KR20050080968A - 열전달을 이용한 엔진오일 열화 감지 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 엔진오일의 자연대류 열전달률과 엔진오일 온도를 측정하여 엔진오일의 열화 상태를 파악하여 운전자에게 제공하는 엔진오일 열화 감지 센서에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 엔진이 정지했을 때 가열저항체와 엔진오일로의 자연대류 열전달률은 자동차 주행거리에 따라 크기에 변화가 있고, 또 엔진이 정지하여 엔진오일이 서서히 냉각될 때 일정 온도 간격을 두고 자연대류 열전달률을 측정하면 고온과 저온의 열전달률 차이가 자동차 주행거리에 따라 크게 나타난다. 이에 따른 자연대류 열전달률 크기와 고온과 저온의 열전달률 차이를 결합하여 분석하면 엔진오일의 열화 상태를 정확히 파악할 수 있다.
Description
본 발명은 열전달을 이용한 엔진오일 열화 감지 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진오일의 자연대류 열전달률을 측정하여 엔진오일의 교체시기를 파악하는 센서에 관한 것이다.
자동차의 엔진오일은 엔진의 마찰 부분에서 발생하는 마찰이나 마모를 감소시켜 엔진의 마모에 의한 동력 손실방지뿐만 아니라, 냉각작용, 세정작용, 충격방지, 진동방지, 밀폐작용 및 부식방지 등의 역할을 한다.
일반적으로, 적절한 시기에 자동차 엔진오일을 교환해 주는 것은 엔진 성능을 최대로 유지하여 고장의 예방과 수명의 증대뿐만 아니라, 불필요한 엔진오일의 교환을 줄여서 비용을 절감하고, 폐오일에 의한 환경오염을 감소시킨다.
종래에는 엔진오일 열화 측정 방법으로 광, 전산가(total acid number), 전기전도도, 정전용량 등을 이용하는 방법이 연구되었으나, 엔진오일의 종류에 따라 출력에 큰 차이가 발생되어 엔진오일에 따라 센서를 교정해야 한다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 자동차의 엔진오일을 저장하는 오일팬에 가열저항체를 설치하여 엔진이 정지했을 때 일정온도에서 가열저항체에서 엔진오일로의 자연대류 열전달률 변화를 측정함으로서 엔진오일의 열화 상태를 파악하여 운전자에게 제공하는 데 있다.
엔진이 정지했을 때 일정한 온도에서 가열저항체와 엔진오일로의 자연대류 열전달률은 자동차 주행거리에 따라 크기에 변화가 있다. 또 엔진이 정지하여 엔진오일이 서서히 냉각될 때 일정 온도 간격을 두고 자연대류 열전달률을 측정하면 고온과 저온의 열전달률 차이가 자동차 주행거리에 따라 크게 나타난다. 자연대류 열전달률 크기와 고온과 저온의 열전달률 차이를 결합하여 분석하면 엔진오일의 열화 상태를 파악할 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 열을 발생하는 가열저항체, 가열저항체에 전력을 공급하고 자연대류 열전달률을 측정하는 열전달률 측정부, 엔진오일 온도를 측정하는 온도센서, 엔진 시동/정지 신호를 제공하는 시동/정지 신호부, 열전달률 크기와 엔진오일 온도와 시동/정지 신호를 종합 분석하여 엔진오일 열화 상태를 파악하는 신호처리부로 이루어진 것에 특징이 있다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 자연대류 열전달률과 엔진오일 온도를 측정하여 엔진오일의 열화 상태를 파악하여 운전자에게 제공하는 엔진오일 열화 감지 센서의 블록도이다. 먼저, 자동차 엔진오일을 저장하는 오일팬에 설치된 가열저항체(1)는 열전달률 측정부(4)로 부터 전력을 공급받아 가열된다. 이 때 열전달률 측정부(4)가 공급한 전력은 가열저항체(1)에서 엔진오일로 흐른 자연대류 열전달률과 같으므로 공급한 전력 신호를 신호처리부(5)로 전송한다. 온도센서(2)는 엔진오일 온도를 측정하여 신호처리부(5)로 전송한다. 엔진 시동/정지 신호부(3)는 엔진의 시동과 정지 여부를 검출하여 신호처리부(5)에 전송한다. 신호처리부(5)는 자연대류 열전달률에 따라 변화는 전력신호와 엔진오일 온도 신호와 엔진 시동/정지 신호를 도 3이 흐름도에 따라 엔진오일 열화 상태를 파악하여 표시부(6)에 전송한다. 표시부(6)는 신호처리부(5)에 따라 엔진오일 교환 표시등, 경고음, 문자로 운전자에게 제공한다.
도 2는 신유, 짧은 거리, 긴 거리 주행한 엔진오일을 오일온도가 20℃, 40℃, 80℃, 100℃ 일 때 가열저항체(1)에서 엔진오일로의 자연대류 열전달률을 측정한 그래프이다. 이 그래프는 두 가지의 특징을 갖고 있다. 첫째는 엔진오일 온도가 40℃이상 일 때는 주행거리가 짧은 경우 열전달률이 신유보다 낮아지다가 주행거리가 길어지면 신유보다 높아지는 특징이 있다. 둘째는 엔진오일 온도가 20℃이상 일 때는 신유와 주행거리가 짧은 경우는 엔진오일의 온도가 고온과 저온에서 열전달률 변화가 적으나, 주행거리가 긴 경우는 엔진오일의 온도가 고온과 저온에서 열전달률 변화가 큼을 알 수 있다. 위 두 가지에서 신유보다 열전달률이 높고 고온과 저온에서 변화가 크면 주행거리가 길어서 엔진오일 열화 여부를 판별할 수 있다.
도 3은 열전달률 크기와 고온과 저온에서 열전달률 변화를 이용하여 엔진오일 열화를 판별하는 흐름도이다. 먼저 엔진의 시동/정지 여부를 판별하여 엔진이 정지(S1)하고 있으면, 열전달률 측정부(4)는 가열저항체(1)에서 엔진오일로의 열전달률을 신호처리부(5)에 전송(S3)하고, 온도센서(2)는 엔진오일 온도를 신호처리부에 입력한다(S4). 신호처리부(5)는 입력받은 엔진오일의 열전달률과 온도를 사용하여 엔진오일의 열전달률 크기와 고온과 저온에서의 열전달률 크기 차이를 종합 분석하여 엔진오일의 열화상태를 판단한다(S5). 신호처리부(5)에서 분석한 엔진오일 열화상태와 측정한 엔진오일 열전달률과 온도 데이터를 저장하고 종료한다(S6). 엔진이 시동하면 신호처리부(5)에 저장된 엔진오일 열화 상태 정보를 표시부(6)에 출력하여 운전자에게 제공한다(S2).
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 가열저항체에서 엔진오일로의 자연대류 열전달률을 측정하여 엔진오일의 열화 여부를 판별하여 운전자에게 적절한 엔진오일 교환시기를 알려줌으로써 엔진의 고장예방과 자동차의 수명을 늘리고 자원의 낭비를 방지하고 폐오일에 의한 환경오염을 줄이는 효과가 있다.
도1은 엔진오일 열화 감지 센서 블록도.
도2는 엔진오일 온도에 따른 열전달률 변화를 나타낸 그래프.
도3은 엔진오일의 열전달률 변화를 이용하여 엔진오일 열화를 판별하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 가열저항체 2 : 온도센서
3 : 엔진 시동/정지 신호부 4 : 열전달률 측정부
5 : 신호처리부 6 : 표시부
Claims (2)
- 엔진오일의 자연대류 열전달률을 측정하는 가열저항체(1)와; 가열저항체에 전력을 공급하여 열전달률을 측정하는 열전달률 측정부(4)와; 엔진오일의 온도를 측정하는 온도센서(2)와; 엔진의 시동/정지 신호부(3)와; 엔진이 정지하고 있을 때 엔진오일의 자연대류 열전달률과 엔진오일 온도로 엔진오일이 열화 상태를 판단하여 표시부(6)에 출력하는 신호처리부(5)로 구성한 것을 특징으로 하는 열전달을 이용한 엔진오일 열화 감지 장치.
- 엔진이 정지했을 때 엔진오일의 자연대류 열전달률의 크기가 주행거리가 짧으면 작아졌다가 주행거리가 길면 크게 나타나는 결과와; 엔진오일 온도가 고온과 저온일 경우 자연대류 열전달률 차이가 주행거리가 짧으면 작아졌다가 주행거리가 길면 크게 나타나는 결과를 이용하여 엔진오일의 열화 상태를 판단하는 방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN104391000A (zh) * | 2014-07-23 | 2015-03-04 | 山东恒导石油化工股份有限公司 | 有机热载体液膜温度实验装置及方法 |
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2004
- 2004-02-12 KR KR1020040009166A patent/KR20050080968A/ko not_active Application Discontinuation
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