디젤 엔진에 사용하는 세라믹 코팅 알루미늄 합금 피스톤에 대한 온도와 열응력 해석

전문가 제언

○ 디젤 엔진의 피스톤에 코팅을 하는 것은 실질적으로 열효율과 성능을 높이기 위하여 수행되지만, 이는 동시에 높은 열효율로 친환경적 엔진  설계와 직결된다. 피스톤에 코팅을 함으로서, 마찰과 마모를 줄여주며, 부품의 운용 온도를 내려주어 토크와 동력을 증가시키고, 데토네이션을 감소시키거나 없애는 역할도 하게 된다.

  ○ TBCs는 열전달에 의한 손상에서 피스톤을 보호하여, 즉 연소에 의하여 생긴 열로부터 피스톤을 유지하여 큰 힘을 발생하도록 하고 있다. 피스톤 표면에 최소한의 열을 가지고 있으면서, 들어오는 연료 혼합물로 적은 열이 전달되도록 하여, 데토네이션을 유도하는 사전 점화를 줄여주게 된다. 

  ○ 세라믹 코팅으로 단열시킨 엔진의 경우에 배기가스 분출에 대하여 조사한 바에 의하면, 더 좋은 완전 연소의 결과로, 일산화탄소가 감소하고, 탄화수소 레벨도 감소하였으며, 질소산화물, NO 농도도 감소되었음을 Assanis, D. 등이 논문에서 발표한 바 있다.

  ○ 이러한 세라믹 코팅에 대한 기술은 선진국에서는 이미 실용화 되어, 미국에서는 Swain Tech이나, DPR 회사 등에서 TBC 기술을 내세우며 판로를 확장하고 있고, 중국, 터키, 인도, 싱가포르 등지에서 학술적으로도 연구되고 있다.

   ○ 우리나라에서는 TBC 코팅을 사용한 연구 개발과 실용화는 별로 알려져 있지 않다. 코팅 자체가 보안이 유지되는 기술이어서 쉽게 발표되는 사안이 아닐 뿐만 아니라, 아직 실용화에 대한 수요 창출이 적은 탓도 있을 것이다. 그러나 디젤 엔진의 양산과 성능 및 친환경적인 면을 고려하여 연구개발과 적용이 필요한 분야로 보인다.

저자

Muhammet Cerit et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

77()

잡지명

International Journal of Thermal Science

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

11~18

분석자

이*호

분석물

• 디젤 엔진의 세라믹 코팅 알루미늄 합금 피스톤에 대한 온도와 열응력 해석.pdf [316,959 byte]

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