• 제목/요약/키워드: Gas Cylinder

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HCCI 엔진의 실린더 내 유동에 대한 피스톤 보울 형상의 영향 (Influence of piston bowl geometry on the in-cylinder flow of HCCI Engine)

  • 남승만;이계복
    • 에너지공학
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    • 제22권4호
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    • pp.399-405
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    • 2013
  • 엔진 실린더 내부의 난류유동 특성은 내연기관의 열효율을 결정하는 매우 중요한 역할을 한다. 실린더 내 난류유동은 복잡한 3차원 유동으로 유동특성에 대한 자세한 정보는 엔진설계의 최적화를 위해 필수적이다. 균일 예혼합 압축착화(HCCI) 엔진은 가솔린과 디젤엔진 사이의 하이브리드 연소개념이다. 실린더 내 기체의 난류유동은 운동량과 열의 혼합 및 전달률을 증가시키므로 벽면에서의 열전달에 관여하여 HCCI 연소 과정에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 연소실 형상에 따른 연소실 내의 기체 난류유동을 LES 모델을 사용한 전산수치해석을 통해 분석하여 HCCI 엔진 연소과정에 미치는 영향을 확인하였고 연구결과는 HCCI 엔진에서 연소실 형상에 따른 연소 특성과 엔진 성능을 개선하기 위한 기본적인 지침에 활용될 수 있다.

소형펀치시험법을 이용한 알루미늄 6061-T6 Type-3 용기 라이너의 파괴인성 평가 (Evaluation of Fracture Toughness Using Small Punch Test for Aluminum 6061-T6 Type-3 Cylinder Liner)

  • 마영화;이승훈;윤기봉
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.21-26
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    • 2011
  • Type-3 용기 라이너는 두께가 5 mm일뿐 아니라 곡률을 가지고 있기 때문에 파괴인성시험을 위한 표준형 시편의 제작에 어려움이 있다. 따라서 용기 라이너의 파괴인성을 평가하기 위해서는 소형시편 시험기법이 도입되어야 한다. 본 연구에서는 용기 라이너의 파괴인성을 평가하기 위해 소형펀치(small punch, SP)시험법을 도입하였다. SP시험으로부터 측정된 하중-변위 곡선 결과에서 라이너 재료는 연성이 소진하여 막신장 영역에서 파손되었다. 라이너 재료는 제작공정 특성에 기인하여 소성변형량이 방향에 따라 다름에도 불구하고 등방성 파괴양상을 보였다. SP시험 데이터를 사용하여 파괴인성을 평가한 결과 $J_{Ic}=13.0kJ/m^2$ 이었다. 이 값은 동종재료의 파괴인성 값과 유사하다. 따라서 SP시험 데이터를 사용하여 평가한 파괴인성은 타당하며, 완성된 용기 라이너는 유효한 파괴인성 값을 유지하는 것으로 확인 되었다.

가스스프링 실린더내의 오리피스 홀을 갖는 피스톤 거동에 관한 연구 (A study on the behavior of the piston with orifice hole in the cylinder of a gas spring)

  • 정남균
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.125-130
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    • 2019
  • 가스스프링은 그 사용 목적에 따라 다양한 설계가 가능하여 많은 분야에서 사용되고 있고 그 사용량도 계속하여 증가하고 있다. 본 연구에서는 가스스프링을 압축할 경우 반발력을 감소시키고 피스톤이 복귀할 때 저속으로 복귀할 수 있도록 설계된, 오리피스 홀을 갖는 피스톤의 가스스프링 실린더 내부에서의 거동을 전산유체해석을 이용하여 예측해 보았다. 해석결과 가스스프링 내의 초기 가스압을 일정 수준 이상으로 증가시키면 피스톤의 복귀속도가 시간에 따라 감소하지 않고 일정하게 유지됨을 알 수 있었다. 오리피스 홀 사이즈가 피스톤 복귀속도에 미치는 영향을 해석을 통해 알아보았다. 오리피스 홀 사이즈를 줄이게 되면 피스톤 양단의 압력 차가 증가하여 피스톤 전진속도가 감소하게 되고 보다 등속으로 운동하게 됨을 알 수 있었다. 마지막으로 피스톤의 속도가 일정하다는 가정에서 초기 가스압에 따른 피스톤의 복귀속도를 이론적인 방법으로 도출하였고, 여러 초기 가스압에 대한 해석 결과와 비교하였다. 비교결과 이론적으로 도출한 해와 해석결과로부터 얻어진 결과 값이 거의 일치함을 알 수 있었다.

실린더 헤드의 비정상 열전달 및 열응력 해석 (Unsteady heat transfer and thermal stress analysis of a gasoline engine cylinder head)

  • 박진무;임영훈;김병탁
    • 오토저널
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    • 제12권3호
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    • pp.41-52
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    • 1990
  • In this study are determined the unsteady temperature and thermal stress fields for a domestic 4-cylinder, 4-cycle gasoline engine cylinder head by the three-dimensional finite element method. A representative part of the cylinder head is modelled as a combination of hexahedron isoparametric elements, and the time-dependent temperature and the heat transfer coefficient of the gas are imposed as the thermal boundary conditions for the engine speeds of 500 rpm and 2000 rpm. The obtained results, which are represented graphically, indicate that the amplitudes of temperature fluctuation during a cycle are about 10.deg. C and 3.deg. C respectively on the surface of combustion chamber, and the maximum temperature fields occur at 30.deg. , 10.deg. respectively before the initiation of the exhaust stroke. Thermal stress fields due to non-uniform temperature distributions show that compressive stress is much larger than tensile stress throughout a cycle. It is also found that the compressive stress varies with substantial amplitude between the exhaust port and ignition plug hole, and the high tensile stress with small fluctuation occurs between exhaust port and the adjacent head bolt hole.

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가속마모시험에 의한 피스톤 링/라이너의 마찰마모특성 평가 (Evaluation of Tribological Properties on Piston Ring/Liner Using Accelerative Wear Test)

  • 송근철;김정운;심동섭
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.75-78
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    • 2004
  • Engine power cylinder parts are faced with more severe wear and friction environment. For instance, emission gas recirculation (EGR), one of the most valid technologies related to emission legislation, is known to accelerate wear of piston ring and cylinder liner. Therefore, advanced materials and surface treatments have been developed and adopted successively so that a need exists for an accurate and repeatable friction and wear bench test for various combination of piston ring and cylinder liner that more closely relates to engine test result. This paper introduces accelerative bench wear test method for piston ring and cylinder liner, presents the experimental result of friction and wear properties of piston ring surface treatments that noticed in substitution for hard chrome plating.

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단기통 엔진의 흡.배기계의 압력 변동에 관한 연구 (Pressure Variations in Intake and Exhaust Manifold of a Single Cylinder Engine)

  • 최석천;이용훈;이상철;정한식;이광영;정효민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.775-780
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    • 2003
  • In this study, a computer analysis has been developed for predicting the pipe pressure of the intake and exhaust manifold in a single cylinder engine. To get the boundary conditions for a numerical analysis, one dimensional and unsteady gas dynamic calculation is performed by using the MOC(Method Of Characteristic). The main numerical parameters are the variation of the exhaust pipe diameters to calculate the pulsating flow when the intake and exhaust valves are working. As the results of numerical analysis, the shapes and distributions of the exhaust pipe pressures were influenced strongly on the cylinder pressure. As the exhaust pipe diameter is decreased, the amplitude of exhaust pressure is large and the cylinder pressure was showed low in the region of intake valve opening time.

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