다구치 방법과 근사최적설계를 이용한 자동차 연료탱크의 연료 넘침 방지 시스템 설계

Abstract

자동차 연료탱크는 크게 본체와 본체에 조립되는 부품들로 구성되어 있다. 본체에는 차량 주행시에 연료탱크에서 발생되는 증발가스를 배출하고, 연료가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 여러 밸브들이 조립되어 있다. 하지만 이러한 밸브들은 연료 넘침에 주된 원인으로 알려져 있음에도 불구하고 현재 증발가스의 배출과 기구적인 위치만 고려하여 설계되고 있다. 따라서 본 연구에서는 밸브들의 기존기능을 유지하면서 연료 넘침을 최소화 시키기 위해 근사최적설계를 적용하였고, 다구치 방법을 통해 실제 실험에서 근사최적설계의 유용성을 보였다. 결과적으로 최적화된 밸브 위치를 통해 개발기간과 비용을 절감하였고, 연료 넘침 최소화를 통해 자동차의 신뢰성을 향상시켰다.Automotive fuel tank is generally divided into two parts: main frame and assembly parts. While the car is running, valves are used to prevent liquid carry over and to discharge evaporated gas from the fuel tank. However, current fuel tank designs focus on the gas ventilation or secured location. In this study, the location of the parts used to prevent liquid carry over within the fuel tank is evaluated during an optimal design process. To develop this design process, an approximate optimization is applied. Through the optimal design process, the optimal valve location in fuel tank is determined and the approximate optimization is validated by the Taguchi method. Finally, the optimized valve location is used to reduce the development cost and time and to contribute toward improved automobile quality owing to enhanced reliability.