KR101164169B1 - 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법은: 소비량이 측정될 윤활유에 소정 양의 적어도 하나의 방사성 트레이서로 표지하는 단계; 및 엔진(2)으로부터 방출된 배기 가스내에 존재하는 방사성 트레이서의 양을 엔진의 하류 부분에서 측정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 엔진(2)으로부터 방출된 가스에 존재하는 윤활유의 방사성 트레이서의 양은, 배기 가스를 방사성 트레이서 입자를 물리적으로 억류할 수 있는 트랩(7)과 접촉하게 한 다음, 상기 트랩에 억류된 방사성 트레이서에 의해 방출되는 방사능을 검출하는 검출기(10)에 의해서 방사능을 측정하고, 검출기(10)에 의해 측정된 결과를 엔진의 윤활유 소비율로 변환할 수 있도록 프로그램된 컴퓨터로 전송하여 구해진다.
Description
본 발명은 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 방법은 방사성 트레이서(radiotracer)를 이용하는데, 이는 오일에 혼합되어 배기 가스에서 측정되는 양이 엔진 오일 소비량에 비례한다.
자동차 제조업자와 윤활유 및/또는 엔진 첨가제 제조업자는 엔진 부품의 조기 마모를 방지하고 엔진이 최적의 윤활 상태에서 작동하도록 하기 위하여 차량 엔진의 윤활유 소비량을 정확히 아는 것이 중요하다.
현재까지, 내연기관의 윤활유 소비량을 측정하기 위한 여러 방법이 제안되었지만 이러한 모든 방법들은 불연속적이라는 결점을 지니고 있다.
또한, 이러한 방법들은 그 특성에 따른 여러 단점들을 가지는데, 예를 들면 방사성 브롬 트레이서를 사용하는 경우 매우 큰 측정 장치가 필요하고, 황이나 아연 트레이서를 사용하는 경우 트레이서 자체의 손상 때문에 신뢰할 수 없는 결과가 도출되며, 삼중수소를 트레이서로 사용하는 경우 특별한 안전 장치가 설치된 실험실에서 측정을 수행해야만 한다.
이러한 결점들 때문에, 윤활유를 방사성 트레이서로 표지하고 배기 가스를 질산 수용액 및 은 질산염 수용액에 통과시켜 거품을 일으킴으로써 배기가스에 존재하는 상기 트레이서의 양을 측정하는 방법이 제안되었다("윤활유를 방사성 브롬으로 표지하여 윤활유 소비량을 측정하는 방법(A Method of Measuring Oil Consumption by Labelling with Radioactive Bromine)", H. Zellbeck, M.Bergmann, J. Rothing, J. Seibold 및 A. Zeuner, Tribotest Journal 6-3, 3월 2000 참조).
또한 윤활유에 브롬-베이스 방사성 트레이서, 예를 들어 1,2-디브로모옥타데칸(1,2-dibromooctadecane)을 혼합하고, 예를 들어 나트륨 수산화물과 같은 기본 수용액을 사용하여 배기 가스에 존재하는 상기 트레이서의 양을 측정하는 방법이 제안되었다(미국 특허 No 3471 696).
이러한 방법들의 결점은 분석장치를 설치하고 분리하는 과정이 수반되어야 하고 측정에 상당한 시간이 요구된다는 것이다.
따라서, 본 기술분야에서는 특별한 장치를 설치하거나 분리할 필요 없이, 간단하면서도 신뢰성이 높고 검증된 장치로 쉽게 실행할 수 있으며, 윤활유의 특성에 전혀 영향을 미치지 않으면서 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정할 수 있는 장치와 방법의 필요성이 존재한다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명은 이온화된 방사능에 민감한 프로브(probe)로 엔진 하류 부분의 배기 가스의 방사능을 측정하기 위하여, 윤활유에 혼합된 방사성 트레이서를 사용하고 그것으로부터 엔진의 윤활유 소비량을 구하는 원리를 이용한다.
따라서, 본 발명은 우선 내연기관의 윤활유 소비량의 연속적인 측정을 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은:
- 소비량이 측정될 윤활유를 소정 양의 적어도 하나의 방사성 트레이서로 표지하는 단계;
- 엔진의 하류 부분에서 방출되는 가스에 존재하는 방사성 트레이서(들)의 양을 측정하는 단계; 및
- 상기 측정값으로부터 엔진의 윤활유 소비량을 구하는 단계;를 포함하며,
상기 엔진에서 방출되는 가스에 존재하는 방사성 윤활유 트레이서(들)의 양을 측정하는 단계는:
- 상기 가스를, 방사성 트레이서 입자를 물리적으로 억류할 수 있는 트랩과 접촉하게 하는 단계;
- 상기 트랩에 억류된 방사성 트레이서로부터 방출되는 방사능을 검출하는 검출기에 의하여 트랩에서 방출되는 방사능을 측정하는 단계; 및
- 상기 검출기에 의해 얻어진 측정값을 엔진의 윤활유 소비율로 변환할 수 있도록 프로그램된 컴퓨터로 전송하는 단계를 포함한다.
방사능이 측정될 수 있도록 선택된 방사성 트레이서의 특성은 매우 다양할 수 있으며, 활성화 될 수 있는 Ei종 및/또는 본질적으로 방사성이 있는 Eii종 사이에서 선택된다.
윤활유에 포함되는 방사성 트레이서의 필요한 양은, 특히 트레이서의 특성(활동성, 방사 형태 및 에너지), 트랩에 대한 검출기의 위치, 검출기와 트랩의 기하학적 배열 및 존재할 수 있는 어떤 차폐에 따라 달라진다.
상황에 따라, Ei종은 엔진 오일에 혼합되기 전에 또는 엔진 오일 속에서 활성화된다. 이러한 활성화는 당업자에게 알려진 적절한 조건하에서 중성자 소스로 조사함으로써 중성자를 사용하여 실행되거나 입자 가속기에 의한 양성자 빔을 사용하여 실행된다.
활성화를 위한 가능한 선택들 중 하나는 Ei종을 적당한 양의 캐리어(예를 들어 용매 및/또는 희석오일과 같은 희석제)와 혼합하고, 얻어진 혼합물을 적절히 활성화시킨 후 이를 엔진 오일에 첨가하는 것이다.
표지되기에 적절한 상기 Ei종은 다음의 원소 특히: 아연, 브롬, 나트륨, 몰리브덴, 인, 황, 구리, 칼슘, 마그네슘 및 이러한 원소들로 된 혼합물을 포함한다.
사용될 수 있는 Ei종의 혼합물로 언급될 수 있는 예들은 종래의 윤활 첨가군인 아연 이황화인산염, 칼슘 술폰산염, 마그네슘 술폰산염, 칼슘 페네이트(phenates), 마그네슘 페네이트, 칼슘 살리실산염, 마그네슘 살리실산염 등이다.
또한, 윤활유의 작동 특성에 영향을 끼치지 않으면서 배기 가스 방출구에서 수집된 양이 엔진 오일 소비량과 연관이 있는 다른 Ei종을 사용하는 것도 가능하다.
Eii종으로 언급될 수 있는 예로는, 브롬-82, 테크네튬 99-m, 스트론튬-85, 게르마늄-68, 게르마늄-69 및 코발트-56 등과 같은 할로겐 동위원소들이 있다.
Ei종의 경우에 있어, 자연적으로 방사성 원소들은 단독으로 사용되거나 상기 원소들을 포함하는 화합물의 형태로 사용될 수 있다. 그리고 선택적으로 캐리어(예를 들어 용매 및/또는 희석오일과 같은 희석제)에 혼합될 수도 있다. 예를 들어, 테크네튬 99-m은 나트륨 과테크네튬산(NaTcO4) 수용액의 형태로 윤활유에 혼합될 수 있다.
또한, 나노미터 크기로 탄소에 의해 대기로부터 차단되는 입자 형태로 포장된 테크네튬 99-m을 사용하는 것도 가능하다. 이러한 것으로는 "Technegaz gas"라는 상표명으로 판매되는 상품이 언급될 수 있다(이 상품은 종래에는 폐활량의 임상 연구에 사용되었다).
게르마늄-68과 게르마늄-69을 사용하는 경우에는, 상기 2개의 동위원소 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 테크라알킬 게르만이 윤활유에 첨가될 수 있다. 상기 테트라알킬 게르만의 알킬기 고리의 길이는 끓는점에 비례하기 때문에, 그 끓는점이 윤활유의 증류 분별의 기준이 되는 테크라알킬 게르만의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 테크라헥실 게르만, 테크라헵틸 게르만 및 테크라옥틸 게르만은 그 끊는점을 종래 엔진 오일과 비교할 수 있다.
트랩에 억류된 방사성 트레이서의 제거를 단순화하기 위하여, 브롬 82, 테크네튬 99-m 및 게르마늄-69 등과 같은 반감기가 짧은 방사성 원소를 사용하는 것이 바람직하다. 테크네튬 99-m은 반감기가 매우 짧고(6시간), 방사능 소멸 기간이 3일 정도로 매우 빨라 특히 바람직하다.
윤활유의 방사성 트레이서를 물리적으로 억류할 수 있는 트랩의 형태는 다양할 수 있다. 일반적으로, 트랩은 다공 구조의 필터링 수단으로 구성되는 적어도 하나의 필터 요소를 가지며, 이는 배기 가스 라인에 연결되는 금속 케이스에 고정된다. 필터의 금속 케이스 내에 배치되는 필터링 수단 또는 필터링 요소들은 다공성 세라믹 요소들로 구성될 수 있다. 배기가스는 필터의 입구와 출구 사이의 필터링 수단을 통과하고, 이로 인하여 배기 가스에 포함된 방사성 윤활 트레이서(들)의 입자를 억류할 수 있다.
본 발명의 범위에서, 자동차 제조업자들이 배기 가스의 유기물과 탄소를 제거하기 위하여 사용하는 입자 필터(particle filters)를 채용하는 것은 바람직할 것이다.
트랩에 억류된 방사성 트레이서(들)의 검출기는 바람직하게는 트랩에 아주 근접한 위치에 배치될 수 있으며, 이는 측정을 훨씬 수월하게 할 수 있다.
이 검출기는 이온화된 방사능(베타선, X선 혹은 감마선)을 검출하기 위한 프로브(probe)로서, 액체나 고체 신틸레이터 형태[나트륨 요오드화물 수정체(NaI(T1)), BGO 수정체) 또는 반도체 형태(게르마늄 수정체, CZT 수정체)이 수 있다.
이러한 형태의 검출기는 본 발명에 따른 방법이 연속적으로 행해지고 데이터수집도 1초의 매우 짧은 시간에 이루어질 수 있게 해준다.
또한, 이 검출기는 배기 가스에서 달리 표지된 윤활유 트레이서들의 존재와 각각의 양을 동시에 검출할 수 있다.
검출된 신호는 엔진의 윤활유 소비량을 계산하기 위한 일련의 수단들에 의해 처리된다; 이러한 수단들은 특히 검출된 신호를 처리하는 수단들(예컨대, 증폭기, 필터 및 아날로그/디지털 변환기 ADC), 파동 진폭을 분석하는 수단들(예컨대, 다채널 분석기) 및 얻어진 데이터를 저장하고 처리하는 수단들(예컨대, PC 컴퓨터)을 포함한다.
본 발명은 또한 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하는 장치에 관한 것으로, 이 장치는:
- 소정 양의 적어도 하나의 방사성 트레이서를 윤활유에 혼합하는 수단;
- 엔진의 하류 부분에서 방출되는 연소가스 내에 존재하는 방사성 트레이서의 양을 측정하는 수단들; 및
- 상기 측정값으로부터 엔진의 윤활유 소비량을 구하는 수단들;을 포함하며,
(i) 상기 엔진(2)의 하류 부분에 설치되어 엔진에서 방출된 연소 가스와 접촉하고 상기 가스에 존재하는 방사성 트레이서 입자를 물리적으로 억류할 수 있는 트랩(7);
(ii) 상기 트랩(7)에 인접하여, 즉 상기 트랩에 억류된 방사성 트레이서 입자가 방출하는 방사능을 측정할 수 있는 거리에 설치되는 방사능을 검출하는 검출기(10); 및
(iii) 상기 검출기(10)에 기능적으로 연결되어, 검출기에 의해 기록된 정보를 바탕으로 엔진의 윤활유 또는 첨가제 소비량을 계산할 수 있도록 프로그램된 컴퓨터(11);를 포함한다.
표지된 오일의 방사성 트레이서 입자를 억류할 수 있는 트랩은 배기 가스와 접촉할 수 있도록 엔진 하류 부분의 어느 부위에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 트랩은 이러한 목적을 위하여 엔진의 연소 가스 배기 라인 또는 분기 라인에 위치할 수 있다.
배기 가스가 대기로 방출되기 전에, 입자 트랩 자체가 입자 필터가 아니라면 이러한 필터는 상기 트랩의 배기 라인 하류에 제공될 필요가 있을 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 방법을 도시한 개략도;
도 2 내지 4는 이하에서 설명하는 실시예에 관한 다이어그램이다.
우선, 도 1을 참조한다.
내연기관(2)의 윤활유 회선(1)으로부터 분기된 배선(3)이, 엔진에서 윤활유 소비량을 측정하기 위한 적어도 하나의 방사성 트레이서가 들어 있는 소정 양의 동일 윤활유를 주입하기 위해 제공된다.
엔진(2)의 연소 산물들은 배선(4)을 통해 트랩(7)으로 방출되며, 이 트랩(7) 은 배기가스에 있는 방사화학적 트레이서나 방사능 첨가물을 물리적으로 억류할 수 있다.
배선(8)을 통해 외부로 방출되기 전에, 이러한 가스는 마지막 존재하는 방사성 입자를 억류하기 위한 필터(9)를 통과한다.
트랩(7) 아주 가까이에는 이온화 방사능을 검출하기 위한 프로브(10)가 제공되며, 이는 트랩(7)에 존재하는 윤활유에 섞인 방사성 트레이서나 유활유에 포함되는 첨가제의 활성화에 의해 표지된 원소(들)의 양을 연속적으로 측정할 수 있도록 한다.
Ei종의 열적 중성자 활성화 및/또는 양성자 빔 활성화는 열적 중성자가 매우 낮은 에너지를 가진 입자이기 때문에 윤활유의 품질에 전혀 영향을 미치지 않는다.
이미 설명된 것처럼, 윤활유의 방사성 트레이서로서 반감기가 매우 짧은 방사성 화합물, 특히 테크네튬 99-m을 사용하는 것이 바람직하다.
다음의 실시예들은 본 발명의 구현예들과 그 장점들을 설명한 것으로, 이는 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예
이러한 실시예들은 4-행정 히트엔진의 윤활유를 엔진의 배기 회선에 위치된 입자 필터에 의해 억류되는 방사성 트레이서로 표지하여 윤활유 소비량를 측정하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
실시예 1 및 2에 사용된 4-행정 엔진은 600 cm3 HONDA 모터사이클 엔진으로, 상표 HORNET으로 알려져 있는 것이다.
실시예 3에 사용된 엔진은 Renault Laguna 차량에 설치되는 2.2 1 터보 디젤 엔진이다.
실시예 1과 3에서 사용된 4-행정 엔진 오일은 4 DXRatio 타입의 ELF 브랜드로 판매되는 모터사이클 오일이다. 실시예 3에 사용된 오일은 ELF 브랜드 Prestigrade 15W40으로 판매되는 자동차 엔진 오일이다.
아래의 두 트레이서가 사용되었다.
- 나트륨 과테크네튬염(NaTcO4) 수용액 형태로 사용할 수 있는 동위원소 99MTc, 및
- 종래 윤활유오 이용되던 알려진 첨가제의 방사에 의하여 얻어진 방사성 동위원소 65Zn, 즉 안정한 64Zn을 방사성 65Zn으로 변환하기 위하여 핵 반응로로부터 높은 중성자 플럭스 하에서 몇시간 동안 조사되는 많은 양의 아연(10 wt% 이상)을 함유하는 2차 아연 이황화인산염(DTPZn으로 표기됨).
사용된 방사성 입자 트랩은 2.2 리터 HDI 엔진이 설치되는 Peugeot 차량에 사용되는 상용가능한 입자 필터이다.
트랩에 의해 억류된 방사성 입자를 검출하기 위한 시스템은 통합된 광전자배율기 튜브로 3＊3 인치를 측정하는 표준 나트륨 요오드화염(NaI(T1)) 검출기이다. 측정 시스템의 다른 요소들은 Canberra 브랜드의 모델 2007P 차지 예비증폭기(charge preamplifier), 2020 분광 증폭기(Canberra), 모델 8087 ADC 변환기(Canberra), 모델 S100 다채널카드(Canberra)이다. 본 실험들 중 사용된 소프트웨어는 감마 스펙트럼을 위한 "Genie 2000"(Canberra)과 캐나다의 Atlantic Nuclear Services(ANS)에 의하여 판매되는 MCS(다(多) 채널 스케일링(Multi Channel Scaling) 분석 소프트웨어 "IDSWear"이다.
실시예 1
본 실시예는 트레이서로 99MTc를 사용한 윤활유 소비량 측정에 관한 것이다.
나트륨 과테크네튬염 수용액은 4-행정 엔진 오일과 소량으로(윤활유의 형태에 따라 2 내지 3 wt%) 혼합될 수 있다.
출발 물질은 500MBq/ml(megabecquerels per milliliter)의 특정 활성을 가진 나트륨 과테크네튬염(NaTcO4) 수용액이다.
370 MBq/l의 특정 활성을 얻기 위하여, 이 용액 2.2ml를 취하여 4-행정 엔진 오일 3리터와 혼합한다.
이러한 방식으로 표지된 오일은 엔진(표지되지 않은 가솔린이 주입된 오염되지 않은 엔진)의 오일팬으로 주입하고, 엔진을 시동하여 여러 다른 속도로 작동한다.
도 2는 엔진의 서로 다른 속도에서, 시간 함수로 입자 필터에 초당 검출되는 감마선의 수를 도시한 다이어그램이다.
시간 함수로서 검출되는 활성의 증가와 서로 다른 엔진의 속도(2000, 4000 및 6000 rpm)는 오일의 소비량에 대응한다.
이러한 형태의 엔진에서는 그 소비량이 적어 종래의 방법으로는 측정이 매우 어렵다. 반면, 본 발명에 따른 방법은 이러한 측정에 매우 적합하다. 또한, 본 방법은 윤활유 소비량을 계속적으로 모니터 할 수 있도록 한다.
도 2에서 오일 소비량을 반영하는 커브의 기울기는 속도에 따라 증가하며, 이 속도 범위에서 거의 선형 관계로 증가하는 것을 알 수 있다. 특히, 그 기울기는 엔진 속도의 함수로 다음과 같다:
| rpm | 기울기(counts/s) | 소비량 |
| 2000 | 1.10 | 10.7 ml/h |
| 4000 | 2.67 | 25.9 ml/h |
| 6000 | 4.10 | 39.9 ml/h |
검출 형태와 카운팅 시스템의 효율을 고려하여 엔진의 각 속도에서 오른쪽 열에 표시된 소비량을 추측할 수 있다.
실시예2
본 실시예는 65Zn으로 표지된 윤활유의 소비량에 관한 것이다.
중성자 조사에 의해 활성화된, 특정 활성이 95kBq/ml인 DTPZn의 샘플로 시작한다. 950kBq/l의 특정 활성을 얻기 위하여 상기 샘플 30ml를 취해서 4-행정 엔진오일 3리터와 혼합한다.
이러한 방식으로 표지된 윤활유를 엔진의 오일팬으로 주입한다. 사용가능한 트레이서 낮은 특정 활성이 주어져 있으므로, 엔진의 형상은 본 실험에 있어 6000rpm에서 시간당 1리터에 가까운 높은 윤활유 소비량을 얻기 위하여 수정되었다.
비활성화된 가솔린으로 채워진 오염되지 않은 엔진은 6000rpm의 고정된 속도에서 시동하고 작동한다.
65Zn의 긴 반감기(244일) 고려하여, 측정 장치 전체(테스트 벤치와 입자 필터)의 과도한 오염을 방지하기 위하여 본 실험에서는 단일 시리즈의 측정이 실행되었으며, 그 목적은 단지 실시예 1보다 훨씬 더 많은 윤활유를 소비하는 엔진에서 99MTc와는 다른 동위원소를 가지고 본 발명에 다른 방법을 실험하는 것이다.
도 3은 6000rpm에서 시간 함수로 입자 필터에 초당 검출되는 감마선의 수를 나타내는 다이어그램이다.
커브의 기울기가 0.73 count/s인 것을 알 수 있다. 65Zn으로부터 방출되는 방사능(이 방사능은 99MTc보다 훨씬 큰 에너지를 가짐)의 검출 형태와 카운팅 시스템의 효율을 고려하여 엔진의 소비량이 시간당 0.87리터인 것을 추측할 수 있다.
따라서 실시예 1 및 2는 엔진의 구동속도와 입자 필터의 활성 증가 사이에 관계가 있음을 나타낸다. 상기 입자 필터의 활성은 상기 조건하에서 예상되는 윤활유 소비량과 일치한다.
동위원소의 사용은 이러한 측정을 방해하지 않으며 2개의 다른 동위원소에서 유사한 결과가 관찰된다.
실시예3
본 실시예는 65Zn으로 표지된 윤활유의 소비량에 관한 것이다.
중성자 조사에 의하여 활성된, 특정 활성이 95kBq/ml인 DTPZn 샘플을 가지고 시작하며, 21.2kBq/l의 특정 활성을 가지는 오일 50리터를 준비한다.
이러한 방식으로 표지된 오일은 엔진의 오일팬으로 주입된다. 회전 리그(rig)에 설치된 차량은 엔진의 윤활유 소비를 촉진하기 위하여 설정된 471km의 미리 프로그램된 회전수로 실행된다.
사용되는 엔진은 오염되지 않은 것으로 비활성 가솔린이 채워진다. 10,000 km 후에 6번의 드레인을 실행하고, 20,000km 후에 한 번의 드레인을 실행하였다. 각 드레인에서 엔진의 오일 소비량은 오일의 초기 질량과 드레인된 오일의 질량 사이의 차이에서 계산되었다. 드레인된 오일의 질량은 각 드레인 사이에서 오일을 가득 채운 후 측정하여 얻었다. 각 드레인 사이에서 입자 필터의 Zn-65 활성의 증가가 또한 측정되었다.
도 4는 각 드레인에서 질량을 달아 계산된 엔진의 오일 소비량과 입자 필터에서 활성의 증가 사이의 관계를 보여준다.
따라서 본 실시예는 입자 필터에서 활성화된 DTPZn의 형태로 사용되는 Zn-65의 축적을 모니터하는 것이 엔진의 오일 소비량을 나타내는 것임을 보여준다.
입자 필터에서 활성을 연속적으로 측정하는 것이 가능하기 때문에, 본 장치와 방법을 이용하여 엔진의 오일 소비량을 연속적으로 측정하는 것 또한 가능하다.
Claims (15)
- - 소비량이 측정될 윤활유를 적어도 하나의 방사성 트레이서로 표지하는 단계;- 엔진(2)의 하류 부분에서 방출되는 가스에 존재하는 방사성 트레이서의 양을 측정하는 단계; 및- 상기 측정하는 단계에서 측정한 트레이서의 양으로부터 엔진의 윤활유 소비량을 구하는 단계;를 포함하는 내연기관의 윤활유 소비량을 측정하는 방법에 있어서,상기 엔진에서 방출되는 가스에 존재하는 방사성 트레이서의 양을 측정하는 단계는,- 상기 가스를, 방사성 트레이서 입자를 물리적으로 억류할 수 있는 트랩(7)과 접촉하게 하는 단계로서, 상기 트랩(7)은 자동차용 입자 필터인 단계;- 상기 트랩(7)에 억류된 방사성 트레이서로부터 방출되는 방사능을 검출하고 방출된 방사능을 측정할 수 있는 거리에 설치되는 검출기(10)에 의하여, 엔진이 작동 중이고 엔진에서 방출되는 가스가 상기 트랩과 접촉하고 있는 상태에서 연속적으로 트랩에서 방출되는 방사능을 측정하는 단계; 및- 상기 검출기(10)에 의해 얻어진 측정값을 엔진의 윤활유 소비율로 변환할 수 있도록 프로그램된 컴퓨터로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서,상기 트랩은 금속 케이스 내에 고정되는 적어도 하나의 필터링 요소를 포함하며, 상기 필터링 요소는 다공성 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 윤활유에 혼합된 방사성 트레이서는, 브롬 82, 테크네튬 99-m 및 게르마늄-69 중 하나를 포함하는 반감기가 짧은 방사성 원소인 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 삭제
- 제3항에 있어서,상기 테크네튬 99-m은 나트륨 과테크네튬염(NaTcO4)의 수용액 형태로 윤활유에 혼합되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제3항에 있어서,상기 테크네튬 99-m은 나노미터 크기로, 탄소에 의해 대기로부터 차단되는 입자형태로 윤활유에 혼합되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서,상기 윤활유에 혼합되는 방사성 트레이서는 게르마늄-68 및 게르마늄-69에서 선택되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서,상기 윤활유에 혼합되는 방사성 트레이서는 적어도 게르마늄-68 또는 게르마늄-69를 포함하는 적어도 하나의 테트라알킬 게르만 형태인 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서,상기 방사성 트레이서는 상기 윤활유에 혼합되기 전에 중성자 활성 또는 양성자 빔에 의해 활성화된 원소 혹은 상기 원소를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 방법.
- - 적어도 하나의 방사성 트레이서를 윤활유에 혼합하는 수단;- 엔진의 하류 부분에서 방출되는 연소가스 내에 존재하는 방사성 트레이서의 양을 측정하는 수단; 및- 상기 측정하는 수단에서 측정한 트레이서의 양으로부터 엔진의 윤활유 소비량을 구하는 수단;을 포함하는 내연기관(2)의 윤활유 소비량을 측정하는 장치에 있어서,(i) 상기 엔진(2)의 하류 부분에 설치되어 엔진에서 방출된 연소 가스와 접촉하고 상기 가스에 존재하는 방사성 트레이서 입자를 물리적으로 억류할 수 있는, 자동차용 입자 필터인 트랩(7);(ii) 상기 트랩에 억류된 방사성 트레이서 입자가 방출하는 방사능을 엔진이 작동 중이고 엔진에서 방출되는 가스가 상기 트랩과 접촉하고 있는 상태에서 연속적으로 측정할 수 있는 거리에 설치되어 있는, 방사능을 검출하는 검출기(10); 및(iii) 상기 검출기(10)에 기능적으로 연결되어, 검출기에 의해 기록된 정보를 바탕으로 엔진의 윤활유 또는 첨가제 소비량을 계산할 수 있도록 프로그램된 컴퓨터(11);를 포함하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치.
- 제10항에 있어서,상기 트랩(7)은 금속 케이스 내에 고정되는 적어도 하나의 필터링 요소를 포함하며, 상기 필터링 요소는 다공성 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제10항에 있어서,상기 트랩(7)은 엔진의 연소 가스 배기 라인 또는 분기 라인에 존재하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 트랩(7)은 입자 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출기(10)는 이온화된 방사능을 검출하기 위한 프로브(probe)인 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 트랩(7)과 배기 가스가 대기로 방출되는 지점 사이의 연소 가스 배기라인에 배치되는 필터(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 윤활유 소비량을 연속적으로 측정하기 위한 장치.
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