大形디젤機關의 EGR適用에 의한 未規制 物質에 關한 實驗的 硏究

鄭光源 國民大學校 産業技術大學院 1999 국내석사

마찰부의 표면 개질법을 적용한 기관의 성능 평가

송현석 국민대학교 산업기술대학원 2011 국내석사

전 세계적으로 자동차의 수요가 지속적으로 증가함에 따라서 발생되는 대기오염의 심각성이 부각되고 있는 실정이다. 특히 자동차에서 배출되는 이산화탄소(CO2)의 증가로 인한 지구 온난화 현상이 뚜렷이 나타나고 있다. 또한 고갈되어 가는 화석연료에 대한 관심도 높아짐에 따라 대체할 수 있는 에너지도 꾸준히 증가하고 있으며, 자동차의 증가는 CO2 배출량 증가와 온실효과의 가속화를 초래할 것으로 예상된다. 이에 따라 최근 유럽, 미국 등의 선진국에서는 자동차에서 배출되는 CO2를 저감하기 위한 직접적인 규제 수단을 채택하고 있다. 연료의 연소에 의해 배출되는 CO2는 연료소비율에 매우 밀접한 관련이 있으므로 차량의 연비를 향상시킴과 동시에 연소효율을 높이는 것으로 CO2 배출을 저감할 수 있다. 자동차에서 연비를 향상시켜 CO2를 저감하는 방법으로 기관효율 향상, 동력전달 효율 향상, 경량화, 대체 에너지의 이용이 있으며 현재 자동차 제작사에서는 이러한 기술들의 개발을 통해 연비를 향상 시키고 CO2 규제에 대응하기 위해 노력하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 운행 중인 가솔린 기관을 사용하는 차량을 선정하여 엔진을 이루는 주요 부품인 피스톤 링, 피스톤 핀 및 Tappet에 DLC 코팅을 적용하고, 기관 동력계를 이용하여 성능 및 배출 가스를 비교하였다. 국내 운행 중인 실제 기관에 DLC 코팅된 피스톤 링, 피스톤 핀 및 Tappet의 마찰성능 실험을 진행함으로서 가솔린 기관의 배출가스 저감 및 연비향상에서의 기초자료로 제시하고자 한다.

인텔리전트 빌딩 시스템 현황 및 개선에 관한 연구

정문식 국민대학교 산업기술대학원 2002 국내석사

Abstract : p. 52-53

배기 밸브 타이밍 변화에 따른 냉시동시 배기가스 온도 변화에 관한 실험적 연구

가재금 國民大學校 産業技術大學院 2003 국내석사

배기후처리기술은 촉매나 필터를 이용하여 배기가스의 유해배출물을 저감시키는 기술이다. 그러나 배기 배출물 중 미연탄화수소와 일산화탄소는 FTP-75와 같은 규제시험 중 냉시동 초기에 규제치의 대부분이 배출되므로 촉매를 빠르게 가열하여 촉매의 효율을 높이는데 연구 초점이 모아져 왔다. 본 연구에서는 밸브 타이밍 변화를 이용하여 엔진이 주어진 냉시동 조건에서 어느 정도의 배기가스 온도 분포가 나타나는지를 관찰하였다. 흡기타이밍을 고정시키고 가변 배기 캠샤프트를 이용하여 배기 밸브 열림 시기를 진각과 지각을 시킴으로써 밸브 오버랩 및 Blowdown 시점 변화에 의한 영향과 연소 상태를 관찰하였다. 이 과정 동안 점화시기 및 연료량 초기 냉시동시의 기본 상태는 MOTEC Programmable ECU를 이용하여 고정시키고 오직 밸브 타이밍과 배기가스 온도의 영향을 관찰하는 실험을 수행하였다. 실험결과 오버랩 증가에 따라 온도가 상승하는 반대의 경향을 보이고 있었다. 이 과정중의 연소실 내부 연소 상태를 관찰하기 위해 Kistler 압전센서를 이용하여 압력 데이터를 측정하였고, 이를 토대로 열방출율(ROHR)을 계산하여 연소실의 연소 특성을 분석하였다. 분석결과 배기타이밍을 지각 시킨 경우는 배기 밸브가 늦게 열림에 따라 오버랩이 증가하고 그 영향으로 잔류가스의 양이 증가하나, 이것이 오히려 화염전파의 속도를 늦추어 지각연소가 지속되는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 지각을 시킨 경우에서 배기가스 온도가 상승하는 경향을 보인 것이라 판단된다. 하지만 정량적으로 볼 때 배기 밸브 타이밍의 변화는 배기온도의 급격한 증가를 가져오게 하지는 못한다고 볼 수 있다. 결국 초기 시동시에 배기가스의 온도를 빠르게 상승시키기 위해서는 배기 밸브 타이밍의 변화와 함께 점화시기 변화가 동시에 진행되어 최적의 밸브타이밍 및 점화시기가 설정되어야 연소불안정이 심화되지 않으면서 촉매활성화를 앞당길 수 있게 될 것으로 기대된다. In an SI engine, fast warmup of catalytic converter is the main key to the reduction of emission, for the conversion efficiency of catalyst is very high after it finishes warmup period. In some previous study, it is understood that the retarded ignition at the cold start helps the increase of exhaust gas. Furthermore it is very important to maintain the stable stratup and idling. If valve overlap decreases, residual gas in the cylinder would be decreased, resulting in the stable combustion at idling. Compared with that, the increase of valve overlap would lead to the increase of residual gas and the decrease of combustion flame speed. In the study, as a preliminary research, the effects of exhaust valve timing on cold start are evaluated. A variable timing camshaft is used to change the exhaust valve timing. From experiments, as exhaust valve open is retarded, the exhaust gas temperature becomes higher, meaning that the combustion becomes very slow and the flame becomes remained just before the exhaust valve is open. It is analyzed by not only the exhaust gas temperature measurement but also the evaluation from the rate of heat release using cylinder pressure measurement. Although only the change of exhaust valve timing seems no dramatic effects of the exhaust gas temperature. Furthermore there are some problems regarding stability of the engine when the exhaust valve timing is extremely retarded. It is therefore considered that simultaneous control of both spark timing and exhaust valve timing should be needed to lead exhaust gas temperature high and idle operation stable.

자동차 충돌에 따른 손상성 및 수리성에 관한 연구

백승민 국민대학교 산업기술대학원 2008 국내석사

본 연구는 자동차 개발 시에 차량 운행 중 일어날 수 있는 각종 충돌사고를 대비한 안전한 차체 설계를 위해 고려해야 할 부분에 대하여 연구하여 보았다. 신규 차량개발 시에는 개념설계, 시작설계, 양산설계 등의 설계 과정을 거치게 되며 차량을 적기에 생산하기 위하여, 양산 전에 수많은 실험을 통해 완벽한 차량을 만들기 위해 노력하지만 도로에서 차량이 운행 중에 일어날 수 있는 모든 상황을 실험하기는 불가능하다. 본 논문에서는 도로에서 일어나는 교통사고의 통계, 자동차 제작 시 고려되어야 할 안전시험의 종류와 자동차 사고 시 발생할 수 있는 차량의 파손 형태를 알아보고 차량의 안전한 설계를 위한 각 부품별 최적의 손상성 및 수리성을 위하여 차체설계 엔지니어가 고려해야 할 사항 등을 주안점으로 작성하였다. Vehicle users demand more convenience as time goes by since man - made vehicles have been developed. Automobile manufacturers continue to research for satisfaction of customer's needs. When developing a vehicle, in order to avoid possible various types of collision accidents, I studied safety body -frame design. There are several steps, such as mock-up design, proto type design, and mass production design when a new vehicle is being developed. Even though they are trying to make more perfect vehicle products in a timely fashion through lots of experiments before mass production, it is almost impossible to simulate every situation. Studying in this thesis involves compiling traffic accident data, considering safety test types when manufacturing automobiles and damage caused by vehicle accidents on the road. The purpose of researching this thesis is to examine body-frame designer's consideration points. I examined the damageability and repairability of each structural components when designing a safe vehicle.

스크롤 압축기의 저소음화에 관한 실험적 연구

崔寧在 國民大學校 産業技術大學院 2001 국내석사

변풍량 공조기에서의 요구 외기량 유지를 위한 제어 방식에 관한 연구

주영덕 국민대학교 산업기술대학원 2002 국내석사

Abstract : p.67

載荷 試驗法에 의한 말뚝의 支持力 算定에 대한 硏究

장승규 국민대학교 산업기술대학원 2002 국내석사

Abstract : p.77

바이오 디젤의 種類 및 含有量에 따른 燃燒 및 排出가스 特性에 關한 硏究

최주엽 국민대학교 산업기술대학원 2009 국내석사

경유는 산업 운송용으로 많이 사용되고 있지만 배기가스 다량배출로 현재 사회적인 문제가 되고 있다. 세계적으로 에너지의 사용량이 증가함에 따라 대체에너지의 개발이 시급한 가운데 배기가스에 의한 환경오염이 심한 경유를 대체할 수 있는 바이오디젤의 사용이 본격화 되고 있다. 바이오디젤은 환경적으로 안전하여 배기가스를 감소시키고, 외부 노출시 유해 배기가스를 28일 만에 80% 이상을 분해시키는 생분해성 연료이기도 하며, 더욱이 바이오디젤 1 톤 사용 시 2.2 톤의 이산화탄소 발생량을 감면받을 수 있어 국제적인 환경규제에 즉각적인 대응 수단이 될수 있다.1) 본 연구에서는 디젤기관 고유의 자기착화방식에 실린더 내 디젤연료와 대체 에너지로 각광 받는 바이오 디젤 연료를 성분별(BD5, BD20)로 혼합하여 실험하였다. 연료의 고압(60 MPa, 100 MPa)분사를 위해 커먼레일 시스템의 연료고압펌프를 사용하였으며, 실린더 내에 직접 분사하여 분무 및 연소현상을 관찰하기 위해 먼저 수소와 산소, 질소를 예혼합 연소시켜 디젤기관과 비슷한 고온 고압의 분위기 조건을 형성하였으며, 압축착화 방식의 바이오 디젤을 성분별로 5%, 20%의 비율로 디젤연료와 혼합하여 분무의 분무각과 관통거리, 연소화염의 확산과 착화지연 등의 연소특성을 파악하여 바이오 디젤의 성분별 압력 선도 및 열 발생률을 분석하여 향후 대체 에네지로서의 바이오 디젤의 성분별 특성에 관해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 분무 가시화 결과, 혼합 비율에 따라 spray penetration의 차이는 대표적인 압축 착화 연료인 초저황경유와 비교 하였을 때 큰 차이를 보이지 않았으나 연료 분사압을 60 MPa에서 100 MPa로 상승시켰을 경우 액적 분류가 연소기 하단까지 더 빨리 도달하였으며 원활한 무화 상태가 이루어 졌으며 분무각이 더 넓은 것을 확인 하였다. 2) BD20은 BD5에 비해 착화지연이 짧아지는 경향을 보였으며, 이는 바이오 디젤 연료의 특성 중에 하나인 함산소 연료이기 때문에 연소의 후반부에서도 화염의 발달상태가 우수함을 예측해 볼 수 있었다. 산소농도가 증가하면 반응속도가 증가되므로 연소 범위는 넓어지게 되며, 특히, 과농한 영역에서 반응속도가 증가하고 연소를 안정화된 연유로 바이오 디젤의 함유량이 높을수록 착화지연이 짧아지는 것으로 판단된다. 3) 배출가스 실험 결과, 바이오 디젤의 혼합률이 증가할수록 불완전 연소와 미연소 연료의 감소로 CO 및 HC의 배출량은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 NOx는 바이오 디젤의 혼합률이 높을수록 혼합연료의 완전연소로 인해 NOx 배출량은 증가하였다.

모형 차량을 이용한 적응순항제어 시스템의 구현

손길상 國民大學校 産業技術大學院 2004 국내석사

본 연구에서는 모형 차량을 이용하여 적응순항제어(ACC : Adaptive Cruise Control)시스템을 설계하고 무인 차량을 이용하여 ACC 주행을 위한 알고리즘을 설계하는데 목적이 있다. 또한 적외선 센서를 이용하여 차량전방에 장애물을 인식하고 장애물과 충돌을 회피하거나. 선행차량과 일정 거리를 유지하면서 추종하는 무인 차량을 개발 실험하는데 그 의의를 두었다. 전체적인 시스템 구성은 소형 모형 차량을 사용하였고 차량의 컨트롤을 위해 PC를 이용하여 차량과 PC와 무선통신으로 데이터를 주고 받는 시스템이다. 센서시스템으로는 차량전방의 장애물을 감지하는 적외선 센서와 차량의 거동을 알아보기 위한 Gyro Sensor, 가속도센서 등을 설치하여, 그 반응을 살펴보고 무선 데이터 통신을 위한 데이터 Packet을 설계하여 데이터 손실을 줄이고 원활한 통신을 할 수 있게 하였으며, ACC 주행을 위하여 선행차량과 일정 간격을 유지 주행하는 무인 주행 차량을 개발 실험 하였다. Adaptive Cruise Control(ACC) is on of key features of Intelligent Transportation System(ITS). In ACC system, the steering wheel is controlled by a driver, but the engine throttle valve and the break are controlled by actuators and micro controller. The relative velocity and distance from leading vehicle are measured by several sensors such as millimeter radars, laser scanner and image processing equipments. The objective of this paper is to design a vehicle system of following a lead vehicle and keep a safety distance by oneself. This paper presents a basic ACC(Adaptive Cruise Control) system. For a basic ACC system, we used a 1/10 scaled miniature vehicle model by Tamiya. It has two DC motors for longitudinal control and one RC servo motor for lateral control. For vehicle control, we used PIC micro controller and MOFET DC motor driver. In this paper, we don't consider lateral control. For measuring distance from the leading vehicle, we used four IR sensors. It is mounted in front of vehicle and controlled by PIC micro controller. This micro controller can obtain value of sensors and calculate distance from the leading vehicle. And then the micro controller sends the distance information to another micro controller. It decide vehicle longitudinal control value, acceleration, deceleration and stop. The result of this system presents that the vehicle can drive by itself and keep the settle distance according to the leading vehicle.