KR100357906B1 - 내연기관용 세정액 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내연기관의 내부를 세정하기 위한 조성물에 관한 것으로, 내연기관의 장기 사용시 내연기관 내부에 발생하는 축적물 또는 산화 노폐물과 같은 오염물질의 세정효과가 우수하여 내연기관의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그 수명이 장기간 지속될 수 있도록 한 내연기관용 세정액 조성물을 제공하는데 그 목적이 있으며, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane), 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 및 지방족 탄화수소계 화합물을 등가로 혼합한 혼합물과 통상적으로 사용되는 자동차용 윤활유를 8:2 내지 9:1의 비율로 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 세정액 조성물을 제공함으로서 달성할 수 있다.
Description
본 발명은 내연기관의 내부를 세정하기 위한 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내연기관의 장기 사용시 내연기관 내부에 발생하는 축적물 또는 산화 노폐물과 같은 오염물질의 세정효과가 우수하여 내연기관의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그 수명이 장기간 지속될 수 있도록 한 내연기관용 세정액 조성물에 관한 것이다.
근래에 들어서면서 내연기관은 일반 승용차, 버스, 트럭 및 오토바이 등 각종 가솔린 엔진, 디이젤 엔진, 프로판 엔진, 로터리 엔진이나 항공기용 엔진에 폭넓게 사용되고 있다.
그러나 상기한 내연기관을 장기간 사용하는 경우 연료가 연소되면서 발생하는 카아본 블랙과 같은 산화 노폐물이 내연기관 내부에 침착되어 축적되거나 또는 상기 산화 노폐물이 내연기관 내부에 존재하는 윤활유와 혼합되어 고점도를 갖는 점액질을 형성하여 내연기관 내부를 오염시키게 된다.
상기와 같은 현상 즉, 내연기관 내부의 침착물의 축적 또는 내연기관의 내부오염은 내연기관 내부의 마찰 저항을 증진시킴과 동시에 연소실 내의 기밀성 및 압축성의 저하를 초래하고, 그에 따라 규칙적으로 유지되어야 하는 연소실의 흡입, 압축, 연소 및 배기(밸브 시스템, 회전부, 접동부) 메카니즘의 동작에 있어 미소한 편차(점화 및 밸브 동작의 시간 지체)를 발생시켜 연료의 불완전 연소를 야기하게 된다.
특히 상기와 같은 연료의 불완전 연소는 연료소비를 증가시킴과 동시에 일산화탄소나 산화질소를 포함한 배기오염물질 및 연기의 발생을 증가시켜(특히 가속시에는 더욱더 그 정도가 심해짐) 심각한 환경오염문제를 발생시키고, 특히 차체의 소음도 증가시켜 결과적으로 내연기관의 효율저하 및 수명 단축의 원인으로 작용한다.
상기와 같은 문제점으로 인해 내연기관 내에 축적된 슬러지 및 산화 노폐물과 같은 오염물의 제거를 위한 많은 방법이 제시되어 있으며, 가장 일반적으로 적용되고 있는 제거방법은 내연기관 각 부를 분해하고, 각 부품에 부착 또는 고착된 오염물을 세정하여 제거하고, 부품을 재조립하는 전문적 기술 및 인내를 필요로하는 방법이다.
그러나 상기한 방법은 내연기관 내에 축적된 슬러지 및 산화 노폐물과 같은 오염물의 제거를 위해 장시간이 소요될 뿐만 아니라 쉽게 분해되지 않거나 미소 기공을 가진 정교한 부품의 경우 완전한 세정이 용이하지 않고 또한 세정에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 내연기관을 분해하지 않고 내연기관 내부에 세정액을 넣어 내연기관을 세정하는 방법이 제시되었으며, 그 대표적인 것은 플러싱 오일을 사용하는 공지된 세정방법이다.
그러나 상기한 플러싱 오일을 이용한 세정방법은 내연기관을 분해하지 않고 세정이 가능하다는 잇점이 있으나 세정시 오물의 표면만 세정되어 결과적으로 뛰어난 세정효과를 얻을 수는 없다는 단점이 있다.
그에 따라 본 발명자는 대한민국 실용신안등록 출원번호 제 99-24420호의 "엔진 크리너"에서 가솔린엔진 및 디젤엔진에 호환적으로 사용이 가능함은 물론, 엔진의 브로바이호스 장착구, PVC밸브라인 장착구 또는 오일펌프 장착구로 엔진 세척액을 투입함으로서 엔진의 세척효율을 증대시킬 수 있는 엔진 크리너에 관한 기술을 출원하여 유지결정 받은바 있다.
그러나 상기 기술은 종래 다른 세정방법에 비해 세척효율을 증진시킬 수 있다는 장점은 있으나, 세정액 자체에 대한 구체적인 세정력 증진방법을 제시하지 못하고 있으며, 이에 본 발명자는 세정력을 증진시키기 위한 세정액의 연구 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 내연기관의 장기 사용시 내연기관 내부에 발생하는 축적물 또는 산화 노폐물과 같은 오염물질의 세정효과가 우수하여 내연기관의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그 수명이 장기간 지속될 수 있도록 한 내연기관용 세정액 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane; 이하 TCE라 함), 메틸렌클로라이드(methylenechloride; 이하 MC라 함) 및 지방족 탄화수소계 화합물을 등가로 혼합한 혼합물과 통상적으로 사용되는 자동차용 윤활유를 8:2 내지 9:1의 비율로 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 세정액 조성물을 제공함으로서 달성할 수 있다.
이때 TCE와 MC는 내연기관 내부에 축적되어 있는 침착물의 표면 뿐만 아니라 침착물의 내부 깊숙한 곳까지 침투하여 축적된 오염물질이 쉽게 제거될 수 있도록 하기 위하여 첨가하는 것이다.
상기에서 TCE는 분자량이 133.42g/mol이고, 끓는점은 표준상태에서 74.1℃이며, 일반적으로 금속의 세정 또는 플라스틱의 세척에 주로 사용되고 있으나 수불용성 이므로 적절한 유기 용매와 혼합하여 사용하고 있다.
또한 MC는 무색의 액체화합물로 분자량은 84.94g/mol이고, 끓는점은 표준상태에서 39.75℃이며, 일반적으로 용매로 많이 사용되고 있으며, 특히 액상 물질의 세정 또는 세척용으로 사용되고 있다.
본 발명에서는 상기 TCE 및 MC와 더불어 지방족 탄화수소계 화합물을 첨가하게 되는데, 이때 상기 지방족 탄화수소계 화합물은 세정액의 안정성을 높이고, 표면장력을 낮추어 줌으로서 세정액의 침투력과 퍼짐성을 높여 복잡한 구조로 된 피세척물의 세정시 그효과를 높이기 위해 사용한 것이다.
상기 지방족 탄화수소계 화합물로는 미국 엑손 화학(EXXON CHEMICAL사)사에서 시판중인 엑트렐 시리즈 화합물을 사용할 수 있으며, 특히 상기 엑트렐 시리즈 중에서도 엑트렐 3307L(ACTREL 3370L; U.S. EXXON CHEMICAL사)을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 액트렐 3307L은 미국의 엑손 화학회사에서 염소계 용제의 대체용품으로 개발한 것으로 안정성 및 생산성이 뛰어나며 표면장력이 매우 낮기 때문에 침투력과 퍼짐성이 탁월하며, 복잡한 구조로 된 피세척물의 세정에 그 효과가 매우 뛰어나 세정제로 널리사용되고 있는 제품이다.
상기와 같이 TCE, MC 및 탄화수소계 화합물을 등가로 혼합한 다음 상기 혼합물과 윤활유를 8:2 내지 9:1의 비율로 혼합하여 본 발명에 의한 내연기관용 세정액 조성물을 제조하게 된다.
이때 상기 윤활유는 제조된 세정제 조성물의 윤활성을 증진시켜 세정과정에서 미세하고 정교한 부분까지 세정제 조성물이 침투할 수 있도록 하기 위하여 첨가하는 것이다.
특히 상기에서 혼합물과 윤활유의 혼합비율이 8:2 미만일 경우 상대적으로 세정작용을 나타내는 혼합물의 양이 적어 충분한 세정효과를 볼 수 없으며, 혼합물과 윤활유의 혼합비율이 9:1을 초과할 경우 상대적으로 윤활유의 양이 적어 세정제 조성물의 윤활성이 줄어들어 미세하고 정교한 부분까지의 충분한 세정효과를 볼 수 없다는 문제점이 발생하게 되므로 TCE, MC 및 탄화수소계 화합물을 등가로 혼합한 혼합물과 윤활유의 혼합비율은 8:2 내지 9:1의 비율로 하는 것이 바람직하다.
상기 윤활유로는 통상적으로 내연기관용 윤활유로 사용되는 것이라면 모두사용이 가능하며, 상기 내연기관용 세정제 조성물은 일반적인 방법으로 혼합교반하여 제조할 수 있으며, 혼합 방법 및 교반 방법에는 특별한 제한이 따르지는 않는다.
상기와 같이 본 발명에 의한 세정제 조성물을 이용하여 내연기관을 세정하는 방법은 먼저 내연기관으로부터 엔진오일을 완전히 빼낸 후, 엔진오일 대신 상기 세정제 조성물을 엔진에 주입시키고, 상기 조성물을 오일통로를 통해 일정 시간동안 기관의 내부 전체를 순환시켜 조성물을 특히 회전부, 접동부(각각의 엔진 부품)와 접촉 및 마찰 반응하게 하면된다.
이때 상기 제조된 세정제 조성물의 사용량은 평상시 사용하는 엔진오일의 양을 100%로 했을 때 대략 80% 내지 120% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 상기 세정제 조성물을 이용한 세정방법을 소개하면 우선 오일 팬의 드레인 콕을 열고 엔진 오일 전부를 빼낸다음, 오일 팬의 드레인 콕을 완전히 닫고, 사용된 엔진 오일의 양에 대하여 80% 내지 120% 양인 본 발명의 조성물을 엔진 오일 주입 포트로부터 주입시킨다.
주입이 완료되면 내연기관 전체에 조성물을 순환시키기 위하여 별도의 순환장치를 사용하여 일정시간 동안, 예를 들어 약 1분 내지 5분정도 순환시키고 순환장치를 정지시킨 후 10분 내지 30분 동안 방치하고, 다시 순환장치를 사용하여 10분 내지 30분 동안 순환시키고 순환기를 정지시킨 다음 드레인 콕을 열고 세정액 조성물을 빼낸다.
이때 상기 순환장치로 여러가지 장치를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 본발명자에 의해 선출원되어 유지결정 받은 바 있는 대한민국 실용신안등록 출원번호 제 99-24420호의 "엔진 크리너"를 사용하여 세정하는 것이 보다 효율적이다.
상기와 같이 세정액 조성물 전체를 빼낸 후, 플러싱 오일을 사용하여 5분 내지 20분 동안 다시 순환장치를 이용하여 순환시켜 엔진에 남아 있는 사용 조성물을 제거한 다음 오일 필터를 새것으로 교환하고, 규정량의 새 엔진 오일을 엔진에 주입한다.
상기와 같이 내연기관을 세정하게 된면 엔진이 완전히 세정될 뿐 아니라 상기와 같은 세정을 통해 기관 회전부와 접동부의 마찰 저항이 감소하고, 그에 따라 내연기관의 효율이 극대화 되면서 연료효율이 높아지고 또한 내연기관의 수명이 연장되는 장점이 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통해 상세하게 설명하기로 하나 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시된 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
TCE와 MC, 탄화수소계 화합물로 엑소화학사의 엑트렐 3370L을 등가로 혼합한 혼합물과 윤활유를 9:1의 비율로 혼합하여 내연기관 내부용 세정액 조성물을 얻은다음, 하기한 방법으로 세정력평가 시험을 하였다.
- 세정력 평가 -
배기량이 2000cc이고, 주행거리가 180409km인 뉴그렌져차종을 세정하기 전 엔진 배기가스의 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소의 농도를 측정하고 또한 자동차 공기과잉률을 측정기(신성환경사 : CLEAN AIR, 경유를 사용차의 경우 IM 3000A 자동 3모드, 휘발유 M2000 5GAS 모드)로 측정한 다음, 세정작업을 실시하여 다시 세정 후의 엔진 배기가스의 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소의 농도 및 공기과잉률을 측정하여 표1에 나타내었다.
이때 세정과정은 먼저 오일을 완전히 뺀 후 상기 실시예에서 제조한 세정액 조성물을 주입하고 약 2분간 순환시킨 다음 15분간 방치하고 다시 10분간 순환시킨 후 세정액 조성물을 빼내고 플러싱 유로 2회 세정한 다음 오일을 교환하였다.
<실시예 2>
세정력 평가를 위하여 사용한 차종은 배기량이 800cc이고, 주행거리가 48000km인 98년형 마티즈차종을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<실시예 3>
세정력 평가를 위하여 사용한 차종은 배기량이 1500cc이고, 주행거리가 49707km인 아벨라차종을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<실시예 4>
세정력 평가를 위하여 사용한 차종은 배기량이 2500cc이고, 주행거리가 71438km인 96년형 뉴그렌져차종을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<실시예 5>
세정력 평가를 위하여 사용한 차종은 배기량이 2000cc이고, 주행거리가 29937km인 97년형 소나타Ⅲ차종을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.
<비교예 1>
TCE와 MC, 탄화수소계 화합물로 엑소화학사의 엑트렐 3370L을 등가로 혼합한 혼합물과 윤활유를 7:3의 비율로 혼합하여 내연기관 내부용 세정액 조성물을 얻은 다음, 실시예1과 동일한 방법으로 세정력평가 시험을 하고, 그 결과를 표1에 나타내었다. 이때 사용한 차는 배기량이 2500cc이고, 주행거리가 138914km인 93년형 그레이스차종을 사용하였다.
<비교예 2>
TCE와 MC, 탄화수소계 화합물로 엑소화학사의 엑트렐 3370L을 등가로 혼합한 혼합물만을 실시예1과 동일한 방법으로 세정력평가 시험을 하고, 그 결과를 표1에 나타내었다. 이때 사용한 차는 배기량이 2700cc이고, 주행거리가 76534km인 97년형 스타렉스차종을 사용하였다.
| 구분 | 일산화탄소(%) | 이산화탄소(%) | 탄화수소(ppm) | 공기과잉률(λ:ben) | ||||
| 세정전 | 세정후 | 세정전 | 세정후 | 세정전 | 세정후 | 세정전 | 세정후 | |
| 실시예 1 | 0.42 | 0.02 | 12.68 | 13.63 | 201 | 67 | 1.14 | 1.09 |
| 실시예 2 | 2.27 | 0.14 | 13.26 | 14.67 | 317 | 72 | 0.96 | 1.00 |
| 실시예 3 | 0.36 | 0.01 | 13.92 | 14.65 | 292 | 53 | 1.04 | 1.00 |
| 실시예 4 | 0.83 | 0.03 | 13.61 | 14.77 | 367 | 91 | 1.04 | 1.02 |
| 실시예 5 | 0.58 | 0.08 | 14.43 | 14.75 | 256 | 109 | 1.03 | 1.02 |
| 비교예 1 | 0.55 | 0.28 | 13.37 | 13.71 | 267 | 156.8 | 1.02 | 1.01 |
| 비교예 2 | 0.89 | 0.42 | 13.58 | 13.81 | 287 | 235.2 | 1.05 | 1.05 |
상기 표1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 바람직한 범위내에서 세정액조성물을 제조한 다음 세정력 시험을 한 실시예1 내지 실시예5의 경우 세정전의 일산화탄소 농도 및 탄화수소 농도가 매우 높았으나, 본 발명에 의해 제조된 세정액을 이용하여 세정한 결과 세정후의 일산화탄소 농도 및 탄화수소 농도가 매우 낮아진 것을 확인할 수 있어 세정력이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
그러나 본 발명의 범위를 벗어나도록 세정액 조성물을 제조한 다음 세정력 시험을 실시한 비교예1 및 비교예2의 경우 일산화탄소 농도 및 탄화수소 농도가 낮아진 것을 확인할 수 있으나 실시예1 내지 실시예5에 비해 그 효과가 크지 않음을 확인할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 발명은 내연기관 내부에 발생하는 축적물 또는 산화 노폐물과 같은 오염물질의 세정효과가 우수하여 내연기관의 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그 수명이 장기간 지속될 수 있도록 한 내연기관용 세정액 조성물을 제공하는 유용한 발명이다.
Claims (2)
1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane), 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 및 지방족 탄화수소계 화합물을 등가로 혼합한 혼합물과 통상적으로 사용되는 자동차용 윤활유를 8:2 내지 9:1의 비율로 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 세정액 조성물.
제 1항에 있어서, 지방족 탄화수소계 화합물로 엑손 화학(EXXON CHEMICAL)사의 엑트렐 3370L을 사용하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 세정액 조성물.
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