• 한국주조공학회지
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• 제41권2호
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• pp.127-131
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• 2021

고온 환경에 대한 우수한 특성을 바탕으로 산업 장비의 고온 재료에 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금이 사용된다. 본 연구에서는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 진공 원심 주조 방법으로 제작했다. 알루미나 몰드를 이용한 원심 주조시 터보 차저 터빈 휠 블레이드의 미스런 불량을 방지하기 위한 조건을 조사하였다. 진공 원심 주조로 제조된 합금의 미세 구조는 광학 현미경 (OM), 마이크로 비커스 경도 분석기 (HV), X- 선 회절 (XRD) 및 SEM-EDS로 연구하였다. 주조된 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금의 경도 및 SEM-EDS 결과는 산화층 (α- 케이스)의 두께가 일반적으로 50㎛ 미만임을 보여주었다. 예열 온도 1,100oC, RPM 260, 게이트 크기가 큰 알루미나 몰드의 경우 미스런 불량이 거의 없었다. 따라서 높은 예열 온도, 중간 RPM, 큰 게이트 크기 및 알파 케이스 형성 억제를 위한 알루미나 몰드를 통해 미스런이 적은 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 얻을 수 있음을 확인했다.

• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.26-31
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• 2017

이 논문은 디젤 자동차의 터보차저 시스템에 관련된 고장사례를 연구하기 위한 것이목적이다. 첫 번째 사례는 터보차저를 분해하여 확인한 결과 터보 휠의 파손으로 터빈이 손상되어 작동되지 않음으로 배기관 구멍이 막혀 가속이 되지 않는 것을 확인하였다. 터보차저 장착차량의 경우 높은 회전수에서는 엔진을 바로 정지시키게 되면 고온에 의한 터보의 고착현상이 발생될 수 있으므로 공회전 상태를 충분히 유지한 다음 시동을 끄도록 한다. 두 번째 사례는 터보차저를 작동시키는 VGT 액튜에이터의 로드가 고착되어 가속불량 현상이 발생된 것으로 확인되었다. 세 번째 사례는 알터네이터(Alternator) 저항과 인터쿨로 팬 릴레이 커넥터 오조립으로 인해 주행 중 출력부족 현상이 발생한 것을 확인하였다. 따라서, 터보차저 시스템의 철저한 관리를 통해 고장이 발생하지 않도록 하여야 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.642-648
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• 2016

This paper deals with an analytical and experimental investigation to predict the axial thrust load that results from turbocharger operating conditions. The Axial forces acting on the turbocharger thrust bearing are caused by the unbalance between turbine wheel gas forces and compressor wheel air forces. It has a great influence on the friction losses, which reduces the efficiency and performance of high-speed turbocharger. This paper presents the calculation procedure for the axial thrust forces under operating conditions in a turbocharger. The first step is to determine the relationship between thrust forces and strains by experimental and numerical methods. The analysis results were verified by measuring the strains on a thrust bearing with the specially designed test device. And then, the operating strains and temperatures were measured to inversely calculate the thrust strains which were compensated the thermal effects. Therefore it's possible to calculate the magnitudes of the thrust forces under operating turbocharger by comparing the regenerated strains with the rig test results. It will possible to optimize the design of a thrust bearing for reducing the mechanical friction losses using the results.

• 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.