KR20200058124A - 엔진오일 산화도 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진오일 산화도 측정장치에 관한 것으로서,차량의 엔진오일이 수용된 엔진룸의 외측에 엔진룸과 연통되어 엔진오일이 펌프의 구동에 의해 순환되게 형성된 순환로 상에 투광이 가능한 소재로 형성된 투광튜브와, 투광 튜브의 일측에서 투광튜브로 광을 조사하는 광원과, 광원에서 조사된 광에 대해 투광튜브에서 발생하는 형광신호를 검출하는 광검출기와, 광검출기에서 검출된 신호로부터 엔진오일의 산화도를 산출하는 산출 유니트를 구비한다. 이러한 엔진오일 산화도 측정장치에 의하면, 구조가 단순하면서도 산화도 측정이 용이한 장점을 제공한다.
Description
본 발명은 엔진오일 산화도 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 차량의 엔진룸에 충진되어 사용되는 엔진오일의 사용경과에 따른 산화도를 측정하여 제공하는 엔진오일 산화도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 엔진에 사용되는 엔진오일은 엔진의 윤활 부분에서 발생하는 마찰이나 마모를 감소시키는 기능 이외에도 냉각, 압력의 분산, 세척 등의 기능도 한다.
이러한 엔진오일은 엔진이 동작하는 동안 저온 운전, 연료의 불완전 연소, 엔진의 마모 및 부식 등에 의해 엔진 오일 내에 물과 산이 만들어지고 피스톤의 왕복운동으로 금속 찌꺼기가 발생하여 점도가 떨어진다. 엔진오일 점도의 감소는 엔진의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다. 즉, 엔진 내의 찌꺼기, 타르, 부식물 및 침전물 등은 엔진 내에 그대로 남게 되어 오일펌프, 오일 팬, 오일 순환통로 등에 침전되어 엔진의 마모뿐만 아니라 출력저하와 함께 엔진 내부 온도를 상승시켜 윤활작용을 감소시킨다. 특히, 냉각수, 휘발유 및 물 등이 엔진오일에 섞이게 되면 엔진 가스켓에 손상을 주거나 피스톤 링이 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 깨끗한 엔진을 유지하기 위해서 엔진오일은 주기적으로 새로운 오일로 교환해 주어야 한다.
일반적으로 차량의 엔진오일 교환주기는 일정 주행거리를 기준으로 안내되고 있다. 그러나 차량의 주행상태라든지 차량 연령 등을 고려하지 않고 단순히 주행거리라든지 오일 점도만을 측정하여 엔진오일의 교환주기를 결정하는 방식은 엔진오일 교환 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 국내 등록특허 제10-1259533호에는 엔진 오일의 정전용량을 측정하여 열화상태를 판단하여 안내하는 방식이 제안되어 있으나, 전기식의 경우 측정대상 엔진오일과 직접 접촉되게 설치하여야 하기 때문에 유지 보수가 어렵고 온도 편차에 따른 측정 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 광학식으로 산화도를 측정할 수 있으면서 구조 단순 및 산출이 용이한 엔진오일 산화도 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엔진오일 산화도 측정장치는 차량의 엔진오일이 수용된 엔진룸의 외측에 상기 엔진룸과 연통되어 엔진오일이 펌프의 구동에 의해 순환되게 형성된 순환로 상에 투광이 가능한 소재로 형성된 투광튜브와; 상기 투광 튜브의 일측에서 상기 투광튜브로 광을 조사하는 광원과; 상기 광원에서 조사된 광에 대해 상기 투광튜브에서 발생하는 형광신호를 검출하는 광검출기와; 상기 광검출기에서 검출된 신호로부터 엔진오일의 산화도를 산출하는 산출 유니트;를 구비한다.
상기 산출 유니트는 새로운 엔진오일을 상기 엔진룸에 투입한 경우 신유 측정모드를 설정할 수 있도록 된 조작부와; 상기 조작부로부터 상기 신유 측정모드로 설정되면 상기 펌프를 가동하여 상기 광검출기에서 검출된 신호를 기준신호로 기록하고, 상기 조작부로부터 사용경과 측정모드로 설정되면 상기 광검출기에서 검출된 사용경과 신호를 상기 기준신호로 제산한 백분율 값을 산화도로 산출하는 산출부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 광원의 광축과 상기 광검출기의 광축은 상호 직교하게 배치되어 있고, 상기 투광튜브는 석영관이 적용된다.
본 발명에 따른 엔진오일 산화도 측정장치에 의하면, 구조가 단순하면서도 산화도 측정이 용이한 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진오일 산화도 측정장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이고,
도 2는 엔진오일의 사용경과에 따른 형광 발생 특성의 예를 나타내 보인 그래프이다.
도 2는 엔진오일의 사용경과에 따른 형광 발생 특성의 예를 나타내 보인 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진오일 산화도 측정장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진오일 산화도 측정장치를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진오일 산화도 측정장치(100)는 투광튜브(112), 광원(120), 광검출기(130), 산출유니트(150)를 구비한다.
튜광튜브(112)는 차량의 엔진오일이 수용된 엔진(10)의 엔진룸(20)의 외측에 엔진룸(20)과 연통되어 엔진오일이 펌프(P)의 구동에 의해 순환되게 형성된 순환로 (30)상에 투광이 가능한 소재로 직렬상으로 접속되어 있다.
여기서, 순환로(30)는 엔진(10)에 별도로 구축되거나, 엔진(10)의 엔진오일 순환계통을 활용해도 됨은 물론이다.
투광튜브(112)는 석영소재로 중공을 갖게 형성된 석영관이 적용되는 것이 바람직하다.
광원(120)은 투광 튜브(112)의 일측에서 투광튜브(112)로 광을 조사한다.
광원(120)은 450nm의 레이저 광을 출사하는 레이저 다이오드가 적용되는 것이 바람직하다.
광검출기(130)는 광원(120)에서 투광튜브(112)로 조사된 광에 대해 투광튜브(112)에서 발생하는 형광신호를 검출하도록 배치되어 있다.
광검출기(130)는 광원(120)의 광축과 광검출기(130)의 광축이 상호 직교하게 배치되는 위치에 설치된다.
즉, 도 1에서 광원(120)의 광축과 광검출기(130)의 광축이 이루는 사이각(a)이 90°가 되는 위치에 광원(120)과 광검출기(130)가 배치된다.
광검출기(130)는 광원(120)에서 조사된 레이저광에 대해 엔진오일로부터 방향족 탄화수소계, 폴리페닐탄화수소, 카리복실 화합물에 의해 530 내지 580nm 대역의 형광신호를 검출하고, 검출된 광의 세기에 대응되는 신호를 산출유니트(150)에 출력한다.
산출유니트(150)는 광원(120)의 구동을 제어하고, 광검출기(130)에서 검출된 신호로부터 엔진오일의 산화도를 산출한다.
산출유니트(150)는 조작부(152), 산출부(154) 및 표시부(156)를 구비한다.
조작부(152)는 지원되는 기능을 설정할 수 있도록 되어 있다.
조작부(152)는 새로운 엔진오일을 엔진룸(20)에 투입하여 교체하였을 때 새로 교체된 신유에서 발생된 형광신호를 측정하는 신유 측정모드와, 신유 교체 이후에 사용경과에 따른 엔진오일의 산화도를 측정하는 사용경과 측정모드의 설정을 지원한다.
사용경과 측정모드는 사용자의 추가 조작이 없어도 신유측정모드 종료 이후에 자동으로 설정된 주기마다 또는 차량이 시동온 될 때마다 수행되도록 구축될 수 있다.
산출부(154)는 조작부(152)로부터 신유 측정모드로 설정되면 펌프(P)(40)를 가동하여 신유가 투광튜브(112)를 통해 순환되게 하면서, 광원(120)의 발광에 대응하여 투광튜브(112)로부터 광검출기(130)에서 검출된 신호를 기준신호로 내부 기억장치(미도시)에 갱신되게 기록한다.
또한, 산출부(164)는 조작부(152)로부터 사용경과 측정모드로 설정되면 펌프(P)(40)를 가동하여 엔진오일이 투광튜브(112)를 통해 순환되게 하면서, 광원(120)의 발광에 대응하여 투광튜브(112)로부터 광검출기(130)에서 검출된 사용경과 신호를 앞서 기록해 놓은 기준신호로 제산한 백분율 값을 산화도로 산출한다.
즉, 산출부(164)는 아래의 수학식1에 의해 산화도를 산출한다.
여기서, SP1은 도 2에 도시된 바와 같이 450nm파장의 입사 광에 대해 새로운 오일(신유)(New Oil)로부터 발생되는 형광의 세기이고, SP2는 450nm파장의 입사 광에 대해 사용오일(Used Oil)로부터 발생되는 형광의 세기이다.
도 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 엔진오일은 사용경과에 따라 530 내지 580nm 대역의 형광이 점진적으로 감쇠됨을 알수 있고, 이로부터 산화도를 산출함으로써 산출과정이 단순화되고 적용되는 오일의 종류에 관계없이 측정을 지원할 수 있는 장점을 제공한다.
산출부(164)는 산화도 산출결과 값을 표시부(156)를 통해 표시되게 처리한다.
또한, 산출부(164)는 산출된 산화도가 설정된 교체 안내 조건에 해당하면 등록된 관리자 단말기로 교체 안내 정보를 송신하도록 구축될 수 있음은 물론이다.
이상에서 설명된 엔진오일 산화도 측정장치에 의하면, 구조가 단순하면서도 산화도 측정이 용이한 장점을 제공한다.
112: 투광튜브 120: 광원
130: 광검출기 150: 산출유니트
130: 광검출기 150: 산출유니트
Claims (3)
- 차량의 엔진오일이 수용된 엔진룸의 외측에 상기 엔진룸과 연통되어 엔진오일이 펌프의 구동에 의해 순환되게 형성된 순환로 상에 투광이 가능한 소재로 형성된 투광튜브와;
상기 투광 튜브의 일측에서 상기 투광튜브로 광을 조사하는 광원과;
상기 광원에서 조사된 광에 대해 상기 투광튜브에서 발생하는 형광신호를 검출하는 광검출기와;
상기 광검출기에서 검출된 신호로부터 엔진오일의 산화도를 산출하는 산출 유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진오일 산화도 측정장치. - 제1항에 있어서, 상기 산출 유니트는
새로운 엔진오일을 상기 엔진룸에 투입한 경우 신유 측정모드를 설정할 수 있도록 된 조작부와;
상기 조작부로부터 상기 신유 측정모드로 설정되면 상기 펌프를 가동하여 상기 광검출기에서 검출된 신호를 기준신호로 기록하고, 상기 조작부로부터 사용경과 측정모드로 설정되면 상기 광검출기에서 검출된 사용경과 신호를 상기 기준신호로 제산한 백분율 값을 산화도로 산출하는 산출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진오일 산화도 측정장치. - 제2항에 있어서, 상기 광원의 광축과 상기 광검출기의 광축은 상호 직교하게 배치되어 있고, 상기 투광튜브는 석영관이 적용된 것을 특징으로 하는 엔진오일 산화도 측정장치.
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