제목 | 자동변속기의 발열량 예측모델 개발 |
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분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
언어 | Korean |
저자 | 정연하( 현대트랜시스), 김민규(), 양영철(), 배만용(현대트랜시스), 정인호(현대트랜시스), 이민수( 현대트랜시스), 류완식( 현대트랜시스) |
Key Words | Auto transmission(자동변속기), Bearing loss(베어링손실), Cooler(쿨러), Gear loss(기어손실), Heat generation(발열량), Oil churning loss(오일 처닝 손실) |
초록 |
자동변속기는 차량에서 동력을 전달해주는 장치이며, 동력 전달 과정에서 변속기 내부 부품인 기어 마찰, 베어링 마찰, 클러치 마찰, 오일 처닝 등의 요소에 의해 발열을 하게 된다. 변속기 온도가 상승하게 되면 성능, 내구적인 측면에서 불리 할 뿐만 아니라 전장품인 센서류 등의 오작동에 영향을 끼칠 수 있어 내부에서 발생하는 열을 냉각시켜주는 것이 필요하다. 변속기에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해 주로 쿨러가 사용되며 쿨러 용량 설계를 하기 위해 변속기에서 발생하는 열량을 예측하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 차량 시뮬레이션 상용툴을 이용하여 변속기의 발열량을 예측할 수 있는 모델을 개발하였고 시험을 통해 이를 검증하였다. Fig.1은 발열량 예측 모델에 열원을 인가해 주기 위한 손실모델 구성을 나타낸다. 손실 모델은 기어, 클러치, 베어링, 오일 처닝 모델로 구성하였으며, 손실 측정 시험 결과를 이용하여 calibration을 진행하였다. 또한, 운전 조건에 따라 손실모델 해석을 통해 변속기 내에서 손실에 영향을 미치는 인자를 분석하였다. Fig.2는 각 부품별 온도를 계산하기 위한 발열 모델을 나타낸다. 손실모델에서 계산된 열원은 각 부품별 열질량 모델에 인가되며, 대류, 전도, 오일흐름이 고려되어 각 부품의 온도가 계산되어 진다. 발열 예측 모델은 정상상태 조건에서 각 부품별 온도 측정 결과와 비교하여 이를 검증하였다. |
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