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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [친환경공정] 배출량저감최적화
과제명 Euro6 배출가스규제 대응 오일압력손실 최소화 오일필터 모듈개발
연구기관 ㈜세원
연구기간 2016.11.23.~2017.11.22.
연구비 277,000 천원
핵심키워드 자동차, Euro 6, 엔진, 윤활시스템, 오일필터모듈, 압력손실
요약

연구목적 및 필요성

 O 오일 필터 모듈의 오일 압력 손실 저감은 자동차 제작사에서 꾸준히 요청하는 사항이지만 시험 검증을 하지 않고 오일 유동해석만으로는 구체적인 성과를 얻기 힘든 분야임

 O 본 지원 사업을 통해 비로서 각 부위의 개선효과가 어떻게 각각 나타나는지 상세한 노하우를 얻고 결과적으로도 상당한 압력손실 개선 효과를 얻게 되어 종합적인 기술개발의 의미가 큼

 O 본 연구를 통해 오일 압력 손실 관련 성능향상과 향후 해외 글로벌 선진 업체와 견주어 경쟁력있는 오일 필터 모듈을 개발할 수 있는 기술적 기초를 확보함

 

연구 내용 및 범위

 O 초기 모델 생성

 O 초기모델 유동해석

 O 개선 모델 설계 및 유동 해석

 O 시제품 시험 검증

 O 강성 해석

 O 신뢰성 검증 시험

 
연구성과

연구결과

 O 초기 모델 생성

  - 고객사 요구 조건을 만족하는 형상의 CATIA 3D 기본모델 설계

 O 초기모델 유동해석

  - STAR CCM+ 프로그램으로 기본적인 오일압력손실 수준 파악

  - 해석결과 와류가 크게 발생하거나 유속이 높아 개선 가능성이 있는 부위파악

  - 와류에 의한 에너지 손실을 최소화하고, 유속을 낮추어 오일압력손실을 낮추는 개선 방안 도출

 O 개선 모델 설계 및 유동 해석

  - 오일통로 내부의 모서리진 굴곡부위 형상을 적절히 둥글게 R 형상 적용

  - 오일통로 단면적이 좁은 부위의 형상을 변경하여 단면적 변화를 부드럽게 하면서 단면적을 증대하여 오일 유속을 낮춤

  - 개선방안이 반영된 3D 모델의 오일압력손실 개선효과 유동해석으로 파악

 O 시제품 시험 검증

  - 개선 모델의 시제품으로 오일압력손실을 측정하여 개선 효과 확인

  - 시제품 오일통로 내부를 내시경 카메라로 관찰하여 설계 3D 모델과 형상 차이로 유동해석과 오일압력 손실값 차이가 발생하는지, 추가적인 오일통로 형상 개선안이 도출되는지 검토

  - 유동해석과 시험 측정값의 차이를 분석하여 유동해석에 추가로 필요한 인자가 있는지 검토

 O 강성 해석

  - 개선모델 하우징 강성을 ABAQUS 프로그램으로 해석하여 엔진 부품에서 요구되는 강성이 확보되는지 검토

  - MODAL 해석으로 제품의 고유진동수가 엔진의 연소폭발에 의한 최고 주파수를 여유 있게 상회하며, 고유진동 부위가 제품의 기능과 내구성에 민감하게 영향을 주는지 검토

 O 신뢰성 검증 시험

  - 최종 사양 시제품으로 오일압력손실 시험과 임펄스시험, 내압시험, 진동내구시험으로 개선안이 작용된 시제품의 신뢰성을 시험 검증

  - 공인기관 시험으로 한국기계전기전자시험연구원에 시험을 의뢰하여 시험 결과의 정확성 확보

 

활용계획

 O 알루미늄 샌드 캐스팅(Sand-Casting) 소재의 주조 품질 개선을 통해, 소재품질 개선 방안을 검증하여 관련 기술력을 확보함으로서, 향후에도 활용할 수 있는 소재 기술을 확보함

 O 오일 펌프 구동력을 10% 저감시키어 엔진 연료 소모 0.1%를 저감시키는 효과를 얻음으로써 자동차 제작사의 Euro6 Emission 법규대응 엔진개발에 기여

 O 넌리턴 밸브에 플라스틱 재료를 사용하여 제품비 인하로 년 7백만원 규모의 원가를 저감하게 되었으며, 향후 유사한 오일 필터 모듈에 개선품 넌리턴 밸브 적용확대 가능

 

주요성과

 O 보고서 1

 O 특허 출원 1

첨부파일 ndslOrgDocDown(163).pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-01-30

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