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터보차저의 공기맥동음 평가를 위한 측정 및 판별법
Measurement and Discrimination Method for the Evaluation of Aero-Pulsation Noise Generated by the Turbocharger System

김재헌   (현대자동차(주) 연구개발총괄본부 파워트레인센터CC0002909  ); 이종규   (현대자동차(주) 연구개발총괄본부 파워트레인센터CC0002909  );
  • 초록

    터보차저가 장착된 승용디젤엔진차량의 주요 소음원 중 하나로 터보차저 회전체의 기하학적 불균형에 기인한 공기 맥동음을 들 수 있다. 이 소음의 주요 발생부는 일반적으로 터보차저의 컴프레서휠로서 소음기와 같은 후처리 장치에 의해 저감될 수 있지만, 제조비용을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 보다 효과적인 방법은 전반적인 기하학적 대칭성을 개선하거나 문제가 될 수 있는 단품을 분별해냄으로써 단품 품질을 관리하는 것이다. 제조상의 문제나 기타 여러 관점에서 볼 때, 단품에 대한품질관리가 보다 효과적이고 적합하다고 할 수 있다. 이를 위해서는, 생산 라인상에서 공기맥동음의 수준을 평가할 수 있는 적절한 판별방법이 필요하다. 본 논문에서는 공기맥동음의 수준을 정확히 측정할수 있는 방법을 소개하고 그 판별기준도 제시하고자 한다. 또한 리그 측정시스템의 신뢰성 평가과 함께, 리그측정결과와 차량측정결과 간의 상관관계도 분석하였다. 25개 샘플에 대한 측정 재현성 검증을 위해 게이지 R&R 기법을 활용하였다. 이와같은 측정 및 분석 결과로부터, 공기맥동음 관점에서 단품의 우열을 판별할수 있는 표준관리값을 제시할 수 있었다.


    Aero-pulsation noise, generally caused by geometric asymmetry of a rotating device, is one of considerable sources of annoyance in passenger cars using the turbocharged diesel engine. Main source of this noise is the compressor wheel in the turbocharger system, and can be reduced by after-treatment devices such as silencers, but which may increase the manufacturing cost. More effective solution is to improve the geometric symmetry over all, or to control the quality of components by sorting out inferior ones. The latter is more simple and reasonable than the former in view of manufacturing. Thus, an appropriate discrimination method should be needed to evaluate aero-pulsation noise level at the production line. In this paper, we introduce the accurate method which can measure the noise level of aero-pulsation and also present its evaluation criteria. Besides verifying the reliability of a measurement system - a rig test system-, we analyze the correlation between the results from rig tests and those from vehicle tests. The gage R&R method is carried out to check the repeatability of measurements over 25 samples. From the result, we propose the standard specification which can discriminate inferior products from superior ones on the basis of aero-pulsation noise level.


  • 주제어

    공기맥동음 .   평가기준 .   터보차저 .   기하학적 비대칭성 .   게이지 R&R.  

  • 참고문헌 (6)

    1. David Japikse and Nicholas C. Baines, 'Introduction to Turbomachinerv', Concepts ETI, Inc. and Oxford university press, 1994 
    2. Kang-Young Soh, Dong-Kyu Yoo and Koo-Tae Kang, 'Introduction of Noise Reduction Examples in Turbocharger System of Diesel Engines', FISITA, 30th Congress, 2004 
    3. L. Mongeau and D.E. Thompson, 'A Method for Characterizing Aerodynamic Sound Sources in Turbomachines', Journal of sound and vibration, 181 (3), 369-389, 1995 
    4. Dominic Evans and Andrew Ward, 'Minimizing Turbocharger Whoosh Noise for Diesel Powertrains', SAE 2005-01-2485, 2005 
    5. Minitab INC, Minitab User's Guide #2: Data Analysis and Quality Tool, (2000) 
    6. P. H. Bent and D. K. Mclaughlin, Enhancement to Noise Source Measurement Techniques for Turbomachinery, (AIM Paper 93-4373, 1993) 

 저자의 다른 논문

  • 김재헌 (2)

    1. 1999 "관형 연소기의 열-음향 진동에 의한 소음 특성 예측" 한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea 18 (7): 56~66    
    2. 2010 "터보엔진의 저소음 흡기 RCV 시스템 개발" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 20 (8): 734~741    
  • 이종규 (3)

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