KR100528215B1 - Control apparatus exhaust pressure of muffler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 운전영역이 저속운전영역인 경우에는 소음을 저감하며 엔진의 운전영역이 고속운전영역인 경우에는 배압을 낮추어 출력을 높이기 위한 머플러의 배압 조절장치에 관한 것으로서,The present invention relates to a muffler back pressure control device for reducing the noise when the operating region of the engine is a low speed operation region and to increase the output by lowering the back pressure when the operating region of the engine is a high speed operation region.
엔진에서 배출되는 배기가스를 차량의 후방으로 안내하기 위한 배기 파이프가 배관되고, 상기 배기 파이프의 도중에 소음감쇄를 위한 공명공간을 갖는 머플러의 인렛 파이프가 플랜지결합되는 머플러의 장착구조에 있어서,In the mounting structure of the muffler in which the exhaust pipe for guiding the exhaust gas discharged from the engine to the rear of the vehicle is piped, the inlet pipe of the muffler having a resonance space for noise reduction in the middle of the exhaust pipe is flanged,
상기한 머플러의 전방으로 돌출형성되는 연결단의 도중에, 상기 연결단의 지름보다 작은 직경으로 형성된 고정통 및 회전통이 이중으로 수용되어지되, 상기 고정통 및 회전통의 도중에는 각각 소정크기의 소공이 다수형성되며, 상기 회전통의 외주연 일측에 엔진의 운전영역 변화에 따라 회전이 제어되는 구동모터의 구동기어와 맞물리기 위한 종동기어가 형성되어, 엔진의 운전영역 변화에 따라서 제어부에 의해 상기 회전통이 회전작동되도록 하여 상기 연결단의 단면적 크기가 가변되도록 하므로서, 상기 머플러로 유입되는 배압이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In the middle of the connecting end formed to project toward the front of the muffler, the fixed cylinder and the rotating cylinder formed of a diameter smaller than the diameter of the connecting end is accommodated in a double, the middle of the fixed cylinder and the rotating cylinder, respectively, A plurality of gears are formed on the outer circumferential side of the rotary cylinder, and driven gears for engaging with the drive gears of the driving motor whose rotation is controlled in accordance with the change of the driving region of the engine are formed. Tradition is rotated to operate so that the cross-sectional size of the connecting end is variable, it characterized in that the back pressure flowing into the muffler is configured to be adjusted.
Description
본 발명은 머플러의 배압 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역이 저속운전영역인 경우에는 소음을 저감하며 엔진의 운전영역이 고속운전영역인 경우에는 배압을 낮추어 출력을 높이기 위한 머플러의 배압 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a back pressure control device of the muffler, and more particularly, to reduce the noise when the operating region of the engine is a low speed operation region, and to reduce the back pressure when the operating region of the engine is a high speed operation region to increase the output. It relates to a back pressure control device of.
차량의 배기 파이프는 엔진에서 발생된 배기가스를 배기 매니폴드로부터 차량의 후방측으로 유도하기 위한 관으로, 그 도중에는 머플러가 장치된다.The exhaust pipe of the vehicle is a pipe for guiding exhaust gas generated in the engine from the exhaust manifold to the rear side of the vehicle, and a muffler is provided in the middle thereof.
특히, 머플러는 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키는 것으로서, 머플러의 구조에는 여러가지 형식이 있지만, 보통 1mm 정도의 강판을 원통형으로 만들어 그 내부를 몇 개의 공간으로 구분하여 배기가스가 그들의 장벽을 통과한 음파의 간섭, 압력변동의 감소, 배기온도의 저하 등을 일으켜 점차로 소음되도록 구성된다.In particular, the muffler is to reduce the exhaust noise by lowering the temperature and pressure of the exhaust gas discharged from the engine, the muffler structure has a variety of forms, but usually by making a steel sheet of about 1mm cylindrically divided into several spaces Exhaust gases are configured to gradually become noise by causing interference of sound waves passing through their barriers, reducing pressure fluctuations, and decreasing exhaust temperature.
한편, 차량의 동력성능과 소음발생정도는 도 4에 도시되는 그래프와 같이 서로 상반된 관계를 이루고 있는데, 이를 적절히 조합하여야지만 좋은 차량을 개발할 수 있는 것이다. 즉 배압이 높으면 소음은 낮으나 동력손실이 발생하게되는 것이다.On the other hand, the power performance and the noise generation degree of the vehicle has a mutually opposite relationship as shown in the graph shown in Figure 4, it is possible to develop a good vehicle only if it is properly combined. In other words, if the back pressure is high, the noise is low but power loss occurs.
이와 같은 차량 배기계의 배압에 따른 소음저감을 위해서 종래의 경우에는, 머플러 내부에 수용되는 인너 파이프의 전방단에 가변 밸브 등을 장착하여 엔진의 운전영역변화에 따라서 변화되는 배기가스의 압력에 의해 상기 가변 밸브의 개폐정도가 가변되도록 하였다.In the conventional case, in order to reduce noise caused by the back pressure of the vehicle exhaust system, a variable valve or the like is installed at the front end of the inner pipe accommodated inside the muffler, and the pressure of the exhaust gas changed according to the change in the operating region of the engine is used. The opening and closing degree of the variable valve was varied.
그런데 상기와 같이 가변 밸브가 적용되는 머플러의 경우에는 저속영역과 고속영역의 두 영역에 걸쳐서만 가변 밸브가 작동되도록 구성되므로서, 가변 밸브가 열리기 직전 및 닫히기 직전의 운전영역에서는 효과를 거둘 수 없는 문제점이 있었다.However, in the case of the muffler to which the variable valve is applied as described above, the variable valve is configured to operate only in two regions of the low speed region and the high speed region, and thus, it cannot be effective in the operation region immediately before the variable valve is opened and immediately before the variable valve is closed. There was a problem.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 운전영역이 저속운전영역인 경우에는 소음을 저감하며 엔진의 운전영역이 고속운전영역인 경우에는 배압을 낮추어 출력을 높이기 위한 머플러의 배압 조절장치를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the noise is reduced when the operating area of the engine is a low speed operation area, the muffler to increase the output by lowering the back pressure when the engine operating area is a high speed operation area. The purpose is to provide a back pressure control device.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
엔진에서 배출되는 배기가스를 차량의 후방으로 안내하기 위한 배기 파이프가 배관되고, 상기 배기 파이프의 도중에 소음감쇄를 위한 공명공간을 갖는 머플러의 인렛 파이프가 플랜지결합되는 머플러의 장착구조에 있어서,In the mounting structure of the muffler in which the exhaust pipe for guiding the exhaust gas discharged from the engine to the rear of the vehicle is piped, the inlet pipe of the muffler having a resonance space for noise reduction in the middle of the exhaust pipe is flanged,
상기한 머플러의 전방으로 돌출형성되는 연결단의 도중에, 상기 연결단의 지름보다 작은 직경으로 형성된 고정통 및 회전통이 이중으로 수용되어지되, 상기 고정통 및 회전통의 도중에는 각각 소정크기의 소공이 다수형성되며, 상기 회전통의 외주연 일측에 엔진의 운전영역 변화에 따라 회전이 제어되는 구동모터의 구동기어와 맞물리기 위한 종동기어가 형성되어, 엔진의 운전영역 변화에 따라서 제어부에 의해 상기 회전통이 회전작동되도록 하여 상기 연결단의 단면적 크기가 가변되도록 하므로서, 상기 머플러로 유입되는 배압이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In the middle of the connecting end formed to project toward the front of the muffler, the fixed cylinder and the rotating cylinder formed of a diameter smaller than the diameter of the connecting end is accommodated in a double, the middle of the fixed cylinder and the rotating cylinder, respectively, A plurality of gears are formed on the outer circumferential side of the rotary cylinder, and driven gears for engaging with the drive gears of the driving motor whose rotation is controlled in accordance with the change of the driving region of the engine are formed. Tradition is rotated to operate so that the cross-sectional size of the connecting end is variable, it characterized in that the back pressure flowing into the muffler is configured to be adjusted.
이하, 본 발명에 의해 구성되는 머플러 배압조절장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments according to the configuration and operation of the muffler back pressure control device configured by the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 의해 구성되는 머플러 배압조절장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 주요부품을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 머플러 배압조절장치의 작동상태도이다.1 is a configuration diagram of a muffler back pressure adjusting device constituted by the present invention, Figure 2 is a view showing the main parts of the present invention, Figure 3 is an operating state diagram of the muffler back pressure adjusting device according to the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 10은 본 발명에 의한 장치가 적용되는 머플러를 지시하는 것이고, 도면부호 20은 본 발명에 의한 배압조절장치를 지시하는 것이다.Reference numeral 10 denoted in the drawings indicates a muffler to which the apparatus according to the present invention is applied, and reference numeral 20 denotes a back pressure adjusting device according to the present invention.
상기한 머플러(10)는 종래의 일반적인 머플러에서와 같이 소정공간의 공명실을 갖는 통형상으로 형성되고, 그 일측으로는 배기 파이프의 도중에 플랜지결합되기 위한 연결단(12)이 소정의 길이로 형성된다. 상기 연결단(12)의 전방 끝단에는 플랜지(14)가 형성된다.The muffler 10 is formed in a tubular shape having a resonance chamber of a predetermined space as in the conventional general muffler, and one side thereof has a connection end 12 formed to have a predetermined length for flange coupling in the middle of the exhaust pipe. do. A flange 14 is formed at the front end of the connecting end 12.
상기한 배압조절장치(20)는 상기한 연결단(12)의 도중에 마련되어 상기 머플러(10)로 유입되는 배기가스가 통과되는 단면적의 크기를 가변하기 위한 것으로, 상기 연결단(12)의 도중에 후설할 고정통(30)과 회전통(40)이 수용되어 상기 회전통(40)의 회전각도에 따라서 배기가스가 통과되는 연결단(12)의 단면적의 크기가 가변되도록 형성된 것이다.The back pressure adjusting device 20 is provided in the middle of the connecting end 12 to vary the size of the cross-sectional area through which the exhaust gas flowing into the muffler 10 passes, and is settled in the middle of the connecting end 12. The fixed cylinder 30 and the rotary cylinder 40 are accommodated so that the size of the cross-sectional area of the connection end 12 through which the exhaust gas is passed depends on the rotation angle of the rotary cylinder 40.
상기한 회전통(40)은 배기가스가 머플러(10)로 유입되는 연결단(12)의 도중에 수용되어, 그 내부에 이중으로 수용되는 고정통(30)과 함께 머플러(10) 내부로 유입되는 배기가스의 배압이 조절되도록 하기 위한 것이다.The rotary cylinder 40 is accommodated in the middle of the connecting end 12 through which the exhaust gas flows into the muffler 10, and is introduced into the muffler 10 together with the fixed cylinder 30 accommodated therein. The back pressure of the exhaust gas is to be adjusted.
이를 위해, 상기한 고정통(30)과 회전통(40)의 도중에는 다수의 소공(32,42)들이 형성된다.To this end, a plurality of small holes 32 and 42 are formed in the middle of the fixed cylinder 30 and the rotary cylinder 40.
상기 고정통(30)은 회전통(40)의 직경보다 작은 직경으로 형성되어 회전통(40)의 내측에 위치되고, 상기 회전통(40)의 외주연 일측에는 구동모터(50)의 기어와 맞물리기 위한 종동기어(46)가 소정구간에 걸쳐서 형성된다.The fixed cylinder 30 is formed in a diameter smaller than the diameter of the rotary cylinder 40 is located inside the rotary cylinder 40, the outer peripheral side of the rotary cylinder 40 and the gear of the drive motor 50 A driven gear 46 for engaging is formed over a predetermined section.
고정통(30)과 회전통(40)의 전방단에는 상기 연결단(12)의 내경과의 직경차이로 형성된 간격(G)으로 배기가스가 유입되는 것이 방지되도록 하며, 상기 연결단(12)의 내경측에 장착된 상태가 유지되도록 하기 위한 장착부(34,44)가 형성된다.The front end of the fixed cylinder 30 and the rotary cylinder 40 to prevent the exhaust gas flow into the gap (G) formed by the diameter difference between the inner diameter of the connection end 12, the connection end 12 Mounting parts 34 and 44 are formed to maintain the mounted state on the inner diameter side of the.
상기 장착부(34,44)는 각각 외측으로 원판형상으로 확장되어 플랜지(14)의 전방측에 위치되는 것으로, 상기 고정통(30)의 장착부(34)는 상기 플랜지(14)에 고정장착되고, 회전통(40)의 장착부(44)는 상기 플랜지(14)와 고정통 장착부(34)의 사이에서 회동이 가능하도록 장착된다. 이를 위해 상기 고정통 장착부(34)의 외측단은 상기 플랜지(14)를 향해 내측으로 오므라들게 형성되므로서 상기 회전통 장착부(44)가 중심을 유지한 채로 회동될 수 있도록 안내하는 역할을 하게 된다.The mounting portions 34 and 44 extend in a disc shape to the outside, respectively, and are located at the front side of the flange 14, and the mounting portion 34 of the fixing cylinder 30 is fixedly mounted to the flange 14, The mounting portion 44 of the rotary cylinder 40 is mounted to be rotatable between the flange 14 and the fixed cylinder mounting portion 34. To this end, the outer end of the fixed cylinder mounting portion 34 is formed to retract inward toward the flange 14 to serve to guide the rotating cylinder mounting portion 44 to be rotated while maintaining its center. .
상기한 회전통(40)의 외주연에 마련된 종동기어(46)가 위치되는 측에 머플러 전방 연결단(12)의 일측면으로는 상기 종동기어(46)를 회전시키기 위한 구동모터(50)가 형성되고, 상기 종동기어(46)와 맞물리는 기어(52)가 형성된다.On one side of the muffler front connection end 12 on the side where the driven gear 46 provided on the outer circumference of the rotating cylinder 40 is driven, the drive motor 50 for rotating the driven gear 46 is provided. And a gear 52 engaged with the driven gear 46.
상기한 연결단(12)의 일측에는 상기 구동모터(50)를 수용하기 위한 케이스(54)가 돌출형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a case 54 for accommodating the driving motor 50 is formed on one side of the connection end 12.
상기한 구동모터(50)는 정역회전이 가능한 것으로, 상기 구동모터(50)는 엔진의 운전영역에 따라서 회전방향 및 회전각도가 조절되도록 설정된 제어부(60)에 연결된다.The drive motor 50 is capable of forward and reverse rotation, the drive motor 50 is connected to the control unit 60 is set to adjust the rotation direction and the rotation angle in accordance with the operating region of the engine.
이하, 본 발명에 의해 형성된 머플러 배압 조절장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operating state of the muffler back pressure control device formed by the present invention will be described.
엔진이 시동되어 배기계를 통해 배출되는 배기가스는 배기 파이프를 통해서 머플러(10) 측으로 유도된다.The exhaust gas discharged through the exhaust system by starting the engine is guided to the muffler 10 side through the exhaust pipe.
이 때, 상기한 제어부(60)에서는 엔진의 운전영역변화에 따라서 상기한 구동모터(50)의 회전방향 및 회전각도를 제어하게 된다. 즉, 엔진이 저속으로 운전되는 경우에는 머플러(10) 내의 배압이 높아지도록 상기한 고정통(30)과 회전통(40)의 소공(32,42)이 서로 엇갈리도록 작동된다. 엔진이 고속으로 운전되는 경우에는 머플러(10) 내의 배압이 낮아지도록 상기한 고정통(30)과 회전통(40)의 소공(32,42)이 서로 일치되는 방향으로 회전되도록 작동된다.At this time, the control unit 60 controls the rotation direction and the rotation angle of the drive motor 50 according to the change in the operating region of the engine. That is, when the engine is operated at a low speed, the fixed cylinder 30 and the small holes 32 and 42 of the rotary cylinder 40 are operated so that the back pressure in the muffler 10 is increased. When the engine is operated at a high speed, the fixed cylinder 30 and the small holes 32 and 42 of the rotary cylinder 40 are rotated in a direction coincident with each other so that the back pressure in the muffler 10 is lowered.
상기와 같이 엔진의 운전영역에 따라서 상기 머플러(10)의 입구가 되는 상기 연결단(12)의 단면적이 가변되므로서, 머플러(10)의 배압이 높아지거나 낮아지게 되는 것이다.As described above, since the cross-sectional area of the connection end 12 which is the inlet of the muffler 10 varies according to the operating region of the engine, the back pressure of the muffler 10 is increased or decreased.
따라서 엔진이 저속운전영역에서 운전되는 경우에는 배압을 크게 조절되어 소음이 감쇄되고, 엔진이 고속운전영역에서 운전되는 경우에는 머플러 내부의 배압이 낮아지도록 하여 엔진의 출력이 향상되게 된다.Therefore, when the engine is operated in the low speed operation region, the back pressure is greatly adjusted to reduce noise, and when the engine is operated in the high speed operation region, the back pressure inside the muffler is lowered to improve the output of the engine.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 엔진의 운전영역의 변화에 머플러로 입력되는 배기가스의 배압이 조절되므로서, 엔진이 저속운전영역에서 운전되는 경우에는 배압을 크게 하여 소음이 감쇄되도록 하고, 엔진이 고속운전영역에서 운전되는 경우에는 머플러 내부의 배압이 낮아지도록 하여 엔진의 출력이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention configured as described above, the back pressure of the exhaust gas input to the muffler to the change of the operating region of the engine is adjusted, so that when the engine is operated in the low speed operating region, the back pressure is increased to reduce the noise, When the engine is operated in the high speed operating area, the back pressure inside the muffler is lowered, which is a great advantage of improving the output of the engine.
도 1은 본 발명에 의해 구성되는 머플러 배압조절장치의 구성도.1 is a block diagram of a muffler back pressure control device configured by the present invention.
도 2는 본 발명의 주요부품을 도시한 도면.Figure 2 shows the main parts of the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 머플러 배압조절장치의 작동상태도.Figure 3 is an operating state of the muffler back pressure control device according to the present invention.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 머플러 12 : 연결단10: muffler 12: connection end
14 : 플랜지 20 : 배압조절장치14: flange 20: back pressure control device
30 : 고정통 32 : 소공30: fixed cylinder 32: hole
34 : 장착부 40 : 회전통34: mounting portion 40: rotary cylinder
42 : 소공 44 : 장착부42: hole 44: mounting portion
46 : 종동기어 50 : 구동모터46: driven gear 50: drive motor
42 : 구동기어 60 : 제어부42: drive gear 60: control unit
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