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밸브 트레인 진동 예측기법의 개발

전문가 제언: ○ 최근 트럭에 대한 요구는 배기가스의 저감뿐만 아니라 소음의 저감에 대한 요구도 점점 엄격해지고 있다. 배기가스 저감의 요구에 의해 연료 분사계는 기계식 펌프로부터 코먼 레일식으로 이행되고 있다. 코먼 레일식은 기계식 펌프에 비해서 기계 소음이 매우 작아 연소음의 저감이 가능하여 트럭용 디젤엔진의 소음은 상대적으로 기계 소음이 높아지고, 그중에 밸브 트레인에서 발생하는 소음과 기어의 소음이 문제가 되고 있다.

○ 소음에 대한 기본적인 대책은 설계단계에서부터 검토되어야하며 이를 위하여 밸브 트레인의 코스트, 중량의 검토가 이루어져야하고 기본적인 설계항목인 점프개시 회전수의 예측이 가능한 밸브 트레인을 계산할 수 있도록 시뮬레이션에 의해 사전에 검토하여야 한다. 종래의 밸브 트레인의 계산은 하나의 밸브와 캠의 구동에 착안하여 계산한 경우가 많았으며 전 기통을 모델화하여 운전상태 변화에 따른 실험 데이터에 의해 헤드 카버의 표면 진동에 관해 상세하게 검증한 예는 없었다.

○ 본고에서는 밸브 트레인의 진동을 예측하는 기법을 개발하기 위하여 디젤엔진의 4기통 밸브 트레인의 진동 모델을 작성하여 밸브 스프링의 스프링 정수, 캠 샤프트의 수, 배치, 캠 직경, 캠 램프, 점프에 관한 진동계산을 하고 실험치와 계산치를 비교하여 모델화의 타당성을 검토한 결과 양호한 결과를 얻을 수 있어 밸브 트레인 소음 저감에 기여가 가능하다고 사료된다.

저자: Chiharu Togashi
자료유형: 학술정보