KR20100126913A - 스파크 플러그 시험장치 - Google Patents

Abstract

스파크 플러그 시험장치가 개시된다. 스파크 플러그 시험장치는 스파크 플러그의 고압단자가 결합되는 고압단자 결합부가 형성된 스파크 플러그 결합부; 및 상기 고압단자 결합부에 고압 전원을 공급하는 고전압 공급부;를 포함한다. 상기 고전압 공급부는, 전원과, 상기 전원에서 전류를 공급받아 펄스를 발생시키는 펄스 발생기와, 상기 펄스 발생기에서 발생한 저전압 전류를 고전압 전류로 변환하는 변압장치;를 포함한다. 따라서, 스파크 플러그의 시험 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 시험 시간을 단축할 수 있도록 한다.

스파크 플러그, 시험장치

Description

스파크 플러그 시험장치{Apparatus for testing spark plug}

본 발명은 스파크 플러그 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스파크 플러그의 내구성을 검사하는 장치에 관한 것이다.

스파크 플러그는 자동차의 엔진에 설치되어 점화코일로부터 인가된 고전압에 의하여 스파크를 발생시키는 장치이다. 이러한 스파크 플러그는 그 사용전에 내구성 시험 및 안전성 시험을 거치게 된다.

종래에는 스파크 플러그의 시험을 위해서 실제 엔진에 장착하여 시험을 하거나, 실제 엔진을 최대한 유사하게 구현한 엔진 다이나모에 설치하여 시험을 하였다. 그러나, 실제 엔진에 장치하여 내구성을 시험하기 위해서는 연속 300시간 이상의 가동을 하여야 하며, 귀금속 팁을 장착한 스파크 플러그의 경우 더 많은 시간의 시험가동이 필요하였다.

이와 같이 실제 엔진 혹은 이와 유사한 시험장치에서 시험을 하는 경우, 너무 많은 시간이 소요되었을 뿐만 아니라, 많은 양의 연료를 소모함으로써, 시험시 고가의 비용(연료비만 수억원이 소요됨)과 오염 물질의 배출로 시험을 쉽게 실시할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 스파크 플러그의 시험 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 시험 시간을 단축할 수 있는 스파크 플러그 시험장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하고자, 스파크 플러그의 고압단자가 결합되는 고압단자 결합부가 형성된 스파크 플러그 결합부; 및 상기 고압단자 결합부에 고압 전원을 공급하는 고전압 공급부;를 포함하고, 상기 고전압 공급부는, 전원과, 상기 전원에서 전류를 공급받아 펄스를 발생시키는 펄스 발생기와, 상기 펄스 발생기에서 발생한 저전압 전류를 고전압 전류로 변환하는 변압장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치를 제공한다.

여기서, 상기 스파크 플러그 결합부에 결합된 상기 스파크 플러그의 전극팁을 향해 열을 가하는 가열장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가열장치는, 상기 스파크 플러그의 전극팁을 향해 토출구가 형성된 토치; 상기 토치에 연소 가능한 원료를 공급하는 원료 공급장치; 및 상기 토치에 공급되는 원료의 양을 제어하는 토치 제어부;를 포함하는 것이 효과적이다.

그리고, 상기 스파크 플러그 결합부는 고압의 상태를 유지할 수 있는 압력용기의 내부에 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 압력용기의 내부에는 금속의 산화를 공기보다 더 촉진하는 기체 가 채워져 있는 것이 효과적이다.

그리고, 상기 기체는 질화 암모니아인 것이 바람직하다.

또한, 상기 변압장치는 복수개 구비되고, 각각의 상기 변압장치와 상기 펄스 발생기 사이에 상기 펄스 발생기에서 발생된 펄스의 시간을 지연하는 시간 지연부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 시간 지연부는 복수개의 상기 변압장치에 순차적으로 전압이 걸리도록 하는 것이 효과적이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

먼저, 본 발명의 스파크 플러그 시험장치는, 실제 엔진을 가동하지 않아도, 실제 엔진에 장착된 것과 유사한 시험 효과를 얻을 수 있다. 특히, 엔진 폭발에 소요되는 양보다 훨씬 적은 양의 연료를 사용하여 스파크 플러그의 전극에 직접 열을 조사하므로, 연료의 소모양을 현저히 줄일 수 있다.

그리고, 복수 개의 변압장치 및 시간 지연부를 구비함으로써, 하나의 스파크 플러그에 짧은 간격으로 스파크를 발생시킬 수 있어서, 종래에 비해 훨씬 짧은 기간에 시험을 할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 스파크 플러그 시험장치의 개념을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스파크 플러그 시험장치는, 스파크 플러그(10)의 고압단자가 결합되는 고압단자 결합부가 형성된 스파크 플러그 결합부(100)와, 상기 고압단자 결합부(100)에 고압 전원을 공급하는 고전압 공급부(200) 및 상기 스파크 플러그 결합부(100)에 결합된 상기 스파크 플러그(10)의 전극팁(11)을 향해 열을 가하는 가열장치(300)를 포함한다.

상기 고전압 공급부(200)는, 전원(210)과, 상기 전원(210)에서 전류를 공급받아 펄스를 발생시키는 펄스 발생기(220)와, 상기 펄스 발생기(220)에서 발생한 저전압 전류를 고전압 전류로 변환하는 변압장치(230)을 포함한다.

전원(210)은 일반적으로 3상 교류 전원을 사용하나, 이외에도 직류 혹은 2상 교류 전원을 사용할 수 있다. 펄스 발생기(220)는 전원(210)에서 받은 3상 교류 전원을 도 2와 같은 펄스 형태로 변환한다. 이와 같이 교류 전원을 펄스 형태로 변환하는 구성은 많이 알려져 있으므로, 이에 대한 구체적인 내용은 생략한다.

변압장치(230)는 도 1과 같이 복수 개(230a, 230b, 230c ..) 구비되고, 각각의 상기 변압장치와 상기 펄스 발생기 사이에 상기 펄스 발생기에서 발생된 펄스의 시간을 지연하는 시간 지연부(240)를 더 포함한다.

변압장치(230)는 저전압을 고전압으로 승압하는 장치로서, 2개의 코일을 이 용해서 구현될 수 있다. 이러한 변압장치는 일반적으로 알려져 있으므로 자세한 설명을 생략한다.

시간 지연부(240)는 전술한 복수 개의 변압장치(230)에 각각 연결되며, 시간 지연부(240)는 복수개의 상기 변압장치에 순차적으로 전압이 걸리도록 한다. 즉, 제 1 변압장치(230a)에 비해 제 2 변압장치(230b)에 공급되는 펄스가 일정시간(a) 지연되어 입력되며, 제 2 변압장치(230b)에 비해 제 3 변압장치(230c)에 공급되는 펄스가 일정시간(a) 지연됨으로서, 도 3과 같이, 복구 개의 변압장치에 펄스가 순차적으로 공급되도록 한다. 이와 같이 구현됨으로써, 교류전원 고유의 주파수에 따라 발생시킬 수 있는 펄스의 횟수보다 훨씬 많은 횟수의 펄스를 하나의 스파크 플러그에 공급할 수 있게 된다. 따라서, 짧은 시간에 많은 스파크를 발생시킴으로써, 스파크 플러그의 시험 기간을 단축시킬 수 있다. 시간 지연부(240)의 구체적인 구성은 일반적인 지연회로로 구현됨으로 이에 대한 구체적인 구성은 생략한다.

가열장치(300)는 스파크 플러그의 전극팁을 향해 토출구가 형성된 토치(310)와, 상기 토치(310)에 연소 가능한 원료를 공급하는 원료 공급장치(330)와, 상기 토치(310)에 공급되는 원료의 양을 제어하는 토치 제어부(320)를 포함한다. 원료 공급장치(300)는 천연액화가스탱크등이 사용될 수 있으며, 토치 제어부(320)는 신호에 따라 토치에 공급되는 원료의 양을 밸브등으로 제어하는 구성으로 구현된다. 가열장치(300)가 스파크 플러그의 전극팁을 향해 가해주는 열량은 엔진내부의 평균온도를 측정한 후, 이를 모델링하여 설정될 수 있다.

또한, 스파크 플러그 결합부(100)는 고압의 상태를 유지할 수 있는 압력용 기(500)의 내부에 설치된다. 따라서, 엔진 내부와 유사한 압력 상태에서 시험을 진행할 수 있다.

그리고, 상기 압력용기의 내부에는 금속의 산화를 공기보다 더 촉진하는 기체가 채워져 있다. 상기 기체는 질화 암모니아 등의 기체로 체워질 수 있다. 이와 같이, 산화성이 강한 기체로 체움으로써, 엔진 폭발로 유독가스로 체워진 엔진 내부와 유사한 상태를 모델링 할 수 있다.

이외에도 스파크 플러그의 전극팁의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정부(410)와, 스파크 플러그의 스파크 횟수를 측정하는 스파크 카운터(420)를 더 구비한다. 온도 측정부는 적외선 온도계 혹은 분광계 등으로 구현될 수 있으며, 스파크 카운터(420)는 스파크 플러그 결합부(100)에 유입되는 전원의 펄스의 횟수를 측정하도로 구현될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 스파크 플러그 시험장치는, 실제 엔진을 가동하지 않아도, 실제 엔진에 장착된 것과 유사한 시험 효과를 얻을 수 있다. 특히, 엔진 폭발에 소요되는 양보다 훨씬 적은 양의 연료를 사용하여 스파크 플러그의 전극에 직접 열을 조사하므로, 연료의 소모양을 현저히 줄일 수 있다.

그리고, 복수 개의 변압장치 및 시간 지연부를 구비함으로써, 하나의 스파크 플러그에 짧은 간격으로 스파크를 발생시킬 수 있어서, 종래에 비해 훨씬 짧은 기간에 시험을 할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재 된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 스파크 플러그 시험장치의 개념을 도시한 블록도

도 2는 도 1의 펄스 발생기에서 발생되는 전원의 파형

도 3은 도 1의 시간 지연부를 통과한 뒤 각각의 변압장치에 전달되는 전원의 파형

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100: 스파크 플러그 결합부 200: 고전압 공급부

210: 전원 220: 펄스 발생기

230: 변압장치 300: 가열장치

310: 토치 330: 원료 공급장치

320: 토치 제어부 240: 시간 지연부

Claims (8)

1. 스파크 플러그의 고압단자가 결합되는 고압단자 결합부가 형성된 스파크 플러그 결합부; 및

   상기 고압단자 결합부에 고압 전원을 공급하는 고전압 공급부;

   를 포함하고,

   상기 고전압 공급부는,

   전원과, 상기 전원에서 전류를 공급받아 펄스를 발생시키는 펄스 발생기와, 상기 펄스 발생기에서 발생한 저전압 전류를 고전압 전류로 변환하는 변압장치;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스파크 플러그 결합부에 결합된 상기 스파크 플러그의 전극팁을 향해 열을 가하는 가열장치;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가열장치는,

   상기 스파크 플러그의 전극팁을 향해 토출구가 형성된 토치;

   상기 토치에 연소 가능한 원료를 공급하는 원료 공급장치; 및

   상기 토치에 공급되는 원료의 양을 제어하는 토치 제어부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 스파크 플러그 결합부는 고압의 상태를 유지할 수 있는 압력용기의 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 압력용기의 내부에는 금속의 산화를 공기보다 더 촉진하는 기체가 채워져 있는 것을 특징으로 스파크 플러그 시험장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 기체는 질화 암모니아인 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 변압장치는 복수개 구비되고,

   각각의 상기 변압장치와 상기 펄스 발생기 사이에 상기 펄스 발생기에서 발생된 펄스의 시간을 지연하는 시간 지연부;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 시간 지연부는 복수개의 상기 변압장치에 순차적으로 전압이 걸리도록 하는 것을 특징으로 하는 스파크 플러그 시험장치.

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