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문제 정의
- 3세대 피에조 인젝터에 대한 극히 일부 국외연구를 제외하고 관련 국내연구는 전무한 상태이기에 본 연구에서는 3세대 피에조인젝터의 내부유압동 특성을 해석할 수 있도록 바이패스형 유압서보회로에 대한 수치해석모델을 AMESim으로 개발하였다. 참고로 논문지면 관계상 기존의 3-way형 피에조 인젝터와 본 연구대상인 3세대 피에조 인젝터의 동특성을 비교·해석결과는 후속 논문에 별도로 자세히 기술할 것임을 미리 밝히고자 한다.
- 피에조 인젝터는컨트롤 챔버와 딜리버리 챔버내부 압력 차이에 의한 니들 변위 발생으로 분사가 이루어지기 때문에 해석을 위한 결과값으로 연료 분사율 및 컨트롤 챔버, 딜리버리 챔버 압력 값은 인젝터 내부 동특성 차이를 파악하는 지표가 된다. 따라서 본 연구에서는 연료 분사율로 인젝터 기본 특성을 평가하였다.
- 본 논문에서는 기존 인젝터에는 존재하지 않는 바이패스 유압회로를 내장한 3세대 피에조 인젝터의 유압해석모델을 개발하고 이의 유압 동특성을 해석하고자 AMESim 해석 환경 하에서 연구를 수행하였다.
- 본 연구는 현재 승용 커먼레일 직접분사 시스템에 사용 중인 3세대 피에조 인젝터유압 구동방식인 Piezo Indirect Acting FIE에 대해, 내부 유압서보회로에 대한 수치해석 모델링을 개발하고 실험 데이터 자료를 통한 검증으로 신뢰도를 확보하고자 수행하였다. 특히, 3세대 피에조의 구동 특성과 바이패스 유·무에 따른 영향을 비교 분석한 것으로, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 본 연구의 목적은 첫째, 현재 승용 커먼레일 직접분사시스템에 사용 중인 1,800bar의 고압연료분사가 가능한 3세대 피에조 인젝터의 구동방식인 Piezo Indirect Acting 시스템 내부의 바이패스형 유압서보회로에 대한 수치해석 모델링을 개발하는 것이다.
- 둘째, 개발된 해석모델을 통한 이론적 결과를 실험 데이터와의 비교·검증을 실시하고자 인젝터 과도작동 상태에 대한 내부 유압 동특성을 해석하였다. 이를 통해 고압분사를 기반으로 다양한 변수에 따른 3세대 피에조 인젝터의 내부 유압 동특성 및 바이패스의 영향을 해석하는 것이 최종 목적이다.
- 참고로 논문지면 관계상 기존의 3-way형 피에조 인젝터와 본 연구대상인 3세대 피에조 인젝터의 동특성을 비교·해석결과는 후속 논문에 별도로 자세히 기술할 것임을 미리 밝히고자 한다.
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