[논문]토크 컨버터 유동특성에 대한 연구

유성출; 장성국

토크 컨버터 유동특성에 대한 연구
A Study on the Flow Characteristics in a Torque Converter 원문보기

양산되는 승용차용 토크 컨버터 내부의 유동을 LDV 측정 기술을 이용하여 정량화했다. 속도비 0.4와 0.8 경우에 대한 속도 측정을 통해 임펠러 유로 중간과 출구 영역의 질량 유동율 특성을 분석했다. 측정 단면의 속도 분포는 유로의 위치와 속도비에 따라 많은 차이를 보이며, 특히 속도비 0.8 조건에서 임펠러 유로 중간영역 흡입면 부근의 유동은 유동박리에 의한 재순환 현상을 나타내며, 이와는 대조적으로 출구 영역에서는 흡입면을 따라 역류 현상이 발생한다. 임펠러 유로 내부의 유동은 각 영역에서 속도비에 따라 개별적 유동 특성을 보인다. 질량 유동율은 모든 속도비와 측정단면에서 주기적인 변화를 보이며, 또한 터빈의 순간적인 위치가 임펠러 유로 측정단면의 질랑 유동율에 매우 큰 영향을 미치는 것이 밝혀졌다 따라서 토크 컨버터 임펠러의 유로 방향 유동 특성 변화는 컨버터 설계에 중요하게 고려되어야 할 것으로 보인다.

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문제 정의

It has been noticed that operating the torque converter steadily is a key to the success of this experimental study. A computer control system was employed to keep the impeller and turbine speeds constant within less than ±1 rpm in operating conditions.
The objectives of this study center on design technology improvements. Specific objectives include improving performance of the torque converter and reducing fuel consumption in urban use.
The data measured showed the effect of instantaneous turbine blade positions on the primary flow direction inside impeller passage. This was an attempt to map flow characteristics in torque converter operating conditions.

가설 설정

2) In Plane 2 there is no difference in phasing between the 0.4 and 0.8 speed ratio data sets. The peaks of the sinusoid fall in the same location for each of the respective speed ratio.

제안 방법

4) This study has led to a better understanding of flow mechanism within the torque converter and provided the guidance needed for the advancement of improved computational fluid dynamic models.
Production torque converter was modified to install window for optical access for the internal flow study. To verify that the modified converter operates in a same performance behavior, a series of constant input performance tests were run at 67.
The first plane (Plane 1) was measured at mid-chord between the entrance and exit in the impeller passage. The purpose of making measurements in this plane was to study the uniformity of the flow as it continues toward the impeller exit. The second plane (Plane 2) was measured at the exit of the impeller passage.
The second plane (Plane 2) was measured at the exit of the impeller passage. The purpose of making measurements this plane was to study the fluid flow as it continues from the impeller exit out into the gap region. The measurements were conducted under two operating conditions, which were speed ratios of 0.

대상 데이터

lubrication. The design of the bearing assemblies includes strain gauges attached to the impeller, the turbine and the stator. This allows for input and output torques to be recorded in real time.
The test rig assembly consists of a torque converter fixture, a bedplate, a 40 kW DC drive motor and a 40 kW Universal Dynamometer. A schematic of this test rig assembly is shown in Fig.

이론/모형

The schematic shows a back-scattering system, where the bursts of light scattered from the measurement volume are collected at a physical location in front of the focal point. In back-scattering mode, the intensity of scattered light is one thousand times weaker than scattered light intensity using the forward- scattering method. Back-scattering data collection was used in this experiment due to optical access constraints.

성능/효과

4. The maximum deviation of the turbine speed was less than 6% and the K—factors were well matched with that from the unmodified converter less than 5% error.

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