초록 ▼

1. 최종목표
최근 자동차 산업의 가장 큰 화두는 친환경 자동차라고 할 수 있다. 특히 석유자원의 고갈, 지구온난화라는 전 세계적 과제와 더불어 자동차업계는 더 이상 미래일로 치부할 수 없는 현재 진행형 과제가 되고 있다. 따라서 본 기술 개발 목표는 고연비, 친환경을 목표로 공기 아축기의 크랭크 케이스를 경량 고강성 알루미늄 소재 AC4C-T6로 개발하여 경량화 및 고강성화 기술 개발하여 경량화로 인한 자동차의 연비 향상과 알루미늄 소재의 고강성 크랭크 케이스와 분리된 라이너를 설계 및 개발하여 윤활내구 성능을 개선하여 오일

1. 최종목표
최근 자동차 산업의 가장 큰 화두는 친환경 자동차라고 할 수 있다. 특히 석유자원의 고갈, 지구온난화라는 전 세계적 과제와 더불어 자동차업계는 더 이상 미래일로 치부할 수 없는 현재 진행형 과제가 되고 있다. 따라서 본 기술 개발 목표는 고연비, 친환경을 목표로 공기 아축기의 크랭크 케이스를 경량 고강성 알루미늄 소재 AC4C-T6로 개발하여 경량화 및 고강성화 기술 개발하여 경량화로 인한 자동차의 연비 향상과 알루미늄 소재의 고강성 크랭크 케이스와 분리된 라이너를 설계 및 개발하여 윤활내구 성능을 개선하여 오일소모로 인한 토출 공기의 오염을 저감하여 친환경 크랭크 케이스를 개발하는데 있다.
2. 개발내용 및 결과
고강성 경량 실린더 크랭크 케이스의 개발을 위하여, 파워 브레이크 공기 압축기(HP-PABC:High Pressure - Piston Type Air Brake Compressor)의 내구성 향상방안과 각 부품의 세부 설계를 수행하였다. 이를 위하여 파워 브레이크 공기 압축기에 대하여 3D-Modeling과 CAE해석으로부터 내.외압에 의한 크랭크 케이스의 구조강도 해석, 피스톤 피스톤 실린더의 다물체 동역학 해석학으로부터 문제점을 파악하였고, 변형을 최소로 한 크랭크 케이스를 개발하였다. 또한 파워 브레이크 공기 압축기에 대한 내구성 테스트를 수행하여 성능 시험 평가 분석하였다. 최종적으로 본 주관기관과 위탁기관은 고강성 경량 실린더 크랭크 케이스의 최적 구조 및 가공조건을 결정하였고 정밀 주조 금형 설계 및 구조 설계와 Assembly 조립 설계 및 가공 기술을 개발하였다.
3.기대효과
기존의 주철제(GC 250 Grade)를 고강성을 가지고 동시에 압축기의 방열 냉각 특성이 우수한 중압 주조방식의 첨단 소재 AC4C-T6 계열의 알루미늄으로 설계 개발 대체하여 제품의 경량화 및 효율화에 기여하였고, 매년 수입 규모가 1,300만 US$(2008년 기준)의 수입 제품의 국산화 대체로 외화 절감 및 국내 첨단 자동차 부품산업의 육성과 국산화 관련된 제품의 원가를 절감(종전대비 30% 이상)하여 국산 상용차의 국제 경쟁력 강화하였으며, 국내 중대형 상용차에 사용하는 고압 공기 압축식 제동장치의 고압 피스턴 타입 제동용 공기 압축기의 경량화 및 고강성화 부품의 국산화로 인한 경쟁력이 강화되었다.
4. 적용분야
본 개발기술을 연비의 절감, 배출가스의 저감 및 경량화 및 고내구 강성화는 곧 연비 문제와 연료 소모량의 절감을 유발하여 국내 부품 산업의 미래 지향적인 녹색 경제 성장의 Green Technology 및 녹색 성장 산업의 기반을 조성하고자 한다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 현장맞춤형 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 5
• 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 9
• 제 1 절 기술개발의 목적 및 중요성 ... 9
• 제 2 절 국내외 관련기술의 현황 ... 14
• 제 3 절 기술개발목표 ... 16
• 제 4 절 개발내용 및 범위 ... 18
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 19
• 제 1 절 재료선정 및 재료의 기계적 특성평가 ... 19
• 제 2 절 공기 압축기 실린더 크랭크 케이스의 구조설계 ... 43
• 제 3 절 크랭크 케이스의 구조강도 해석 ... 49
• 1. 외압 조건에서의 크랭크 케이스의 구조강도 해석 ... 49
• 2. 내압 조건에서의 크랭크 케이스의 구조강도 해석 ... 51
• 제 4 절 시제품 설계 및 제작 ... 56
• 1. 공기 압축기 실린더 크랭크 케이스 설계 (2D) ... 56
• 2. 제 1차 제동용 공기압축기 제작 ... 57
• 3. 제 1차 제동용 공기압축기 내구 성능테스트기 설치 ... 59
• 4. AC4C-T6 소재의 크랭크 케이스 1차 내구 시험 ... 60
• 제 5 절 기대효과 ... 64
• 제 3 장 결론 ... 65
• 제 1 절 결론 ... 65
• 제 2 절 향후계획 ... 68
• [부록] 검사성적서 ... 69
• [첨부1] ... 89
• [첨부2] ... 90
• [별첨1] 상용 에어컴프레서 개발 요청서 ... 91
• [별첨2] 특허출원서 - 차량용 제동장치의 에어컴프레서 ... 95
• [별첨3] 특허출원서 - 에어컴프레서용 알루미늄 합금 소재 ... 98
• 끝페이지 ... 99