KR100340104B1 - Muffler apparatus for decreasing low frequency booming noise air engine idle driving - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 에어컨 온 상태의 아이들 구동시 발생하는 저주파 부밍소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 구조의 머플러장치를 제공하는데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a muffler device having a structure capable of effectively attenuating low frequency booming noise generated during idle driving of an air conditioner.
이를위해 본 발명은 선단일측으로 배기파이프의 단부가 접속되는 원통몸체와;To this end, the present invention is a cylindrical body to which the end of the exhaust pipe is connected to the front end side;
상기 원통몸체의 내부공간을 제1공간, 제2공간 및 공명실의 3공간으로 구획하는 제1벽부재 및 제2벽부재와;A first wall member and a second wall member for dividing the inner space of the cylindrical body into three spaces: a first space, a second space, and a resonance chamber;
상기 제1벽부재에 제1공간과 제2공간을 연통하도록 형성되는 제1파이프부재와;A first pipe member formed to communicate a first space and a second space with the first wall member;
상기 제1공간에 일단이 연통하고 타단은 상기 원통몸체의 밖으로 둘출 연장된 테일파이프와;A tail pipe having one end communicating with the first space and the other end extending out of the cylindrical body;
상기 제1파이프부재와 이웃하여 제1벽부재에 제2공간과 제1공간을 연통하도록 형성되는 제2파이프부재와;A second pipe member adjacent to the first pipe member and formed to communicate a first space with a second space in the first wall member;
상기 제1공간에 노출된 상기 테일파이프의 단부와 제2파이프부재의 단부를 연결하는 연결파이프부재와;A connection pipe member connecting an end of the tail pipe and an end of the second pipe member exposed to the first space;
상기 공명실과 테일파이프가 연통하도록 테일파이프상에 형성된 구멍; 을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.A hole formed on a tail pipe such that the resonance chamber and the tail pipe communicate with each other; Characterized in that comprises a.
Description
본 발명은 엔진의 아이들 구동시의 저주파 부밍소음 저감을 위한 머플러장치에 관한 것이다.The present invention relates to a muffler device for reducing the low frequency booming noise during engine idle driving.
엔진에서 배출되는 배기가스의 온도와 압력은 매우 높으므로 이를 배기파이프를 통하여 그대로 배출할 경우 배기소음이 크게 발생하여 소음공해를 유발하고 안락한 운행을 방해한다.The temperature and pressure of the exhaust gas emitted from the engine are very high, and if it is discharged as it is through the exhaust pipe, the exhaust noise is greatly generated, which causes noise pollution and prevents comfortable operation.
이와같은 배기소음을 감쇄하기 위해서 배기파이프의 도중에 머플러를 장착하게 되며, 머플러는 엔진으로부터 배기되는 배출가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키게 된다.In order to reduce the exhaust noise, a muffler is mounted in the middle of the exhaust pipe, and the muffler lowers the temperature and pressure of the exhaust gas exhausted from the engine to lower the exhaust noise.
V형 엔진의 경우 소음주파수 f는For V engines, the noise frequency f is
f =의 식으로 구해진다.f = Obtained by the equation
단, N : 엔진회전수N: engine speed
Z : 기통수Z: Number of cylinders
엔진이 아이들 구동상태이고 에어컨이 '온' 작동상태라면 엔진회전수 N은 대략 730rpm 수준이다.If the engine is idle and the air conditioner is 'on', engine speed N is approximately 730 rpm.
따라서 엔진의 아이들 구동 및 에어컨 온 작동시의Therefore, the idle driving of the engine and the air conditioning on
f == 36.5㎐ 가 된다.f = = 36.5㎐.
한편(C : 음속)의 식을 만족하므로Meanwhile Satisfies the formula (C: speed of sound)
단, 배기가스 온도를 200℃로 가정하고 이때의 음속 478㎧ 을 식에 반영However, the exhaust gas temperature is assumed to be 200 ° C and the sound velocity 478 kHz is reflected in the equation.
따라서 소음감쇄량이 최대인 곳은 도 2에서와 같이지점이므로Therefore, the place where the maximum amount of noise attenuation is as shown in FIG. Branch
가 되며, 배기매니폴드로부터 3.7m 지점에 머플러를 설치하는 것이 바람직하다. It is preferable to install a muffler at a point of 3.7 m from the exhaust manifold.
즉 이론상 음압이 최대인 곳(도 2의지점)에 머플러를 위치시키고 머플러의 용량이 크면 클수록 저주파 토출 성분의 감쇄량이 극대화된다.In other words, where the theoretical sound pressure is the maximum (Fig. 2 Location of the muffler and the greater the capacity of the muffler maximizes the attenuation of the low frequency discharge component.
그런데 차량의 고속주행 후 정차하여 엔진이 아이들 구동하고 있는 상태에서 에어컨이 켜져있는 상태라면 부밍(Booming)소음이 크게 증대하여 차실내의 운전자 및 탑승자의 귀를 압박하는 정도의 소음공해를 일으키고 있다.However, when the air conditioner is turned on while the engine is idle and the engine is idle after the high-speed driving of the vehicle, the booming noise is greatly increased, which causes noise pollution to press the ears of the driver and the passenger in the cabin.
이러한 원인은 차체 골격 및 아이들 rpm 과의 관계에 있어서 주파수 일치, 배기토출음 증대 등 여러가지가 있으나 이를 해소하기 위하여서는 통상 차량의 레이아웃상 머플러의 용량증대에는 한계가 있으므로 테일파이프의 길이를 증대시켜 해결하고 있으며, 이미 밝혀져 있는 실험결과에 의하면 테일파이프의 길이를 길게 하면 할수록 50㎐ 이하의 소음성분 감쇄에 상당한 효과가 있는 것으로 알려지고 있다.There are many reasons for this, such as frequency matching and increase of exhaust discharge sound in the relationship between the body frame and the idle rpm. However, in order to solve this problem, the capacity of the muffler is usually limited in the layout of the vehicle. According to the experimental results, the longer the length of the tail pipe is known to have a significant effect on the attenuation of noise components of 50 dB or less.
그러나 최대소음 감쇄를 위해 설치되는 머플러의 장착 위치가 앞서 계산한 차량조건하에서 3.7m 지점이어서 차량의 최후방에 근접하므로 그로부터 돌출되는 테일파이프의 길이가 사실상 제한될 수 밖에 없다는 문제점이 있다.However, since the mounting position of the muffler installed for maximum noise attenuation is 3.7m under the vehicle condition calculated above, the tailpipe protruding therefrom is inevitably limited.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 에어컨 온 상태의 아이들 구동시 발생하는 저주파 부밍소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 구조의 머플러장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a muffler device having a structure capable of effectively attenuating low frequency booming noise generated during idle driving of an air conditioner.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 머플러장치는Muffler device of the present invention to achieve the above object
원통몸체와;A cylindrical body;
상기 원통몸체의 내부공간을 제1공간, 제2공간 및 공명실의 3공간으로 구획하는 제1벽부재 및 제2벽부재와;A first wall member and a second wall member for dividing the inner space of the cylindrical body into three spaces: a first space, a second space, and a resonance chamber;
엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1공간으로 방출하기 위해 벽에 형성된 구멍을 통하여 상기 제1공간에 연통하도록 상기 원통몸체 선단에 접속되는 배기파이프와;An exhaust pipe connected to the tip of the cylindrical body so as to communicate with the first space through a hole formed in a wall to discharge the exhaust gas discharged from the engine into the first space;
상기 제1벽부재에 제1공간과 제2공간을 연통하도록 형성되는 제1파이프부재와;A first pipe member formed to communicate a first space and a second space with the first wall member;
상기 제1공간에 일단이 연통하고 타단은 상기 원통몸체의 밖으로 둘출 연장된 테일파이프와;A tail pipe having one end communicating with the first space and the other end extending out of the cylindrical body;
상기 제1파이프부재와 이웃하여 제1벽부재에 제2공간과 제1공간을 연통하도록 형성되는 제2파이프부재와;A second pipe member adjacent to the first pipe member and formed to communicate a first space with a second space in the first wall member;
상기 제1공간에 노출된 상기 테일파이프의 단부와 제2파이프부재의 단부를 연결하는 연결파이프부재와;A connection pipe member connecting an end of the tail pipe and an end of the second pipe member exposed to the first space;
상기 공명실과 테일파이프가 연통하도록 테일파이프상에 형성된 구멍; 을 포함하여 구성되어 있다.A hole formed on a tail pipe such that the resonance chamber and the tail pipe communicate with each other; It is configured to include.
도 1은 본 발명의 머플러장치를 나타내는 단면도1 is a cross-sectional view showing a muffler device of the present invention
도 2는 최대음압위치를 나타내는 그래프2 is a graph showing the maximum sound pressure position
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1 : 원통몸체 2 : 선단부1: cylindrical body 2: tip
3 : 배기파이프 4 : 구멍3: exhaust pipe 4: hole
5 : 제1벽부재 6 : 제2벽부재5: first wall member 6: second wall member
7 : 제1공간 8 : 제2공간7: first space 8: second space
9 : 공명실 10 : 제1파이프부재9: resonance chamber 10: first pipe member
11 : 후단부 12 : 테일파이프11: rear end 12: tail pipe
13 : 구멍 14 : 제2파이프부재13 hole 14 second pipe member
15 : 연결파이프부재15: connecting pipe member
이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 머플러장치를 나타내는 도면으로 도면중 부호 1은 머플러장치를 구성하는 원통몸체이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a muffler device according to the present invention, in which 1 is a cylindrical body constituting a muffler device.
원통몸체(1)의 선단부(2) 일측으로는 배기파이프(3)의 후단이 원통몸체(1)내로 삽입 접속되어 있으며, 배기파이프(3)에 형성된 구멍(4)을 통하여 배출되는 배기가스가 원통몸체(1)내로 유입된다.The rear end of the exhaust pipe 3 is inserted into one side of the front end portion 2 of the cylindrical body 1 into the cylindrical body 1, and the exhaust gas discharged through the hole 4 formed in the exhaust pipe 3 It flows into the cylindrical body (1).
그리고 배기파이프(3)의 후단은 후술하는 공명실(9)까지 연장되어 있고, 그의 후단은 개방되어 있어 공명실(9)에 배기가스를 유입시키는 목부의 역활을 하며, 목부의 길이와 단면적 및 공명실(9)의 내용적은 소음 감쇄 주파수를 결정한다.The rear end of the exhaust pipe 3 extends to a resonance chamber 9, which will be described later. The rear end of the exhaust pipe 3 is open to serve as a neck for introducing exhaust gas into the resonance chamber 9, and the length and cross-sectional area of the neck and The volume of the resonance chamber 9 determines the noise attenuation frequency.
이 원통몸체(1)는 제1벽부재(5)와 제2벽부재(6)에 의해 3개의 공간부로 구획되며, 전방위치로부터 제1공간(7), 제2공간(8) 및 공명실(9)을 형성하고 있다.The cylindrical body 1 is divided into three spaces by the first wall member 5 and the second wall member 6, and the first space 7, the second space 8 and the resonance chamber from the front position. (9) is formed.
제1공간(7)과 제2공간(8)은 짧은 길이의 제1파이프부재(10)에 의해 연통하며, 이를위해 제1파이프부재(10)가 제1벽부재(5)를 관통·고정되어 일단은 제1공간(7)측에 노출되고 타단은 제2공간(8)측에 노출되어 있다.The first space 7 and the second space 8 communicate with each other by the first pipe member 10 having a short length. For this purpose, the first pipe member 10 penetrates and fixes the first wall member 5. One end is exposed to the first space 7 side and the other end is exposed to the second space 8 side.
또 원통몸체(1)의 후단(11)으로부터 관통하여 제2 및 제1벽부재(6)(5)를 지나 제1공간(7)에 연통하도록 테일파이프(12)가 설치되며, 테일파이프(12)의 후단은 대기에 개방되어 있다.In addition, a tail pipe 12 is installed to penetrate from the rear end 11 of the cylindrical body 1 and pass through the second and first wall members 6 and 5 to communicate with the first space 7. The rear end of 12) is open to the atmosphere.
그리고 테일파이프(12)의 상기 공명실(9)에 접하는 부분에는 구멍(13)이 형성되어 있어, 테일파이프(12)를 통과하는 배기가스의 일부가 공명실(9)로 유입되어지게 된다.A hole 13 is formed in a portion of the tail pipe 12 that is in contact with the resonance chamber 9 so that a part of the exhaust gas passing through the tail pipe 12 flows into the resonance chamber 9.
상기 제1파이프부재(10)와 이웃해서 제1벽부재(5)에는 제2파이프부재(14)가 제1공간(7)과 제2공간(8)을 연통하도록 설치되어 있으며, 제2파이프부재(14)의 제1공간(7)에의 노출단부와 테일파이프(12)의 단부는 대략 C자형을 형성하는 연결파이프부재(15)로 연결되어 있다. 이에따라 상기 연결파이프부재(15)를 통과하는 동안 배기가스의 흐름방향은 180°로 전환되어지게 된다.The second pipe member 14 is installed in the first wall member 5 so as to communicate with the first space 7 and the second space 8 adjacent to the first pipe member 10. The exposed end of the member 14 to the first space 7 and the end of the tail pipe 12 are connected by a connecting pipe member 15 forming a substantially C-shape. Accordingly, the flow direction of the exhaust gas is changed to 180 ° while passing through the connecting pipe member 15.
이와같은 본 발명은 배기파이프(3)를 통해 배출되는 배기가스는 원통몸체(1)의 제1공간(7)으로 유입되면서 확산되어 감압되며, 동시에 공명실(9)로 유입되어 소음이 감쇄됨과 함께 제1공간(7)을 통해 감압된 배기가스는 다시 제1파이프부재(10)를 통해 제2공간(8)으로 이동하면서 계속해서 온도와 압력이 저하되며, 제2공간(8)내로 유입된 배기가스는 제2파이프부재(14), 연결파이프부재(15) 및 테일파이프(12)을 통하여 외부로 배출된다.In the present invention as described above, the exhaust gas discharged through the exhaust pipe (3) is introduced into the first space (7) of the cylindrical body (1) is diffused and decompressed, at the same time flow into the resonance chamber (9) to reduce the noise and The exhaust gas, which has been depressurized through the first space 7, moves back to the second space 8 through the first pipe member 10, and the temperature and the pressure decrease continuously, and flow into the second space 8. The exhaust gas is discharged to the outside through the second pipe member 14, the connection pipe member 15, and the tail pipe 12.
테일파이프(12)를 통해 배출되는 배기가스는 구멍(13)을 통해 연통된 공명실(9)에 의해 소음이 감쇄된다.The exhaust gas discharged through the tail pipe 12 is attenuated by the resonance chamber 9 communicated through the hole 13.
여기서 제2파이프부재(14)와 연결파이프부재(15)는 테일파이프(12)와 일체로 연결되어 있어, 테일파이프(12)가 사실상 길이가 길게 연장된 것과 같은 효과가 있어 50㎐ 이하의 저주파 성분 감쇄에 특히 유리하다.Here, the second pipe member 14 and the connection pipe member 15 are integrally connected to the tail pipe 12, so that the tail pipe 12 has an effect such that the length of the pipe is substantially long, so that the low frequency of 50 Hz or less It is particularly advantageous for component attenuation.
이상과 같은 본 발명은 레이아웃상 머플러의 원통몸체 밖으로 연장된 테일파이프의 길이를 증대시키지는 못하는 대신 머플러 원통몸체 내부로 연장된 부분의 길이를 크게 증대시키므로써 특히 에어컨 온 상태에서의 엔진 아이들 구동시 크게 발생하는 저주파 부밍(Booming)소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention does not increase the length of the tail pipe extending out of the cylindrical body of the muffler, but greatly increases the length of the portion extending into the muffler cylindrical body. The low frequency booming noise can be effectively attenuated.
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