초록 ▼

1. 기술개발목표
본 기술개발에서는 “슈퍼컴퓨터를 활용”하여 피스톤의 주조해석, 구조해석 및 응력 해석 기술을 더욱 향상시킴으로써 피스톤의 설계 최적화를 달성하고자 한다. 또한 실제 피스톤의 제조 및 내구시험을 통한 설계의 정확도를 검증하고, 이를 통한 “차세대 친환경 고성능 엔진용 피스톤을 개발”하고자 한다.
2. 기술개발의 목적 및 중요성
최근 개발되는 친환경 디젤엔진은 고출력 조건에 노출되기 때문에 내구 취약 부위를 설계/해석 과정에서 예측 또는 반영하지 못할 경우 피스톤의 파손을 초래하는 사례가 점차적으로 빈

1. 기술개발목표
본 기술개발에서는 “슈퍼컴퓨터를 활용”하여 피스톤의 주조해석, 구조해석 및 응력 해석 기술을 더욱 향상시킴으로써 피스톤의 설계 최적화를 달성하고자 한다. 또한 실제 피스톤의 제조 및 내구시험을 통한 설계의 정확도를 검증하고, 이를 통한 “차세대 친환경 고성능 엔진용 피스톤을 개발”하고자 한다.
2. 기술개발의 목적 및 중요성
최근 개발되는 친환경 디젤엔진은 고출력 조건에 노출되기 때문에 내구 취약 부위를 설계/해석 과정에서 예측 또는 반영하지 못할 경우 피스톤의 파손을 초래하는 사례가 점차적으로 빈번해 지고 있다.
따라서 본 기술 개발의 목적은 친환경 고성능 고출력 디젤엔진에서 발생되는 높은 하중을 견딜 수 있는 피스톤을 개발/생산하기 위하여, 생산 단계에서 발생되는 주조결함까지 고려하여 피스톤의 내구 성능을 예측할 수 있는 설계/해석 방안을 정립하고, 이를 검증함으로써 피스톤에 대한 설계 최적화를 달성하는 것이다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 첨단장비활용 기술개발사업 최종보고서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 과제 요약서(초록) ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 기술개발개요 ... 9
• 제 1-1 절 기술개발의 중요성 및 필요성 ... 9
• 제 1-2 절 국내·외 관련기술 현황 ... 10
• 제 1-3 절 기술개발 목표 및 내용 ... 13
• 1. 기술개발 목표 ... 13
• 2. 기술개발 내용 ... 13
• 제 2 장 기술개발 결과 및 실적 ... 16
• 제 2-1 절 친환경 고출력 피스톤의 설계 ... 16
• 1. 개발대상 엔진 및 제원 ... 16
• 2. 피스톤 설계 ... 16
• 제 2-2 절 슈퍼컴퓨터를 활용한 피스톤 해석 ... 24
• 1. 해석절차 및 모델의 구성 ... 24
• 2. 경계조건의 설정 ... 26
• 3. 해석결과 및 설계최적화 ... 29
• 제 2-3 절 슈퍼컴퓨터를 활용한 주조해석 및 주조공정설계 ... 40
• 1. 주조공정변수의 설정 ... 40
• 2. 기초해석 및 결함예측 ... 45
• 3. 결함의 개선방안 도출 및 주조공정 최적화 ... 51
• 제 2-4 절 피스톤 시작품제작 ... 60
• 1. 금형제작 ... 60
• 2. 치공구제작 ... 60
• 3. 시작품제작 ... 62
• 제 2-5 절 피스톤 단품시험 ... 67
• 1. 하이드로시험 ... 67
• 2. 스트레인게이지시험 ... 69
• 3. 언더보스강성시험 ... 73
• 제 2-6 절 템프러그 시험 및 해석신뢰성 분석 ... 75
• 1. 템프러그 샘플의 준비 ... 75
• 2. 엔진시험 ... 78
• 3. 피스톤 분석 및 템프러그 분해 ... 87
• 4. 피스톤 온도측정결과 ... 90
• 5. 해석신뢰도 검토 ... 94
• 제 3 장 기대효과 및 사업화(제품화) 계획 ... 96
• 제 3-1 절 기대효과 ... 96
• 제 3-2 절 사업화 계획 ... 97
• 제 4 장 결론 ... 99
• 첨부. 특허출원(동양피스톤) ... 101