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[국내논문] 차량 엔진룸내 부품 냉각용 덕트 개발을 위한 실험
Experiment for Duct Development to Cool Components in Vehicle Engine Room 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.27 no.4, 2018년, pp.98 - 102  

이석영 (인하공업전문대학 기계과)

초록
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자동차 엔진룸내 부품의 내구성 향상을 위하여 냉각 가능성을 판단하고자 발전기, 배터리, ECU 및 파워스틸 오일 등 4가지 부품을 목표로 흡입공기를 사용한 냉각용 덕트를 설치하여 부품에 대한 공랭효과를 향상시키기 위한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 전반적으로 부품 온도가 저감되었으며 감소된 온도 차이는 발전기, ECU, 파워스틸 오일 및 배터리 순으로 크게 나타났다. 이러한 부품에 따른 온도 차이를 개선하기 위해서는 차후에 덕트 내부에 대한 유동해석을 통한 최적화 설계가 필요하다고 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to improve the durability of components in the vehicle engine room, an experiment to improve the air cooling effect of components by installing a cooling duct using intake air aiming at four components, such as generator, battery, ECU and power steel oil, Respectively, experimental results ...

주제어

#엔진룸   #냉각용 덕트   #부품 온도   #실험  

표/그림 (13)

AI 본문요약
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문제 정의

  • Katoh(5)는 3차원 열유동 해석을 통해 엔진부품 냉각 향상 방안을 연구하였으며, Lyu 등(6)는 엔진룸 내부에서 평균유동과 차량의 전면부 개방면적에 대한 수치해석을 수행하였다. 본 연구에서는 엔진이 있는 공간인 엔진룸에서 온도제어가 이루어지지 않는 주요부품 중에서 온도제어가 비교적 용이한 발전기, 배터리, ECU 및 파워스틸 오일 등 4가지 부품을 목표로 공랭효과를 향상시켜 온도를 감소시키기 위한 차량 엔진룸 냉각용 덕트에 대한 실험을 수행하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기화기(Carburator)방식의 특징은 무엇인가? 자동차 엔진에서 발생되는 열을 효과적으로 유지하기 위한 방법은 1890년대 자동차의 내연기관이 발명된 수냉식 냉각방법이 유일하다. 과거 전자식이 아닌 기화기(Carburator)방식의 경우 자동차의 온도제어를 적절하게 할 수 없기 때문에 엔진의 과열로 인한 오버힛(Overheat)이 자주 발생하였다. 그러나 엔진의 제어가 전자식(ECU, Electronic Control Unit)으로 바뀌고 내연기관에서 수냉의 효과를 높이는 다양한 기술들이 개발되면서 엔진과열로 인한 문제는 센서와 기계적 결함에 국한되고 있다.
기후상황으로 엔진과열 발생 시 초래할 수 있는 결과는 무엇인가? 그러나 엔진의 제어가 전자식(ECU, Electronic Control Unit)으로 바뀌고 내연기관에서 수냉의 효과를 높이는 다양한 기술들이 개발되면서 엔진과열로 인한 문제는 센서와 기계적 결함에 국한되고 있다. 한편,국내의 자동차 메이커는 글로벌 브랜드로서 세계의 모든 지역으로 수출되고 있는 가운데 특히 열대의 기후를 가진 지역이나 온난화로 인하여 하절기가평균기온이 35℃를 상회하는 기후상황에서 엔진룸 내부 온도의 급격한 상승은 비록 엔진룸의 부품들이 100℃를 견딜 수 있는 조건으로 제작되어 진다고 하더라도 지속적으로 고온에 노출되는 상황은 부품의 수명과 그 기능을 단축시키는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 엔진룸의 주요 부품의 온도를 적당하게 낮추는 효과로 자동차에서 엔진과 관계된 부품과 엔진룸에 있는 부품의 성능이 상당히 개선될 수 있는 효과가 있다.
수냉식 냉각 방식의 한계와 이를 보완하기 위해서 필요한 것은 무엇인가? 따라서, 엔진룸의 주요 부품의 온도를 적당하게 낮추는 효과로 자동차에서 엔진과 관계된 부품과 엔진룸에 있는 부품의 성능이 상당히 개선될 수 있는 효과가 있다. 그러나 엔진의 수냉식 냉각 방식은 엔진룸내 부품들을 동시에 냉각시키지 못하기 때문에 엔진룸내 주요 부품의 냉각을 위한다른 수단이 필요한 것은 사실이다. 즉, 엔진룸의 주요부품의 온도를 낮출 수 있는 기술개발은 매우 의미 있다고 판단된다.
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참고문헌 (6)

  1. Song, B. K., Oh, S. M., Kang, J. J. and Kim, S. J., 2012, An experimental study on the temperature of electronic components in OBC based on the cooling water and the ambient temperature, Transactions of KSAE, Vol. 11, pp. 2493-2497 

  2. Oh, K. T., Kim, J. H., Lee, S. W., Kim, Y. S., Ha, J. W. and Kang, W. K., 2007, Automobile underhood thermal and flow simulation using CFD, Journal of Computational Fluids Engineering, Vol 12, pp. 22-27 

  3. Lee, Y. L., 2008, A study of the improvement of thermal performance of a junction box of a passenger car", Transactions of KSAE, Vol. 16, No. 2, pp.136-142 

  4. Lee, T. E., Suh, J. S., Jeong, S. H. and Park, Y. S., 2009, A study on thermal and fluid characteristics inside engine room of auxiliary power unit for tracked vehicle, Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 26, No. 12, pp. 85-93 

  5. Katoh, N., 1991, Numerical simulation on the three dimensional flow and heat transfer in the engine compartment," SAE 910306, USA. 

  6. Lyu, M. S., Lee, E. J. and Ku, Y. G., 1996, The numerical study of the effect of car front opening area on the mean flow in engine room, Transactions of KSAE, Vol. 4, No. 2, pp. 158-165 

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