학술논문
엔진의 마찰손실 저감을 위한 레이져 텍스쳐링 효과에 관한 연구 / A study on the effect of micro dimple pattern for reduce the engine friction
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
Source
Subject
Language
Korean
Abstract
엔진의 피스톤은 고속, 고압의 조건에서 수없이 많은 왕복운동을 하게 된다. 이때 피스톤과 라이너에서 발생되는 마찰 손실은 엔진 전체 마찰중에서도 상당한 부분을 차지하고 있다. 연비를 높이기 위하여 엔진의 다운사이징(Down-sizing), 연료 분사방식의 변화 등과 더불어 마찰에 의한 손실을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다.마찰에 대한 관심이 높아지고 초정밀 가공 기술의 발달로 인하여 마찰 손실 저감 방법으로 레이져 텍스쳐링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 레이져 텍스쳐링은 마이크로 딤플을 표면에 가공하여 패턴을 형성하게 만드는 방법으로 이로 인한 마찰손실 저감의 효과를 위해서는 마이크로 딤플에 의한 마찰 특성에 대하여 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 마찰손실 저감 효과를 위한 레에져 텍스터링 방법에 대한 기본이 되는 최적화된 마이크로 딤플 형상 설계를 위하여 마이크로 딤플에 의해 나타나는 특징에 대하여 해석 연구를 하였다.마이크로 딤플에 의한 특징은 여러 가지 변수들에 의하여 그 특징이 다르기 때문에 표면 거칠기에 의해 접촉되는 면적을 이용한 surface pattern parameter를 이용하여 기본이 되는 세 가지 종류의 형상을 선정하였다. 마이크로 딤플은 패턴을 형성하여 가공되기 때문에 패턴에 의한 영향에 대하여 연구도 하였다. 레이져 텍스쳐링을 이용한 마찰 저감은 압력의 변화로 인하여 충분하여 유막을 형성하게 하는 것인데 이러한 압력으로 하중지지력의 변화를 확인 할 수 있다. 레이져 텍스쳐링에 적용되는 딤플은 매우 작기 때문에 압력 강하로 인한 공동형상의 가능성이 있다. 마찰손실 저감의 위하여 마이크로 딤플의 최적설계에 고려해야할 변수들을 제공하기 위하여 CFD를 이용한 마이크로 딤플에 의한 특징에 대하여 해석 연구를 하였다.
In this paper, is studied in the effect of micro dimple in the sliding surface lubrication for dimple optimal design. Due to the development of the technology using laser surface texturing, processed micro dimple in the surface for reducing the frictional losses in the sliding surface a lot of research has been going. Micro dimple in the surface make increase the oil film pressure between sliding surfaces. Increased pressure will cause a high supportive force. Research that characteristic of micro dimple in sliding surface is needed.
In this paper, is studied in the effect of micro dimple in the sliding surface lubrication for dimple optimal design. Due to the development of the technology using laser surface texturing, processed micro dimple in the surface for reducing the frictional losses in the sliding surface a lot of research has been going. Micro dimple in the surface make increase the oil film pressure between sliding surfaces. Increased pressure will cause a high supportive force. Research that characteristic of micro dimple in sliding surface is needed.