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기계저널 : 大韓機械學會誌, v.57 no.5, 2017년, pp.53 - 55
이경우 (현대자동차그룹 자동차부문 연구개발본부 파워트레인구조해석팀)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 배기가스에 의해 열하중을 받는 부품은 무엇인가? | 여기에서는 엔진 부품의 저주기 피로 파손에 대해 설명하고자 한다. 배기가스에 의해 열하중을 받는 부품은, 실린더 헤드, 실린더 블록, 피스톤, 배기매니폴드, 밸브, 밸브시트, 터보차저, EGR 쿨러 등 배기가스가 배출되면서 가스가 닿아 열전달이 발생하는 부품들이다. 정지 상태의 엔진이 작동을 시작하면, 이런 부품들의 온도가 상온에서 고온으로 높아진다. | |
| 차량을 움직이기 위한 동력은 무엇인가? | 시베리아나 알래스카와같이 혹한 지역이나 사하라 사막과 같은 뜨거운 환경에서도 사람이나 물건을 운송하는 데 문제가 없어야 하기 때문에, 자동차를 생산하는 회사에서는 다양하고 가혹한 환경을 고려하여 차체와 엔진을 설계하고 시험하여 개발한다. 그 중에서도 엔진은 차량을 움직이기 위한 동력으로서, 고압의 연소압력에 의해 고속으로 회전하면서 고온의 배기가스를 배출하는 매우 가혹한 조건에서 작동하고 있다. 엔진이 6,000rpm으로 100시간 움직이면 이미 작용 하중이 300만 사이클을 넘게 되므로, 고주기 피로 관점에서는 피로 한도를 넘게 되므로, 이를 고려한 부품의 설계가 이루어져야 한다. | |
| 엔진은 어떻게 고주기 피로하중과 저주기피로하중을 동시에 받는가? | 엔진이 6,000rpm으로 100시간 움직이면 이미 작용 하중이 300만 사이클을 넘게 되므로, 고주기 피로 관점에서는 피로 한도를 넘게 되므로, 이를 고려한 부품의 설계가 이루어져야 한다. 또한 엔진 작동 중에는 고온의 배기가스에 의한 열팽창으로 높은 열하중을 받다가, 엔진이 정지하면 상온으로 내려오면서 손상이 발생하는 저주기 하중을 받게 된다. 이와 같이 엔진은 고주기 피로하중과 저주기피로하중을 동시에 받는 특별한 상황에 놓여 있다. |
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