WO2017146317A1 - 나노 크기의 이황화텅스텐 분말을 포함하는 엔진 복원 첨가제 및 이의 제조방법 - Google Patents

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김희준
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주식회사 울산항업
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    • C10N2040/25Internal-combustion engines

Definitions

  • the present invention relates to an engine restoration additive including nano-sized tungsten disulfide (WS 2 ) powder and lubricating oil, and more particularly, to a nano-sized lubricating performance having a particle size of 35 to 90 nm.
  • tungsten disulfide powder By adding tungsten disulfide powder to lubricating oil and stably and uniformly, it naturally forms a lubricating film of nano-sized tungsten disulfide powder during the use of the engine to repair damaged areas and increase the efficiency of the engine.
  • the present invention relates to an engine restoration additive that can be used for an engine, a CNG engine, a marine engine, an aircraft engine, and the like.
  • additives include silica, alumina, and manganese oxide in the form of gel, or polytetrafluoroethylene (PTFE, polytetrafluoroethylene) and metal powder in the form of microparticles of copper (Cu).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • metal powder in the form of microparticles of copper (Cu).
  • Nickel (Ni), chromium (Cr), manganese (Mn) alloy type, solid lubricants such as graphite (Graphite), molybdenum dioxide (MoS 2 ), etc. have been used to coat the engine lubrication and wear Filling, and even if the lubricating oil film breaks to prevent or delay the fusion, such as to play a role of smoothing the movement of the cylinder.
  • Korean Patent Registration No. 10-0469501 discloses improving the combustion efficiency by catalytic function by adding a micro-sized platinum group metal to the fuel additive
  • Korean Patent Registration No. 10-0559632 discloses highly concentrated molybdenum dithiocarba
  • a friction reducing engine oil composition comprising a mate, zinc alkyldithiophosphate, calcium or calcium borate salicylate, and the like is disclosed.
  • the gel type oxide additives are difficult to be dispersed in a stable manner due to the relatively large particle size of the oxide particles in micrometers, but rather cause wear on the inner wall of the engine, sedimentation, clogging of the oil filter, etc. There has often been a problem.
  • micrometer-sized metal powder additives cause the same phenomenon as gel type oxide additives, have a higher coefficient of friction than solid lubricants, and must be manufactured and added in a very small size to uniformly disperse in the engine oil. Oxidation can occur and damage the engine, and nanometer-sized metal powders are currently being developed.
  • MoS 2 molybdenum dioxide
  • the present invention includes a nano-sized tungsten disulfide, without damaging the engine at all, lubricating film on the lubrication site according to the flow of engine oil in the high temperature, high pressure environment inside the engine It is aimed to provide an engine restoration additive that restores the damaged site by generating a, and persists for a long time in the adsorbed state even when the engine is stopped.
  • the lubricant may be mineral lubricant, synthetic lubricant or mixtures thereof.
  • the tungsten disulfide powder may be included in an amount of 10% to 25% by weight based on the total composition.
  • the engine recovery additive of the present invention may further comprise a dispersant.
  • the dispersant may be included in an amount of 0.0001% to 0.1% by weight based on the total weight of the tungsten disulfide powder.
  • the present invention also provides a method for producing the engine restoring additive, which comprises uniformly dispersing a tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm into a lubricant and then uniformly dispersing it.
  • a method for producing the engine restoring additive which comprises uniformly dispersing a tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm into a lubricant and then uniformly dispersing it.
  • a dispersant may be further added.
  • the engine restoration additive according to the present invention is a nano-sized metal powder, characterized in that it comprises a tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm and a lubricating oil.
  • WS 2 tungsten disulfide
  • the tungsten disulfide powder has a spherical particle shape and a particle size of 35 nm to 90 nm.
  • the particle size is less than 35 nm, it is difficult to disperse during the manufacturing process, when using the product, there may be more particles floating than the particles coated on the lubrication site, the manufacturing cost may increase.
  • the particle size exceeds 90 nm, a thick film is formed inside the engine and becomes stiff so that it interferes with the movement of the lubrication site, thereby generating frictional heat and reducing engine power, and sinking to the bottom of the coated particle. As there may be many particles, it is not preferable.
  • Nano-sized tungsten disulfide that can be used in the present invention can be used without limitation as long as the conventional tungsten disulfide, satisfying the above conditions, as an example, may be used Zerofiction WS 2 of Ecoparos Co., Ltd.
  • the coefficient of friction of tungsten disulfide is 0.03, which is significantly lower than those of graphite or MoS 2 (molybdenum disulfide), temperature resistant at temperatures ranging from -270 ° C to 650 ° C at atmospheric pressure and -188 ° C to 1,316 ° C in vacuum. It has excellent lubrication performance even at high temperature and high pressure, and it is a material that exceeds the performance of MoS 2 used for lubrication in all aspects.
  • nano-sized tungsten disulfide is much more resistant to oxidation than micro-sized tungsten disulfide, and can be used as an additive for lubricating oil to improve lubrication performance, and to significantly increase extreme pressure characteristics and wear resistance. It can be used as a nano metal powder that serves as a solid lubricant.
  • the tungsten disulfide nano powder is preferably included in an amount of 10% by weight to 25% by weight based on the total composition.
  • the amount of nano metal material required for restoration may be insufficient, so that the nano powder may not be evenly coated on the lubrication site and may be coated only partially, thereby providing sufficient restoration effect on the internal damage area of the engine. It's hard to come by and can only work for a very short time.
  • the nano-powder is included in an amount exceeding 25% by weight, since a thick film is formed on the lubrication part inside the engine to prevent smooth movement, the restoration effect may be increased, but fuel efficiency may be reduced along with the engine output. Rather, there is a problem that becomes worse, manufacturing costs increase.
  • the lubricating oil used in the present invention can be used without limitation any of mineral lubricating base oil, synthetic lubricating base oil or a mixture thereof commonly used in the art.
  • a dispersant may be further included for stable and uniform dispersion of tungsten disulfide, and the dispersant may be added in an amount of 0.0001% by weight to 0.1% by weight based on the weight of the tungsten disulfide powder.
  • the present invention also provides a method for producing the engine restoring additive, which comprises uniformly dispersing a tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm into a lubricant and then uniformly dispersing it.
  • a method for producing the engine restoring additive which comprises uniformly dispersing a tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm into a lubricant and then uniformly dispersing it.
  • a dispersant may be further added during the dispersion to ensure stable and uniform dispersion of tungsten disulfide.
  • the dispersion may be carried out using a mechanical dispersion method commonly used in the art, preferably ultrasonic, rotary dispersion, mixing screw, vibration dispersion.
  • Vibration Dispersion may be uniformly dispersed in the lubricating oil using any one or two or more methods selected from.
  • the engine restoration additive produced according to the invention can be used alone in the engine or in admixture with other lubricants.
  • the engine restoration additive may be applied to engine oils used in various internal combustion engines such as automobiles, trains, ships, and aircrafts.
  • the engine restoration additives may be uniformly coated to restore worn parts inside the engine, and the engine may be formed by forming a lubricating film on the lubrication site. I can protect it.
  • Engine restoration additive according to the present invention is.
  • Nano-sized tungsten disulfide powder with a very low coefficient of friction is naturally adsorbed without damaging the engine, filling the worn lubrication site, forming a lubricating film to improve lubrication performance and increasing wear resistance inside the engine To prevent.
  • by enhancing the sealed state of the engine it suppresses blow-by occurring between the wall of the engine and the cylinder, and increases the combustion efficiency by increasing the combustion efficiency with the catalytic function of the nano-sized tungsten disulfide powder. Solving energy problems, reducing noise / vibration and reducing emissions can solve environmental problems.
  • the engine restorative additive according to the present invention showed an excellent fuel efficiency increase rate for all four vehicles to be tested, and in particular, it was confirmed that the engine restoration additive was superior to a vehicle using a diesel engine. It was confirmed that the engine restoration additive according to the present invention is very effective.
  • the engine restorative additive according to the present invention uses tungsten disulfide (WS 2 ) powder having a particle size of 35 nm to 90 nm as a nano-sized metal powder, thereby forming a lubricating film on the lubrication site inside the engine, thereby forming nanoparticles.
  • WS 2 tungsten disulfide
  • the lubrication film formed by the nanoparticles enables the engine to exhibit the highest efficiency, thereby improving combustion efficiency.
  • the engine is restored, thereby maximizing the lubrication and sealing effect, thereby reducing the noise / vibration and reducing the emission of harmful exhaust gas. Therefore, the engine restoration additive according to the present invention can be used for restoration of various engines such as gasoline engines, diesel engines, LPG engines, CNG engines, marine engines, and aircraft engines.

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Abstract

본 발명은 나노 크기의 이황화텅스텐(WS2) 분말 및 윤활유를 포함하는 엔진 복원 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는 윤활성능이 매우 우수한 나노 크기의 이황화텅스텐 분말을 윤활유에 첨가하여 안정적으로 균일하게 분산시킴으로써 엔진의 사용 중에 자연적으로 나노 크기의 이황화텅스텐 분말의 윤활막을 형성시키므로, 휘발유 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진, CNG 엔진, 선박용 엔진, 항공기용 엔진에 사용할 수 있다.

Description

나노 크기의 이황화텅스텐 분말을 포함하는 엔진 복원 첨가제 및 이의 제조방법
본 발명은 나노 크기의 이황화텅스텐(WS2) 분말 및 윤활유를 포함하는 엔진 복원 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 35 내지 90 nm의 입자 크기를 갖는 나노 크기의 윤활성능이 매우 높은 이황화텅스텐 분말을 윤활유에 첨가하여 안정적으로 균일하게 분산시킴으로써 엔진의 사용 중에 자연적으로 나노 크기의 이황화텅스텐 분말의 윤활막을 형성시켜 손상 부위를 복구하고 엔진의 효율을 높이므로, 휘발유 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진, CNG 엔진, 선박용 엔진, 항공기용 엔진 등에 사용할 수 있는 엔진 복원 첨가제에 관한 것이다.
에너지 문제와 환경 문제에 대응하기 위해서 엔진의 윤활 부위의 마찰을 줄이는 방법은 여러 가지 방법으로 초점을 맞추어 개발되어 왔다. 특히 장시간 사용된 엔진은 내부의 윤활 부위에 많은 긁힌 자국이 나타나 있고, 이의 대부분은 엔진의 초기 시동시 엔진오일이 없거나 가라앉은 상태에서 시동을 걸 때 생긴 냉간 마모로 인한 것으로 밝혀지고 있다. 또한 심할 경우 엔진의 기능 저하로 인하여 엔진 내부가 손상을 입기도 하며, 보링 등 엔진 내부의 부품을 재가공하여 사용하여야 하는 등의 문제점이 발생하기도 한다. 아울러 엔진 윤활 부위의 마모 상태와 밀봉 여부에 따라 블로바이(blow-by)를 생성하여 연소 효율을 감소시키거나 미연 탄화수소를 배출하고, 엔진의 떨림으로 인해 진동과 소음이 많이 발생하기도 한다.
일반적으로 상기 문제점을 해결하기 위해서는 엔진오일에 점도개선을 위한 고분자나 마찰계수를 조정하기 위한 첨가제를 넣은 방법이 많이 사용되고 있다.
대부분의 첨가제로는 산화물 형태의 실리카, 알루미나, 산화망간 등을 겔(gel) 타입으로 사용하거나, 고분자 형태의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene), 금속 분말을 마이크로 크기로 제조한 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 망간(Mn)의 합금 타입, 고체 윤활제인 그래파이트(Graphite), 이산화 몰리브덴(MoS2) 등을 사용해 왔으며, 이는 엔진의 윤활 부위를 코팅하고 마모 부위를 채우며, 윤활유 막이 파괴될 경우에도 융착을 막아주거나 지연시키는 등 실린더 등의 운동성을 원활히 하는 역할을 하도록 한다.
이러한 예로, 대한민국 특허 등록 제10-0469501호는 연료 첨가제에 마이크로 크기의 백금족 금속을 첨가시켜서 촉매기능에 의한 연소효율 향상시키는 것을 개시하고 있고, 대한민국 특허 등록 제10-0559632호는 고농축 몰리브덴디티오카바메이트와 징크알킬디티오포스페이트 및 칼슘계 또는 붕산칼슘계 살리실레이트 등을 포함하는 마찰저감형 엔진오일 조성물을 개시하고 있다.
그러나 상기의 겔 타입 산화물 첨가제는 산화물 입자의 크기가 마이크로미터 단위의 상대적으로 큰 입경으로 인해 안정적인 분산이 어려우며, 오히려 엔진 내벽에 마모를 일으키거나 침전이 발생하고, 오일필터에 막힘 현상이 발생하는 등 종종 문제가 있어 왔다.
또한 마이크로미터 크기의 금속 분말 첨가제도 겔 타입 산화물 첨가제와 같은 현상을 일으키고, 고체 윤활제보다 높은 마찰 계수를 가지고 있으며, 엔진오일 속에 균일하게 분산시키기 위해서는 매우 작은 크기로 제조하여 첨가하여야 하며, 또한 분말 자체의 산화가 발생하여 엔진에 손상을 줄 수도 있으므로, 현재 나노미터 크기의 금속 분말이 개발되고 있다.
한편, 고체 윤활제인 그래파이트나 이산화 몰리브덴(MoS2)은 매우 낮은 마찰계수를 가지고 있으나, 고온(450℃ 이상)에서 산화되어 윤활막의 기능을 잃기도 한다.
따라서 고온의 엔진의 윤활 부위에서 윤활기능이 우수하면서도 마찰계수가 낮고 안정한 나노 크기의 분말을 포함하는 효과적인 첨가물질의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 나노 크기의 이황화텅스텐을 포함하여, 엔진에 전혀 손상을 주지 않으면서, 엔진 내부의 고온, 고압 환경에서 엔진오일의 흐름에 따라 윤활 부위에 윤활막을 생성하여 손상된 부위를 복원하고, 엔진의 정지 시에도 흡착된 상태로 오랜 시간동안 지속성을 유지하는 엔진 복원 첨가제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말 및 윤활유를 포함하는 엔진 복원 첨가제를 제공한다.
바람직하기로, 상기 윤활유는 광물성 윤활유, 합성 윤활유 또는 그 혼합물일 수 있다.
바람직하기로, 상기 이황화텅스텐 분말은 전체 조성물에 대하여 10 중량% 내지 25 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 엔진 복원 첨가제는 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하기로, 상기 분산제는 이황화텅스텐 분말의 전체 중량에 대하여 0.0001 중량% 내지 0.1 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말을 윤활유에 투입한 후, 균일하게 분산시키는 것을 포함하는 상기 엔진 복원 첨가제의 제조방법을 제공한다.
바람직하기로, 상기 분산시, 분산제를 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는, 나노 크기의 금속 분말로서, 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말을 사용하므로, 엔진 내부의 윤활 부위에 윤활막을 형성하여, 나노 입자들이 실린더와 피스톤 등 금속과 금속이 만나는 마찰 부위와 기존에 생성된 미세한 흠집에 침투하여 손상된 부위를 복구할 뿐만 아니라, 상기 나노 입자에 의해 생성된 윤활막은 엔진이 최상의 효율을 발휘하도록 하여 연소 효율을 높여주고, 엔진 출력을 높여주는 효과가 있으며, 이에 의해 복원된 엔진은 윤활 및 밀봉 효과가 극대화되어 소음/진동을 감소시킬 뿐만 아니라 유해 배기가스의 배출도 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는 휘발유 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진, CNG 엔진, 선박용 엔진, 항공기용 엔진 등의 다양한 엔진의 복원에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에서 사용가능한 이황화텅스텐(상품명:Zerofriction WS2, ㈜에코파로스)의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는 나노 크기의 금속 분말로서, 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말 및 윤활유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 있어서, 상기 이황화텅스텐 분말은 입자 모양이 구형이고 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 것이 바람직하다.
만약 상기 입자의 크기가 35 nm 미만이면, 제조 과정에서 분산이 어려워지고, 제품 사용시, 윤활 부위에 코팅되는 입자보다 부유하는 입자가 많을 수 있으며, 제조 비용이 증가할 수 있다. 또한 상기 입자의 크기가 90 nm를 초과하는 경우, 엔진 내부에 두꺼운 막을 형성하여 뻑뻑해지므로 윤활 부위의 운동을 방해하기 때문에 마찰열 발생과 엔진 출력 감소가 일어날 수 있고, 코팅되는 입자보다 바닥에 가라앉는 입자가 많을 수 있으므로, 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용가능한 나노 크기의 이황화텅스텐은 상기 조건을 만족하는, 통상의 이황화텅스텐이라면 제한 없이 사용가능하고, 그 일 예로, ㈜에코파로스의 Zerofiction WS2를 사용할 수 있다.
이황화텅스텐의 마찰계수는 0.03으로, 흑연이나 MoS2 (이황화 몰리브덴)와 같은 물질들보다 현저히 낮고, 대기압 상태에서는 -270℃ 내지 650℃, 진공 상태에서는 -188℃ 내지 1,316℃의 온도 범위에서 온도 저항성을 유지하며, 고온 고압에서도 뛰어난 윤활 성능을 발휘하므로, 모든 면에서 윤활제의 용도로 사용되는 MoS2의 성능을 뛰어넘는 물질이다. 특히, 나노 크기의 이황화텅스텐은 마이크로 크기의 이황화텅스텐보다 산화 저항성이 훨씬 뛰어나며, 윤활유의 첨가제로 활용하여 윤활 성능을 높여 주고, 극압 특성과 내마모 성능도 크게 증가시켜 줄 수 있으므로, 엔진 복원 첨가제에서 고체 윤활제의 역할을 하는 나노 금속 분말로 사용될 수 있다.
또한, 더욱 바람직하기로 상기 이황화텅스텐 분말의 분산을 용이하게 하고 효과를 극대화하기 위해, 상기 분말의 크기는 45 nm 내지 70 nm 범위에 있는 것이 좋다. 상기 범위 내인 경우 분산성, 엉킴 방지 억제 효과를 더욱 높일 수 있으며, 엔진 복원을 위한 코팅 효과 및 열전도, 윤활 특성 향상을 현저히 증가시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 이황화텅스텐 나노 분말은 전체 조성물에 대하여 10 중량% 내지 25 중량%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.
만약 상기 나노 분말이 10 중량% 미만의 양으로 포함되는 경우, 복원에 필요한 나노 금속 물질량이 부족하게 되어 윤활 부위에 골고루 코팅되지 못하고 부분적으로만 코팅될 수 있으므로, 엔진 내부 손상 부위에 충분한 복원 효과를 내기 어렵고, 아주 단기간만 효과를 나타낼 수 있다. 또한 상기 나노 분말이 25 중량%를 초과하는 양으로 포함되는 경우, 엔진 내부의 윤활 부위에 두꺼운 막을 형성하여 원활한 운동을 방해하기 때문에 복원 효과는 증가할 수 있으나, 이로 인한 엔진 출력 감소와 함께 연비가 오히려 나빠지게 되고, 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 윤활유는 당분야에서 통상적으로 사용하는 광물성 윤활기유, 합성 윤활기유 또는 그 혼합물 중 어느 것이라도 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 이황화텅스텐의 안정적이고 균일한 분산을 위해 분산제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 분산제는 이황화텅스텐 분말의 중량에 대하여 0.0001 중량% 내지 0.1 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
본 발명은 또한 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말을 윤활유에 투입한 후, 균일하게 분산시키는 것을 포함하는 상기 엔진 복원 첨가제의 제조방법을 제공한다.
바람직하게는, 이황화텅스텐의 안정적이고 균일한 분산을 위해 상기 분산시에 분산제를 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명에서, 상기 분산은 당분야에서 통상적으로 사용하는 기계적인 분산방법을 사용하여 수행될 수 있으며, 바람직하게는 초음파(Ultrasonic), 회전분산(Rotatory Dispersion), 혼합 스크류(Mixing Screw), 진동 분산(Vibration Dispersion) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 방법을 사용하여 윤활유 내에 균일하게 분산시킬 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 엔진 복원 첨가제는 엔진에 단독으로 사용되거나 다른 윤활유와 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 엔진 복원 첨가제는 자동차, 열차, 선박, 항공기 등 다양한 내연기관에 사용되는 엔진오일에 적용할 수 있으며, 엔진 내부의 마모된 부위를 고르게 코팅하여 복원하고, 윤활 부위에 윤활막을 형성하여 엔진을 보호할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는. 마찰 계수가 매우 낮은 나노 크기의 이황화텅스텐 분말이 엔진의 손상 없이 자연스럽게 흡착되어 마모된 윤활 부위를 메워줄 뿐만 아니라 윤활막을 형성하여 윤활 성능을 향상시키고 엔진 내부의 내마모성을 증가시켜서 엔진의 윤활 부위의 손상을 방지한다. 또한 엔진의 밀봉 상태를 증강시킴으로써 엔진의 벽면과 실린더 사이에서 발생하는 블로바이(blow-by)를 억제하고 나노 크기의 이황화텅스텐 분말의 촉매 기능으로 연소 효율을 높임으로써 연비 감소와 엔진의 출력 증강으로 에너지 문제를 해결하고, 소음/진동 감소 및 배출가스 저감으로 환경 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제의 성능을 시험하기 위하여 2007년식 디젤 산타페, 2010년식 디젤 소렌토, 2011년식 가솔린 YF소나타, 2004년식 디젤 투산에 대하여 주행시험을 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 내지 4에 나타내었다.
#1. 싼타페(2007년식, 디젤) 엔진복원첨가제 주입량 주행 거리(km) 연비(km/L) 연비증가율(%) 평균 연비(km/L) 평균 연비증가율(%)
엔진복원첨가제 주입 전 770 11.8
엔진복원첨가제 주입 후 1차 기록 250ml 910 14.0 18.2 14.5 22.4
엔진복원첨가제 주입 후 2차 기록 940 14.5 22.1
엔진복원첨가제 주입 후 3차 기록 970 14.9 26.0
엔진복원첨가제 주입 후 4차 기록 950 14.6 23.4
#2. 쏘렌토(2010년식, 디젤) 엔진복원첨가제 주입량 주행 거리(km) 연비(km/L) 연비증가율(%) 평균 연비(km/L) 평균 연비증가율(%)
엔진복원첨가제 주입 전 750 12.5
엔진복원첨가제 주입 후 1차 기록 250ml 890 14.8 18.7 15.1 21.0
엔진복원첨가제 주입 후 2차 기록 910 15.2 21.3
엔진복원첨가제 주입 후 3차 기록 920 15.3 22.7
엔진복원첨가제 주입 후 4차 기록 910 15.2 21.3
#3. YF소나타 (2011년식, 가솔린) 엔진복원첨가제 주입량 주행 거리(km) 연비(km/L) 연비증가율(%) 평균 연비(km/L) 평균 연비증가율(%)
엔진복원첨가제 주입 전 925 13.2
엔진복원첨가제 주입 후 1차 기록 250ml 975 13.9 5.4 14.6 10.2
엔진복원첨가제 주입 후 2차 기록 1010 14.4 9.2
엔진복원첨가제 주입 후 3차 기록 965 14.8 12.0
엔진복원첨가제주입 후 4차 기록 980 15.1 14.3
#4. 투싼(2004년식, 디젤) 엔진복원첨가제 주입량 주행 거리(km) 연비(km/L) 연비증가율(%) 평균 연비(km/L) 평균 연비증가율(%)
엔진복원첨가제 주입 전 370 9.3
10.9 17.3
엔진복원첨가제 주입 후 1차 기록 250ml 420 10.5 13.5
엔진복원첨가제 주입 후 2차 기록 445 11.2 21.1
상기 표 1 내지 4에 나타나는 바와 같이 본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는 시험 대상인 4종의 차량에 대하여 모두 우수한 연비증가율을 나타내었으며, 특히 디젤 엔진을 사용하는 차종에 대하여 더욱 우수함을 확인하여, 디질 엔진에 대하여 본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제가 매우 효과가 큼을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는, 나노 크기의 금속 분말로서, 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말을 사용하므로, 엔진 내부의 윤활 부위에 윤활막을 형성하여, 나노 입자들이 실린더와 피스톤 등 금속과 금속이 만나는 마찰 부위와 기존에 생성된 미세한 흠집에 침투하여 손상된 부위를 복구할 뿐만 아니라, 상기 나노 입자에 의해 생성된 윤활막은 엔진이 최상의 효율을 발휘하도록 하여 연소 효율을 높여주고, 엔진 출력을 높여주는 효과가 있으며, 이에 의해 복원된 엔진은 윤활 및 밀봉 효과가 극대화되어 소음/진동을 감소시킬 뿐만 아니라 유해 배기가스의 배출도 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진 복원 첨가제는 휘발유 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진, CNG 엔진, 선박용 엔진, 항공기용 엔진 등의 다양한 엔진의 복원에 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말 및 윤활유를 포함하는 것을 특징으로 하는, 엔진 복원 첨가제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윤활유는 광물성 윤활유, 합성 윤활유 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는, 엔진 복원 첨가제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이황화텅스텐 분말은 전체 조성물에 대하여 10 중량% 내지 25 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 엔진 복원 첨가제.
  4. 제 1항에 있어서,
    분산제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 엔진 복원 첨가제.
  5. 입자 크기가 35 nm 내지 90 nm인 이황화텅스텐 (WS2) 분말을 윤활유에 투입한 후, 균일하게 분산시키는 것을 포함하는, 제1항에 따른 엔진 복원 첨가제의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분산시, 분산제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는, 제1항에 따른 엔진 복원 첨가제의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108277067A (zh) * 2018-03-09 2018-07-13 圣保路石油化工(天津)股份有限公司 天然气发动机专用燃气发动机油l-900
CN113913234A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 北京汉诺威自控技术有限公司 一种发动机修复剂及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210053432A (ko) 2019-11-02 2021-05-12 윤희성 무선 전기 포트 컵

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020069271A (ko) * 2001-02-24 2002-08-30 주식회사 맥스그린 극미세구리합금 입자를 이용한 고체윤활 첨가제
KR20070035174A (ko) * 2005-09-27 2007-03-30 주식회사 듀라씰 마모된 금속 표면을 복원하는 윤활제 조성물
CN101691517A (zh) * 2009-09-29 2010-04-07 中南大学 一种车用机油添加剂及机油
KR20110108081A (ko) * 2010-03-26 2011-10-05 에스케이루브리컨츠 주식회사 나노 기공성 입자를 이용한 마찰저감용 윤활제 조성물
KR20160018490A (ko) * 2013-04-19 2016-02-17 토탈 마케팅 서비스 금속 나노 입자 기반 윤활유 조성물

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3280317B2 (ja) 1998-06-30 2002-05-13 株式会社松村石油研究所 W/o型プランジャー潤滑剤

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020069271A (ko) * 2001-02-24 2002-08-30 주식회사 맥스그린 극미세구리합금 입자를 이용한 고체윤활 첨가제
KR20070035174A (ko) * 2005-09-27 2007-03-30 주식회사 듀라씰 마모된 금속 표면을 복원하는 윤활제 조성물
CN101691517A (zh) * 2009-09-29 2010-04-07 中南大学 一种车用机油添加剂及机油
KR20110108081A (ko) * 2010-03-26 2011-10-05 에스케이루브리컨츠 주식회사 나노 기공성 입자를 이용한 마찰저감용 윤활제 조성물
KR20160018490A (ko) * 2013-04-19 2016-02-17 토탈 마케팅 서비스 금속 나노 입자 기반 윤활유 조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108277067A (zh) * 2018-03-09 2018-07-13 圣保路石油化工(天津)股份有限公司 天然气发动机专用燃气发动机油l-900
CN113913234A (zh) * 2021-11-15 2022-01-11 北京汉诺威自控技术有限公司 一种发动机修复剂及其制备方法

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