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내연기관용 피스톤 표면처리 기술개발

전문가 제언: ○ 자동차에서 왕복 운동하는 피스톤의 경우 마찰손실은 서로 접촉하여 상대 운동하는 부분에서 발생하며 대체적으로 엔진 전체의 마찰손실 중 피스톤 실린더계에서 발생하는 마찰손실은 약 30~40% 정도이다.

○ 피스톤 실린더계에 관련된 분야의 트라이볼러지적 연구는 매우 중요하다. 피스톤 실린더계에서의 마찰손실은 피스톤 링에 의한 손실과 피스톤 스커트에 의한 손실로 나눠진다.

○ 스커트에서 발생하는 손실은 피스톤의 관성력, 형상, 커넥팅 로드의 길이, 실린더 보어의 크기 및 간극 등에 의해 영향을 받는다. 간극 내에서 발생하는 기울임의 양은 적지만 이로 인한 모멘트발생에 의하여 상대운동을 하는 피스톤과 실린더 사이에 발생하는 마찰 손실에 큰 영향을 준다. 그러므로 피스톤 스커트와 실린더 사이의 마찰손실에 대한 연구를 많이 하고 있다.

○ 최근 엔진설계경향인 고출력, 저연비, 경량화 요구에 의하여 운전조건은 더욱 가혹해지고 있으며 그에 따른 피스톤의 유막감소를 초래하고 유막의 감소는 마찰손실을 증가시킨다.

○ Honda R&D Co., Ltd.에서는 피스톤 표면에 마찰과 내마모성을 양립시킨 고강도피막을 개발하여 종래의 건성고체윤활피복에 비하여 약 5배의 내마모성과, 출력을 4.9% 향상시키고 있다.

○ 자연환경보호, 배출가스규제, 화석연료의 고갈 등 사회적 및 경제적 배경으로 에너지의 효율적인 운용은 자동차의 경량화와 더불어 강력하게 요구되고 있다. 이 분야의 연구가 지속적으로 이뤄져 지구환경의 보호와 에너지 절약에 이바지되기를 바란다.

저자: Kentaro Sugimura
자료유형: 학술정보