (b)Engine Starter

Table 1. Probable Cause

Table 2. Material Chemical Composition

Table 3. Generator conFiguration Before/After Iprovement

Table 4. Noise Reduction

Table 5. Comparison Before and Afer Improvement