자동차 엔진오일은 엔진 시동 시 가장 중요한 윤활제이다. 최근 자동차 회사 와 윤활유 제조업체들은 교환주기를 연장하기 위해 첨가제를 사용하여 오일의 품질을 상당히 개선하고 있다. 대부분의 고객은 자동차 제작사의 정품오일을 사용하거나 전문가의 추천을 받아 사용한다. 본 논문을 통해 소비자가 고효율 윤활유를 선택하는 또 다른 기준점을 제안한다. 본 논문은 7개월 동안 실제 자동차의 운전 조건을 고려하여 오일의 6가지 화합물을 조사 비교 분석하였다. 물리적, 화학적 관점에서 실험을 수행했다. 현장에서 다양한 실험을 통해 광유와 합성유 화합물은 산화, 점도, 유동성 및 TBN에서 크게 구분된다. 이들은 엔진 부품 피스톤, 베어링 등의 마모에 영향을 준다. 다양한 오일을 비교하였을 때 인화점, 산화 안정성에서 합성유의 성능이 좋고 오염 물질인 Fe와 Al 화합물의 변화가 적은 것으로 나타났다. 오일의 첨가제는 광유와 합성유에서 청정분산제 Ca가 확연한 차이를 나타냈다. 극압제 Zn과 윤활 향상제 P는 유사하였다.
자동차 엔진오일은 엔진 시동 시 가장 중요한 윤활제이다. 최근 자동차 회사 와 윤활유 제조업체들은 교환주기를 연장하기 위해 첨가제를 사용하여 오일의 품질을 상당히 개선하고 있다. 대부분의 고객은 자동차 제작사의 정품오일을 사용하거나 전문가의 추천을 받아 사용한다. 본 논문을 통해 소비자가 고효율 윤활유를 선택하는 또 다른 기준점을 제안한다. 본 논문은 7개월 동안 실제 자동차의 운전 조건을 고려하여 오일의 6가지 화합물을 조사 비교 분석하였다. 물리적, 화학적 관점에서 실험을 수행했다. 현장에서 다양한 실험을 통해 광유와 합성유 화합물은 산화, 점도, 유동성 및 TBN에서 크게 구분된다. 이들은 엔진 부품 피스톤, 베어링 등의 마모에 영향을 준다. 다양한 오일을 비교하였을 때 인화점, 산화 안정성에서 합성유의 성능이 좋고 오염 물질인 Fe와 Al 화합물의 변화가 적은 것으로 나타났다. 오일의 첨가제는 광유와 합성유에서 청정분산제 Ca가 확연한 차이를 나타냈다. 극압제 Zn과 윤활 향상제 P는 유사하였다.
Automobile engine oil is the most important lubricant for operating as the engine is started. Recently, manufacturers of the automotive industry and lubricants are considerably improving the quality of oil with additive to extend change cycle period. Most customers are recommended genuine oil among ...
Automobile engine oil is the most important lubricant for operating as the engine is started. Recently, manufacturers of the automotive industry and lubricants are considerably improving the quality of oil with additive to extend change cycle period. Most customers are recommended genuine oil among different types from shop expert. Through this report we suggest another reference point for consumer to pick highly efficient lubricant. This report is investigated oil compounds to compare with 6 different automotive considering actual running condition for 7 months. we conducted experiment from physical and chemical perspectives. In the field, through various experiments oil compounds between mineral oil and synthetic oil are largely distinguished in oxidation, viscosity, fluid and TBN. These are influenced by engine part wear as piston, bearing etc. Comparing various investigation with different oil the performance of synthetic oil is shown better condition in flash point, oxidation stability and also found less in change pollutant iron, Al compounds. Additives of oil show clear difference Ca level in detergent-dispersant both mineral oil and synthetic oil. And Zn in extreme pressure additives and P in Lubricity improver make no difference to both.
Automobile engine oil is the most important lubricant for operating as the engine is started. Recently, manufacturers of the automotive industry and lubricants are considerably improving the quality of oil with additive to extend change cycle period. Most customers are recommended genuine oil among different types from shop expert. Through this report we suggest another reference point for consumer to pick highly efficient lubricant. This report is investigated oil compounds to compare with 6 different automotive considering actual running condition for 7 months. we conducted experiment from physical and chemical perspectives. In the field, through various experiments oil compounds between mineral oil and synthetic oil are largely distinguished in oxidation, viscosity, fluid and TBN. These are influenced by engine part wear as piston, bearing etc. Comparing various investigation with different oil the performance of synthetic oil is shown better condition in flash point, oxidation stability and also found less in change pollutant iron, Al compounds. Additives of oil show clear difference Ca level in detergent-dispersant both mineral oil and synthetic oil. And Zn in extreme pressure additives and P in Lubricity improver make no difference to both.
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문제 정의
이들의 첨가제 함유량은 신유와 사용 후 비교하였을때 변화량이 적다는 연구발표된 바 있다(5). 본 연구에서는 광유와 합성유의 차이점을 관찰하고자 함유량을 측정하였다. 또한 자동차 부품의 주성분인 Fe, Al, Cu(6) 함유량 변화를 신유와 일정기간 주행한 오일을 비교 평가하였다.
제안 방법
전염기가의 측정을 위하여 일본의 KEM사 장비(EBU610-20B)를 사용하였다. 금속성분의 분석은 미국의 Perkinelmer사 OPTIMA 8300으로 Ca, P, Zn, Fe의 함유랑 분석을 하고, 영국의 Thermoelemental사 X series로 Al, Cu의 원소를 분석을 하였다. Fig.
본 연구에서는 광유와 합성유의 차이점을 관찰하고자 함유량을 측정하였다. 또한 자동차 부품의 주성분인 Fe, Al, Cu(6) 함유량 변화를 신유와 일정기간 주행한 오일을 비교 평가하였다.
수많은 종류의 엔진오일 중에서 소비자들은 어떻게 얼마나 좋은지 모르는 상황이고, 엔진오일 제조업체들의 정보만으로 성능을 파악하기는 어렵다. 본 연구에서는 엔진오일을 가격, 광유, 합성유로 구 분하고, 각각의 엔진오일에 대한 일정거리의 주행 후 샘플을 채취하여 신유와 함께 오일의 성분을 분석하였다. 분석의 인자는 점도, 인화점, 전염기가, 금속 함유량을 대상으로 조사 하였다.
본 연구에서는 필드에서의 사용조건을 고려하여 엔진오일을 저가형 광유와 고가형 합성유로 구분하고 종류에 따른 오일의 성분을 조사 분석하였으며, 오일교환 후 변화 되어지는 오일의 점도, 인화점, 전염기가, 100℃ 동점도의 화학적 변화를 분석하고 기계적 성질의 변화를 관찰하기 위하여 금속 성분의 함유량 변화를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
필드에서 운행중인 승용차를 선정, 주행거리별로 엔진오일을 교환하여 일정기간 주행한 오일 샘플을 채취하여 신유와 비교분석을 수행하였다. 성능평가 인자는 인화점, 점도변화, 전염기가, 100℃ 동점도로서 화학적 성질을 알아보았다. 오일의 기계적 성질의 변화를 조사하기 위하여 오일 내 함유된 금속성분의 함유량을 측정하였다.
오일 샘플을 채취한 차량은 정비업소의 정비 이력을 확인하여 해당 오일만을 주기적으로 교환한 차량을 선택하여 오일교환 때 발생되어지는 잔유 혼입을 방지 하였다. 신유와 오일교환 후 일정 기간 사용 되어진 오일을 비교하여 오일성능분석을 하였다. NO.
시험에 사용된 모든 차량의 신유 오일에 있어서 금속 성분은 검출되지 않았다. 엔진오일을 교환하여 일정기간 주행한 오일 샘플에서 금속 성분의 함유량을 분석하였다. No.
본 연구는 자동차 정비업소인 (유)하이엔진에서 차량의 오일을 7개월간 채취하여 실험하였다. 오일 샘플을 채취한 차량은 정비업소의 정비 이력을 확인하여 해당 오일만을 주기적으로 교환한 차량을 선택하여 오일교환 때 발생되어지는 잔유 혼입을 방지 하였다. 신유와 오일교환 후 일정 기간 사용 되어진 오일을 비교하여 오일성능분석을 하였다.
성능평가 인자는 인화점, 점도변화, 전염기가, 100℃ 동점도로서 화학적 성질을 알아보았다. 오일의 기계적 성질의 변화를 조사하기 위하여 오일 내 함유된 금속성분의 함유량을 측정하였다. 측정된 금속성분은 엔진오일의 첨가제에서 금압제로 사용되는 Zn, 청정분산제 Ca, 윤활성 향상제 P이다.
분석의 인자는 점도, 인화점, 전염기가, 금속 함유량을 대상으로 조사 하였다. 오일의 샘플은 차종, 제조년식, 주행거리, 엔진의 성능을 가준하지 않고 디젤차종의 유사 사용거리를 중심으로 오일의 성능 변화를 알아보았다.
필드에서 운행중인 승용차를 선정, 주행거리별로 엔진오일을 교환하여 일정기간 주행한 오일 샘플을 채취하여 신유와 비교분석을 수행하였다. 성능평가 인자는 인화점, 점도변화, 전염기가, 100℃ 동점도로서 화학적 성질을 알아보았다.
대상 데이터
5오일은 합성유 계열의 오일 SAE. 5W30으로 리터당 22,000원 하는 고가 형 오일이다. SoD차량 디젤엔진에 사용하여 13,000㎞를 주행 하였다.
5W30 으로 리터당 16,000원의 오일이다. KD차량 디젤엔진에 사용 하여 11,000㎞를 주행하였다. No.
10W40으로 리터당 5,000원의 오일이다. MD 차량 디젤엔진에 사용하여 13,000㎞를 주행 하였다. No.
5W30으로 리터 당 20,000 원 오일이다. PD차량 디젤엔진에 사용 하여 10,300㎞를 주행하였다. No.
SD 차량 디젤엔진에 사용하여 10,000㎞를 주행 하였다. No.
5W30으로 리터당 22,000원 하는 고가 형 오일이다. SoD차량 디젤엔진에 사용하여 13,000㎞를 주행 하였다. Table 1은 실험에 사용 되어진 오일의 종류와 사용되어진 차종, 주행 거리를 나타내었다.
엔진오일은 국내, 수입 모두 사용하였다. 본 연구는 자동차 정비업소인 (유)하이엔진에서 차량의 오일을 7개월간 채취하여 실험하였다. 오일 샘플을 채취한 차량은 정비업소의 정비 이력을 확인하여 해당 오일만을 주기적으로 교환한 차량을 선택하여 오일교환 때 발생되어지는 잔유 혼입을 방지 하였다.
본 연구에서는 엔진오일을 가격, 광유, 합성유로 구 분하고, 각각의 엔진오일에 대한 일정거리의 주행 후 샘플을 채취하여 신유와 함께 오일의 성분을 분석하였다. 분석의 인자는 점도, 인화점, 전염기가, 금속 함유량을 대상으로 조사 하였다. 오일의 샘플은 차종, 제조년식, 주행거리, 엔진의 성능을 가준하지 않고 디젤차종의 유사 사용거리를 중심으로 오일의 성능 변화를 알아보았다.
엔진오일은 국내, 수입 모두 사용하였다. 본 연구는 자동차 정비업소인 (유)하이엔진에서 차량의 오일을 7개월간 채취하여 실험하였다.
인화점의 변화를 관찰하기 위하여 프랑스 ISL sas사의 COC 인화점 시험기(FP925G2)를 사용 하였다. 점도지수 변화와 동점도를 측정하기 위하여 Walter Herzog Gmbh사의 자동동점도계(HVM 472)를 사용하였다.
점도지수 변화와 동점도를 측정하기 위하여 Walter Herzog Gmbh사의 자동동점도계(HVM 472)를 사용하였다. 전염기가의 측정을 위하여 일본의 KEM사 장비(EBU610-20B)를 사용하였다. 금속성분의 분석은 미국의 Perkinelmer사 OPTIMA 8300으로 Ca, P, Zn, Fe의 함유랑 분석을 하고, 영국의 Thermoelemental사 X series로 Al, Cu의 원소를 분석을 하였다.
오일의 기계적 성질의 변화를 조사하기 위하여 오일 내 함유된 금속성분의 함유량을 측정하였다. 측정된 금속성분은 엔진오일의 첨가제에서 금압제로 사용되는 Zn, 청정분산제 Ca, 윤활성 향상제 P이다. 이들의 첨가제 함유량은 신유와 사용 후 비교하였을때 변화량이 적다는 연구발표된 바 있다(5).
이론/모형
인화점의 변화를 관찰하기 위하여 프랑스 ISL sas사의 COC 인화점 시험기(FP925G2)를 사용 하였다. 점도지수 변화와 동점도를 측정하기 위하여 Walter Herzog Gmbh사의 자동동점도계(HVM 472)를 사용하였다. 전염기가의 측정을 위하여 일본의 KEM사 장비(EBU610-20B)를 사용하였다.
성능/효과
1. 엔진오일의 화학적 변화에서는 광유의 오일은 전염기가, 인화점의 변화가 크고, 합성유는 화학적 변화가 적었다.
2. 엔진오일의 기계적 성질의 변화에서는 저가형 광유 No. 1 SD차량의 오일에서 Fe성분이 87.6㎎/㎏으로 가장 많이 함유되었고, 고가형 합성유 No. 5 SoD차량의 오일에서 35.3㎎/㎏의 함유량으로 적게 검출 되었다.
3. 오일의 첨가제는 광유와 합성유에서 청정분산제 Ca가 차이를 보였고, 극압제 Zn과 윤활성 향상제 P함유량은 유사 하였다.
4. 고가형 합성유를 사용하였을 때 금속 함유량 변화의 결과로 보아 엔진의 마모가 적다는 것을 알 수 있었다.
5. 엔진오일은 저가형 광유와 고가형 합성유로 구분하여 첨가제 함유량과 금속성분 함유량 변화로 보았을 때 오일의 성능 면에서 고 가형 합성유가 우수함을 보였다.
점도지수는 고가형 보다 저가형 광유에서 변화량이 작았다. No. 1 SD차량의 오일은 점도지수 151에서 150, No. 2 MD차량의 오일은 162에서 158로 변화를 보여주었고, 합성유 계열의 No. 3 KD차량의 오일은 176에서 173으로, No. 4 PD차량의 오일은 166에서 157로, No. 5 SoD차량의 오일은 164에서 160으로 변화되어 점도지수의 변화는 크지 않았다. Fig.
5 SoD차량의 오일은 2726㎎/㎏이 함유되어 있었다. 극압제 Zn과 윤활성 향상제 P는 광유, 합성유 모두 큰 차이를 보이지 않았으나 청정분산제 Ca 함유량은 차이가 많았다.
Al과 Cu는 모든 차량의 오일에서 소량으로 검출되면서 큰 차이를 보이지 않았다. 금속 성분 함유량 변화에서 광유보다 합성유 오일에서 금속의 검출량이 적어 합성유 계열의 오일이 금속의 마모가 적다는 것을 알 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
엔진오일은 엔진의 효과를 극대화하기 위해서 어떤 요소들이 엔진의 종류 및 조건에 부합하여야 하는가?
엔진오일은 자동차의 다양한 운전 조건에서 엔진의 효과를 극대화하기 위해 여러가지 물리, 화학적 특성이 요구된다. 점도, 인화점, 산가, 전염기가 등이 엔진의 종류 및 조건에 부합되어야 한다. 따라서 이러한 특성들을 만족시키기 위하여 산화방지제, 점도지수 향상제, 내마모첨가제, 청정 분산제등의 많은 첨가제가 사용되어왔다(1).
엔진오일은 주행거리가 증가함에 따라 성능이 떨어지게 되는데, 직접적인 요인은 무엇인가?
직접적인 요인은 엔진의 연소과정에서 발생되는 열에 의한 오일의 열화, 엔진의 마모 입자, 불완전 연소에 의한 연료희석, 산화, 점도변화 등으로 알려져 있다. 이러한 성능 저하 때문에 자동차는 일정시간이 지나면 엔진오일을 교환해야 한다.
엔진오일는 어떻게 분류되는가?
교환주기에 있어서 자동차 주행거리 10,000㎞이내의 엔진오일은 성능 변화가 적다는 연구 결과도 있다(2). 엔진오일은 원유에서 나오는 기유에 각종 첨가제를 혼합하여 제작하며 크게 광유와 합성유로 분류 된다. 기유는 5 그룹으로나누는데, 1그룹에서 3그룹까지는 광유에 해당 되고, 4그룹, 5그룹은 합성유의 기유 이다.
참고문헌 (6)
Kim, S., Kang, H. K., Lim, T. Y., Kwon, J. S., Kim, J. G., Choi, D. S., Kim, D. K. and Jung, C. S., 2009, A Study on Lubrication Characteristics of Automotive Engine Oil Merchandised in Domestic, J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 25, No. 6, pp. 432-437.
Lee, J. M., Lim, Y. K., Jung, C. S., Han, K. W., Na , B. K., 2013, The study on performance of characteristics in engine oil by vehicle driving, Journal of Energy Engineering, Vol. 22, No. 2, pp. 237-244.
Prak, M. S., Cho, W. O., Han, D. H., Kang , S. C. and Kim, J. H., 1994. 3, A Study of Chemical and Mechanical Properties of the Mineral and Synthetic Oil Added with Two Different Zn - DTPs, J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 10, No. 1, pp.78-87.
Lim, Y. K., Kim, Y. E., Jung, C.S., Lee, J. M., and Han , K. W., 2012. 10, Analysis of Metal Component in Engine Oil by Vehicle Driving, The Korean Soceity Of Tribologists And Lubrication Engineers, pp. 171-173.
Lee, B. K., Shim, J. H., Kim , C. K., 2009. 06, A Study on the Engine Oil Characteristics of an Automotive Depending on a Mileage, The Korean Soceity Of Tribologists And Lubri-cation Engineers, pp. 190-196.
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