GDI 고압펌프의 유동특성에 관한 연구

이상진; 노유정; 류하오; 이재천; 신용남; 박용덕; 강명권

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이상진 (계명대학교)
노유정 (부산대학교)
류하오 (계명대학교)
이재천 (계명대학교)
신용남 (계명대학교)

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고압연료펌프는 GDI 엔진의 핵심 구성요소로써, 엔진출력 및 연료 효율을 향상시키기 위해서는 고압연료펌프의 유동특성을 연구하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유압해석툴인 AMEsim을 이용하여 고압연료펌프의 통합 모델을 생성하여 유동해석을 수행하였다. 하지만, AMEsim은 시스템 해석을 위한 1차원 모델이므로 복잡한 유동현상이 발생하는 부근에서의 해석 결과는 정확하지 않은 단점이 있으므로 본 연구에서는 전산해석프로그램인 Fluent를 이용하여 난류유동이 발생하는 체크밸브의 흡입부와 토출부에서 유량과 알짜힘을 계산하였다. 다양한 압력조건과 밸브 간극변화에 따른 CFD 해석 결과는 AMEsim모델에 대한 룩업테이블로 사용되어 AMEsim의 결과를 보완함으로써 고압연료펌프에 대한 성능분석결과의 정확성을 향상시키는 결과를 얻을 수 있었다.

A high-pressure fuel pump is a key component in a gasoline direct injection (GDI) engine; thus, understanding its flow characteristics is essential for improving the engine power and fuel efficiency. In this study, AMESim, which is a hydraulic analysis program, was used to analyze the performance of the high-pressure fuel pump. However, since AMESim uses a one-dimensional model for the system analysis, it does not accurately analyze the complicated flow characteristics. Thus, Fluent, computational fluid dynamics (CFD) software, was used to calculate the flow rates and net forces at the intake and discharge ports of the high-pressure fuel pump where turbulent flow occurs. The CFD analysis results for various pressure conditions and valve lifts were used as look-up tables for the AMEsim model. The CFD analysis results complemented the AMEsim results, and thus, improved the accuracy of the performance analysis results for the high-pressure fuel pump.

#Gasoline Direct Injection(가솔린 직접 분사 엔진) #High Pressure Fuel Pump(고압연료펌프) #Flow Rate(유량) #Net Force(알짜힘) #Look-up Table(룩업 테이블)