R&D
코웰

연구 개발 분야

배기열회수장치(EHRS)

  • 배기열 회수장치란 자동차에 적용되는 부품으로 연비향상 목적으로 사용된다.
  • 자동차 엔진을 시동하면 엔진은 일정 온도로 상승할 때까지 높은 RPM 상태를 유지하며 또한 매연 역시 높은 상태를 유지한다. 이러한 동작을 윔업(Warm up)이라 하며 연비 저하의 원인이 된다.
  • 엔진 시동시 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열을 열교환기를 이용해서 냉각수의 온도를 상승시켜 엔진 윔업 시간을 단축하는 것이 배기열 회수장치의 원리이다.
  • 배기열 회수장치를 사용하여 자동차의 연비 향상은 물론 매연 저감효과를 기대할 수 있다.

ECEV

  • 전자/기계부품의 융합으로 엔진의 출력을 감지하고 배기가스 유동을 가변화하여 머플러 내에 들어오는 고온의 배기가스를 유동 제어함으로써 저출력에서는 소음을 저감하고 고출력에서는 엔진의 출력을 향상시키는 전자제어 능동 배기밸브 개발

EGR

  • EGR(Exhaust Gas Recirculation)은 자동차의 배기가스 중 NOx(질소산화물), PM(Particulate Matter 입자상물질) 저감을 위해 배기가스를 완전히 방출시키지 않고 일부를 엔진 연소실 내부로 재순환하는 시스템이다.
  • 재순환된 배기가스에는 N₂에 비해 열용량이 큰 CO₂가 많이 함유되어 있어, 동일한 양의 연료를 연소시킬 때 온도상승률이 낮다. 또 공기에 비해 산소함량이 적은 배기가스가 연소실로 유입되므로 연소 최고온도가 낮아져 NOx의 양은 현저하게 감소한다.
  • 엔진 배기와 흡기로 유입되는 대기를 최적으로 혼합하여 엔진으로 재순환시키는 시스템으로 고도의 정밀 제어가 이루어져야 하는 부품이다.

배기밸브

  • 자동차용 배기 밸브란 머플러(muffler 소음기) 내부에 조립되며 주요 기능은 배기 가스의 소음 저감 및 연비 향상, 엔진 출력 향상이다.

Ni-Ti (형상기억합금)

  • 형상기억합금(shape memory alloy)이란 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말한다.
  • 형상기억합금 중 가장 대표적인 소재로 Ni-Ti(Nitinol)이 있으며 Ni(니켈)과 Ti(티타늄)을 이용해 제작한다.
  • 형상기억합금에는 본래의 모습으로 돌아가게 하는 ‘형상회복온도’가 존재하여 이 온도를 기준으로 조직의 변화가 일어나 변형 전의 원래의 형태로 돌아오게 된다.
  • Ni-Ti은 인체친화성인 높은 형상기억합금으로 스텐트, 임플란트, 치아교정기 등 의료용으로 많이 사용된다.
  • 최근에는 의료용뿐만 아니라 다양한 산업분야에 그 적용범위가 확대되고 있다.

Ni-Ti 형상기억합금

고열 베어링

  • 일반적인 패시브(passive) 가변 밸브에 적용되는 베어링은 얇게 신선된 와이어를 니팅(knitting)한 후 금형에 넣고 가압 성형하여 베어링으로 사용하고 있다.
  • 이와 같이 와이어를 이용한 베어링의 열내구 온도는 통상 450℃정도로 높은 내열온도가 필요한 환경에서의 적용은 불가하다.
  • 와이어를 니팅한 와이어 메쉬를 가압 성형한 베어링의 내부는 와이어의 충진율에 따라 빈 공간이 형성되고 고온의 산화성 분위기에서 와이어의 산화는 급속히 진행된다.
  • 고온에서 열내구를 만족하는 베어링을 개발하기 위해서 기존 베어링 내부의 빈 공간에 그라파이프를 충진하여 와이어가 고온의 산화성 분위기에 노출되고 않도록 하였다

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고온 내열용 스프링

  • 고온에서도 사용 가능한 특수 소재를 개발하여 다양한 분야에 적용되고 있다.
  • 대표적으로 WASPALOY, INCONEL718, KW60을 개발하였다.
  • 현재까지는 자동차 머플러용으로 토션 스프링을 제작하여 적용하고 있다.

고온 내열용 스프링