A Study on the Sensor Integrated of Drain Valve for Degradation Detecting of Engine Oil

pISSN 1225-5475/eISSN 2093-7563

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A Study on the Sensor Integrated of Drain Valve for Degradation Detecting of Engine Oil

Jaehwa Kim

and Sekwang Park

Abstract

In this study, the oil degradation measuring for integrated sensor of drain valve was fabricated. A sensor used in the experiments was integrated with drain valves and installed in oil pan without requiring additional space. As a result of the experiments, the capacitances changed with two inflection points in accordance with an after in mileage. The first inflection point indicated the exhaustion of oil additives, and after the second inflection point, the oil degradation was completed, which increased the viscosity and disabled the functions of oil. Thus, this section was determined as the time of oil exchange.

Keywords : Oil degradation, Engine oil, Integrated sensor

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1

ʜΖ≥ ¸⁄¸‚ƒªÕ–Œ (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National Unversity)

2

ʜΖ≥ IT ^{Ζ ¸‚¯–˙} (Department of Electrical Engineering, Kyungpook National Unversity)

+

Corresponding author: [email protected]

(Received : Aug. 7, 2012, Revised : Nov. 5, 2012, Accepted : Nov. 7, 2012)

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nc/3.0)which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and

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2.2 ÂπŒ ÎÍ œº¸ æ≠« ≥ËÕ ¶¤

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2.3 ^«Ë∂«

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Fig. 1. Configuration of the sensor electrodes.

Fig. 2. Design of sensor for measurement of oil degradation.

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3. «Ë ·˙

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Table 1. Specification of automobiles and oil used experiments

Sample A Hyundai motors EF sonata (2005) 4-cylinder, 2.0 DOHC engine

LPG

Sample B motors Kia Morning (2009) 4-cylinder, 1.0 LPI engine

LPG

Field Test Daewoo motors Matiz (2001) ^± 3-cylinder,0.8 M-TEC engine

Gasoline

Fig. 3. Change of oil capacitance according to mileage and frequency (sample A).

Manufac turer Model Engine type

Fuel

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◊Æœ© 10,000 ∞ ÃÛ« •ª ¿œª ÃΗ «Ëª ßÿ •ª

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3.2 ^{«Â «Ë}

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Fig. 6 ∫ «Â«Ë« ·˙ß . ^÷‡≈Æ 2,477 ^{∞°≠ ¯§»}

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Fig. 4. Change of oil capacitance according to mileage and frequency (sample B).

Fig. 5. Sensor installed to oil pan.

Fig. 6. Change of oil capacitance according to mileage

(automotive experiment).

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4. ·–

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REFERENCES

[1] A. Agoston, C. Otsch, and B. Jakoby, “Viscosity sensors for engine oil condition monitoring- application and interpretation of results”, Sens.

Actuators A: Physical, Vol. 121, pp. 327-332, 2005.

[2] E.Irion, K.Land, T.Grtaer, and M. Klein, “Oil-quality prediction and oil-level detection with the Temic QLT-sensor leads to variable maintenance intervals”, SAE, Tech. Paper 970 847.

[3] S. M. Chun, “Development of an engine oil quality monitoring system”, Journal of the Korean Society of Tribologist and Lubricant Engineers, Vol. 27, No. 3, pp.125-133, 2011.

[4] S. Kim, H. K. Kang, T. Y. Lim, J. S. Kwon, J. G.

Kim, D. S. Choi, D. K. Kim, and C. S. Jung, “A study on lubrication characteristics of automotive engine oil merchandised in domestic”, Journal of the Korean Society of Tribologist and Lubricant Engineers, Vol. 25, No. 6, pp. 432-437, 2009.

[5] Y. Kim, “Implementation of the probe system with respect to the engine oil states inspection”, Journal of the Korean Society for Marine Environmental Engineering, Vol. 15, No. 1, pp. 25-29, 2012.

[6] W. T. Kim, M. Y. Choi, H. W. Park, and J. H. Park,

“Study on deterioration measurement sensor in the automobile engine oil”, Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 24, No. 3, pp.

61-66, 2007.

[7] S. S. Wang, “Road tests of oil condition sensor and sensing technique”, Sens. Actuators B: Chem-ical, Vol. 73, pp. 106-111, 2001.

[8] M. H. Oh, S. Y. Bang, H. B. Park, J. H. Lee, S. H.

Lee, and K. H. Ahn, “Complex dielectric constant of soil contaminated by landfill leachate with measured frequency”, Journal of Korean Society of Soil and Groundwater Environment, Vol. 9, No. 3, pp. 1-11, 2004.

[9] S. Raadnui and S. Kleesuwan, “Low-cost condition monitoring sensor for used oil analysis”, Wear, Vol.

259, pp. 1502-1506, 2005.

[10] J.-M. Kim, Y.-S. Song, S.-Y. Yi, and S.-W. Kim,

“The design of capacitance variation detector for the

obstacle detection system”, J. Sensor Sci. & Tech.,

Vol. 13, No. 2, pp. 133-138, 2004.

Ë Á ≠ (Jaehwa Kim)

U 2010 ‚ ʜΖ≥ ¸⁄¸‚¯–Œ ( ^¯

–Á )

U 2012 ‚ ʜΖ≥ ¸⁄¸‚ƒªÕ¯–

Œ ( ^¯–ÆÁ )

U÷¸…–fl : MEMS ^‚˙ , Engine oil degradation and level detecting sensor

⁄ º § (Sekwang Park)

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Micro FACS, Bio chip