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염광욱(Kwangwook Youm) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
전 세계적으로 지구온난화와 환경적인 문제 및 자원의 고갈로 인하여 친환경자동차에 대한 보급이 확대되고 있다. 그 중 모터를 동력원으로 하는 전기자동차를 중심으로 연구가 진행되고 있다. 이러한 전기자동차는 현재 승용자동차 중심으로 자동차의 구동력을 확보하기 위한 감속기의 개발이 진행 중이다. 하지만 환경적인 문제를 고려할 때 화물차와 같은 상용자동차로의 연구 확대 및 개발의 진행이 필요하다. 상용자동차의 경우 화물의 적재 등으로 인해 중량이 증대되고 그로인해 큰 구동력이 필요로 한다. 상용 전기자동차에서는 모터의 부하를 조절하여 감속 및 토크증대가 가능하지만 잦은 모터의 출력 변화는 모터의 수명을 단축시키는 요소가 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저단과 고단으로 구분하여 평상시 일반적인 감속형태로 주행이 가능하고 적재시 추가적인 감속을 통해 구동력을 확보할 수 있도록 다양한 감속비를 적용하여 최적의 감속비를 토출하였다. 또한 2단 변속형태의 감속 메커니즘 설계를 위하여 다양한 형태의 감속방법을 적용하여 중량과 부피를 최소할 수 있는 변속형태를 설계하였다. 상용 전기자동차에 적합한 150Kw의 모터를 기준으로 2단 변속을 실현하기 위하여 유성기어 2세트를 기반으로 설계를 진행하였다. 선기어의 잇수가 증대되면 전체적인 감속기의 부피가 증대되기 때문에 감속기의 부피를 고려하여 선기어의 잇수를 10개로 동일하게 선정하였다. 다양한 감속비의 적용을 통해 저단의 유성기어 잇수 48개, 링기어 잇수 68개, 고단의 유성기어 잇수, 14개, 링기어 잇수 28개로 유성기어 저단에서 7.8, 고단에서 3.8의 감속비를 설정하였다. 이때 동력전달의 안전성을 위하여 모듈값을 2로 설정하여 설계를 진행하였다. 유성기어의 변속을 위해 감속되는 유성기어의 단속을 위하여 자동변속기에 적용되는 다판 유체클러치를 선정하여 수식을 통하여 클러치 토크를 고려하여 클러치 매수에 따른 클러치 작동유압을 설정하였다.
김상진(Sangjin Kim),염광욱(Kwangwook Youm),권순익(Soonik Kwon) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5
Automative engine performance and exhaust gas was influenced by fuel characteristic. Distillation temperature of domestic 4 products of diesel fuels and 4 products of gasoline fuels were measured by distillation method that is a method of separating mixtures based on difference in their volatilities in boiling fuel. Diesel distillation temperature points, especially temperature of 10%, 50% and 90% distillation mass, were almost same. The color of 90% distillation gasoline and diesel is more transparent than original fuel state. Remaining fuel in flask is dark yellow color and partly has lump shape in normal temperature.
김규성(Gyusung Kim),염광욱(Kwangwook Youm),함성훈(Seonghun Ham) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
캠핑과 같은 레저인구의 증가로 인해 RV나 SUV와 같은 차량에 대한 수요가 증대되면서 자동차의 구동력을 향상시키기 위한 방법으로 4륜 구동을 적용한 자동차의 보급이 확대되고 있다. 4-WD로 변환하는 방법은 여러 가지가 존재하지만 본 연구에서는 선택적 4-WD를 기준으로 버튼을 조작하여 2-WD에서 4-WD로 변환되는 Transfer case를 기반으로 연구를 진행하였다. 구동변환시 버튼을 조작하게 되면 Transfer case에 구성된 기어가 연결되면서 전륜에 구동력을 전달하게 된다. 이때 Transfer case 내부의 기어를 작동시켜 주기 위한 엑추에이터의 토크가 작게 되면 해당기어의 원활한 작용이 어렵기 때문에 엑츄에이터의 적절한 토크확보가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 엑추에이터 출력부 끝단에 유성기어형태의 감속기를 적용하여 엑추에이터 내부에서 Transfer case 구동에 필요한 감속비를 설정하고 1차 감속을 진행하다. 이렇게 향상된 토크를 Transfer case에 연결하여 4-WD변환이원활하게 될 수 있도록 기어치형의 설계를 진행하였다. 입력축과 출력출이 동일선상에서 동력이 전달될 수 있도록 압력각은 모두 20°로 동일하게 설정하고 선기어 잇수 11, 유성기어 잇수 19, 링기어잇수 49로 설정하여 유성기어 출력시 감속비 약5.5로 설정하여 유성기어 설계하였다. 설계된 기어를 토대로 안전성을 검증하기 위하여 면압강도와 굽힙강도를 계산식을 통해 검증하였다. 최종적으로 엑추에이터 출력을 약4m-kgf로 증대시켜 4-WD로 변환 시 필요한 구동력을 확보하였다.