KR100372232B1 - 가변 레조레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 운전영역에 따라서 레조레이터의 용적이 가변되도록 하여 흡기소음을 최대한 저감시키고, 부가적으로 레조레이터 내부에 베인을 형성하여 실린더 내로 유입되는 흡기의 유동에 강한 스월을 일으키게 하므로서 연소속도를 빠르게 하여 엔진출력 및 연비를 개선되도록 하는 가변 레조레이터에 관한 것으로,

에어클리너와 연결되는 에어덕트의 도중에 형성되어 엔진 흡기시 발생하는 공명소음을 저감시키기 위한 레조레이터에 있어서,

상기한 에어덕트에 연결되어 일정길이를 가지는 연결관과;

흡입공기의 공명소음을 저감시키기 위해 일정 용량을 가지는 통형이며, 상기 연결관에 수용되기 위한 관통공이 일측에 형성된 실린더와;

상기한 실린더의 하부에 형성되어 스탭모터의 작동에 의해 회전되는 베인과;

엔진의 회전속도 영역에 따라서 실린더의 내부 체적을 적게 하거나 크게 하기 위해서 상기 실린더를 상하이동시키도록 형성되는 구동수단과;

상기한 구동수단과, 상기 베인을 회전시키는 스탭모터를 엔진의 운전영역에 따라서 제어하기 위한 전자제어장치(ECU); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 레조레이터{Variable resonator}

본 발명은 가변 레조레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역에 따라서 레조레이터의 용적이 가변되도록 하여 흡기소음을 최대한 저감시키고, 부가적으로 레조레이터 내부에 베인을 형성하여 실리더 내로 유입되는 흡기의 유동에 강한 스월을 일으키게 하므로서 연소속도를 빠르게 하여 엔진출력 및 연비를 개선되도록 하는 가변 레조레이터에 관한 것이다.

일반적으로 연료의 연소를 위하여 엔진에 흡입되는 공기는 에어덕트를 통하여 흡입되어, 에어클리너에 의하여 불순물이 제거된 후에 흡기 매니폴드에 의하여 각 실린더로 공급되고 있다.

그리고, 엔진은 여러 개의 실린더가 모여서 이루어지기 때문에 각 실린더에 연료와 혼합된 혼합기를 흡입하는 흡기밸브를 통하여 각 실린더 내부로 공급되어 압축, 폭발, 배기 과정을 거쳐 동력을 생산하게 되는 것이다

그런데, 흡기 밸브는 엔진의 작동에 따라서 열고 닫히기 때문에 흡입되는 공기의 흐름은 주기적으로 단속되며, 이 공기흐름의 단속현상은 흡기소음으로 작용하게 되는 것이다.

따라서 종래에는 흡기소음을 제거하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 에어덕트(1)를 통하여 흡입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 이물질을 제거해 주는 에어클리너(2)와, 이 에어클리너(2)를 통과하여 깨끗하게 정화된 공기를 엔진으로 공급하기 위한 에어호스(3)로 구성된다.

그리고, 흡기소음을 제거하기 위한 레조레이터(4)는 에어클리너(2)의 전방에 형성되는데, 적당한 부피 및 입구크기를 갖도록 하여 엔진회전수에 반응하는 특정 주파수를 설정하게 되어 있다.

즉, 엔진회전수가 적정회전수에서 감소하게 되거나, 증가하게 되면 공명주파수의 변동과 함께 흡기소음이 증가하게 되는 것이다.

따라서 종래에는 설정된 특정주파수 영역에서만 소음을 저감시킬 수 있었으므로 엔진이 중저속영역이거나 혹은 고속영역일 경우의 모든 엔진영역에서 흡기소음을 저감시키지 못하는 문제점이 있었다.

그리고 레조레이터의 체적이 크면 중저속 영역의 특정영역에서 출력이 상승되나 고속영역에서는 출력이 감소되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역에 따라서 레조레이터의 용적이 가변되도록 하여 흡기소음을 최대한 저감시키고, 부가적으로 레조레이터 내부에 베인을 형성하여 실린더 내로 유입되는 흡기의 유동에 강한 스월을 일으키게 하므로서 연소속도를 빠르게 하여 엔진출력 및 연비를 개선되도록 하는 가변 레조레이터를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

에어클리너와 연결되는 에어덕트의 도중에 형성되어 엔진 흡기시 발생하는 공명소음을 저감시키기 위한 레조레이터에 있어서,

상기한 에어덕트에 연결되어 일정길이를 가지는 연결관과;

흡입공기의 공명소음을 저감시키기 위해 일정 용량을 가지는 통형이며, 상기 연결관에 수용되기 위한 관통공이 일측에 형성된 실린더와;

상기한 실린더의 하부에 형성되어 스탭모터의 작동에 의해 회전되는 베인과;

엔진의 운전영역에 따라서 중저속일 경우에는 상기 실린더의 내부 체적을 크게 하고, 고속 영역일 경우에는 상기 실린더의 내부 체적을 적게 하기 위해서 상기 실린더를 상하이동시키도록 형성되는 구동수단과;

상기한 구동수단과, 상기 베인을 회전시키는 스탭모터를 엔진의 운전영역에 따라서 제어하기 위한 전자제어장치(ECU); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 레조레이터가 엔진이 중저속영역일 경우의 작동상태도.

도 2는 엔진이 고속영역에서 운행 중일 경우의 작동상태도.

도 3은 종래의 레조레이터를 도시한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 에어덕트 12 : 에어클리너

16 : 연결관 20 : 레조레이터

21 : 실린더 22 : 관통공

23 : 피스톤 24 : 수용홈

30 : 베인 31 : 스텝모터

40 : 구동수단 41 : 모터

42 : 기어 43 : 래크기어

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 레조레이터가 엔진이 중저속영역일 경우의 작동상태도이며, 도 2는 엔진이 고속영역에서 운행 중일 경우의 작동상태도이다.

도면 중에 표시된 도면부호 10은 흡입공기를 흡입하는 에어덕트를 지시하는 것이며, 도면부호 20은 본 발명에 의해 구성된 레조레이트를 지시하는 것이다.

상기한 에어덕트(10)의 일측에는 흡입된 공기 중의 불순물 및 수분을 제거하기 위한 에어클리너(12)가 형성되며, 상기 에어클리너(12)의 일측에는 정화된 공기을 엔진으로 보내기 위한 에어호스(14)가 연결된다.

에어덕트(10)의 도중에는 상기 레조레이터(20)와 연결하기 위한 연결관(16)이 형성되는데, 그 끝단(16a)은 레조레이터(20)의 원활한 이동을 위해 실린더()의 내부면적에 맞게 확장되어 있다.

상기한 레조레이터(20)의 구성을 크게 나누면 실린더(21)와, 스텝모터(31)로 회전되는 베인(30)과, 상기 실린더(21)를 이동시키기 위한 구동수단(40)으로 분류된다.

실린더(21)는 일정체적을 가진 통으로 구성되는데, 그 일측에는 상기 연결관(16)에 수용되기 위한 관통공(22)이 형성된다. 실린더(21)의 내부 하단에는 일종의 피스톤(23)이 형성되며, 이 피스톤(23)의 상부에는 상기한 베인(30)이 수용되기 위한 수용홈(24)이 형성된다.

그리고 상기한 베인(30)은 상기 수용홈(24)에 수용되는데, 스텝모터(31)의 회전축(32)이 끼워지기 위해 피스톤(23)의 중심부는 관통되어 있다.

실린더(21)를 엔진의 회전영역에 따라서 이동시키기 위한 구동수단(40)은 상기 실린더(21)의 일측에 형성되는데, 본 발명에서는 모터(41)로 회전되는 기어(42)에 위해서 맞물리는 래크기어(43)가 작동하여 상기 실린더(21)를 전후진시키도록 구성된다.

그리고 베인(30)을 회전시키기 위한 스탭모터(31)와, 실린더(21)를 전후진시키는 구동수단(40)은 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되도록 구성된다.

이상과 같이 구성된 레조레이트의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 엔진이 중저속으로 회전하게 되면 부압이 약해져 에어덕트를 통과하는 흡입공기의 유동이 느려지게 된다.

그래서 이 경우에는 도 1과 같이 전자제어장치(ECU)는 레조레이트(20)의 용적을 크게 하고 베인(30)을 빠르게 회전시켜 흡기유동에 스월을 가하게 된다.즉, 베인(30)의 회전에 의해 발생된 바람이 연결관(16)을 통해 에어덕트(10)로 공급됨에 따라 에어덕트(10)를 통과하는 흡기의 진행방향에 대해 수직방향으로 바람이 가해지므로 흡기 입자들이 유동되면서 선회하여 스월을 형성하게되는 것이며, 이렇게 엔진이 중저속영역에서 작동될 때, 흡기유동에 스월이 가해지면 연소실로 공급된 흡기와 연료의 혼합이 잘 이루어져 엔진의 출력이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

반대로 엔진이 고속으로 회전하게 되면 부압이 강해져 에어덕트를 통과하는 흡입공기의 유동이 빨라지게 된다.

그러면 전자제어장치(ECU)에서는 도 2와 같이 상기한 구동수단(40)을 작동시키게 되는데, 이때 실린더(21)가 전진하게 되어 레조레이터(20)의 용적이 작게 된다. 이 경우에는 흡입공기의 유동이 빠르기 때문에 베인(30)은 강제로 회전시키지 않아도 된다.

또, 흡기에서 발생되는 부밍소음(Booming noise)의 음파에 대응하여 베인(30)의 회전속도를 각 엔진회전수에 따라 조절하므로서 이 음파를 상쇄시켜 부밍소음을 저감하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 회전영역에 따라서 레조레이트의 용적이 변경되고, 엔진이 중저속영역에서 회전하게 되는 경우에는 흡기유동을 활발하게 하기 위해 베인이 설치되므로서 흡입공기가 에어덕트를 통과하면서 발생되던 소음이 저감될 뿐만 아니라, 흡입공기가 원활하게 공급되므로서 엔진의 출력이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 에어클리너와 연결되는 에어덕트의 도중에 형성되어 엔진 흡기시 발생하는 공명소음을 저감시키기 위한 레조레이터에 있어서,

   상기한 에어덕트(10)에 연결되어 일정길이를 가지는 연결관(16)과;

   흡입공기의 공명소음을 저감시키기 위해 일정 용량을 가지는 통형이며, 상기 연결관(16)에 수용되기 위한 관통공(22)이 일측에 형성된 실린더(21)와;

   상기한 실린더(21)의 하부에 형성되어 스탭모터(31)의 작동에 의해 회전되는 베인(30)과;

   엔진의 운전영역에 따라서 중저속일 경우에는 상기 실린더(21)의 내부 체적을 크게 하고, 고속 영역일 경우에는 상기 실린더(21)의 내부 체적을 작게 하기 위해서 상기 실린더(21)를 상하이동시키도록 형성되는 구동수단(40)과;

   상기한 구동수단(40)과, 상기 베인을 회전시키는 스탭모터(31)를 엔진의 운전영역에 따라서 제어하기 위한 전자제어장치(ECU); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 레조레이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 구동수단(40)은 실린더(21) 일측에 형성되는 래크기어(43)와, 모터(41)의 작동에 의해 회전되는 기어(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 레조레이터.