KR100756623B1 - 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치에 관한 것으로서 종래에는 엔진의 실린더 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시키지 못함에 따라 그 소음이 차 실내에서 그대로 인지되므로 탑승자의 승차감이 떨어진다.

따라서 본 발명은 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(110) 일부위에는 내부통로(103)와 통하는 넥크연결공(111)을 형성하고, 상기 넥크연결공(111)이 있는 주벽(110)에는 제1소음유입공(411)이 구비된 넥크(410)가 상기 넥크연결공(111)에 결합되는 제1 헬름홀츠공명기(400)를 부착하여 설치하며, 상기 에어인테이크 덕트(100)의 입구(101) 쪽 내부 일측에는 내부통로(103)와 통하는 제2소음유입공 (511)이 있는 넥크(510)가 형성된 제2 헬름홀츠공명기(500)를 일체로 형성하여 된 것으로서 이러한 본 발명은 엔진의 실린더에서 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음이 에어클리너(200)를 통해 에어인테이크 덕트(100)로 유입된 이후에는 에어인테이크 덕트(100)에 설치된 제1 헬흠홀츠공명기(400)와 제2 헬름홀츠공명기(500)에 의해 모두 상쇄되므로서 차량의 실내에서는 엔진의 실린더 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음을 인지할 수 없어 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 것이다.

엔진, 소음방지, 에어인테이크 덕트, 제1,2 헬름홀츠공명기

Description

자동차 엔진의 흡기소음 저감장치{Reduction structure of an engin intake for an automobile}

도 1 은 일반적인 엔진의 흡기장치를 도시한 도면

도 2 는 본 발명에 따른 엔진의 흡기소음 방지구조를 예시한요부 분리사시도

도 3 은 본 발명에 따라 에어인테이크 덕트에 제1 헬름헬츠공명기가 설치된 상태의 요부 단면도

도 4 는 본 발명에 따라 에어인테이크 덕트에 제2 헬름홀츠공명기가 일체로 형성된 상태를 예시한 요부 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 에어인테이크 덕트 101 : 입구

102 : 출구 103 : 내부통로

110 : 주벽 111 : 넥크연결공

112 : 리벳공 200 : 에어클리너

400,500 : 제1,2 헬름홀츠공명기 410, 510 : 넥크

411 : 제1소음유입공 420 : 브라켓

421 : 체결공 430, 530 : 리브

511 : 제2소음유입공

본 발명은 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치에 관한 것으로서 더욱 상세히는 엔진에 에어를 공급하는 안내통로인 덕트에 헬름홀츠공명기를 설치하여 엔진의 실린더에서 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 맥동소음을 저감시켜 차내의 탑승자에게는 소음이 전달되지 않도록 하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 사용되는 엔진은 내연기관이며, 작동방식에 따라 주로 2행정사이클기관과 4행정사이클기관으로 구분되는 것으로 2행정사이클기관은 크랭크축이 1회전마다 폭발이 일어나서 비교적 출력이 크고 회전이 원활하기는 하나 저속회전에서는 흡기,배기가 완전히 행하여지지 않아 회전이 불안정하고 연료 경제성이 낮아 승용차에는 거의 사용되지 않는다.

그리고 4행정사이클기관은 2회전마다 1회의 폭발이 일어나므로 회전력의 균일을 기하고, 진동방지를 위해 2,4,6,8,12기통 등과 같이 실린더수를 늘려야 하나 저속회전이 비교적 안정되고, 연료 경제면에서 2행정사이클기관 보다 유리하여 자동차용으로 가장 일반적인 것이다.

또한 내연기관은 사용연료에 따라 가솔린엔젠, 디젤엔진으로 나누어지며, 승용차는 고성능이고, 소음과 진동이 적은 가솔린엔진을 주로 사용하며, 트럭이나 버스에서는 디젤엔진을 주로 사용하나 근래에는 에너지절약 차원에서 디젤엔진을 장 착한 승용차도 생산한다.

또한 엔진의 실린더안에 에어 또는 혼합기를 유도하는 부품군을 흡기장치, 연소가스를 배출하기 위한 부품군을 배기장치라고 하는데 자동차의 흡기장치는 실린더안으로 흡입하는 에어속에 함유된 미세한 먼지를 제거하는 에어클리너와 연료와 에어를 적정비율로 혼합하는 스로틀바디 및 혼합기를 저장하는 서지탱크와 각각의 실린더내로 혼합기를 분배시키는 흡기 매니홀드 및 그들을 연결시켜 주는 흡기덕트 등으로 이루어져 있고, 배기장치는 각 실린더에서 배출되는 연소가스를 끌어모으는 배기매니홀드와 배기를 차량뒷쪽의 배출구로 유도하는 배기관 및 배기소음을 저하시키는 소음기로서 구성된다.

한편 자동차의 소음은 엔진의 흡기 또는 배기 계통으로 부터 발생되는 소음이 주류를 이루는데 배기 계통의 소음은 배기가스의 배출시 생성되는 것이므로 배기머플러를 이용하여 해소할 수 있지만 흡기 계통의 소음은 엔진의 흡기밸브가 주기적으로 개폐될때 밸브의 마찰음이나 연소실 내부의 높은 압력에 의하여 발생된다.

특히 엔진의 흡기밸브가 닫혀질때 유체의 운동에너지는 압력에너지로 변환되면서 커다란 종파가 발생되어 이로인한 소음이 발생되는데 종래 엔진의 흡기장치는 도 1에서 도시한 바와같이 외부의 에어가 에어인테이크 덕트(10)로 유입된후 에어클리너(20)로 들어가 상기 에어클리너(20)에서 에어를 여과시켜 깨끗한 에어만을 엔진(30)으로 공급하는 구조로서 흡기밸브가 닫혀질때 발생된 소음이 에어클리너(20)를 거칠때 약간 상쇄될뿐 나머지 소음은 그대로 에어인테이크 덕트(10)로 유 입된후 전량 외부로 발산되어 차체를 공진시킴으로서 차 실내에서 소음이 그대로 인지되므로 탑승자에게 불쾌감을 주어 승차감이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시켜 차 실내로는 소음이 전달되지 못하도록 하여 탑승자의 승차감이 향상되도록 한 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 에어인테이크 덕트의 주벽 일부위에는 내부 통로와 통하는 넥크연결공을 형성하고, 상기 넥크연결공이 있는 주벽에는 제1소음유입공이 구비된 넥크가 상기 넥크연결공에 결합되는 제1 헬름홀츠공명기를 부착하여 설치하며, 상기 에어인테이크 덕트의 입구쪽 내부 일측에는 내부 통로와 통하는 제2소음유입공이 있는 넥크가 형성된 제2 헬름홀츠공명기를 일체로 형성하므로서 달성된다.

이와 같은 본 발명은 엔진의 실린더에서 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음이 에어크리너를 통해 덕트로 유입되면 일부는 제1 헬름헬츠공명기에 의해 상쇄되고, 다른 일부는 제2 헬름헬츠공명기에 의해 상쇄되어 차 실내에서는 소음을 인지할 수 없어 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있도록 하므로서 상기목적을 효과적으로 달성할수 있다.

이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 소음 저감장치를 예시한 요부 분리 사시도이고, 도 3 은 본 발명에 따라 에어인테이크 덕트에 제1 헬름헬츠가 설치된 상태를 예시한 요부 단면도이며, 도 4 는 본 발명에 따라 에어인테이크 덕트에 제2 헬름헬츠공명기가 일체로 형성된 것을 예시한 요부 단면도이다.

이와같이 구성된 본 발명은 입구(101)와 출구(102)가 구비된 에어인테이크 덕트(100); 상기 에어인테이크 덕트(100)에서 공급되는 에어를 여과하여 엔진으로 공급하는 에어클리너(200); 로 자동차 흡기계를 구성함에 있어서, 상기 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(110) 일부위에는 내부통로(103)와 통하는 넥크연결공(111)을 형성한다.

그리고 상기 넥크연결공(111)이 있는 주벽(110)에는 제1소음유입공(411)이 구비된 넥크(410)가 상기 넥크연결공(111)에 결합되는 제1 헬름홀츠공명기(400)를 부착하여 설치한다.

또한 상기 에어인테이크 덕트(100)의 입구(101) 쪽 내부 일측에는 내부 통로(103)와 통하는 제2소음유입공(511)이 있는 넥크(510)가 형성된 제2 헬름홀츠공명기(500)를 일체로 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 외부의 에어가 에어인테이크 덕트(100)의 입구(101)로 들어간후 출구(102)를 통해 에어클리너(200)속으로 들어가 미세먼지를 걸러서 깨끗한 에어만을 엔진(도면중 미도시)으로 공급하도록 흡기장치를 설치하는 것은 종래와 마찬가지이다.

그러나 본 발명에서의 특징은 엔진의 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음이 에어클리너(200)를 거친후 에어인테이크 덕트(100)로 유입되면 그 소음이 대부분 상쇄되어 차량의 실내에서는 이 소음을 인지하지 못하도록 하므로서 탑승자의 승차감을 향상시키도록 한 것이다.

이와같은 본 발명은 도 2 내지 도 4에서 예시한 바와같이 에어인테이크 덕트(100)에 제1 헬름헬츠공명기(400)와 제2 헬름헬츠공명기(500)를 설치하여 소음이 에어인테이크 덕트(100)내로 유입되면 이를 제1 헬름헬츠공명기(400)와 제2 헬름헬츠공명기(500)가 각각 나누어 상쇄시키므로서 소음이 외부로는 새어나가지를 않는다.

즉, 상기 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(110)에는 내부통로(103)와 통하는 넥크연결공(111)을 형성하고, 상기 넥크연결공(111)이 형성된 주벽(110)에는 제1 헬름헬츠공명기(400)를 설치하는데 상기 제1 헬름헬츠공명기(400)에는 제1소음유입공(411)이 있는 넥크(410)가 돌출되어 있으므로 상기 제1 헬름헬츠공명기(400)를 설치할 때에는 상기 넥크(410)가 넥크연결공(111)속으로 끼워지도록 설치한다.

이처럼 제1 헬름헬츠공명기(400)의 넥크(410)를 에어인테이크 덕트(100)에 형성된 넥크연결공(111)속으로 끼워 제1 헬름헬츠공명기(400)를 에어인테이크 덕트(400)의 주벽(110)에 밀착시키면 상기 제1 헬름헬츠공명기(400)의 테두리 양쪽에 설치된 브라켓(420)에 형성되어 있는 체결공(421)과 에어인테이크 덕트(100)의 주 벽(110)에 형성된 리벳공(112)이 서로 일치된 상태를 유지한다.

이후 상기 체결공(421)과 리벳공(112)에 관통되게 리벳을 체결하면 상기 제1헬름헬츠공명기(400)는 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(110)에 견고하게 설치된 상태를 유지한다.

그리고 본 발명은 제1 헬름헬츠공명기(400)이외에 제2 헬름헬츠공명기(500)를 설치하는데 상기 제2 헬름헬츠공명기(500)는 제1 헬름헬츠공명기(400)와는 달리 별도로 설치하는 것이 아니고, 에어인테이크 덕트(100)의 입구(101)쪽 내부 일측에 는 내부통로(103)와 통하도록 제2소음유입공(511)이 있는 넥크(510)가 형성된 제2 헬름헬츠공명기(500)를 에어인테이크 덕트(100)와 일체로 형성하는 것이다.

따라서 엔진의 실린더에서 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음이 에어클리너(200)를 거친후 에어인테이크 덕트(100)로 유입되면 내부통로(103)를 따라 이동되다가 일부는 넥크연결공(111)을 통해 제1소음유입공(411)을 거쳐 제1 헬름헬츠공명기(400)속으로 들어가 상쇄되는 것이고, 다른 일부는 내부통로(103)를 따라 넥크(510)의 제2소음유입공(511)을 통해 제2 헬름헬츠공명기(500)속으로 들어가 상쇄되는 것이므로 소음이 에어인테이크덕트(100)의 입구(101)로는 새어나가지를 않아 차 실내에서는 이로인한 소음을 인지할 수 없는 것이다.

또한 본 발명은 제1 헬름헬츠공명기(400)와 제2 헬름헬츠공명기(500)내에 각각 리브(430)(530)가 형성되어 있으므로 강도가 그만큼 강하여 장기간동안 사용하면서 외부에서 충격이 가해지더라도 제1 헬름헬츠공명기(400)와 제2 헬름헬츠공명기(500)가 파손되거나 변형될 우려가 적다.

그리고 상기 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(110)에 형성된 넥크연결공(111)의 외주면과 제1 헬름홀츠공명기(400)의 넥크(410) 사이에는 스펀지(600)를 설치한 것으로 이는 스폰지(600)가 재질 특성상 소음을 흡수하는 기능과 밀폐를 시키는 기능을 가지고 있으므로 소음이 더욱 저감될 수 있는 것이고, 아울러 스펀지(600)로 인하여 소음이 제1 헬름홀츠공명기(400)의 넥크(410)와 에어인테이크 덕트(100)에 형성된 넥크연결공(111)사이의 틈새로 빠져나갈 우려가 없다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있으며, 상기 실시 예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

이상에서와 같이 본 발명은 에어인테이크 덕트에 제1,2 헬름홀츠공명기를 설치하여 엔진의 흡기밸브가 닫혀질때 발생되는 소음을 제1,2 헬름홀츠공명기가 흡수하여 상쇄시키므로서 차 실내에서는 그 소음이 인지되지 않아 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 입구(101)와 출구(102)가 구비되며, 주벽(110)의 일부위에는 내부통로(103)와 통하는 넥크연결공(111)이 형성되고, 상기 주벽(110)에는 제1소음유입공(411)이 구비된 넥크(410)가 상기 넥크연결공(111)에 결합되도록 제1 헬름홀츠공명기(400)가 설치되며, 상기 입구(101)쪽 내부 일측에는 내부통로(103)와 통하도록 제2소음유입공(511)이 있는 넥크(510)가 구비된 제2 헬름홀츠공명기(500)가 일체로 형성된 에어인테이크 덕트(100);

   상기 에어인테이크 덕트(100)에서 공급되는 에어를 여과하여 엔진으로 공급하는 에어클리너(200);로 자동차 흡기장치를 구성함에 있어서,

   상기 제1,2 헬름홀츠공명기(400)(500) 내부에는 각각의 리브(430)(530)를 형성하고, 상기 제1 헬름홀츠공명기(400)의 테두리 양쪽에는 체결공(421)이 구비된 브라켓(420)을 형성하며,

   상기 에어인테이크 덕트(100)의 주벽(410)에는 상기 체결공(421)과 일치되는 부위에 리벳공(112)을 형성하여 제1 헬름홀츠공명기(400)를 리벳으로 체결토록 한 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 넥크연결공(111)의 외주면과 제1 헬름홀츠공명기(400)의 넥크(410) 사이에는 소음흡수를 겸한 밀폐부재로 스펀지(600)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡기소음 저감장치.

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