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전열막 교환기용 종이의 성질과 특성

1. 전열교환용지의 기본 원리1) 과제종이재질의 전열교환 용지의 경우, 칸막이 부재의 표리면(表裏面)을 흐르는 2개의 기류의 사이에서 잠열의 이동을 행하려고 하면, 습분이 이동하는 방향으로 흡습제층만이 아니라, 난연제층도 존재하게 되기 때문에, 흡습제층이 습분을 흡착하여도, 그 후 난연제층이 습분의 이동의 저항으로 됨에 의해, 그 부분에서 습분의 이동량은 감소하고, 결과로서 칸막이 부재의 투습성은 저하되게 되는 문제점이 있다.2) 해결수단칸막이 부재(2)와 간격 유지 부재(3) 중, 투습성을 부여하는 투습성 부여 부분과 난연성을 부여하는 난연성 부여 부분이, 각 부재 내에서 부재의 두께 방향으로 서로 겹쳐지지 않도록 하였다. 예를 들면, 칸막이 부재(2)를 투습성을 부여한 투습성 부여 부분으로 하고, 간격 유지 부재(3)를 난연성을 부여한 난연성 부여 부분으로 하였다.3) 이렇게 제조된 전열 교환 용지는 칸막이 부재와 간격 유지 부재를 교대로 적층하고, 상기 칸막이 부재 사이에 간격 유지 부재에 의해 간격이 유지된 유로를 형성하고, 상기 인접 유로에 2종의 기류를 통과시키고, 상기 칸막이 부재를 통하여 상기 2종의 기류 사이에서 열교환하는 전열교환 소자에 있어서, 상기 칸막이 부재와 상기 간격 유지 부재 중, 투습성을 부여한 투습성 부여 부분과 난연성을 부여한 난연성 부여 부분이, 각 부재 내에서 부재의 두께 방향으로 서로 겹쳐지지 않는 것을 특징으로 한다.2. 종이Element를 이용한 전열 교환기의 실례1) 미쯔비시 ER지미쯔비시 ER지를 장착시키고 이 전열교환기를 가동 시킬 시에 실내의 오염 공기를 배출 시켜주고 동시에 실외의 신선한 공기를 실내에 들어오게 한다. 이때 미쯔비시 ER지의 특수기능에 의해서 환기를 하면서 동시에 온도(현열)와 습도(잠열)를 회수하여 이에 따라 새로운 바람으로 바꿔주는 것으로 연료 절감을 할 수 있으며, 에어컨 병의 발생 비율을 낮추었다.2) 제품 특징- 캐나다 변법(變法) 여수도(濾水度)로서 150ml이하로 고해한 천연 펄프를주성분으로 하여 초지한 종이를 사용한 전열교환 소자용지(total heatexchange element-use paper)(※ 캐나다 변법(變法) 여수도 : 절대 건조 중량으로 펄프를 0.5 g 채취하고, 체판(sieve plate)을 80 메쉬(mesh)의 평직(平織) 브론즈 와이어(bronze wire)로 한 이외는 일본의 JIS P 8121의 카나다 표준 여수도시험방법에 준거하여 측정한 값 a. )- 실질적으로 무공질(無孔質)의 셀룰로오스계 기재(基材)에 흡습제를 함유시킨 무공질 전열교환 소자용지- 두께가 100 ㎛ 이하- JIS K 7126에서 규정되는 이산화 탄소 투과 계수가 5.0 ×10-13 molㆍm/m2ㆍsㆍPa 이하인 고차폐성의 무공질 전열교환 소자용지- JIS Z O208에서 규정되는 20℃ 및 65％ RH의 투습도가 1000 g/m2ㆍ24Hr이상인 고 엔탈피 교환성인 무공질 전열교환 소자용지3. 미쯔비시 ER지의 특징1) 본 제품은 일본 미쯔비시 주식회사 생산의 ER 전열 교환지를 사용하며,개발된 이 얇은 형태의 구멍이 없는 전열교환지는 온도 흡수, 온도투과, 내온, 열교환, 내연과 공기가 통과하지 않는 특징이 있다.2) 미쯔비시제지 전열교환 용지(ER지)는 특수 사양의 무공계 박막(엷은 막)종이다.3) 배기시 CO2의 차폐성이 완벽해서투기도가 무한대에 가깝습니다.4) 급ㆍ배기의 혼합이 거의 없습니다. (종래품은 1,000배 이상의 차폐성)5) 투습성은 업계 최고6) 두께가 종래품의 2분의 1 이하- 공기 정화기의 환기 + 열 교환 성능

공학/기술| 2009.07.09| 5페이지| 2,500원| 조회(592)

기계, 기계공학, 전열교환기, 전열기, 전열막 교환기, 전열막 종이, 교환기 종이

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전열교환기의 작동원리 및 특성 설명

현장실습 report- 전열교환기 -1. 개 요최근들어 시장경제의 신속한 발전, 사회 구매 능력의 점진적 상승에 따라 공조 시스템이 설치 되어 있는 장소에는 각종 오염물질을 만나 사람들의 건강에 직접적인 영향을 끼치기 때문에, 사람들의 실내 환경에 대한 품질 개선의 목소리가 하루하루 높아지고 있다. 이른바 “에어컨 병” 즉 이것은 실내공기가 오염물질을 만나 발생되는것이다.꽉 막혀있는 건축물 내에 있는 공기의 품질과 연료 절감을 개선하는 것이 최근 10년동안 국제 공조계의 가장 큰 관심 과제 중의 하나이다.전열 교환기의 연구 제작은 이 난제(難題)를 성공적으로 해결하였다.전열 교환기는 밀폐 공간에 새로운 공기를 환기 시켜주고 원료 절감을 시켜주는 일종의 장치이며, 온도와 습도를 동시에 회수해 새로운 공기로 환기 시켜주는 것을 실현 시켜주었다. 이 제품은 중앙공조 시스템, 가정용 에어컨, 대형차량, 기차등 에어컨의 열교환 장치에 넓게 응용할 수 있다.2. 전열 교환기 (열 회수 환기장치) 란?공기 조화라는 것은 냉난방과 환기를 동시에 만족시키는 개념이다. 하지만, 많은 경우에 있어서 냉난방과 함께 환기를 하면, 모처럼 데우고 차갑게 한 실내 공기가 도망가 버려 춥게 된다거나(겨울), 덥게 되어(여름) 불쾌감을 느낌과 동시에 귀중한 에너지의 경제적 손실이 발생한다.일반적으로 환기를 하면 냉난방 효과가 떨어진다. 또한 환기를 하지 않으면 실내공기는 오염되어 상당한 부작용이 발생되는 것이 공기조화의 가장 큰 고민이다.그것은 냉난방과 환기가 양립하지 않는 반비례의 관계에 있기 때문이다.전열 교환기(열 회수 환기 장치)는 이러한 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해 개발된 제품이다.정리 하면, 실내의 오염된 공기를 밖으로 배출시키고 동시에 신선한 외부공기를 실내에 공급하는 양방향 환기시스템으로 냉난방 환기시 외부로 빼앗기는 열 에너지를 다시 회수하여 실내에 공급하는 열 교환 (Air to Air)방식의 열회수 환기 시스템이다.이 시스템은 특히, 많은 환기량이 요구되는 장소는 어디든지 적용되며, APT, 상가,주상복합 건물, 병원과 사무실용으로 다양하게 생산되며, 거주 형태에 따라 저 소음형으로 설계되어 천장과 벽체에 취부, 실내 인테리어와 조화되는 형태로 설치된다.근래 건물 리모델링 설비공사에 냉난방 GHP/EHP 시스템 채택과 환기 시스템으로 전열 교환기(열 회수 환기 장치)를 적용하고 있다.3. 환 기換氣(Ventilation) 란 ,자연적인 또는 기계적인 수단을 통해 실내공기와 외부 공기를 바꿔주는 것을 말하며 실내공기 정화, 열 제거와 산소공급, 수증기 제거 등을 그 목적으로 한다.1) 환기의 필요성최근 건축물은 그 사용 재료와 시공법의 개량에 따라 단열, 방음 성능 등을 최대화한 건물로 지어졌다.전통적인 건물이 시간당 3 번 정도의 환기를 했던 것에 비해, 최근에는 1/12 이하인 시간당 0.25 회 정도까지 낮아졌다.그것으로 인해 오랜 시간 동안 문을 닫고 있으면 머리가 아프게 되고 , 또한 담배연기 때문에 호흡기가 상하거나, 욕실의 증기가 다음날 까지 남아 있는 등 다양한 오염 현상 이 증가하고 있다. 하여 우리는 환기의 중요성에 간과하지 않을 수 없게 되었다.실내 환경을 개선하고 보다 쾌적한 환경을 만들기 위해서 환기시설의 적극적인 도입을 적극 필요로 한다.2) 환기의 효과환기란 단지 오염된 공기를 배출하는 것만이 아니다. 공기의 교환과 동시에 탈취, 제습, 실온 조절효과도 있습니다.■ 신선 외기 공급사람의 호흡유지에 필요한 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기를 배출한다.또한 연소에 필요한 산소를 공급하여 불완전 연소를 방지해 준다.■ 탈취 작용다양한 원인으로 발생되는 체취, 담배 냄새 등 불쾌한 악취를 신속히 배출해쾌적한 환경을 만들어 준다.■ 제진 작용실내와 작업장에서 발생하는 눈에 보이지 않는 먼지를 배출하고 위생적이고쾌적한 환경을 만들어 준다.■ 제습 작용최근 건물의 밀폐도가 높은 구조가 되어, 곰팡이가 발생하기 쉬운 환경이 되고 있다. 환기에 의해 적절한 습도를 유지하여 곰팡이의 발생을 방지할 수 있다.■ 실온 조절실내의 발생열을 배출하거나, 외기를 받아들여 환기시키는 냉방 등 환기에의한 온도 조절이 가능하다.4. 구조 및 원리구분플레이트 열교환 방식로터리형 열교환 방식히트파이프형 열교환 방식구조원리배기측 보유열이 판사이를 통과하며 AL 또는 PP판에 열전도하여 급기로 방열작용을 반복하여 열교환배기측 보유열이 Matrix의 열교환소자 표면에 열을 전달하고 Matrix의 회전으로 급기측에 방열작용을 반복하여열교환배기측 보유열이 작동유체를 가열,가열하면 증발가스가 급기측으로 팽창하여 급기를 가열하고 액상화되여 배기측으로 이동하는 현상이 반복되어 열교환열회수효율65 ~ 80 %80 ~ 95 %60 ~ 70 %환기이행율0 %5 %0 %풍량100 ~ 50,000 CMH250 ~ 30,000 CMH2,000 ~ 120,000 CMH정압손실10 ~ 20 mmAq15 ~ 30 mmAq10 ~ 20 mmAq보수유지성연 2회 이상 물 또는 압축공기로판사이의 적층먼지 세척가능구동부가 없으므로 유지관리가 용이함점검 챔버에서 착탈식 Matrix를 간편하게 분리세정하여 재사용로터와 모터가 벨트로 연결되어 구동함연 2회 이상 물 또는 압축공기로 핀사이의 적층먼지 자동 세척가능구동부가 없으므로 유지관리가 용이함특징재질이 다양함(AL,SUS,PP,펄프)급배기가 섞이지 않음잠열회수 가능(PP,펄프)내식성 우수(PP,SUS)가격이 중.저가임열교환 효율이 높음급배기가 일부 혼합됨잠열회수 가능내식성 우수가격이 고가임AL PIN에 특수코팅으로 내식성이 우수함급배기가 섞이지 않음최대 사용온도 480 ℃가격이 고가임주요용도교차오염을 허용하지 않는 모든장소대형빌딩 AHU 용열에너지절감이 우선 되는 모든장소대형빌딩 AHU 적용분진,고온배기되며 부식성가스가 있는 산업현장본 제품은 특수 가공을 거친 PAPER (미쯔비시 ER지) 와 절곡지를 서로 교체 배열하여 구성 되었으며, 두개의 절곡 된 종이로 절곡방향을 서로 수직으로 쌓아 이에 따라 공기의 기류를 교환기 중심부에서 열 있는 곳 까지 직접 통과하게 하면 온도 교환의 작용 까지도 하게 된다.5. 열교환기 종류 및 특징.1)판형 열교환기판형 열교환기는 위쪽의 Carrying bar와 아래부분의 Guide bar사이에 걸려있는 얇고 주름진 여려 장의 전열판으로 구성되어 있습니다. 이 전열판은 두 종류의 유체가 통과하는 구멍을 만들어 주며, 전열판에 형성된 골의 형상은 유체의 흐름을 난류로 만들어 주고 두 유체간의 압력차에 대해 판을 지지해 주는 역할을 한다. Plate pack은 Fixed cover와 Movable cover 사이에 들어가게 되며 Tile bolts로 조여줍니다.전열판(Plate)은 최대의 열전달 효과를 얻기 위해 주름(Corrugated, 파형)모양의 패턴을 형성하였으며, 유체의 흐름을 난류(Turbulence)로 만들기 위해 유로를 경사지게 배열하고, 또한 이들의 흐름방향을 향류(Counter Flow)로 하였으며 열교환기내에 체류하는 유체의 체적을 작게하고, 정체되는 곳(Dead Space)이 없으므로 최고의 열교환 효휼을 얻을 수 있습니다. (K값 : 3,000~6,000Kcal/㎡h, Wates/Water)좁은 유로(Channel)을 통하여 강하고 불규칙한 난류를 열판위로 흘려 보냄으로써 열교환기내에 스케일(Scale)이나 이물질의 부착을 방지하여 열교환기의 성능을 저하시키는 오염도(Fouling Factor)를 최소로 억제할 수 있습니다.

공학/기술| 2009.07.09| 10페이지| 3,000원| 조회(5,684)

열교환, 기계, 기계공학, 열교환기, 전열교환기, 전열기, 전열회수기, 전열막

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자동차공학(차량공학)에서의 현가장치

- 차 례 -■ 개요1. 서스펜션의 정의2. 기본 형식과 특징1) 리지드 액슬식 서스펜션2) 독립식 서스펜션■ 완충장치1. 스프링1) 금속 스프링2) 고무 스프링3) 공기 스프링2. 쇽업소버1) 유압식 쇽업 소바2) 가스 봉입식 쇽업소버■ 설계 계획법1. 토변화2. 캠버 변화3. 킹핀 경사각, 킹핀 오프셋4. 캐스트각, 트레일5. 트레드 변화6. 롤 센타, 롤 축7. 롤 강성8. 차량 측면에서 본 서스펜션 순간 중심9. 전후 강성10. 전후력 컴플라이언스 스티어11. 횡 강성12. 횡력 컴플라이언스 스티어, 셀프얼라이닝 토크 컴플라이언스 스티어13. 하중 휨 특성14. 감쇠력 특성■ 개요1. 서스펜션의 정의- 완충 장치를 포함하여 프레임(또는 보디)과 차축 사이를 연결하는 일련의 기구- 충격이나 진동이 직접 프레임에 전달되는 것을 방지 -> 승차감 향상, 적재물 보호, 차체의 파손 방지2. 기본 형식과 특징1) 리지드 액슬식 서스펜션- 좌우 양쪽 바퀴가 한개의 차축으로 연결, 버스나 트럭 등 상용차의 전후 바퀴 및 승용차의 후륜에 채용되고 있고, 아래와 같은 특징이 있다.- 구조가 단순하기 때문에, 값이 싸고 신뢰성이 높다.- 차륜이 상하 운동에 의한 대지 얼라이먼트 변화가 작아서 타이어의 마멸에 유리하다.- 스프링 아래 중량이 커서 승차감에 불리하다.- 좌우 바퀴의 움직임이 계속하여 발생하기 쉽고, 또 횡 진동을 일으키기 쉽다.- 일반적으로 리프 스프링식, 링크식, 드 디온식, 토크 튜브 드라이브식의 4종으로 분류될수 있다.(1) 리프 스프링식리지드 액슬식의 중에서도 특히 무거운 적재 차량에 사용되는 경우가 많고, 좌우 바퀴를 연결하는 차축을 전후 또는 좌우에 배치한 리프 스프링에 결합하는 방법이다. 따라서 리프 스프링에서 차축의 전후 좌우 방향의 위치 결정을 하기 때문에 상하 스프링 상수를 낮게 하는 것은 일반적으로 곤란하다. 더욱이, 판 사이 마찰에 의한 상하 마찰이 크기 때문에 승차감이 나빠지기 쉽고, 또, 제동 구동 토크에 의한 와인드 업 진동을 일으력축 측을 튜브에 의해 전방으로 신장하고 조인트로서 차체에 설치한 구조이다.구동, 제동력은 앞에서 기술한 튜브에서 담당하고, 래터럴 로드로 횡력을, 트레일링 링크로 전후력을 분담한다.이 경우, 5 링크식의 어퍼에 상당하는 링크가 필요 없게 되고 더욱이 프로펠러 샤프트의 상하 움직임이 없어지게 되기 때문에 뒷좌석 시트 바닥면이 낮게 된다는 이점이 있다.그림 7-10에 일례를 나타낸다.2) 독립식 서스펜션- 좌우의 차륜이 각각 독립하여 상하 움직일 수 있는 구조이며, 주로 승용차계에 널리 채용되고 있고 아래와 같은 이점을 갖는다.- 좌우륜을 연결하는 차축이 없기 때문에 엔진 위치나 트렁크 플로어를 낮게 할 수 있다.- 차륜이 상하로 움직일 때의 얼라이먼트 변화의 설정 자유도가 크다.- 스프링 아래가 경량이고 접지성이 우수하다.- 이 방식은 더욱이 스윙 암식, 더블 위시본식, 맥퍼슨식으로 대별할 수 있다.(1) 스윙 암식좌우의 액슬은 1개의 A형 암에 고정되고, 이 A형 암의 타단 2곳을 차체에 부착하여 차륜을 요동시키는 방식이다. 독립식 중에서는 가장 구조가 간단하고, 요동축의 선택 방법에 의해 차륜 상하 운동시의 토 각, 캠버 각, 롤 센터 높이 변화 등을 조정할 수 있지만, 서로 독립된 조정을 하는 것은 어렵다. 이 방법은 리딩 암식, 트레일링 암식, 스윙 액슬 식, 더블 트레일링 암식의 4종으로 세분할 수 있다.① 리딩 암식 : 요동축이 차륜의 후방에 배치되는 형식 이다.리딩 암식에서는 브레이크 토크에 의해 차체의 리프트를 발생시키기 쉽기 때문에, 상기 예에서는 브레이크를 인 보드식으로 하는 것으로 이것을 억제하여 승차감의 악화를 방지하고 있으며 부수 효과로서 액슬 주변의 레이아웃 자유도도 증가시키고 있다.더욱이, 이 차량에 있어서는 전후의 서스펜션에서 현가 스프링을 공용하고 있는 것(전후 관련 현가)이 큰 특징이다. 그림 7-11에 구조 예를 나타낸다.② 트레일링 암 식요동축이 차륜의 전방에 배치되어 있는 것으로 일반적으로 구조가 간단하고 공간을 축소시킬 무겁게 된다는 단점을 가지고 있지만, 캠버 각 변화, 토 각 변화를 센타 높이 변화 등의 선택 자유도가 높고 낮은 보닛화, 저 마찰화가 실현하기 쉽다는 이점을 가지고 있다. 더욱이 컴플라이언스 등을 최적의 상태로 설정 하고, 조종 안정성 , 숭차감을 최대한으로 응합시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다.① 컨벤썬널 위시본식앞에서 기술한 바와 같이 두개의 삼각형 암과 한 개의 링크로 구성되는 예를 그림 7-22에 나타낸다. 그림 7-23에서는 휠 센터 오프셋을 획기적으로 단축하여 킥백 수응감의 향상을 도모하기 위하여 로어 암의 아웃 피벗 높이를 휠 센타에 근접하게 하고 더욱이 캠버 강성을 유지하기 위하여 어퍼 암을 타이어 상방에 배치시키고 있다. 그림 7-24에서는 상기 목적에 더하여 엔진 룸이 비교적 폭 넓은 전륜 구동차에 채용하기 위하여 짧은 어퍼 암을 타이어 상방에 배치하여 과도한 캠버 변화를 억제하고 있다. 전륜에 있어서 범프시의 캐스터 각을 크게 하여 선회 외륜의 캠버 각을 보다 네가티브하게 하는 것을 목표로 하고, 또, 다이브하면 더욱 더 안티 다이브를 강하게 하는 것을 목표로 하며 어퍼 암의 요동축을 3차원적으로 경사지게 한 예도 있다.② 멀티 링크식2개의 삼각형 암으로 부터 탈각하여 이것을 복수의 링크로 치환한 것, 링크를 추가한 것 등 다수가 고안되어 있다. 이들은 얼라인먼트 설계의 자유도를 향상시키거나 전륜, 후륜에 관련되지 않고 킹핀 축을 가상의 것으로 하여 잡는 것에 의해, 제동 구동 횡력 등에 의한 얼라인먼트 변화를 최적으로 하는 것을 목적으로 하고 있다. 그림 7-25는 후륜을 5개의 링크로 구성한 예이다.그림 7-27은 2개의 링크 중간을 1개의 링크로 연결하고 안티 스쿼트나 안리 다이브를 제어하고 있다.그림 7-30은 바이잣하 액슬이라 부르는 것으로 로어 트레일링 암을 러버 부시와 짧은 암, 핀을 거쳐 차체에 부착하고, 로어 래터럴 링크를 전후 방향으로 휨이 가능한 구조로 한 것이다. 이것은 후륜의 토 각 변화의 순간 중심을 타이어 중없으므로 쇽업소버와 병용해야함- 스프링의 힘은 바의 길이와 단면적 그리고 재질에 의해 결정2) 고무 스프링- 천연고무 혹은 합성고무를 가소성형 하여 금속편과 접착, 적층시킨 스피링(1)고무 스프링의 특징- 변형하더라도 체적은 불변- 소형 경량화가 가능하고 간단한 설치- 서징현상이 없고 큰 감쇠력을 얻을 수 있음- 큰 하중에 대한 저항이 적다.- 탄성계수가 변형율과 더불어 하고, 스프링 상수도 정확히 결정하기 힘듬- 보조 스프링, 고무 부싱, 댐퍼, 엔지마운트등으로 사용3) 공기 스프링- 압축성 유체인 공기의 탄성을 이용하여 스프링 효과를 얻는 것- 압축 공기를 만들기 위한 콤프레서와 공기압을 하중에 의해 조정하는 장치가 필요- 대형차나 버스에 사용(1) 공기 스프링의 특징- 스프링 상수를 하중에 관계없이 임의로 정할 수 있다.- 고유 진동수가 낮아 질 수 있고, 차고를 일정하게 유지한다.- 고주파의 절연성이 양호하다.- 공기의 압축성에 의한 비선형 스프링 특성을 얻기 쉽다.- 하중에 관계없이 스프링의 높이를 일정하게 유지할 수 있다- 서징 현상이 없고 고주파 진동의 절연성이 우수- 방음효과와 내구성이 있다.- 유동하는 공기에 교축을 적당하게 줌으로써 감쇠력을 줄 수 있다- 복잡하며 고가이다2. 쇽업소버- 근년에는 이 시스템에 전자 제어를 덧붙인 것에 의하여 액티브 서스펜션으로 발전- 공기 스프링식에 비해서 응답 속도를 빠르게 할 수 있기 때문에 성능을 향상시키기쉬운 반면 고압유를 사용하기 때문에 누설 등에 대해 고정밀도를 요구- 차 중량이 증가하고 고가로 되는 등의 결점- 스프링의 진동을 억제, 감쇠 시켜 승차감을 향상, 스프링의 수명 연장시킴과 동시에주행 시와 제동시의 안정성을 높이는 장치- 사체와 휠 사이에 장착하여 상하 운동 에너지를 쇽업소버 내부에 유동하는 기름의 마찰또는 교축에 의해 열에너지로 바꾸어 공기 중으로 소산시키는 역할1) 유압식 쇽업 소바(1) 복통형 : 내통과 외통 2개의 통을 조합한 것,- 통 사이에 오일 저장실이 있다.(단통형 실린더에바람직하다고 할수 있다. 따라서 범프, 리바운드시의 캠버 변화에는 코너링 성능과 직진 안정성의 양립이라는 관점에서 적절한 범위가 있다고 생각 된다.3. 킹핀 경사각, 킹핀 오프셋킹핀 경사각은 조타륜에 있어서 차량 정면으로 부터 보는 킹핀 축의 연직선에 대한 기울기이다. 또, 킹핀 오프셋은 조타륜에 있어서 타이어 접지점 A와 킹핀 축과 노면의 교점 B와의 좌우 방향의 거리이다. 또, CD의 거리를 휠 센터에서의 킹핀 오프셋이 라 하는 경우도 있다. 킹핀 오프셋은 접점에 전후력(제동력)이 가해질때 킹핀 주위에 발생하는 모멘트의 크기를 결정하는 유효 길이, 휠 센터에서의 오프셋 CD는 휠 센터에 전후력(구동력이나 제동시의 노면으로 부터의 입력)이 가해진 때와 동일한 유효 길이이다.제동력에 의한 킹핀 축 주위의 모멘트는 일반적으로는 좌우륜에서 동일하고, 스티어링 링크의 내력과 균형을 이룬다. 그런데 한쪽 듣기나, 노면 마찰 계수의 흐트러짐에 의한 전륜 제동력의 좌우 차가 생겼을 때, 또 브레이크 유압 배관을 다이애거널로 한 경우(X 배관)의 일계통 실함시의 제동에 있어서는 핸들 둘레에 힘이 전달되기 때문에, 킹핀 오프셋이 크면 핸들을 빼앗기게 된다. 전륜 구동차의 대다수는 브레이크 배관이 X 배관이고, 이와 같은 상황에서의 핸들 빼앗김을 방지하고, 그 때의 차량의 자세를 유지한 상태에서 정지시키기 위하여 킹핀 오프셋은 마이너스로 하는 것이 많다.마이너스 킹핀 오프셋으로 한 경우에는 그림 7-44에 표시한 바와 같이 제동력의 좌우 차이에 의해서 발생하는 요잉 모멘트를 제거하는 방향으로 조타 시키도록 하는 모멘트가 작동하기 때문에 자세가 안정되는 효과가 얻어진다.또, 휠 센터 오프셋은 킥백을 고려하면 극력으로 작게 하여야 한다. 그러나 통상 서스펜션의 로어 피벗(그림 7-43의 점E)의 좌우 방향의 위치는 브레이크와의 간섭을 피하기 위해 제약을 받는 것으로 부터 킹핀 오프셋을 바람직한 값으로 결정하였을 때 휠 센터 오프셋의 축소 가능의 한계가 결정된다.4. 캐스트각, 트a) )

공학/기술| 2008.12.31| 25페이지| 2,500원| 조회(867)

자동차, 기계공학, 차량, 서스펜션, 현가장치

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i30 신기술 평가A+최고예요

i30 차량 신기술1. EBD-ABS & 리어 디스크 브레이크- 탑승 인원에 따라 전, 후륜의 제동력을 효율적으로 배분, 제동력을 제어하여 조향성을확보합니다.2. 차체 자세 제어 장치(VDC)- 급제동, 급선회 등 운전자가 차량을 통제하기 힘든 위험한 상황에서 엔진토크 및 브레이크를 능동적으로 제어하여 차량 주행 안정성을 확보하는 최첨단 시스템입니다.3. 엔진 (감마 1.6 / 베타 2.0 / 디젤 1.6)감마 1.6베타 2.0디젤 1.6최고출력 : 124/6,300최고출력 : 143/6,000최고출력 : 117/4,000최대토크 :15.9/4,200최대토크 :19.0/4,600최대토크 :26.5/2,000연비 : 13.6(AT)/15.6(M/T)연비 : 12.4(AT)/13.3(M/T)연비 : 16.5(AT)/20.5(M/T)4. 변속기1) 스텝 게이트 타입 자동 변속기- 기어 오조작 방지에 유리한 풀 게이트 타입 자동 변속기를 적용.- 전자식 쉬프트 락(P-R단, N-R단 변속시)적용으로 급발진 오작동을 방지 가능.- 풀 라인압 가변 제어로 동력 전달 효율 및 연비 향상.2) 유럽 스타일 자동 변속기- PULL & SHIFT 방식의 적용 및 1단 옆에 R단을 배열함으로써 주차시 변속기 조작의편의성을 제공.- 소음 최소화 치형 설계로 기어 간 마찰로 발생되는 Whine Noise (윙윙 소음)을 최소화.- 유럽 스타일의 숏 스트로크 변속 레버를 적용하여 절도있고 명확한 변속감을 제공.5. 전/후륜 브레이크- 대용량 디스크 브레이크 적용 및 고성능 마찰재를 적용하여 우수한 제동능력 확보.6. 전동식 파워 스티어링- 전기 모터를 이용한 전동식 파워 스티어링을 적용하여 연비 향상은 물론 우수한 조향성능을 제공.7. 운전석 / 동승석 에어백- 에어백의 폭발 압력을 저감시킨 디파워드 에어백을 적용.8. 사이드 커튼 에어백- 측면 충돌 시 탑승자의 머리를 보호해 줄 뿐 아니라 승객의 이탈과 충돌 파편의 실내 유입을 줄여 세이프티 존을 확보할 수 있어 안전을 보다 향상시좋게 하는 장치- Active suspension : 스프링이나 쇽업소버를 대신하여 공압 또는 유압식 엑추에이터를 이용, 각종 센서로 노면의 상태를 컴퓨터로 감지하여 차량의 주행 상태를 조절하고 엑추에이터의 특성을 가장 적합한 상태로 조절하여 차량의 승차감을 극대화시키는 시스템- 차량의 서스펜션 시스템(Suspension System) 즉, 현가장치는 크게 3가지의 기대 성능을 만족시켜야 한다. 첫째, 차량의 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 승객의 안락한 승차감(Ride Comfort)를 제공할 수 있어야 한다. 둘째, 운전자의 운전행위나, 노면의 굴곡에 의해 발생된 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전 편의성(Handling Performance)을 제공하여야 한다. 셋째, 불규칙한 노면의 주행 시 타이어 접지면에서 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여 선회, 제동, 구동시의 차량의 안정성을 확보하는 것이다.이러한 차량의 조안성과 승차감을 위해 각종 링크(Link)류, 스프링(Spring), 감쇠장치(Damper=Shock Absorber)등으로 서스펜션을 구성하여 차량 성능의 향상을 추구하지만 승차감의 향상은 조종안정성을 약화시키고 조종안정성에 중점을 두게 되면 승차감이 감소되는 서스펜션의 상반되는 특성상 조안성과 승차감을 동시에 향상 시키는 데는 한계가 있다. 그렇기 때문에 위와 같은 각 성능을 극대화 시키기 위해 샤시(Chassis) 엔지니어들은 서스펜션 기구의 개선 및 튜닝, 새로운 스프링이나 댐핑 메커니즘(Damping Mechanism)의 개발 등 꾸준한 노력을 통해 오늘날의 현가장치 성능의 발전을 이룩하였다. 그러나 1970년대부터 현가장치 구성 요소의 특성 가변을 통한 기존 샤시 시스템(Convensional Chassis System)의 한계를 극복하고자 하는 시도들이 나타나기 시작하였으며 그 대표적인 예가 능동제어 현가시스템(Active Suspension System)인 것이다. 기존의 서스펜션 시스템이 차량의예를 들어 스프링에 가벼운 하중이 얹힐 때에는 탑승자에게 불편함을 주지 않으면서도 자동차의 하중을 충분히 지지할 수 있을 정도까지만 딱딱해지도록 하는 것이다. 다른 예로는 바퀴가 돌출물 등에 부딪혔을 때는 서스펜션이 자유롭게 움직일 수 있도록 쇼크가 부드러워지도록 하며, 갑작스럽게 차선을 변경할 경우 등에는 차체의 안정을 유지하기 위해서 서스펜션이 다시 딱딱해지도록 제어하는 것이다.이 시스템은 1970년대 Karnnop교수에 의해 제안된 스카이훅(SKYHOOK) 댐핑 제어 알고리즘에 근거하여 연구, 개발이 추진되어 수동식(Manual Selectable), 적응제어식(Adaptive ContRolled), 반능동식(Semi-Active ContRolled)등의 발전을 거듭하여 최근에는 능동형(Active ContRolled) 서스펜션 시스템까지 개발이 진행되고 있다. 액티브 서스펜션 시스템의 주된 목적은 스카이훅 이론(Sky-Hook Algorithm)에 의거한 스카이훅 댐퍼의 구현에 의해 차체의 움직임의 효율적인 감쇠와 차체의 자세 제어에 의한 주행 안정성의 향상이다. 종래의 수동적(Passive) 개념에서는 차체와 노면 사이에 댐퍼와 스프링으로 진동을 제어하는 형식이라면 스카이훅 댐퍼란 개념은 차량의 차체가 허공의 가상의 레일에 가변 댐퍼를 매개로 차체의 상부에 연결되어 고정되어 있고 차체 하부는 스프링으로 연결된 휠이 지면과 닿아 차체와 노면 사이의 진동 전달계를 줄였으면 하는 생각이다.3). 액티브 서스펜션의 기능액티브 서스펜션 시스템은 노면 조건과 운전자의 조작에 대하여 차량의 자세와 감쇠력을 능동적으로 제어하여 승차감과 조안성을 최적으로 유지하며, 차체의 기울어짐(Roll & Pitch)을 직접 제어할 뿐만 아니라 각 차륜의 접지력 배분을 능동적으로 수행함으로써 선회 주행시 차량의 요우(Yaw) 안전성을 확보 해줄 수 있다는 장점을 갖는다. 차량의 엔진이 시동되면 차고 제어에 의하여 우선 차체의 높이가 기준치와 같아지도록 조절되고 차속이 기준치 이상급제동시에는 전후 가속도 신호에 비례하여 전륜용 유압실린더의 압력을 높여주고 후륜용 유압실린더의 압력은 낮춰줌으로써 다이브(Dive) 현상을 줄이고, 급발진시에도 이 원리를 이용하여 스쿼트(Squat) 현상을 줄여줄 수 있다. 차량의 급조향시나 선회 주행시 원심력에 의해 차체가 원심방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위하여 좌우 가속도 센서의 신호에 비례하게 원심 방향의 유압 실린더들의 압력을 높여주고 중심 방향 유압 실린더들의 압력은 낮춰주는 롤(Roll)제어 기능 등이 있다. 그리고 화물 적재용 트럭이나 밴(VAN)차종들 중에는 전륜은 기존의 서스펜션 시스템을 사용하고 후륜 쪽에만 액티브 서스펜션을 적용해서 화물을 화물 적재시 차가 뒤쪽으로 가라앉는 현상을 보완한 차량들도 선보이고 있다. 위의 그림을 보면 기존의 화물차나 픽업트럭의 단점(좌측)과 액티브 서스펜션을 적용했을 경우(우측)의 장점을 쉽게 비교해서 볼 수 있다.4). 액티브 서스펜션의 구성액티브 서스펜션은 기본적으로 유압장치, 제어장치, 제어로직의 3부분으로 구성된다. 액티브 서스펜션 시스템의 하드웨어적 구성은, 차체의 움직임을 감지하기 위하여 각 차륜 위의 차체에 수직 가속도 센서, 중앙의 콘솔 부분에 좌우, 전후 가속도 센서를 설치하고 차체의 각 차륜에 대해 차고 센서를 설치한다. 보조 신호로는 차속 신호, 브레이크 작동 감지 신호, 조향 핸들 각도 신호등을 활용한다.현가 제어 알고리즘을 수행하는 DSP(digital signal processor)는 각 센서로부터 ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 신호를 입력 받아 제어 알고리즘에 의해 각 유압 실린더에 요구되는 현가력을 산출한 후 DAC(Digital to Analog Converter)를 거쳐 압력 제어 밸브 구동용 전류증폭기로 전압 신호들을 출력하고 DSP와 연결된 LAPTOP PC는 각종 신호들의 입출력 상태를 모니터링 하거나 DSP내의 프로그램을 수정하는데 사용한다.5). 전자제어 서스펜션(ECS)이란?한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 쇽 업소버의 감쇠력(Damping Force)을 가변적으로 제어해 일반 주행 중에는 부드럽게, 고속주행 및 자세변화 때에는 딱딱하게 함으로써 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하기 위해 감쇠력을 제어할 필요가 있다. 또한 기계식 현가장치는 자동차설계 당시에 현가특성이 정해지기 때문에 야간 주행시 해드램프의 조사각이 하중에 의해 변화될 수도 있고, 비포장도로상에서는 차체가 노면과 간섭되어 자동차에 손상을 줄 수도 있다. 그러므로 이러한 제반적인 문제점을 해소하기 위해서는 노면의 상황과 운전조건에 따라 차고를 가변적으로 제어해 주어야 한다. 즉 비포장도로와 같은 불규칙한 도로를 주행할 때에는 차고를 상승시켜 차체를 보호하고, 고속주행 때에는 차고를 낮게 해 공기저항을 감소시켜 주행안정성을 확보해야 한다. 바로 이러한 제어를 목적으로 한 것이 ECS이며, 유압식과 공기압방식으로 한 것이 실용화 되고 있다.※ ECS에 의한 액티브 서스펜션은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.- 평편한 느낌을 주는 소프트한 승차감- 가감속시 또는 조향시의 자동차 자세의 변화를 대폭 감소- 자동차의 운동 특성의 최적화- 도로면 및 차속에 적합한 최적의 차고 제어※ 액티브 ECS의 주요 기능은 다음과 같이 3가지로 정리된다.- 감쇠력 제어액티브 ECS는 도로 및 주행상태에 따라 4단계(Soft, Auto-Soft, Medium, High)로 적절하고 신속하게 제어해 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하는 제어를 수행한다. 즉 주행조건에 따라 ECU가 스텝모터를 이용 기존 쇽업쇼버 오일 통로(오리피스)의 크기를 조절함으로써 감쇠력을 제어하는것이다. 일반 주행때에는 오일통로를 크게해 부드럽운 승차감을 유지하며, 고속주행 및 선회시, 제동시에는 통로를 작게해 딱딱하게 함으로써 승차감 및 주행안정성을 확보한다. 스텝모터는 쇽업쇼버의 피스톤로드에 내장하는 타입외에 로터리밸브의 회전축을 컨트롤 로드에 의해 쇽업쇼버 상단까지 연장하고 쇽업쇼버 밖에서 모터축에 결합하는 한다.

공학/기술| 2008.12.31| 10페이지| 2,500원| 조회(1,485)

자동차, 기계공학, 서스펜션, 현가장치, i30

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우리나라의 내진설계

우리나라에서도 내진 설계가 필요한가 ?목차 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 본론 1. 지진의 발생원인 2. 지진에 의한 피해 사례 3. 내진 설계 기준 4. 내진 설계 적용 현황 5. 내진 설계 문제점 및 개선 방안 Ⅲ. 결론 - 고찰 및 후기Ⅰ. 서론 우리나는 중정도 강도의 지진지역 연평균 17 회 정도 발생 규모 3.0 이상은 연평균 10 회 규모 5.0 이상은 8~10 년에 1 회 정도로 발생 1989 년 Loma Prieta 지진 ( 샌프란시스코 근교 ) 1994 년 Northridge 지진 (L.A. 근교 ) 1995 년 고베 지진지진의 대규모 지진 발생1989 년 Loma Pierta 지진 피해 ( 샌프란시스코 근교1994 년 Northridge 지진 피해 (L.A. 근교1995 년 고베 지진 피해 ( 초고현 남부 )Ⅱ. 본론 1. 지진의 발생원인 탄성 반발설 순간 급격한 파괴를 일으켜 지진이 발생한다는 설 판구조운동론 맨틀 대류에 의하여 상대적으로 이동할 때 경계부에서 발생 화산 활동 , 지진 활동 , 조산 운동의 지각 변동이 발생한다는 설판구조론2. 국내 지진에 의한 피해 사례 ① 속리산 지진 - 충북 속리산 부근에서 5.2 의 규모로 발생 ② 홍성 지진 - 충남 홍성읍에서 5.0 의 규모로 발생 . ③ 영월 지진 - 강원도 영월에서 4.5 의 규모로 발생 ④ 홍도 해역 지진 - 전남 홍도 서북서쪽 100km 해역에서 4.9 의 규모로 발생그밖의 국내 지진 발생과 피해현황국내 지진 발생 추이홍성 지진 피해사례영월 지진 피해 사례3. 내진 설계 기준 건축물 층수가 3 층 이상인 건축물 연면적이 1 천 제곱미터 이상인 건축물 건설교통부령이 정하는 지진구역안의 건축물 국가적 문화유산으로 보존할 가치가 있는 건축물 도로 , 교량 두께 지형 , 지반조건에 의한 필요에 따라 적용 다목적 댐 지진구역 , 위험도 , 기초지반 등의 내진설계 기준 적용 수문 ․ 배수 펌프장 콘크리트 , 강구조물은 교량설계기준을 준용 제방 등 여타시설은 댐 설계기준을 준용공항시설 등급을 나눠 내진설계기준 적용 특등급 : 활주로 등급 : 유도로 , 계류장 철도 지간： 150m 이하 철도교 내진 Ⅰ 등급 ( 특별 ) ： 0.098 ~ 0.154g 내진 Ⅱ 등급 ( 일반 ) ： 0.07 ~ 0.11g 도시 철도 철도설계기준을 준용4. 내진 설계 기준 현황 ① 내진 , 면진 , 제진 설계 내진 설계 지진력에 대항하여 맞서 버텨서 구조물이 감당을 해내겠다는 개념 면진 설계 지진의 강한 지진력 대역을 피해간다는 개념 제진 설계 구조물의 외부나 내부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을② 시공사례 탄성받침 - 1987 년 한국표준규격 (KS F4420) 이 제정 초창기 면진교량의 기능보다는 고무재질의 측면 에서 사용 면진교량 -1997 년 면진교량 적용 면진교량 시공 부산시 광안동 광안대로 제 3 공구의 와렌트러스 구간에서 최초 시공 - 당산철교 교체공사 - 장안교 가설공사 - 신공항 여객터미널 전면고가교량 - 마창대교 - 거금도 연육교인천공항 여객 터미널과 당산철교내진 설계 적용 사례내진설계 적용 사례그밖의 내진 설계 적용 사례5. 내진 설계 문제점 및 개선 방향 ① 문제점 안정성 보다 경제성을 우선시  공사비 부담 건설사가 이윤 극대화를 위해 공사비를 최소로 하고자 함  기준에서 정한 최소 기능만을 만족시킴 구조 설계와 시공이 병행되는 경우 발생  새로운 시스템 개발 필요 법적으로 대형 건설사가 설계기능 가지지 못함  규모가 작은 설계사에서 신기술 개발 어려움 연구가 대부분 단기성 연구 , 실적위주로 운영  중장기적인 내진 설계 기술 마련 못함② 해결 방안 선진국 - 설계 기준은 엔지니어가 지켜야 할 최소한의 의무 - 새로운 가치를 창출하기 위해 구조물이 그 이상의 기능을 발휘할 수 있도록 노력 국내 - 설계 기준에 제시된 항목만 만족 정부의 확고한 신념과 정책의 일관성이 중요 많은 전문가들의 공개적인 토론으로 설계기준 재정립 및 기술 개발과 계획과 정책 제시 필요 내진설계 적용 건물에 대한 인센티브 부여 기존건물에 대한 내진 진단 및 보강에 대한 지시도 함께 제시 필요Ⅲ. 결론 ① 지진발생 현황 ② 내진설계 현황 1978 ~ 1982 년 규모 5 정도의 지진은 4 회 1991 년까지 점차 지진활동이 약화되는 추세 1992 년 부터 점차 활동적 상태로 전환되는 경향 1992 년 부터 점차 활동적 상태로 전환되는 경향 6 층 이상 건축물 총 97,784 중 35,442 개 (36%) 주요 교통시설 총 11,263 중 7,115 개 (63%) 지하철 총 22 노선 중 6 개 (27%) 아파트 총 841,567 중 57600 개 (7%)③ 결론 진동재해에 취약한 구조물이 증가 시설이 대형화 , 다양화됨 - 지진위험도는 현재의 과학기술로는 지진예측이 불가한 실정 - 지진발생 후 화재 , 전원 , 통신장애 , 교통두절 및 구조물 손상 등의 후속피해 경감 필요 - 내진설계에 의한 장기적인 안전성 확보에 주력{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2008.10.29| 25페이지| 2,500원| 조회(880)

강도, 지진, 진도, 내진설계

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