KR100242084B1

KR100242084B1 - 자동차의 머플러 구조

Info

Publication number: KR100242084B1
Application number: KR1019970038302A
Authority: KR
Inventors: 유진영
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2000-04-01
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: KR19990015920A

Abstract

엔진 회전수에 따라 다르게 발생하는 소정의 주파수에 대해 가변 작동하여 문제 주파수를 저감하기 위하여 엔진으로부터 배출된 배기가스의 소음을 저감하는 머플러의 하우징내에 설치되어 대기 중으로 배기가스를 배출하는 배출 배기가스 파이프와,

상기 배출 배기가스 파이프와 일정간격을 두고 병렬로 설치되어 촉매 컨버터와 연결되는 유입 배기가스 파이프와,

상기 배출 배기가스 파이프와 유입 배기가스 파이프를 수직으로 설치하면서 개재된 연통관으로 소정 쳄버와 연결하는 제1격벽과,

상기 제1격벽에 대해 일정 간격을 두고 병렬로 설치되는 제2격벽에 엔진 회전수에 따른 배압 변화에 연동하여 소음을 저감하게 유입 배기가스 파이프의 일단에 가변밸브부재를 설치하여 이루어지는 자동차의 머플러구조를 제공하는데 있다.

Description

자동차의 머플러 구조

본 발명은 자동차의 머플러구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진 회전수에 따라 다르게 발생하는 소정의 주파수에 대해 가변 작동하여 문제 주파수를 저감하기 위한 자동차의 머플러구조에 관한 것이다.

도3은 종래의 머플러를 도시한 도면으로, 부호(2)는 머플러 지칭한다.

상기한 머플러(2)는 원통형의 하우징(4)과, 그 내부에 촉매 컨버터와 연결되어 배기가스가 유입되게 일정 길이로 유입 배기파이프(6)를 형성하고 있다.

상기한 유입 배기파이프(6)와 일정 간격을 두고 병렬로 배출 배기파이프(8)를 형성하여 외부로 배기하고 있다.

그리고 상기 유입 배기 파이프(6)에는 복수개 뚫어 형성한 배출공(10)의 양측 외주연에서 배출 배기파이프(8)에 수직으로 제1,2격벽(11)(12)을 형성하고 있다.

상기한 제1,2격벽(11)(12)을 형성하므로서 배출되는 배기가스에 의한 소음을 저감하게 하고 있다.

또, 상기 제1격벽(11)의 유입 배기파이프(6)와 배출 배기파이프(8)사이에는 연통관(14)을 개재하고 있다.

상기한 바의 머플러 하우징(4)내에는 유입 배기파이프(6)와 직접 통하는 제1쳄버(16)와, 이 제1쳄버(16)의 일측에 배출공(10)과 통하게 제2쳄버(18)를 형성하고 있고, 제2쳄버(18) 일측에 연통관(14)을 통해 유입된 배기가스가 배출 배기파이프(8)를 거쳐 대기중으로 배출이 이루어지게 한 제3쳄버(20)로 이루어지고 있다.

상기한 바와 같은 머플러(2)는 유입 배기파이프(6)를 통해 배기가스가 유입되면 배출공(10)을 통해 제2쳄버(18)에 일부는 배출되고, 일부는 제1쳄버(16)에 체워진다.

상기 제1쳄버(16)에 충진이 이루어진 후에는 주로 배출공(10)을 통해 제2쳄버(18)에 배출된 배기가스는 연통관(14)을 거쳐 제3쳄버(20)에 이르게 된다.

이후 제3쳄버(20)에 충진된 배기가스는 배출 배기파이프(8)를 통해 대기중으로 배출이 이루어진다.

상기한 머플러(2)에 의한 소음 저감원리는 헬름홀츠의 공명의 원리에 의하여 음량을 작게한 것이다.

즉, 머플러(2)를 통해 배출되는 배기가스의 소음을 저감하려는 헬름홀츠의 수식(Flow=

Fhigh=

)에서 계산된 치수Lp와 Sp 길이를 갖는 형상으로 만들어 소음을 저감시키는 구조이다.

상기한 Sp는 유입 배기파이프(6)의 직경이고, Lp는 배출공(10) 부분에서 단부까지의 길이이고, Vr은 단부에 마련된 제3쳄버(16)의 체적이다.

상기한 바와 같이 머플러(2)를 통해 배기가스의 배출이 이루어질때 내부에 형성된 제1,2격벽(11)(12)에 의해 배기가스가 이를 지날때마다 음파의 간섭 및 압력 변동의 감소, 그리고 배기온도의 저하로 점차 소음 저감이 이루어진다.

그러나 소음 저감효과를 높이기 위해 머플러의 저항을 너무 크게하면 기관의 폭음은 적어지나 배기행정에 가해지는 저항 즉, 배압이 높아져서 기관의 출력이 저하되므로 자동차의 사용목적에 따라 소음의 정도를 결정하게 된다.

상기한 종래기술은 엔진 회전수에 의해 다르게 발생하는 주파수에 의한 소음을 저감시키지 못하여 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 엔진 회전수에 따라 다르게 발생하는 소정의 주파수에 대해 가변 작동하여 문제 주파수를 저감하기 위한 자동차의 머플러구조를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 엔진으로부터 배출된 배기가스의 소음을 저감하는 머플러의 하우징내에 설치되어 대기중으로 배기가스를 배출하는 배출 배기가스 파이프와,

상기한 가변밸브부재는 제2격벽과 유입 배기가스 파이프사이의 통공을 개폐하게 외주연에 형성된 차단판과, 이 차단판을 일체로 형성하면서 유입 배기가스 파이프의 일단을 개폐하는 개폐밸브와, 이 개폐밸브의 일측에 배압으로 연동하게 탄지하는 탄성부재를 설치하여 이루어지는 자동차의 머플러구조를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 자동차의 머플러 구조를 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 머플러의 작용을 도시한 도면.

도3은 종래기술을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 자동차의 머플러 구조를 도시한 도면으로, 부호(30)는 머플러 구조를 지칭한다.

상기한 머플러구조(30)는 배출 배기가스 파이프(32)와, 유입 배기가스 파이프(34) 및 제1,2격벽(36)(38), 그리고 가변밸브부재(40)로 구성되어 이루어지고 있다.

상기한 머플러구조(30)의 배출 배기가스 파이프(32)는 엔진으로부터 배출된 배기가스의 소음을 저감하는 머플러의 하우징(42)내에 설치되어 대기중으로 배기가스를 배출하는 파이프이다.

그리고 상기한 머플러 구조(30)의 유입 배기가스 파이프(34)는 배출 배기가스 파이프(32)와 일정간격을 두고 병렬로 설치되어 촉매 컨버터와 연결되는 파이프이다.

상기한 머플러 구조(30)의 제1격벽(36)은 배출 배기가스 파이프(32)와 유입 배기가스 파이프(34)를 수직으로 설치하면서 개재된 연통관(43)으로 소정 쳄버(C)와 연결하는 플레이트이다.

상기한 제1격벽(36)에 대해 일정 간격을 두고 병렬로 제2격벽(38)을 설치하고 있다.

상기한 머플러구조(30)의 가변밸브부재(40)는 유입 배기가스 파이프(34)에 형성된 제2격벽(31)에 설치되어 엔진 회전수 변화에 따른 배압에 의해 연동하여 소음을 저감하게 하는 밸브이다.

상기한 가변밸브부재(40)는 제2격벽(38)과 유입 배기가스 파이프(34)사이의 통공(44)을 개폐하게 외주연에 차단판(46)을 형성하고 있으며, 이 차단판(46)을 일체로 형성하면서 유입 배기가스 파이프(34)의 일단을 개폐하게 개폐밸브(48)를 설치하여 이루어지고 있다.

상기한 개폐밸브(48)의 일측에 배압으로 연동할 수 있게 탄지하는 탄성부재(50)를 설치하고 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 도2에 의하여 설명하면, 소정의 엔진 회전수에서 발생한 낮은 배압으로 배출되는 배기가스가 유입 배기가스 파이프(34)를 통해 유입되면 배출공(52)을 거쳐 쳄버(C1)에 배출이 이루어진다.

상기한 쳄버(C1)내의 배기가스는 연통관(43)을 통해 배출 배기가스 파이프(32)통해 대기중으로 배출이 이루어지게 된다.

이때는 엔진 회전수가 저속일때 형성된 낮은 배압은 탄성부재(50)로 탄지된 가변밸브부재(40)를 가압하지 못한 상태에서 발생한 소음을 저감할 수 있게 된다.

그러나 엔진 회전수가 고속이면 높은 배압의 배기가스가 배출공(52)을 통해 일부 배출되지만 배압이 높은 관계로 인해 가변밸브부재(40)를 푸쉬하게 된다.

이로서 가변밸브부재(40)의 후퇴에 의해 차단판(46)은 제2격벽(38)에 형성된 통공(44)을 막게된다.

이를 다시 말하면 배기가스는 유입 배기가스 파이프(34)의 길이가 길어지게 되면서 파이프의 직경 또한 확대되는 효과를 가져와 엔진 회전수의 차이에 의해 발생하는 소음(주파수)을 저감하게 된다.

이러한 본 발명은 엔진의 회전수 변화에 따라 다르게 발생하는 소음에 의한 주파수를 머플러에 가변밸브를 설치하므로서 효과적으로 저감할 수 있게 되는 발명이다.

Claims

엔진으로부터 배출된 배기가스의 소음을 저감하는 머플러의 하우징내에 설치되어 대기중으로 배기가스를 배출하는 배출 배기가스 파이프와,

상기 배출 배기가스 파이프와 일정간격을 두고 병렬로 설치되어 촉매 컨버터와 연결되는 유입 배기가스 파이프와,

상기 배출 배기가스 파이프와 유입 배기가스 파이프를 수직으로 설치하면서 개재된 연통관으로 소정 쳄버와 연결하는 제1격벽과,

상기 제1격벽에 대해 일정 간격을 두고 병렬로 설치되는 제2격벽에 엔진 회전수에 따른 배압 변화에 연동하여 소음을 저감하게 유입 배기가스 파이프의 일단에 가변밸브부재를 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 머플러구조.
청구항 1에 있어서, 가변밸브부재는 제2격벽과 유입 배기가스 파이프사이의 통공을 개폐하게 외주연에 형성된 차단판과, 이 차단판을 일체로 형성하면서 유입 배기가스 파이프의 일단을 개폐하는 개폐밸브와, 이 개폐밸브의 일측에 배압으로 연동하게 탄지하는 탄성부재를 설치하여 이루어지는 자동차의 머플러구조.