KR100494803B1 - Engine noise decreasing device in vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 엔진 소음 저감 수단에 관한 것으로, 엔진의 실린더에서 배출되는 엔진폭발토출음과 흡기밸브와 실린더헤드의 접촉에 따른 닫힘소음을 외부로 배출되지 못하도록 흡기매니폴드에서 차단시켜 엔진 작동에 따른 소음을 감소할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a means for reducing engine noise of a vehicle. The present invention relates to an engine operation by blocking an engine explosion discharge sound discharged from a cylinder of an engine and closing noise caused by a contact between an intake valve and a cylinder head so as not to be discharged to the outside. The purpose is to reduce noise.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유입되는 외기내 이 물질을 제거하는 에어크리너(1)를 통과한 신기가 연료와 섞이면서 피스톤(6)에 의해 회전되는 크랭크축(7)과 연계되어 회전되는 캠축(3)의 구동으로 열리는 흡기밸브(4)를 통해 실린더로 공급되도록 혼합기 경로를 형성하는 흡기매니폴드(2)에 실린더(5)내에서 발생된 엔진폭발토출음의 흡기매니폴드(2)쪽으로의 역 유입을 차단하는 소음저감수단(10)이 구비되되, 이 소음저감수단(10)은 캠축(3)으로부터 전달된 구동력을 구동벨트(12)를 매개로 전달받아 각 실린더(5)로 연결된 흡기매니폴드(2)의 통로를 캠축(3)의 타이밍(Timming)에 따라 개·폐되는 차단밸브(14)로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is linked to the crankshaft (7) is rotated by the piston (6) while mixing the fuel with the fresh air passing through the air cleaner (1) for removing the foreign matter in the incoming air The intake manifold of the engine explosion discharge sound generated in the cylinder 5 is formed in the intake manifold 2 which forms the mixer path to be supplied to the cylinder through the intake valve 4 opened by the drive of the cam shaft 3 which is rotated. 2) is provided with a noise reduction means 10 for blocking the reverse inflow to the side, the noise reduction means 10 receives the driving force transmitted from the camshaft (3) via the drive belt 12 each cylinder (5) The passage of the intake manifold (2) connected by the () is characterized in that it consists of a shut-off valve 14 to open and close according to the timing (Timming) of the cam shaft (3).
Description
본 발명은 차량의 엔진 소음 저감 수단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 실린더내 폭발행정시 발생되는 소음을 흡기매니폴드를 통해 대기로 방출되지 못하도록 된 차량의 엔진 소음 저감 수단에 관한 것이다.The present invention relates to an engine noise reduction means of a vehicle, and more particularly, to an engine noise reduction means of a vehicle, which prevents the noise generated during an explosion stroke in an engine cylinder from being released into the atmosphere through an intake manifold.
일반적으로 차량의 엔진은 기화기를 통해 연료와 혼합된 혼합기를 흡입, 압축, 착화, 배기의 과정을 거치면서 발생하게 되는 팽창력을 이용하여 동력을 발생시키는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 엔진에서 동력을 발생시키는 과정은 외기중에 포함되어 있는 이 물질을 제거하는 에어크리너(1)를 통과한 신기가 트로틀 보디를 통과하면서 연료 펌프로부터 이송된 가솔린과 적당한 배율로 희석된 혼합기를 서지탱크를 거치면서 캠축(3)의 구동으로 열리는 흡기밸브(4)를 지나 실린더의 흡입력으로 흡기매니폴드(2)를 통해 실린더(5)내로 흡입되어진다.In general, the engine of a vehicle is a device that generates power by using the expansion force generated by the process of inhaling, compressing, igniting, and exhausting a mixer mixed with fuel through a carburetor. The process of generating power involves passing through a surge tank a mixture of gasoline transferred from the fuel pump and a mixture diluted at an appropriate magnification while passing through the throttle body as the fresh air passing through the air cleaner 1 removes foreign substances contained in the outside air. The air is sucked into the cylinder 5 through the intake manifold 2 with the suction force of the cylinder passing through the intake valve 4 opened by the camshaft 3.
이어, 상기 실린더(5)내로 흡입된 혼합기는 피스톤(6)의 상향이동으로 압축되면서 압축행정말기에 점화플러그로부터 불꽃이 발생하게 됨과 동시에 압축된 혼합기는 착화되면서 그 체적이 급속히 증가하게되고, 피스톤(6)이 크랭크 실로 이동하면서 크랭크축(7)을 회전시키게 된다.Subsequently, the mixer sucked into the cylinder 5 is compressed by the upward movement of the piston 6, and sparks are generated from the spark plug at the end of the compression stroke, and at the same time, the compressed mixer is ignited and its volume rapidly increases. The crank shaft 7 rotates while 6 moves to the crank chamber.
그리고, 팽창행정의 말기에 배기밸브(8)가 오픈 되면서 고압의 연소가스 일부가 빠져나가고 피스톤(6)이 다시 상부로 이동하면서 그 내부에 있는 연소가스를 배출시키게 되는데, 이 연소가스는 배기매니폴드(9)를 통해 이와 연결되어 있는 파이프라인 및 촉매컨버터를 거쳐 대기중으로 방출되어진다.At the end of the expansion stroke, part of the high pressure combustion gas is released as the exhaust valve 8 is opened, and the piston 6 is moved upward to discharge the combustion gas therein. The fold 9 is discharged into the atmosphere via a pipeline and catalytic converter connected thereto.
그러나, 이와 같은 연속 행정(흡입,압축,폭발,배기행정)중 그 체적이 급속히 증가하면서 매우 높은 고압을 생성하는 폭발행정은 대략 인라인 엔진의 경우 피스톤이 BTDC 5°정도에서 발생되는데, 이와 같은 실린더(5)내의 강한 폭발은 흡기밸브(4)를 강하게 밀면서 실린더헤드와 접촉소음을 유발하면서 또한 실린더(5)내의 강한 압력을 흡기매니폴드(2)쪽으로 전달시켜 엔진폭발토출음이 실린더(5)를 나와 흡기매니폴드(2)를 통해 외부로 배출되면서 매우 큰 소음을 발생하게되는 단점이 있게 된다.However, during the continuous stroke (suction, compression, explosion, exhaust stroke), the explosive stroke, which generates a very high pressure with a rapid increase in its volume, is roughly generated at the BTDC 5 ° in the case of inline engines. The strong explosion in (5) pushes the intake valve (4) strongly, induces contact noise with the cylinder head, and also transmits a strong pressure in the cylinder (5) toward the intake manifold (2), so that the engine explosion discharge sound is released from the cylinder (5). Out of the intake manifold (2) while being discharged to the outside there is a disadvantage that generates a very loud noise.
이에 따라, 엔진의 소음을 저감시키기 위해 특정 영역의 주파수를 상쇄시키는 공명기등을 이용하거나 흡기계의 공기유입 통로의 단면적을 최소화하게 되지만, 이와 같은 방법은 엔진 소음을 특정영역에서만 어느 정도 감소시키거나 또는 엔진 출력을 저하시키는 단점이 있어 근본적인 엔진 소음 저감을 위한 해결책이 되지 못하는 한계가 있게 됨은 물론이다. Accordingly, in order to reduce the engine noise, a resonator or the like canceling the frequency of a specific area is used, or the cross-sectional area of the air inlet passage of the intake machine is minimized, but such a method reduces the engine noise to some extent only in the specific area. In addition, there is a disadvantage in reducing the engine output, there is a limit that can not be a solution for reducing the fundamental engine noise.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진의 실린더에서 배출되는 엔진폭발토출음과 흡기밸브와 실린더헤드의 접촉에 따른 닫힘소음을 외부로 배출되지 못하도록 흡기매니폴드에서 차단시켜 엔진 작동에 따른 소음을 감소할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above, and the engine is discharged from the cylinder of the engine to shut off the intake manifold so as to prevent the exhaust noise from being discharged from the cylinder and the closed noise caused by the contact between the intake valve and the cylinder head. The purpose is to reduce noise caused by operation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더내 피스톤에 의해 회전되는 크랭크축과 타이밍체인을 매개로 연계되어 회전되는 캠축의 구동으로 개·폐되는 흡기밸브를 통해 실린더와 연통되어 혼합기를 공급하는 흡기매니폴드에 실린더내에서 발생된 엔진폭발토출음을 차단하는 소음저감수단이 구비되되, 이 소음저감수단은 캠축에 구비되어 함께 회전되는 구동스프라켓과, 이 구동스프라켓으로부터 전달된 구동력을 매개로 각 실린더로 연결된 흡기매니폴드의 통로를 캠축의 타이밍에 따라 개·폐되는 차단밸브 및 상기 구동스프라켓에 결합되어 차단밸브를 구비한 밸브축의 일단에 구비된 종동스프라켓을 구동시키는 구동체인으로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is in communication with the cylinder through the intake valve opened and closed by the drive of the cam shaft rotated in association with the crankshaft and the timing chain rotated by the piston in the cylinder to supply the mixer The intake manifold is provided with a noise reduction means for blocking the engine explosion discharge sound generated in the cylinder, the noise reduction means is provided on the camshaft through a drive sprocket rotated together with the driving force transmitted from the drive sprocket A shut-off valve that opens and closes the passage of the intake manifold connected to each cylinder according to the timing of the camshaft, and a drive chain coupled to the drive sprocket to drive a driven sprocket provided at one end of the valve shaft including the shut-off valve. It is done.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 소음저감수단을 구비한 엔진의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 유입되는 외기내 이 물질을 제거하는 에어크리너(1)를 통과한 신기가 연료와 섞이면서 피스톤(6)에 의해 회전되는 크랭크축(7)과 연계되어 회전되는 캠축(3)의 구동으로 개·폐되는 흡기밸브(4)를 통해 실린더로 공급되도록 혼합기 경로를 형성하는 흡기매니폴드(2)에 실린더(5)내에서 발생된 엔진폭발토출음의 흡기매니폴드(2)쪽으로의 역 유입을 차단하는 소음저감수단(10)이 구비되되, 이 소음저감수단(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 캠축(3)에 구비되어 함께 회전되는 구동스프라켓(11)과, 이 구동스프라켓(11)으로부터 전달된 구동력을 매개로 각 실린더(5)로 연결된 흡기매니폴드(2)의 통로를 캠축(3)의 타이밍(Timming)에 따라 개·폐되는 차단밸브(14) 및 상기 구동스프라켓(11)에 결합되어 차단밸브(14)를 구비한 밸브축(13)의 일단에 구비된 종동스프라켓(15)을 구동시키는 구동체인(12)으로 이루어진다.Figure 2 shows a block diagram of an engine having a noise reduction means according to the present invention, the present invention is a fresh air passing through the air cleaner (1) for removing the foreign matter in the incoming air mixed with the fuel piston ( 6) to an intake manifold (2) which forms a mixer path to be supplied to the cylinder through an intake valve (4) which is opened and closed by driving of the cam shaft (3) rotated in association with the crank shaft (7) rotated by Noise reduction means (10) is provided to block backflow of the engine explosion discharge sound generated in the cylinder (5) toward the intake manifold (2), and the noise reduction means (10) is shown in FIG. The camshaft (3) is provided with a drive sprocket (11) which is provided on the camshaft (3) and rotates together, and a passage of the intake manifold (2) connected to each cylinder (5) via a driving force transmitted from the drive sprocket (11). Shut-off valve 14 and the driving soup opening / closing according to the timing of Jacket is coupled to the (11) it consists of a one chain drive 12 which drives a driven sprocket 15 provided on the valve shaft 13 provided with a shut-off valve (14).
여기서, 상기 차단밸브(14)는 엔진의 기통수에 따라 상응되도록 캠축(3)의 캠과 동일한 수량으로 형성되는데 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 4기통 엔진의 경우에 캠축(3)의 제1·2·3·4캠(3',3",3'",3"")에 상응되도록 개·폐되는 차단밸브(14)의 제1·2·3·4밸브(14',14",14'",14"")가 구비되되, 상기 캠(3',3",3'",3"")과 밸브(14',14",14'",14"")는 도 4에 도시된 바와 같이 캠(3',3",3'",3"")의 돌출된 조작단(A)이 흡기밸브(4)를 가압하지 않아 닫힐 때 그에 상응되는 밸브(14',14",14'",14"")가 닫혀 흡기매니폴드(2)의 통로를 차단하게 된다.Here, the shut-off valve 14 is formed in the same quantity as the cam of the cam shaft 3 so as to correspond to the number of cylinders of the engine, that is, in the case of a four-cylinder engine as shown in FIG. 1, 2, 3, 4 valves 14 ', 14 of the shutoff valves 14 which are opened and closed so as to correspond to 1, 2, 3, 4 cams (3', 3 ", 3 '", 3 ""). ", 14 '", 14 "", the cams 3', 3 ", 3 '", 3 "" and the valves 14', 14 ", 14 '", 14 "" As shown in Fig. 4, when the protruding operation end A of the cams 3 ', 3 ", 3'", 3 "" does not pressurize the intake valve 4, the corresponding valve 14 ', 14 ", 14 '", 14 "" are closed to block the passage of the intake manifold 2.
또한, 상기 소음저감수단(10)의 구동체인(12)은 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진의 작동시 회전되는 크랭크축(7)에 구비된 크랭크스프라켓(7a)의 회전력을 캠축(3)으로 전달하도록 캠스프라켓(3a)에 결합되는 타이밍체인(T)의 텐셔너(t)와 같은 서브텐셔너(t')를 통해 그 장력을 조절하게 됨은 물론이다.In addition, the drive chain 12 of the noise reduction means 10, as shown in Figure 5, the camshaft (3) to the rotational force of the crank sprocket (7a) provided in the crankshaft (7) rotated during operation of the engine Of course, the tension is adjusted through a sub-tensioner t 'such as a tensioner t of the timing chain T coupled to the cams plaque 3a so as to be transmitted.
한편, 상기 소음저감수단(10)이 구비된 흡기매니폴드(2)와 이 흡기매니폴드(2)가 결합되면서 실린더(5)상부를 형성하는 실린더헤드부위에는 엔진폭발토출음이 새어나가지 못하도록 기밀링등을 통해 밀봉시키게 됨은 무론이다.On the other hand, when the intake manifold (2) provided with the noise reduction means 10 and the intake manifold (2) is coupled to the cylinder head portion forming the upper portion of the cylinder (5) to prevent the engine explosion discharge sound leakage Sealing through milling, etc. is no wonder.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 엔진의 작동에 따른 연속 행정(흡입,압축,폭발,배기행정)중 폭발행정시 실린더(5)내에서 그 체적이 급속히 증가하면서 매우 높은 고압을 생성하는 혼합기의 엔진폭발토출음과 흡기밸브(4)의 닫힘소음이 흡기매니폴드(2)로 역 전달될 때 즉, 타이밍체인(T)을 통해 흡·배기밸브(4,8)의 개·폐 타이밍을 조절하는 캠축(3)에 의해 소음저감수단(10)이 작동되어 실린더(5)와 흡기매니폴드(2)사이의 통로를 차단시켜 주게 된다.The present invention provides an engine explosion discharge sound and an intake air of a mixer which generates a very high pressure while rapidly increasing its volume in the cylinder 5 during an explosive stroke during continuous stroke (suction, compression, explosion, exhaust stroke) according to the operation of the engine. When the closing noise of the valve 4 is transmitted back to the intake manifold 2, i.e., to the cam shaft 3 that controls the opening and closing timing of the intake / exhaust valves 4 and 8 via the timing chain T. The noise reduction means 10 is operated to block the passage between the cylinder 5 and the intake manifold 2.
즉, 타이밍체인(T)을 통해 구동력을 전달받는 캠축(3) 구동력이 다시 캠축(3)의 구동스프라켓(11)과 흡기매니폴드(2)에 구비된 차단밸브(14)의 밸브축(13)에 구비된 종동스프라켓(15)사이를 연결하는 구동체인(12)을 통해 전달되고, 이에 따라 상기 캠축(3)의 캠(3',3",3'",3""), 예를 들어 제1캠(3')과 연관된 흡기밸브(4)가 닫히는 시점에서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1캠(3')과 연관된 차단밸브(14)의 제1밸브(14')가 닫히면서 흡기매니폴드(2)내 통로를 차단시켜주게 된다.That is, the valve shaft 13 of the shut-off valve 14 provided in the driving sprocket 11 of the cam shaft 3 and the intake manifold 2 again has the driving force of the cam shaft 3 receiving the driving force through the timing chain T. Is transmitted through the drive chain 12 connecting the driven sprockets 15 provided in the camshaft 15, and thus the cams 3 ', 3 ", 3'", 3 "" of the camshaft 3, For example, when the intake valve 4 associated with the first cam 3 'is closed, as shown in FIG. 4, the first valve 14' of the shut-off valve 14 associated with the first cam 3 'is shown. Closes and blocks the passage in the intake manifold (2).
이와 같이, 상기 차단밸브(14)의 제1밸브(14')가 닫히면서 흡기매니폴드(2)내 통로를 차단시키게 되면, 실린더(5)내에서 발생된 강한 폭발에 의해 실린더헤드부위로 강하게 밀면서 발생되는 흡기밸브(4)의 접촉소음과 실린더(5)내에서 발생된 엔진폭발토출음이 실린더(5)를 지나 흡기매니폴드(2)를 통해 전달되는 과정에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1밸브(14')에 의해 차단되어 외부로 빠져나가지 못하고 엔진내에 머물게 되어 고압 가스의 대기 방출에 따른 압력차에 의한 소음의 발생을 차단하게 된다.As such, when the first valve 14 ′ of the shutoff valve 14 is closed and the passage in the intake manifold 2 is blocked, the cylinder head portion is strongly caused by the strong explosion generated in the cylinder 5. As shown in FIG. 2, the contact noise of the intake valve 4 generated while pushing and the engine explosion discharge sound generated in the cylinder 5 are transmitted through the intake manifold 2 through the cylinder 5. It is blocked by the first valve 14 ′ and stays in the engine without exiting to the outside to block the generation of noise due to the pressure difference caused by the release of high pressure gas into the atmosphere.
이때, 상기 제1밸브(14')의 작동은 인라인 엔진의 경우 피스톤이 BTDC 5°정도에서 발생되는 폭발행정에 맞추어 BTDC 5°정도에서 완전히 닫히게 되는데, 이는 흡기밸브(4)의 닫힘각과 동일함은 물론이다.At this time, the operation of the first valve 14 'is completely closed at the BTDC 5 ° according to the explosion stroke generated in the BTDC 5 ° in the case of the inline engine, which is the same as the closing angle of the intake valve (4) Of course.
또한, 통상적으로 4기통 인라인 엔진의 경우 연소실(5)의 폭발순서가 엔진의 정면에서 1번 실린더 -> 3번실린더 -> 4번실린더 -> 2번실린더로 이루어지므로 캠축(3)과 연동되는 소음저감수단(10)의 차단밸브(14)도 같은 순서로 작동됨은 물론이다.In addition, in the case of the four-cylinder in-line engine, the explosion sequence of the combustion chamber 5 is made of the first cylinder-> the third cylinder-> the fourth cylinder-> the second cylinder at the front of the engine, so that it is interlocked with the camshaft (3). Of course, the shut-off valve 14 of the noise reduction means 10 is also operated in the same order.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실린더내 피스톤에 의해 회전되는 크랭크축과 타이밍체인을 매개로 연계되어 회전되는 캠축의 구동으로 개·폐되는 흡기밸브를 통해 실린더와 연통되어 혼합기를 공급하는 흡기매니폴드에 실린더내에서 발생된 엔진폭발토출음을 차단하는 소음저감수단이 구비되고, 이에 따라 공명기나 흡기매니폴드의 통로 단면적을 좁히지 않고서도 엔진의 실린더에서 배출되는 엔진폭발토출음과 흡기밸브와 실린더헤드의 접촉에 따른 닫힘소음을 외부로 배출되지 못하도록 흡기매니폴드에서 차단시켜 엔진 작동에 따른 소음을 크게 감소할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, an intake manifold is connected to a cylinder through an intake valve opened and closed by driving a cam shaft rotated in association with a crank shaft rotated by a piston in a cylinder and a timing chain. The fold is provided with noise reduction means for blocking the engine explosion discharge sound generated in the cylinder, and thus the engine explosion discharge sound and the intake valve and cylinder discharged from the cylinder of the engine without narrowing the passage cross-sectional area of the resonator or the intake manifold. Closing noise due to the contact of the head is blocked from the intake manifold so that the noise is not discharged to the outside, thereby reducing the noise caused by engine operation.
도 1은 종래에 따른 엔진의 구성도1 is a block diagram of a conventional engine
도 2는 본 발명에 따른 소음저감수단을 구비한 엔진의 구성도2 is a configuration diagram of an engine having noise reduction means according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 소음저감수단의 구성도3 is a block diagram of the noise reduction means according to the present invention
도 4는 도 3의 A-A선 부분 단면도4 is a partial cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 소음저감수단의 작동 관계를 나타낸 구성도 5 is a configuration diagram showing the operation of the noise reduction means according to the invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 에어크리너 2 : 흡기매니폴드1: Air cleaner 2: Intake manifold
3 : 캠축 3: camshaft
3',3",3'",3"" : 제1·2·3·4캠 3a : 캠스프라켓3 ', 3 ", 3'", 3 "": 1st, 2nd, 3rd and 4th cams 3a: Cams placket
4 : 흡기밸브 5 : 실린더4: Intake valve 5: Cylinder
6 : 피스톤 7 : 크랭크축6: piston 7: crankshaft
7a : 크랭크스프라켓7a: Crank Sprocket
8 : 배기밸브 9 : 배기매니폴드8: exhaust valve 9: exhaust manifold
10 : 소음차단수단 11 : 구동스프라켓10: noise blocking means 11: drive sprocket
12 : 구동체인 13 : 밸브축12: drive chain 13: valve shaft
14 : 차단밸브 14: shut-off valve
14',14",14'",14"" : 제1·2·3·4밸브14 ', 14 ", 14'", 14 "": 1, 2, 3, 4 valves
15 : 종동스프라켓15: driven sprocket
A : 조작단A: operation stage
T : 타이밍체인 t : 텐셔너T: Timing Chain t: Tensioner
t' : 서브텐셔너t ': subtensioner
Claims (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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