KR102166307B1 - 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 크랭크축 회전을 위한 회전지그 및 이를 이용한 측정 시스템에 관한 것이다.
이에 본 발명에서는 차량의 지면 정지상태에서 보닛만의 개방을 통해 크랭크축(C)을 회전시키는 회전지그(100); 차량 엔진의 점화플러그 해체후 결합하며 연장된 봉의 단부가 피스톤의 중심에 위치되어 상기 회전지그의 회전에 따른 크랭크축의 회전시 상사점을 확인하여 신호값을 출력하는 탐침기(700); 상기 탐침기(700)과 연결된 튜브를 통해 엔진의 실린더실에 에어를 공급하여 피스톤을 이동시키게 되는 펌프(810); 무선 통신을 통해 탐침기(700)의 신호값을 표시부를 통해 출력시키는 단말기(900) 및 이들 신호값을 제어하는 제어부(800)를 개시한다.
본 발명은 자동차 엔진의 피스톤 측정을 위한 크랭크축 회전시 작업자 1인이 자동차의 보닛만을 개방시킨 후 회전지그를 크랭크축의 단부에 장착한 후 크랭크축을 회전시킬 수 있어 이를 통해 작업자가 크랭크축과 연관된 차량 엔진 상태를 간편하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

Description

차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템 및 측정 방법{A measuring system and the method for vehicle engine}

본 발명은 차량 엔진의 실린더실에서 동작되는 피스톤 운동 상태를 확인하고 이를 통해 엔진의 이상 여부를 측정하기 위한 엔진 측정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량을 들어올리지 않고 차량 정지 상태에서 보닛 개방만을 통해 작업자의 크랭크축 회전이 가능하도록 하고 더불어 엔진의 점화플러그 분리후 탐침기 결합을 통해 피스톤 운동을 측정하여 엔진의 이상 여부를 간단하게 진단 할 수 있도록 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템에 관한 것이다.

통상 자동차의 엔진은, 다양한 부품들이 서로 유기적으로 맞물려 신호값에 따른 동작 순서로 움직이면서 엔진을 구동시키도록 된 것이다.

자동차 엔진은, 크랭크축 회전에 따른 피스톤이 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4 행정을 수행하면서 캠축을 회전시키고, 이렇게 회전되는 캠축의 회전을 통해 자동차의 바퀴를 회전시키도록 된 것이다.

즉, 엔진 본체는 실린더 블록의 내부에 실린더실이 형성되어 피스톤이 상하로 움직일 수 있도록 되어 있으며, 실린더실에서 상하 이동되는 피스톤은 커넥팅로드를 통해 크랭크축에 연결되어 피스톤 동작에 따라 크랭크축이 회전하도록 구성된 것으로, 크랭크축과 커넥팅로드 및 피스톤은 엔진 동작시에는 항상 일정한 상호 운동을 하게 된다.

상기 피스톤은, 실린더실 내에서 상승 동작시 공기 또는 혼합기를 흡입하여 압축하고, 연소가스의 힘에 의해 밀어 내리도록 하게 되는 것으로, 외측에 피스톤링이 형성되어 실린더 내부를 왕복시 윤활유가 연소실로 흘러드는 것을 방지하게 된다.

상기 커넥팅로드는, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꿔주는 역할을 하는 것으로, 피스톤 폭발 행정에서는 피스톤 헤드에 작용되는 힘을 크랭크축에 전달하고, 다른 행정에서는 반대로 크랭크축의 운동을 피스톤에 전달하게 된다. 이에따라 커넥팅로드는 크랭크축 등과 베어링으로 연결되어 있다.

상기 크랭크축은, 크랭크와 연결되어 왕복운동과 회전운동간의 변환을 수행하는 것으로, 회전 중심을 형성하는 축 부분에 설치된 메인 저널, 커넥팅 로드 대단부와 결합되는 부분에 설치된 크랭크 핀, 메인 저널과 크랭크 핀을 연결하는 부분에 설치된 크랭크 암 그리고 회전 평형을 유지하기 위해 크랭크 앞에 설치된 밸런스 웨이트 등으로 구성되고, 또한 앞 끝에는 캠축 구동용의 타이밍 기어 또는 타이밍 체인(벨트) 구동용 스프로킷과 물 펌프 및 발전기 구동을 위한 크랭크축 풀리가 설치되며, 뒤쪽에는 플라이 훨의 설치를 위한 플랜지와 클러치 축 지지용 파일럿 베어링을 끼우는 구멍이 설치되고, 내부에는 커넥팅 로드 베어링으로 오일 공급을 하기 위한 구멍 및 오일 통로가 있으며, 크랭크 케이스의 오일이 누출되는 것을 방지하기 위해 오일 실이 형성되어 있다.

이와같이 상하 왕복운동을 회전운동으로 변화시키는 크랭크축은, 자동차의 연비향상, 진동 등에 따른 소음저감, 내구성 향상 등을 위해 설계 기준의 오차 범위내에서 동작하도록 구성함은 물론 이를 위한 측정시 다양한 측정 기구를 통해 진원도, 동축도, 평행도, 흔들림, 유격거리 등을 다양한 방법으로 측정하게 된다.

예를들어, 크랭크축에는 베어링이 적용되며, 베어링은 그 표면에 유막을 형성하여 엔진의 동력 행정에서 회전부분이 받는 하중이나 충격력을 흡수하게 되는데 유막이 안정되게 공급되지 못하면 크랭크축의 회전으로 발생되는 마찰을 액화 상태로 변환시키지 못해 크랭크축과 커넥팅로드가 눌러 붙는 현상이 발생되고 이로인해 피스톤 행정이 불규칙하게 된다.

상기한 현상을 포함하여 크랭크축에서 문제점이 발생되면 기본적으로 피스톤의 상하 행정이 불규칙하게 발생되는데 이를 측정하면 크랭크축의 정상상태를 확인할 수 있게 된다.

이를 위해서는 피스톤이 상하 왕복 운동시 상사점과 하사점을 안정되게 이동하고 있는지를 확인하면 되는데 이를 위해서는 전체를 분해하거나 또는 연소실을 개방후 차량을 들어 올리고 바퀴를 떼어낸 다음 크랭크축을 회전시켜 상사점에 위치되도록 한 후 진공 압력 등을 통해 정상 작동 여부를 확인하게 된다.

이와같이 피스톤 등의 왕복운동이 정상상태 인지 등을 측정함에 있어 크랭크축을 회전시키고 피스톤을 별도의 탐침봉 및 탐침기 등을 통해 측정하면 되는데 이를 위해 차량을 들어올리고 바퀴를 해체시킨 후 크랭크축을 회전시켜야 함에 따라 피스톤 이상 여부를 측정하는 측정 시간이 상당하게 소요되는 문제점이 있어왔다.

KR 실용신안등록 제20-0130308호 공고일 1998. 12. 15 KR 실용신안 공개 제20-1999-0032830호 공개일 1999. 07. 26 KR 특허등록 제10-0440021호 공고일 2004. 07. 14

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 차량 엔진에서 크랭크축과 피스톤을 연결하는 컨넥팅로드의 베어링이 정상적 결합 상태인지 비정상적 결합상태인지를 확인할 수 있는 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상에서, 차량 정지 상태에서 차량을 들어올릴 필요없이 보닛(bonnet) 개방과 점화플러그 분리 위치에 탐침기를 결합시킨 상태에서 크랭크축을 강제 회전시켜 피스톤 이동을 통해 엔진의 이상 여부를 측정할 수 있는 새로운 구조의 측정 장비를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 자동차의 보닛만을 개방시킨 후 작업자가 크랭크축을 간편하게 회전시킬 수 있도록 회전지그를 제공하도록 하고 이를 통해 피스톤을 상사점으로 위치 이동될 수 있도록 함과 더불어 피스톤 상사점 이동 상태에서 피스톤 유동을 통해 이상 여부를 측정할 수 있도록 하는 측정 시스템을 제공하는데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은,

크랭크축, 컨넥팅로드, 피스톤을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드에 적용된 베어링의 유격을 통해 피스톤 운동의 정상 상태를 판단하기 위한 베어링 간극 이상 여부 측정 장치에 있어서, 하측이 차량 엔진으로부터 분리된 점화플러그의 결합 위치에 나사 결합되며 중심으로부터 연장된 측정봉의 단부가 피스톤의 상면 중심에 위치되고 크랭크축의 회전에 따른 피스톤 상사점 위치시 이를 측정하여 해당 신호값을 출력하는 탐침기; 튜브로 연결되며 상기 탐침기에 형성된 에어로에 에어를 공급하여 상기 피스톤을 가압시키게 되며 에어 압력을 센싱하는 에어 공급기; 튜브로 연결되며 상기 탐침기에 형성된 에어로를 통해 에어를 흡입하여 실린더실의 내부를 진공 상태로 유도하고 그 압력을 센싱하는 에어 흡입기; 상기 탐침기의 신호값을 통해 에어 공급기 및 에어 흡입기를 동작시킴과 더불어 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하도록 하는 제어부를 개시한다.

또한, 상기 크랭크축을 회전시키기 위한 회전지그를 더 포함하며;

상기 회전지그는, 손잡이가 결합된 로드와, 상기 로드 단부에 제공되어 상기 크랭크축을 일방향 회전시키는 일방향 회전체로 이루어진 것을 적용할 수 있다.

상기 일방향 회전체는, 상기 로드 단부에 회전 가능하게 결합되며 내경이 다각부로 이루어지는 결합구, 상기 결합구의 외주면에 둘레를 따라 형성된 기어, 상기 로드의 단부에 중간 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되며 양쪽 단부에 상기 기어에 치합되도록 결합돌기가 형성된 전환브레이커, 상기 로드의 단부에 결합되며 상기 전환브레이커의 중간 돌출구가 슬라이드 지지되도록 스프링 탄성력으로 탄성 지지하는 잠금볼로 이루어진 것을 적용할 수 있다.

또한, 상기 탐침기는, 파이프 형상의 하우징, 중심에 축방향을 따라 안내홀이 형성되며, 중간 확개부가 하우징의 하단에 걸림되면서 상측 가이드가 하우징의 하단에 끼워져 고정되고, 하측에 엔진의 점화플러그 결합위치에 삽입되도록 하측 가이드 및 점화플러그 결합 위치에 나사결합되도록 나사부가 돌출 형성되는 고정관, 하우징의 상측에 결합되며 외측에 내부로 에어 주입 및 에어 배출이 가능하도록 에어캡이 고정되는 블럭, 하우징에 축방향을 따라 결합되며 하단이 상기 고정관의 안내홀을 통과하여 돌출되고, 상단이 상기 블럭의 중심에 형성된 안내홀을 통과하여 상하 이동가능하게 결합되는 로드, 상기 블럭에 결합되며 안내홀을 갖는 슬라이드관, 상기 슬라이드관의 안내홀에 슬라이드 삽입되며 단부가 상기 로드의 상단에 올려지는 탐침로드가 구비되고 일측에 상기 탐침로드의 이동거리를 표시하는 표시부를 구비하는 탐측 게이지, 상기 에어캡으로부터 상기 블럭 및 상기 고정관의 가이드 단부 방향으로 형성되어 에어 출입을 통해 실린더실 내부에 에어를 공급 또는 진공이 유도되도록 형성된 에어로를 형성한 것으로 구현할 수 있다.

상기 블럭에, 상기 로드가 회전 가능하도록 베어링결합체 및 상기 에어주입구의 반대측에 상기 하우징의 회전을 위한 손잡이가 돌출 구비되도록 할 수 있다.

이를통해, 본 발명은 크랭크축, 컨넥팅로드, 피스톤을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드에 적용된 베어링의 유격을 통해 피스톤 운동의 정상 상태를 측정하기 위한 베어링 간극 이상 여부 측정 방법에 있어서, 보닛 개방상태에서 엔진으로부터 돌출된 크랭크축에 회전지그를 연결시킨 후 회전지그를 전후 이동시키면서 크랭크축을 회전시키는 크랭크축 회전단계; 분리된 점화플러그 결합위치에 검침바를 삽입시켜 검침바의 하단이 피스톤 상면 중심에 위치되도록 하는 검침바 결합단계; 크랭크축을 회전시켜 검침바의 상사점 위치를 통해 피스톤이 상사점에 위치되었는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계; 검침바를 분리시킨 후 탐침기를 점화플러그 결합위치에 나사 결합시켜 고정되도록 하는 탐침기 결합단계; 회전지그를 회전시켜 탐침기의 지시값을 통해 피스톤이 상사점에 위치되었는지를 확인하는 피스톤 상사점 위치 결정단계; 탐침기에 연결된 튜브에 에어 공급기를 결합시켜 에어 공급기를 통해 에어를 공급하는 에어 공급단계; 상기 튜브가 에어 공급기로부터 분리되도록 한 다음, 탐침기에 연결된 튜브에 에어 흡입기를 결합시켜 에어 흡입기를 통해 에어를 흡입시키는 진공단계; 상기 탐침기의 신호값을 통해 에어 공급기 및 에어 흡입기를 동작시킴과 더불어 제어부를 통해 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하도록 하는 진단단계를 수행하여 진단할 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은, 차량 엔진에서 크랭크축과 피스톤을 연결하는 컨넥팅로드의 베어링 간극 측정에 따른 피스톤 상사점 이동을 위한 크랭크축 회전시 작업자 1인이 자동차의 보닛만을 개방시킨 후 회전지그를 통해 크랭크축을 회전시킬 수 있는 장점이 있고, 더불어 탐침기 및 실린더실 내부로 에어 흡입과 공급을 통해 피스톤의 유격을 측정하여 이를 통해 베어링의 정상 상태를 간편하게 진단할 수 있는 장점이 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 도 1에서 회전지그를 통해 피스톤을 이송시키는 과정을 보인 개략도,
도 3은 도 2에 적용되는 회전지그 및 요부 확대 단면도,
도 4는 본 발명에 적용되는 도 1의 탐침기에 따른 정면도,
도 5는 도 4에서 탐침 게이지를 분리시킨 상태의 사용상태도,
도 6은 본 발명에 따른 차량 엔진의 이상 여부 측정시 적용되는 검침기의 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템을 통해 피스톤 정상 상태를 측정하는 과정에서 도 6의 검침기를 결합시킨 상태의 개략도,
도 8은 도 7의 검침기 측정을 위해 피스톤을 도 7에 도시된 바와같이 상사점 위치에 위치하도록 회전시키는 과정을 보인 개략도,
도 9는 도 8의 검침기 측정후 탐침기를 적용시킨 상태에서 에어를 주입하는 과정을 보인 개략도,
도 10은 도 8의 검침기 측정후 탐침기를 적용시킨 상태에서 에어를 흡입하는 과정을 보인 개략도,
도 11은 본 발명에 따른 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템을 통한 진단과정을 보인 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하며, 본 발명을 설명함에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시함은 물론, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 크랭크축, 컨넥팅로드, 피스톤을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드에 적용된 베어링의 유동시 간극을 통해 피스톤 운동의 정상 상태를 판단하기 위한 베어링 간극 이상 여부 측정 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 도 1 내지 도 10의 도시에 의하여 차량 엔진의 점화플러그 결합 위치와 동일한 위치에 결합되는 탐침기(100)와, 튜브(T) 연결을 통해 상기 탐침기(100)에 에어를 공급하는 에어 공급기(200)와, 튜브 연결을 통해 상기 탐침기(100)로부터 에어를 흡입하여 실린더실 내부를 진공상태로 유도하는 에어 흡입기(300)와, 이들을 제어하고 측정값을 표시하여 이상여부를 진단하게 되는 제어부(400)를 포함하여 구성되어 있다.

에어 공급 및 흡입은 별도의 컴프레셔(M)로 연결하여 제어부(400) 신호값에 따라 에어를 공급 및 흡입하게 된다.

상기 탐침기(100)는, 하측이 차량 엔진으로부터 분리된 점화플러그의 결합 위치에 나사 결합되며 중심으로부터 연장된 측정봉(110)의 단부가 피스톤(P)의 상면 중심에 위치되고 크랭크축(C)의 회전에 따른 피스톤 상사점 위치시 이를 측정하여 해당 신호값을 출력하도록 되어 있다.

상기 피스톤(P)은, 공지 차량 엔진의 실린더실(S)에 설치된 것을 말하며, 상기 탐침기(100)의 결합전 크랭크축(C) 회전을 통해 실린더실(S)에서 상사점 위치에 근접하여 위치되도록 한다.

이때, 크랭크축(C)은 별도의 회전지그(500)를 통해 회전하면서 컨넥팅로드(N)를 통해 피스톤(P)이 상사점이 위치되도록 하게 된다.

상기 튜브(T)는, 에어를 안내하게 되며 상기 탐침기(100)의 상측에 연결되어 있다.

상기 에어 공급기(200)는, 상기 튜브(T)와 연결되며 상기 탐침기(100)에 형성된 에어로를 통해 실린더실(S) 내부로 에어를 공급하여 상기 피스톤(P)을 가압시키게 되며 이때, 에어 압력을 센싱 및 피스톤(P) 간극 이동을 체크할 수 있도록 되어 있다.

상기 에어 흡입기(300)는, 상기 튜브(T)와 연결되며 상기 탐침기(100)에 형성된 에어로를 통해 실린더실(S)의 에어를 흡입하여 실린더실(S)의 내부를 진공 상태로 유도하고 그 압력을 센싱 및 피스톤(P) 간극 이동을 체크할 수 있도록 되어 있다.

상기 제어부(400)는, 상기 탐침기(100)의 신호값을 통해 에어 공급기(200) 및 에어 흡입기(300)를 동작시킴과 더불어 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하도록 되어 있다. 상기 표시부는, 작업자의 휴대용 단말기가 적용될 수 있다.

그리고, 정상여부 판단은 에어의 주입과 흡입에 따른 피스톤(P)의 상하 이동거리를 통해 결정하며, 이동거리의 측정값과 메모리된 정상 상태의 입력값을 비교하여 이상여부를 결정하게 된다.

상기 탐침기(100)는, 파이프 형상의 하우징(110), 중심에 축방향을 따라 안내홀이 형성되며, 중간 확개부(121)가 하우징(110)의 하단에 걸림되면서 상측 가이드(122)가 하우징(110)의 하단에 끼워져 고정되고, 하측에 엔진의 점화플러그 결합위치에 삽입되도록 하측 가이드(123) 및 점화플러그 결합 위치에 나사결합되도록 나사부(124)가 돌출 형성되는 고정관(120), 하우징(110)의 상측에 결합되며 외측에 튜브(T)를 통해 내부로 에어 주입 및 에어 배출이 가능하도록 에어캡(132)이 고정되는 블럭(130), 하우징(110)에 축방향을 따라 결합되며 하단이 상기 고정관(120)의 안내홀을 통과하여 돌출되고, 상단이 상기 블럭(130)의 중심에 형성된 안내홀을 통과하여 상하 이동가능하게 결합되는 로드(140), 상기 블럭(130)에 결합되며 안내홀을 갖는 슬라이드관(150), 상기 슬라이드관(150)의 안내홀에 슬라이드 삽입되며 단부가 상기 로드(140)의 상단에 올려지는 탐침로드(161)가 구비되고 일측에 상기 탐침로드(161)의 이동거리를 표시하는 표시부(162)를 구비하는 탐측 게이지(160) 및 상기 에어캡(132)으로부터 상기 블럭(130) 및 상기 고정관(120)의 하측 가이드(123) 단부 방향으로 형성되어 에어 출입을 통해 실린더실 내부에 에어를 공급 또는 진공이 유도되도록 형성된 에어로(170)를 형성하고 있다.

상기 블럭(130)에는, 상기 로드(140)가 회전 가능하도록 베어링결합체(180)가 구비되어 있고, 상기 에어캡(132)의 반대측에 상기 하우징(110)의 회전을 위한 손잡이(190)가 돌출 구비되어 있다.

상기 손잡이(190)는 튜브(T) 연결된 에어캡(132)과 대칭되게 위치되어 작업자가 양손으로 잡고 쉽게 회전시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 회전지그(500)는, 손잡이가 결합된 로드(510)와, 상기 로드(510) 단부에 제공되어 상기 크랭크축(C)을 일방향 회전시키는 일방향 회전체(520)로 이루어진다.

상기 일방향 회전체(520)는, 상기 로드 단부에 회전 가능하게 결합되며 내경이 다각부로 이루어지는 결합구(521)와, 상기 결합구(521)의 외주면에 둘레를 따라 형성된 기어(522)와, 상기 로드(510)의 단부에 중간 회전축(524)을 중심으로 회전 가능하게 결합되며 양쪽 단부에 상기 기어(522)에 치합되도록 결합돌기(523a)(523b)가 형성된 전환브레이커(523)와, 상기 로드(510)의 단부에 결합되며 상기 전환브레이커(523)의 중간 돌출구(525)가 슬라이드 지지되도록 스프링(526) 탄성력으로 탄성 지지하는 잠금볼(527)로 구성되어 있다.

상기 로드(510)의 단부에는 작업자가 손으로 잡고 회전시킬 수 있도록 하기 위한 손잡이(530)가 결합되어 있다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 엔진의 베어링 간극 이상 여부 측정 시스템을 통한 엔진 진단과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크랭크축(C), 컨넥팅로드(N), 피스톤(P)을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드(N)에 적용된 베어링의 유격을 피스톤(P) 운동 측정을 통해 확인하여 엔진의 정상 상태를 측정하기 위한 것이다.

본 발명은, 엔진의 크랭크축(C)에 결합되는 회전지그(500)와, 1차 검진을 위한 검침바(600)와, 1차 검진후 세부 측정을 위한 탐침기(100)와, 실린더실(S)에 에어를 공급하여 피스톤(P) 압력을 측정하는 에어 공급기(200)와, 에어 흡입으로 실린더실(S)에 진공을 유도하여 피스톤(P)의 이동을 측정하는 에어 흡입기(300)를 통해 측정할 수 있다.

본 발명은, 엔진룸의 점화플러그를 해체시켜 실린더실(S)이 노출되도록 한 다음 아래와 같은 순차적 동작을 통해 측정 및 이상여부를 진단 할 수 있다.

즉, 도 1 내지 도 6의 구성부분과 도 7 내지 도 10의 작업과정을 참고로 하면, 도 11에 도시된 바와같이 실린더실(S)에 검침바(600)를 삽입시켜 하단이 피스톤(P)의 상면 중심에 위치되도록 하는 검침바 결합단계(S1)와, 도 8에 도시된 바와같이 회전지그(500)를 크랭크축(C)의 단부에 결합시킨 다음 크랭크축(C)을 회전시키는 크랭크축 회전단계(S2)와, 검침바(600)의 눈금 확인 등을 통해 피스톤(P)이 상사점에 위치되었는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계(S3)와, 피스톤(P)이 상사점에 위치되었는지를 감지한 후 검침바(600)를 분리시키고 연속해서 탐침기(100)를 나사부(124)가 점화플러그가 분리된 나사부에 나사결합되도록 하여 탐침기(100)의 하단이 피스톤(P)의 중심에 위치되도록 하는 탐침기 결합단계(S4)와, 회전지그(500)를 통한 회전으로 피스톤(P)이 상사점에 위치되었는지를 판단하여 확인하는 피스톤 상사점 위치 결정단계(S5)와, 실린더실(S)에 에어를 공급하는 에어 공급단계(S6)와, 피스톤(P) 측정후 실린더실(S)의 에어를 배출시켜 진공상태를 유도하는 실린더실 에어 진공단계(S7)와, 상기 탐침기(100)의 표시부를 통해 엔진의 이상여부를 판단하여 진단하는 진단단계(S8)를 순차적으로 진행하며 진단할 수 있다.

상기 검침바 결합단계(S1)에서는, 먼저 차량 엔진의 점화플러그를 풀림 방향으로 회전시켜 분리하고, 분리된 점화플러그 결합위치에 검침바(600)를 삽입시켜 검침바(600)의 하단이 피스톤(P) 상면 중심에 위치되도록 한다.

상기 검침바(600)는, 환봉 형태가 바람직하며 하단이 피스톤(P)의 상면에 위치되도록 하고 상단이 눈으로 보일수 있도록 노출시키면 된다.

상기 크랭크축 회전단계(S2)에서는, 보닛 개방상태에서 엔진으로부터 돌출된 크랭크축(C)에 회전지그(500)를 연결시킨 후 회전지그(5000를 전후 이동시키면서 크랭크축(C)을 회전시킬 수 있도록 위치시킨다.

이 상태에서, 작업자가 회전지그(500)를 회전시키면 크랭크축(C)이 회전하게 되고 동시에 컨넥팅로드(N)가 피스톤(P)을 상향으로 이동시키게 된다. 이때 작업자는 느낌으로 피스톤(P)이 상사점 위치에 위치되었는지를 느끼면 회전을 멈춘다. 그러면 피스톤 위치 확인단계(S3)를 완료하게 된다.

즉, 상기 피스톤 위치 확인단계(S3)에서는, 크랭크축(C)을 회전시켜 검침바(600)의 상사점 위치를 통해 피스톤(P)이 상사점에 위치되었는지를 확인하고자 하는 것이다.

상기 탐침기 결합단계(S4)에서는, 검침바(600)를 분리시킨 후 탐침기(100)를 점화플러그 결합위치에 나사 결합시켜 고정되도록 하게 된다.

여기서, 상기 탐침기 결합단계(S4) 전 피스톤(P)이 상사점에 위치되었고 측정 가능한 상태의 경우 검침바를 통한 피스톤 위치 확인을 생략할 수 있다.

상기 피스톤 상사점 위치 결정단계(S5)에서는, 회전지그(500)를 회전시켜 탐침기(100)의 지시값을 통해 피스톤(P)이 상사점에 위치되었는지를 확인하게 된다.

상기 에어 공급단계(S6)에서는, 상기 탐침기(100)에 연결된 튜브(T)에 에어 공급기(200)를 결합시켜 에어 공급기(200)를 통해 에어를 공급하게 된다.

상기 에어 진공단계(S7)는, 상기 튜브(T)가 에어 공급기(200)로부터 분리되도록 한 다음, 탐침기(100)에 연결된 튜브(T)에 에어 흡입기(300)를 결합시켜 에어 흡입기(300)를 통해 에어를 흡입시키면 된다.

상기 진단단계(S8)에서는, 상기 탐침기(100)의 신호값을 통해 에어 공급기(200) 및 에어 흡입기(300)를 동작시킴과 더불어 제어부(400)를 통해 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하게 된다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다. 그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

C: 크랭크축 S: 실린더실
P: 피스톤 T: 튜브
M: 컴프레셔
100: 탐침기 110: 하우징
120: 고정관 121: 중간 확개부
122: 상측 가이드 123: 하측 가이드
130: 블럭 132: 에어캡
140: 로드 150: 슬라이드관
160: 탐측 게이지
161: 탐침로드 162: 표시부
170: 에어로 180: 베어링 결합체
190: 손잡이
200: 에어 공급기
300: 에어 흡입기
400: 제어부
500: 회전지그
510: 로드
520: 일방향 회전체
521: 결합구 522: 기어
523: 전환브레이커
523a, 523b: 결합돌기
524: 회전축
525: 중간 돌출구
526: 스프링
527: 잠금볼
600: 검침바

Claims (6)

1. 크랭크축, 컨넥팅로드, 피스톤을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드에 적용된 베어링의 유격을 통해 피스톤 운동의 정상 상태를 판단하기 위한 차량 엔진의 이상 여부 측정 장치에 있어서,
   하측이 차량 엔진으로부터 분리된 점화플러그의 결합 위치에 나사 결합되며 중심으로부터 연장된 측정봉의 단부가 피스톤의 상면 중심에 위치되고 크랭크축의 회전에 따른 피스톤 상사점 위치시 이를 측정하여 해당 신호값을 출력하는 탐침기(100);
   튜브로 연결되며 상기 탐침기에 형성된 에어로에 에어를 공급하여 상기 피스톤을 가압시키게 되며 에어 압력을 센싱하는 에어 공급기(200);
   튜브로 연결되며 상기 탐침기에 형성된 에어로를 통해 에어를 흡입하여 실린더실의 내부를 진공 상태로 유도하고 그 압력을 센싱하는 에어 흡입기(300);
   상기 탐침기의 신호값을 통해 에어 공급기 및 에어 흡입기를 동작시킴과 더불어 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하도록 하는 제어부(400);
   를 포함하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 크랭크축을 회전시키기 위한 회전지그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전지그는,
   손잡이가 결합된 로드와, 상기 로드 단부에 제공되어 상기 크랭크축을 일방향 회전시키는 일방향 회전체로 이루어지며;
   상기 일방향 회전체는,
   상기 로드 단부에 회전 가능하게 결합되며 내경이 다각부로 이루어지는 결합구, 상기 결합구의 외주면에 둘레를 따라 형성된 기어, 상기 로드의 단부에 중간 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되며 양쪽 단부에 상기 기어에 치합되도록 결합돌기가 형성된 전환브레이커, 상기 로드의 단부에 결합되며 상기 전환브레이커의 중간 돌출구가 슬라이드 지지되도록 스프링 탄성력으로 탄성 지지하는 잠금볼로 이루어진 것임을 특징으로 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 탐침기는,
   파이프 형상의 하우징,
   중심에 축방향을 따라 안내홀이 형성되며, 중간 확개부가 하우징의 하단에 걸림되면서 상측 가이드가 하우징의 하단에 끼워져 고정되고, 하측에 엔진의 점화플러그 결합위치에 삽입되도록 하측 가이드 및 점화플러그 결합 위치에 나사결합되도록 나사부가 돌출 형성되는 고정관,
   하우징의 상측에 결합되며 외측에 내부로 에어 주입 및 에어 배출이 가능하도록 에어캡이 고정되는 블럭,
   하우징에 축방향을 따라 결합되며 하단이 상기 고정관의 안내홀을 통과하여 돌출되고, 상단이 상기 블럭의 중심에 형성된 안내홀을 통과하여 상하 이동가능하게 결합되는 로드,
   상기 블럭에 결합되며 안내홀을 갖는 슬라이드관,
   상기 슬라이드관의 안내홀에 슬라이드 삽입되며 단부가 상기 로드의 상단에 올려지는 탐침로드가 구비되고 일측에 상기 탐침로드의 이동거리를 표시하는 표시부를 구비하는 탐측 게이지,
   상기 에어캡으로부터 상기 블럭 및 상기 고정관의 가이드 단부 방향으로 형성되어 에어 출입을 통해 실린더실 내부에 에어를 공급 또는 진공이 유도되도록 형성된 에어로,
   상기 블럭에 구비되며 상기 로드가 회전 가능하도록 결합되는 베어링결합체,
   및
   상기 블럭에 구비되며 상기 하우징의 회전을 위해 돌출 구비된 손잡이로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 시스템.
   
5. 크랭크축, 컨넥팅로드, 피스톤을 포함하는 차량 엔진에서 컨넥팅 로드에 적용된 베어링의 유격을 통해 피스톤 운동의 정상 상태를 측정하기 위한 차량 엔진의 이상 여부 측정 방법에 있어서,
   차량 보닛 개방상태에서 차량 엔진의 점화플러그를 분리시키고 분리된 위치에 탐침기를 나사 결합시켜 고정되도록 하는 탐침기 결합단계;
   회전지그를 회전시켜 탐침기의 지시값을 통해 피스톤이 상사점에 위치되었는지를 확인하는 피스톤 상사점 위치 결정단계;
   탐침기에 연결된 튜브에 에어 공급기를 결합시켜 에어 공급기를 통해 에어를 공급하는 에어 공급단계;
   상기 튜브가 에어 공급기로부터 분리되도록 한 다음, 탐침기에 연결된 튜브에 에어 흡입기를 결합시켜 에어 흡입기를 통해 에어를 흡입시키는 에어 진공단계;
   상기 탐침기의 신호값을 통해 에어 공급기 및 에어 흡입기를 동작시킴과 더불어 제어부를 통해 이들로부터 발생되는 신호값을 입력받아 기 저장된 메모리값과 비교하여 정상여부를 판단한 후 이를 표시부를 통해 출력하도록 하는 진단단계;
   를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 탐침기 결합단계 전,
   차량 정지상태에서 보닛 개방후 엔진으로부터 돌출된 크랭크축에 회전지그를 연결시킨 후 회전지그가 전후 방향으로 이동되면서 크랭크축을 회전시킬 수 있도록 하는 크랭크축 회전단계;
   차량 엔진의 점화플러그를 분리시키고 분리된 위치에 검침바를 삽입시켜 검침바의 하단이 피스톤 상면 중심에 위치되도록 하는 검침바 결합단계 및,
   검침바를 삽입시킨 상태에서 회전지그를 회전시켜 검침바의 상사점 위치를 통해 피스톤이 상사점에 위치되었는지를 확인하는 피스톤 위치 확인단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 엔진의 이상 여부 측정 방법.
   

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