KR100284124B1 - Variable resonance device for reducing intake noise - Google Patents
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본 발명의 목적은 엔진룸의 공간 활용을 제한하지 아니하면서 작은 볼륨의 공명기를 효율적으로 활용하므로써 엔진 rpm과 연동시켜 변화하는 흡기소음의 주파수 성분을 효율적으로 감쇠시킬 수 있는 가변식 공명장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable resonance apparatus capable of efficiently attenuating the frequency components of the intake noise that changes in conjunction with the engine rpm by efficiently utilizing a small volume of the resonator without limiting the space utilization of the engine room. There is.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 에어크리너 근방의 에어덕트(1)에 접속되어 흡기소음을 감쇠하는 공명장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is connected to the air duct (1) in the vicinity of the air cleaner in the resonance device for attenuating intake noise,
에어덕트(1)에 접속되는 공명기(3)와;A resonator 3 connected to the air duct 1;
상기 공명기(3)의 전체 내용적을 복수개로 분할하며, 인접한 내용적을 하나의 내용적으로 통합할 수 있도록 가변 작동되는 적어도 1개 이상의 판밸브(4a)(4b)와;At least one plate valve (4a) (4b) for dividing the entire contents of the resonator (3) into a plurality and variably operated to integrate adjacent contents into one;
상기 판밸브(4a)(4b)에 의해 구획된 각각의 내용적을 상기 에어덕트(1)에 연통하도록 연결하는 적어도 2개 이상의 목부(5a)(5b)(5c)와;At least two necks (5a) (5b) (5c) for connecting each of the interior compartments defined by said valve valves (4a) (4b) to communicate with said air duct (1);
상기 판밸브(4a)(4b)를 선택적으로 회동작동시켜 상기 공명기(3)의 내용적을 가변시키는 액츄에이터와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an actuator for selectively rotating the plate valves 4a and 4b to vary the volume of the resonator 3.
Description
본 발명은 흡기계의 소음 저감을 위한 가변식 공명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable resonance apparatus for noise reduction of an intake machine.
엔진의 연소용 공기는 엔진의 흡기부압에 의해 에어덕트를 통해 외부로부터 도입 되는 과정에서 소음을 유발한다.The combustion air of the engine generates noise in the process of being introduced from the outside through the air duct by the intake negative pressure of the engine.
이와같이 연소용 공기를 도입하는 과정에서 발생하는 흡기소음을 제거하기 위하여 통상 도 4에 도시하는 것과 같이 에어크리너(20) 전방의 에어덕트(21)에 공명기(22)를 마련하고 있다.Thus, in order to remove the intake noise generated in the process of introducing the combustion air, the
상기와 같이 에어덕트(21)에 공명기(22)를 달면 공명주파수에 해당되는 흡기소음은 흡기계 끝단(23)으로 빠져나가 소음이 감쇠된다.When the
이때 공명기(22)에서의 공명주파수는At this time, the resonance frequency in the
f =
단, f : 공명주파수(Hz)Where f is the resonance frequency (Hz)
C : 음속C: sound speed
S : 공명기의 목부의 단면적S: cross section of the neck of the resonator
L : 목부의 길이L: length of neck
V : 공명기의 체적V: volume of resonator
의 식에 의해 구해지며,Obtained by the formula
그 공명주파수 영역에 해당되는 소음을 감쇠할 수 있게 된다.The noise corresponding to the resonance frequency range can be attenuated.
도 5는 엔진 rpm에 따른 흡기소음(db)과 공명주파수의 관계를 나타낸 그래프로서 공명기(22)의 제원(용적, 목부 단면적, 목부 길이 등)이 결정되면 공명주파수가 계산되어지며, 이에 해당하는 rpm영역에서의 흡기소음을 감쇠할 수 있으며, 빗금친 부분이 공명기에 의한 소음 제어 영역임을 나타내고 있다.5 is a graph showing the relationship between the intake noise (db) and the resonance frequency according to the engine rpm. When the specifications (volume, neck cross-sectional area, neck length, etc.) of the
그러나 상기와 같이 제원이 일정한 공명기를 장착하게 되는 경우 특정 rpm 영역의 제한된 범위내에서만 소음감쇠 효과를 얻을 뿐 다른 영역에서는 소음 감쇠 효과가 없다는 문제점이 있어 통상 설계에 있어서는 소음이 가장 심한 rpm영역이나 또는 정상 운행 영역을 기준으로 하고 있다.However, when the specifications are equipped with a constant resonator, there is a problem in that the noise attenuation effect is obtained only within a limited range of a specific rpm region, and there is no noise attenuation effect in other regions. Based on normal operating area.
따라서 엔진의 각 rpm 영역별에 있어서의 다양한 소음 감쇠를 위하여서는 각기 다른 제원을 갖는 복수개의 공명기의 설치가 필요하나 엔진룸 내부에서 흡기 소음 제어를 위한 공명기의 장착은 원가 문제에 의해 제한을 받기보다는 엔진룸의 공간부족으로 인한 설계상 제약 및 미관상의 문제점으로 여의치 못한 실정이다.Therefore, in order to attenuate various noises in each rpm region of the engine, it is necessary to install a plurality of resonators having different specifications, but the installation of the resonators for intake noise control in the engine room is not limited by the cost problem. Due to the lack of space in the engine room, it is unreasonable due to design constraints and aesthetic problems.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and its object is to
엔진룸의 공간 활용을 제한하지 아니하면서 작은 볼륨의 공명기를 효율적으로 활용하므로써 엔진 rpm과 연동시켜 변화하는 흡기소음의 주파수 성분을 효율적으로 감쇠시킬 수 있는 가변식 공명장치를 제공하는 데 있다.The present invention provides a variable resonator that can efficiently attenuate the frequency components of intake noise by changing with the engine rpm by efficiently utilizing a small volume resonator without limiting the space utilization of the engine room.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above object
에어크리너 근방의 에어덕트에 접속되어 흡기소음을 감쇠하는 공명장치에 있어서,Resonance device connected to the air duct near the air cleaner to attenuate intake noise,
에어덕트에 접속되는 공명기와;A resonator connected to the air duct;
상기 공명기의 전체 내용적을 복수개로 분할하며, 인접한 내용적을 하나의 내용적으로 통합할 수 있도록 가변 작동되는 적어도 1개 이상의 판밸브와;At least one or more plate valves for dividing the entire contents of the resonator into a plurality and variably operated to integrate adjacent contents into one contents;
상기 판밸브에 의해 구획된 각각의 내용적을 상기 에어덕트에 연통하도록 연결하는 적어도 2개 이상의 목부와;At least two necks connecting each of the inner compartments defined by the valve to communicate with the air duct;
상기 판밸브를 선택적으로 회동작동시켜 상기 공명기의 내용적을 가변시키는 액츄에이터와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an actuator for selectively rotating the plate valve to vary the volume of the resonator.
도 1은 본 발명에 의한 흡기소음 저감을 위한 가변식 공명장치의 일실시예를 나타내는 도면1 is a view showing an embodiment of a variable resonance device for reducing intake noise according to the present invention
도 2는 본 발명의 가변식 공명장치의 보다 다양한 소음감쇠 구조를 나타내는 도면2 is a view showing a more various noise attenuation structure of the variable resonance apparatus of the present invention
도 3은 도 1의 A-A 단면도3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4와 도 5는 종래 기술을 설명하기 위한 도면4 and 5 are views for explaining the prior art
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
1 : 에어덕트 3 : 공명기1: Air duct 3: Resonator
4a,4b : 판밸브 5a,5b,5c : 목부4a, 4b:
6 : 판밸브 7 : 힌지축6: plate valve 7: hinge shaft
8a,8b,8c : 액츄에이터 9 : rpm센서8a, 8b, 8c: Actuator 9: rpm sensor
10 : 전자제어장치10: electronic control device
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 흡기소음 저감을 위한 가변식 공명장치의 일실시예를 나타내는 도면이며,1 is a view showing an embodiment of a variable resonance apparatus for reducing intake noise according to the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 가변식 공명장치의 보다 다양한 소음감쇠 구조를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A단면도이다.Figure 2 is a view showing a more various noise attenuation structure of the variable resonance apparatus according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view A-A of FIG.
도면중 부호 1은 엔진흡기 부압에 의해 외부 공기를 에어크리너(2)측으로 도입하는 에어덕트이다.In the drawing,
이 에어덕트(1)에는 공명기(2)가 접속되며, 공명기(3)내에는 전체 내용적(Ⅴ)을 복수개의 내용적(도 1 실시예에서는 Ⅴ1과 Ⅴ2의 2개, 도 2 실시예에서는 Ⅴ1,Ⅴ2 및 Ⅴ3의 3개)으로 분할하되, 인접한 양측의 내용적을 하나의 내용적으로 통합 가능하도록 작동하는 적어도 1개 이상의 판밸브(4a)(4b)----가 설치되어 있다.The
상기 판밸브(4a)(4b)----에 의해 구획되는 각각의 내용적(Ⅴ1)(Ⅴ2)(Ⅴ3)----은 각기 목부(5a)(5b)(5c)를 통해 에어덕트(1)에 연통한다.Each interior volume V1, V2, V3 ---- partitioned by the
그리고 상기 목부(5a∼5c)에는 에어덕트(1)와 당해 내용적(Ⅴ1)(Ⅴ2)(Ⅴ3)을 차단 또는 연통 할 수 있는 판밸브(6)가 선택적으로 설치되어 있다.The
상기 판밸브(4a)(4b)(6)----들은 도 3에서와 같이 원판으로 형성되어 힌지축(7)에 의해 회동가능하게 장착되며, 각 힌지축(7)은 액츄에이터(8a)(8b)(8c)에 접속되어 액츄에이터(8a)(8b)(8c)의 작동에 의해 개폐된다.The
그리고 상기 각 액츄에이터(8a)(8b)(8c)는 전기적으로 온,오프 작동되는 솔레노이드가 바람직하고 엔진 회전수를 측정하는 rpm센서(9)로부터의 정보에 기초한 전자제어장치(10)의 제어에 따라 선택적으로 작동된다.Each of the
이상과 같은 본 발명에 의하면 가장 단순한 도 1 실시예의 경우 판밸브(4a)(6)의 선택적 개폐에 따라 모두 4개의 공명주파수를 얻게된다.According to the present invention as described above, in the simplest embodiment of FIG. 1, four resonance frequencies are obtained according to the selective opening and closing of the
1)판밸브(4a)가 닫히고 판밸브(6)는 열릴 경우 내용적 Ⅴ1과 Ⅴ2에 의해 각각 2개의 공명주파수가 생긴다.1) When the
f1=
f2=
2)공명기내의 판밸브(4a)와 목부(5b)의 판밸브(6)가 모두 열린 경우,2) When both the
f3=
3)공명기내의 판밸브(4a)는 열리고 목부의 판밸브(b)는 닫혔을 때,3) When the
f3=
단, S1,S2: 각 목부의 단면적However, S 1 , S 2 : cross-sectional area of each neck
V1,V2:각 내용적V 1 , V 2 : Each content
L1,L2:각 목부의 길이L 1 , L 2 : Length of each neck
이에 따라 각기 다른 4개의 rpm 영역 별로 공명주파수(f1∼f4)가 대응하도록 설계하면 각 rpm 별로 발생하는 넓은 영역의 소음의 감쇄가 가능하게 되는 것이다.Accordingly, if the resonant frequencies f 1 to f 4 are designed to correspond to four different rpm regions, it is possible to attenuate a large area of noise generated at each rpm.
이와같은 본 발명에 의하면 내용적 V1,V2,V3----목부의 길이 L1,L2,L3,----목부 단면적 S1,S2,S3-----을 각기 다르게 설정 또는 일부는 같으나 일부는 다르게 설정하고 공명기내의 판밸브와 목부의 판밸브의 작동을 선택적으로 제어하므로써 하나의 공명기로 많은 공명주파수를 얻을 수 있어 rpm 신호와 연계되어 변화하는 각기 다른 흡기 소음의 주파수 성분을 상쇄하여 거의 전 운전 영역에 걸쳐 흡기소음의 감쇠가 가능하며, 그 크기가 작아 엔진룸의 공간 활용을 제한하지 않는 장점이 있다.According to the present invention, the contents V 1 , V 2, V 3 ---- the length of the neck L 1 , L 2 , L 3 , ---- neck cross-sectional area S 1 , S 2 , S 3 ---- By setting-differently or partly the same but partly differently and selectively controlling the operation of the plate valve in the resonator and the plate valve in the neck, many resonant frequencies can be obtained with one resonator, By canceling the frequency components of other intake noises, it is possible to attenuate the intake noises almost over the entire operating area, and its size is small, which does not limit the space utilization of the engine room.
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