14-14 2025 [춘계학술대회]
| 제목 | 산업용 토크 컨버터 정압 팽창 시험에 관한 연구 |
|---|---|
| 분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 이헌봉(PHC Valeo), 권오범(PHC Valeo), 조석구(PHC Valeo) |
| Key Words | Static expansion test(정압 팽창 시험), Indurstrial Torque converter(토크컨버터), Torque converter pressure tester(토크 컨버터 압력 시험기) |
| 초록 |
토크 컨버터(Torque Converter)는 자동 변속기 차량에서 엔진과 변속기 사이에 위치하여 동력을 전달하는 핵심 장치이다. 이는 유체 동력을 이용하여 엔진의 회전력을 변속기에 부드럽게 전달하며, 클러치 없이도 차량이 정차 중일 때 엔진이 계속 회전할 수 있도록 돕는다. 토크컨버터는 크게 임펠러, 터빈, 스테이터로 구성되며, 각 요소가 상호작용하여 동력 전달을 최적화한다. 엔진의 크랭크샤프트와 연결된 임펠러는 내부의 유체를 원심력에 의해 빠르게 회전시키며, 이 유체는 터빈을 회전시켜 변속기에 동력을 전달한다. 스테이터는 유체의 흐름을 조절하여 효율을 높이고, 저속 구간에서는 토크를 증폭시키는 역할을 한다. 이때 토크 컨버터 내부에 일정한 압력 조건에서 정상적으로 작동해야 한다. 그러나 내부 압력 변화로 인해 토크 컨버터의 팽창이 허용된 범위를 초과할 경우 문제점이 발생할 수 있다. 토크 컨버터의 외부 표면에 균열이 발생할 가능성이 있으며, 이로 인해 유압 누출이 발생할 수 있다. 유압이 누출되면 변속기 내부의 오일 순환이 원활하지 않게 되어 변속 충격이 증가하고, 변속 불량 및 차량의 가속 성능 저하로 이어질 수 있다. 이와 더불어, 토크 컨버터가 과도하게 팽창하면 하우징이 주변 부품과 간섭을 일으킬 수 있다. 변속기 케이스나 플라이휠과의 간섭으로 인해 물리적인 마찰이 발생하면 금속 마모가 증가하고, 운행 중 비정상적인 소음이나 진동이 발생할 수 있다. 이러한 현상이 지속되면 차량의 승차감이 저하될 뿐만 아니라, 장기적으로 변속기 및 엔진의 내구성에도 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 정압 팽창 시험을 통해 탄성 변형량과 소성 변형량을 분석하여 구조적 안정성과 내구성을 평가하는 것을 목표로 한다. 탄성 변형량은 가압 후 압력을 제거했을 때 원래 형태로 복귀하는 정도를 나타내며, 이는 재료의 복원력을 판단하는 중요한 요소이다. 소성 변형량은 압력 제거 후에도 남아 있는 영구 변형량으로, 구조적 손상 여부와 장기적인 신뢰성을 평가하는 데 활용된다. 시험장치로는 토크 컨버터 내압 반복 시험기를 사용하였다. 사용되는 샘플은 산업용 토크 컨버터이며, 시험 조건은 압력, 유지 시간으로 설정하였다. |
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