KR100362416B1 - 자동차용 배기 시스템의 소음기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진으로부터 발생된 연소가스를 자동차의 외부로 배출하는 배기 시스템을 통해 배출되는 연소가스의 소음을 저감시키는 소음기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 소음기는 소음기 몸체와 액츄에이터와 엔진 회전수 센서와 제어부를 포함한다. 소음기 몸체는 연소가스가 유입 및 유출되는 입구와 출구를 가지고 엔진에서 연소된 연소가스를 외부로 안내하는 배기관의 중간 일측에 설치된다. 또한, 소음기 몸체는 그 내부가 다수의 격벽들에 의해 서로 소통되는 다수의 공간으로 구획되고 격벽들 중 하나의 격벽은 전후 방향으로 이동가능한 가동 격벽이다. 액츄에이터는 가동 격벽을 이동시키도록 로드의 끝단이 가동 격벽에 연결된다. 제어부는 회전수 센서에서 검출된 엔진 회전수로부터 소음기로 유입되는 연소가스 소음의 주파수 파장을 계산하고, 게산된 주파수 파장에 근거하여 연소가스의 소음이 최저로 되는 가동 격벽의 위치를 결정하며, 가동 격벽을 결정된 위치로 이동시키도록 액츄에이터에 구동 신호를 인가한다.

Description

자동차용 배기 시스템의 소음기{Silencer for a exhaust system in a motor vehicle}

본 발명은 자동차의 엔진으로부터 발생된 연소가스를 자동차의 외부로 배출하는 배기 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 배출되는 연소가스의 소음을 저감시키는 소음기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진은 공기와 연료가 혼합된 혼합기가 실린더 내부로흡입되어 연소되는 것에 의해 구동되며, 이때 발생되는 연소가스는 배기 시스템에 의해 외부로 배출된다.

배기 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진에 설치된 다수의 실린더로부터 배출되는 연소가스를 한데 모으는 배기 매니폴드(4), 배기 매니폴드에 모아진 연소 가스를 외부로 안내하는 배기 파이프(1), 배출되는 연소 가스 중에 포함된 유해 성분을 정화시키는 촉매 컨버터(2), 및 배기 파이프(1)를 통해 외부로 안내되는 연소 가스의 소음을 저감시키는 소음기(3)를 포함하고 있다. 촉매 컨버터(2)와 소음기(3)는 배기 파이프(1)의 중간에 각각 설치되어 있다.

이중에서, 소음기(3)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 직경이 배기 파이프(1)의 직경보다 큰 통 형상을 가지며, 그 내부는 다수의 격벽들(3a)에 의해 다수의 공간으로 구획되어 있다. 도면 부호 3b는 격벽들(3a )사이로 연소가스를 안내하는 안내관이다. 이에 따라, 소음기(3)로 유입된 배기 가스는 다수의 격벽들(3a)로 구획된 공간을 통과하면서 음파들의 간섭, 압력 변동의 감소, 배기 가스의 온도 저하 등에 의해 점차 그 소음이 제거된다.

그런데, 자동차의 주행 상태, 즉 엔진의 회전수나 부하가 달라짐에 따라 배기 시스템을 통해 배출되는 연소가스의 압력, 유속 및 온도 등이 상이하게 변화된다. 그렇지만, 상기와 같은 종래의 소음기는 일정한 소음 저감 특성을 가지기 때문에, 엔진의 전체 회전수 영역에서 우수한 소음 저감 효과를 나타내지는 못한다는 단점이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 전체 회전수 영역에서 우수한 소음 저감 성능을 얻을 수 있는 자동차용 배기시스템의 소음기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 배기 시스템을 도시한 사시도.

도 2는 종래의 자동차용 배기 시스템의 소음기를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기를 개략적으로 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 소음기 몸체 12 : 가동 격벽

14 : 격벽 16 : 안내관

20 : 액츄에이터 30 : 엔진 회전수 센서

40 : 제어부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소음기는 소음기 몸체와 액츄에이터와 엔진 회전수 센서와 제어부를 포함한다.

소음기 몸체는 연소가스가 유입 및 유출되는 입구와 출구를 가지고 엔진에서 연소된 연소가스를 외부로 안내하는 배기관의 중간 일측에 설치된다. 또한, 소음기 몸체는 그 내부가 다수의 격벽들에 의해 서로 소통되는 다수의 공간으로 구획되고 격벽들 중 하나의 격벽은 전후 방향으로 이동가능한 가동 격벽이다.

액츄에이터는 가동 격벽을 이동시키도록 로드의 끝단이 가동 격벽에 연결된다. 바람직하게는 액츄에이터는 공압 실린더이다.

엔진 회전수 센서는 엔진의 회전수를 검출한다.

제어부는 회전수 센서에서 검출된 엔진 회전수로부터 소음기로 유입되는 연소가스 소음의 주파수 파장을 계산하고, 게산된 주파수 파장에 근거하여 연소가스의 소음이 최저로 되는 가동 격벽의 위치를 결정하며, 가동 격벽을 결정된 위치로 이동시키도록 액츄에이터에 구동 신호를 인가한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 배기 시스템의 소음기를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 배기 시스템의 소음기는, 소음기 몸체(10)와 액츄에이터(20)와 엔진 회전수 센서(30)와 제어부(40)를 포함하고 있다.

소음기 몸체(10)는 엔진에서 연소된 연소가스를 외부로 안내하는 배기관의 중간 일측에 설치되어 있다. 소음기 몸체(10)의 내부는 다수의 격벽(12, 14)에 의해 다수의 공간으로 구획되어 있으며, 각 공간들은 다수의 안내관(16)을 통해 서로 소통된다.

다수의 격벽들(12, 14) 중 하나의 격벽(12), 바람직하게는 소음기 몸체(10)의 입구(17)에 가장 가까운 위치의 격벽(이하, 가동 격벽이라 한다)은 소음기 몸체(10)의 길이 방향을 따라 전후이동 가능하다. 참조 부호 13은 가동 격벽(12)의 이동을 제한하도록 소음기 몸체(10)의 내면에 설치된 스토퍼이고, 18은 소음기 몸체(10)의 출구이다.

액츄에이터(20)는 그 로드(22)가 소음기 몸체(10)의 전측벽을 관통하여 몸체(10) 내부의 가동 격벽(12)에 연결되어 있다. 바람직하게는, 이 액츄에이터(20)는 공압 실린더이다.

엔진 회전수 센서(30)는 엔진의 크랭크축의 회전수를 검출하여 제어부(40)로 입력한다. 제어부(40)는 엔진 회저수 센서(30)로부터 입력된 값에 근거하여 액츄에이터(20)에 작동 신호를 인가한다.

이를 상세하게 살펴보면, 제어부(40)는 엔진의 회전수 센서(30)로부터 입력된 엔진의 회전수에 근거하여 연소가스에서 발생되는 소음의 주파수 파장을 계산한다. 그리고, 계산된 주파수 파장을 최대한 상쇄시킬 수 있는 가동 격벽(12)의 위치를 계산하고, 이 위치로 가동 격벽(12)이 이동되도록 액츄에이터(20)에 작동 신호를 인가한다.

액츄에이터(20)는 제어부(40)로부터 인가되는 신호에 일치하는 위치로 가동 격벽(12)을 이동시킨다. 이 위치에서 연소가스의 소음은 최대한 저감된다.

상기된 바와 같은 본 발명은, 소음기의 몸체 내부에 설치된 가동 격벽이 엔진의 회전수에 맞추어 소음을 최대한 저감시킬 수 있는 위치로 이동되기 때문에 엔진의 회전수 전영역에서 우수한 소음 저감 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 연소가스가 유입 및 유출되는 입구와 출구를 가지고 엔진에서 연소된 연소가스를 외부로 안내하는 배기관의 중간 일측에 설치되며, 그 내부가 다수의 격벽들에 의해 서로 소통되는 다수의 공간으로 구획되고 상기 격벽들 중 하나의 격벽은 전후 방향으로 이동가능한 가동 격벽인 소음기 몸체;

   상기 가동 격벽을 이동시키도록 로드의 끝단이 가동 격벽에 연결된 액츄에이터;

   엔진의 회전수를 검출하는 회전수 센서; 및

   상기 회전수 센서로부터 검출된 엔진 회전수로부터 소음기로 유입되는 연소가스 소음의 주파수 파장을 계산하고, 상기 소음의 주파수 파장에 근거하여 연소가스의 소음이 최저로 되는 가동 격벽의 위치를 결정하며, 상기 가동 격벽을 결정된 위치로 이동시키도록 상기 액츄에이터에 구동 신호를 인가하는 제어부를 포함하는 자동차용 배기 시스템의 소음기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템의 소음기.