KR100901599B1 - 자동차의 흡기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 흡기 시스템에 관한 것으로서, 쓰로틀 바디를 통해 유입되는 흡입 공기를 필터링 하는 에어 클리너와; 상기 에어 클리너와 흡기 매니폴드 사이에 마련되어 상기 에어 클리너에서 필터링된 흡입 공기를 상기 흡기 매니폴드로 안내하며, 플라스틱 재질로 사출 제작되는 에어 덕트와; 상기 에어 덕트 성형시 인서트되어 상기 에어 덕트에 결합된 부직포를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 고가의 종래의 어쿠어스틱 덕트를 이용하지 않고 부직포로 흡기 토출음을 저감시킬 수 있으므로 제조 원가가 상당히 저감될 뿐만 아니라, 어쿠어스틱 덕트 이용시 부가적으로 필요하였던 PVC 비닐 커버와 핫 멜트 및 스트랩 등의 각종 부품이 삭제됨에 따라 조립 공정이 축소될 수 있다.

Description

자동차의 흡기 시스템 {INTAKE SYSTEM OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 흡기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 에어 덕트에 부직포를 마련함으로써 흡기 토출음을 저감시킬 수 있는 자동차의 흡기 시스템에 관한 것이다.
내연기관의 대표적인 예로 들 수 있는 자동차 엔진은 통상 4싸이클로 이루어지며, 실린더 내에서 승하강되는 피스톤의 반복 작용에 의해 부압을 형성하여 외부 공기를 흡입하고, 상기 공기가 흡입된 연소실로 연료를 분사하여 적정의 혼합기를 만든 후, 이를 점화시켜 엔진을 구동하게 된다.
여기서, 흡입 공기는 피스톤이 흡입 행정을 위해 하강할 때 흡기 밸브가 열려짐으로써 흡기 시스템을 통해 유입된다.
종래의 흡기 시스템은, 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입 공기를 필터링하는 에어 클리너(120)와, 에어 클리너(120)와 흡기 포트가 형성된 흡기 매니폴드(미도시) 사이에 마련되어 에어 클리너(120)를 통과한 흡입 공기를 안내하는 에어 덕트(101)를 포함하여 이루어진다.
이러한 구성에 의하여, 흡기 매니폴드로 유입된 흡입 공기는 엔진의 회전으 로 인한 흡기 밸브의 개폐 작용으로 공기가 팽창 및 압축되면서 흡기 맥동이 발생하고, 이러한 흡기 맥동으로 인하여 흡기 소음이 발생하는 바, 특히 이 흡기 소음은 차체 또는 차실 내의 공간을 통해 증폭되어 공진 소음을 일으킨다.
이에, 종래의 흡기 시스템은 흡기 소음을 저감시키기 위해 특정 주파수의 흡기 토출음을 저감하는 레조네이터(RESONATOR, 170)를 포함하여 이루어진다.
레조네이터(170)는 에어 덕트(101)에 연결되어 특정 주파수의 토출음을 저감하는 기능을 하는데, 소정 크기의 부피를 가지는 레조네이터 몸체(160)와, 레조네이터 몸체(160)의 일측에 에어 덕트(101)와 연통되게 형성된 네크부(165)로 구성된다.
레조네이터 몸체(160)에는 차체에 레조네이터(170)를 장착하기 위한 플랜지(161)가 레조네이터 몸체(160)로부터 연장 형성되어 있으며, 이 플랜지(161)에 와셔(162) 및 볼트(미도시)가 끼워짐으로써 레조네이터(170)가 차체에 장착되는 것이다. 한편, 레조네이터(170)를 차체에 장착할 때 인슐레이터(INSULATOR, 미도시)를 설치함으로써 진동에 의한 소음을 저감시킨다.
네크부(165)의 둘레에는 에어 덕트(101)와 결합되는 마운팅부(M)와 기밀되기 위한 씰링 부재(미도시)가 마련된다.
그런데, 종래의 자동차의 흡기 시스템의 에어 덕트(101)는 길이를 길게 하여 흡입 공기의 경로가 우회되도록 마련됨에 따라 흡기 토출음을 저감하는데 한계가 있었다.
이를 개선하기 위해, 에어 덕트의 일부는 PP 재질로 블로우 성형된 일반 덕 트를 사용하고, 나머지는 나일론 재질의 어쿠어스틱 덕트(ACOUSTIC DUCT)를 일반 덕트와 연결하여 흡기 토출음을 저감시키곤 하였다.
그런데, 어쿠어스틱 덕트를 적용할 경우 어쿠어스틱 덕트가 고가이고, 일반 덕트와의 씰링을 위한 PVC 비닐 커버와 핫 멜트 및 스트랩 등의 각종 부품이 별도로 필요하므로, 전체적으로 제조 원가가 상승되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 흡기 토출음을 저감시키는 성능이 향상될 뿐만 아니라, 제조 원가를 저감할 수 있는 자동차의 흡기 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 자동차의 흡기 시스템에 있어서, 흡입 공기를 필터링 하는 에어 클리너와; 상기 에어 클리너와 흡기 매니폴드 사이에 마련되어 상기 에어 클리너에서 필터링된 흡입 공기를 상기 흡기 매니폴드로 안내하며, 플라스틱 재질로 사출 제작되는 에어 덕트와; 상기 에어 덕트 성형시 인서트되어 상기 에어 덕트에 결합된 부직포에 의해 달성된다.
여기서, 상기 에어 덕트는 직선 형상으로 이루어져 상단이 상기 에어 클리너와 연통되고, 저면에 상기 부직포가 결합된 에어 덕트 몸체와; 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 상기 에어 덕트 몸체와 일체로 마련되며, 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 형성된 좌측 연통부 및 우측 연통부와 연통되는 레조네이터와; 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 관통 형성되어 상기 레조네이터와 연결되는 네크부를 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 에어 덕트 몸체는 상기 에어 클리너와 결합되고 폭이 일정한 상단 직선부와, 상기 상단 직선부로부터 연장되어 아래로 갈수록 폭이 넓어지면서 상기 레조네이터를 향해 경사진 하단 직선부로 구성되는 상부 덕트 몸체와; 상기 상부 덕트 몸체의 하측에 마련되며, 상기 상부 덕트 몸체의 상단 직선부와 맞닿아 결 합되고 저면에 상기 부직포가 결합된 상단 직선부와, 상기 상부 덕트 몸체의 상단 직선부와 맞닿아 결합되는 하단 직선부로 구성되는 하부 덕트 몸체를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 에어 덕트 몸체의 저면 내측에는 흡기 토출음을 각각 상기 좌측 연통부 및 상기 우측 연통부로 안내하는 좌측 안내 격벽 및 우측 안내 격벽이 형성된 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고가의 종래의 어쿠어스틱 덕트를 이용하지 않고 부직포로 흡기 토출음을 저감시킬 수 있으므로 제조 원가가 상당히 저감될 뿐만 아니라, 어쿠어스틱 덕트 이용시 부가적으로 필요하였던 PVC 비닐 커버와 핫 멜트 및 스트랩 등의 각종 부품이 삭제됨에 따라 조립 공정이 축소되는 자동차의 흡기 시스템이 제공된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 흡기 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 에어 덕트를 A 방향에서 본 상태를 도시한 평면 투시도이고, 도 3은 도 1의 에어 덕트를 B 방향에서 본 상태를 도시한 측면도이고, 도 4는 도 1의 에어 덕트를 C 방향에서 본 상태를 도시한 저면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 흡기 시스템은 흡기 공기(화살표 참조)가 필터링되는 에어 클리너(20)와, 에어 클리너(20)와 흡기 포트가 형성된 흡기 매니폴드(미도시) 사이에 마련되어 에어 클리너(20)에서 필터링된 흡입 공기를 흡기 매니폴드로 안내하는 에어 덕트(1)와, 에어 덕트(1)가 사출 제작될 때 인서트되어 에어 덕트(1)에 일체로 결합된 부직포(70)를 포함하여 이루어진다.
에어 클리너(20)의 내부에는 부직포로 이루어진 필터가 마련되어 흡기 공기에 포함된 각종 이물질이 필터링될 수 있다.
에어 덕트(1)는 소정의 부피가 형성된 에어 덕트 몸체(30)와, 에어 덕트 몸체(30)와 일체로 마련되어 특정 주파수의 흡기 토출음을 저감하는 레조네이터(RESONATOR, 60)와, 에어 덕트 몸체(30)에 일체로 결합되어 레조네이터(60)와 연결되기 위한 네크부(57)를 포함하여 이루어진다.
에어 덕트 몸체(30)는 상부 덕트 몸체(40)와 하부 덕트 몸체(50)로 서로 분리 사출 제작된 후 융착시켜 일체화된다. 이 때, 에어 덕트 몸체(30)는 곡선 형상으로 이루어진 종래의 에어 덕트(101)와는 달리 직선 형상으로 이루어지는데, 이에 의해 흡입 공기가 우회하지 않으므로 흡기 저항이 작아져 동력 성능이 향상되는 이점이 있다.
상부 덕트 몸체(40)는 상단이 에어 클리너(20)와 결합되며 폭이 일정한 상단 직선부(41)와, 상단 직선부(41)로부터 연장되어 아래로 갈수록 폭이 넓어지며 레조네이터(60)를 향해 경사진 형상으로 이루어진 하단 직선부(42)로 구성된다.
또한, 하부 덕트 몸체(50)는 상단이 에어 클리너(20)와 결합되며 폭이 일정한 상단 직선부(51)와, 상단 직선부(51)로부터 연장되어 아래로 갈수록 폭이 넓어지며 레조네이터(60)를 향해 경사진 형상으로 이루어진 하단 직선부(52)로 구성된 다. 이에, 하부 덕트 몸체(50)의 상단 직선부(51)가 상부 덕트 몸체(40)의 상단 직선부(41)와 맞닿아 융착 결합되고, 하부 덕트 몸체(50)의 하단 직선부(52)가 상부 덕트 몸체(40)의 하단 직선부(42)와 맞닿아 융착 결합됨으로써, 에어 덕트 몸체(30)의 부피가 형성된다.
이와 같이, 각 하단 직선부(42, 52)가 레조네이터(60)를 향해 경사짐으로써 레조네이터(60)로 흡기 소음이 원활히 안내되어 튜닝될 수 있다.
하부 덕트 몸체(50)의 상단 직선부(51)의 저면에는 부직포(70)의 양측이 안착되기 위한 안착부(53)가 형성되어 있다.
하부 덕트 몸체(50)의 하단 직선부(52)의 저면에는 레조네이터(60)와 연통되는 좌측 연통부(55) 및 우측 연통부(56)가 형성되어 있고, 레조네이터(60)와 연결되는 네크부(57)가 관통 형성되어 있다.
좌측 연통부(55) 및 우측 연통부(56)는 에어 덕트 몸체(30)로 유입되는 흡기 토출음이 레조네이터(60)로 유입되어 튜닝되기 위한 통로이다. 이 때, 하부 덕트 몸체(50)의 저면 내측에는 좌측 연통부(55) 및 우측 연통부(56)와 각각 인접한 위치에 좌측 안내 격벽(65) 및 우측 안내 격벽(66)이 형성되어 있다.
좌측 안내 격벽(65)과 우측 안내 격벽(66)은 에어 덕트 몸체(30)로 유입되는 흡기 소음을 각각 좌측 연통부(55) 및 우측 연통부(56)로 안내하는 역할을 하여 레조네이터(60)의 튜닝 성능을 향상시킬 수 있다.
네크부(57)는 에어 덕트 몸체(30)와 레조네이터(60)가 연결되도록 에어 덕트 몸체(30)에 관통 형성되어 있는데, 에어 덕트(101)에 삽입되는 구조로 이루어진 종 래의 레조네이터(170)의 네크부(165)와는 달리 별도의 씰링 부재가 필요없으므로 부품이 삭감되므로 제조 원가가 저감될 뿐만 아니라, 씰링 부재의 노화에 의한 리크(LEAK)가 발생하지 않게 된다.
레조네이터(60)는 에어 덕트 몸체(30)와 일체로 융착 결합되며, 소정 크기의 부피가 형성되어 특정 주파수의 토출음을 저감하는 기능을 한다. 여기서, 레조네이터(60)는 플라스틱 재질로 사출 제작되어 에어 덕트 몸체(30)의 하부 덕트 몸체(50)에 융착되어 에어 덕트 몸체(30)와 일체 결합된다. 한편, 레조네이터(60)는 부직포(70)와 함께 흡기 토출음을 저감함으로써 부직포만이 적용된 사양에 비해 흡기 토출음을 저감시키는 효과가 더욱 탁월하다.
보다 자세히 설명하자면, 흡기 매니폴드로 유입된 흡입 공기는 엔진의 회전으로 인한 흡기 밸브의 개폐 작용으로 공기가 팽창 및 압축되면서 흡기 맥동이 발생하고, 이러한 흡기 맥동으로 인하여 흡기 소음이 발생하는 바, 특히 이 흡기 소음은 차체 또는 차실 내의 공간을 통해 증폭되어 공진 소음을 일으킨다. 이에, 흡기 시스템에는 흡기 소음을 저감시키기 위한 레조네이터(60)가 구비되는데, 본 실시예에서는 레조네이터(60)가 에어 덕트 몸체(30)와 일체로 구성됨에 따라 레조네이터(60)를 차체에 별도로 마운팅 할 필요가 없으므로, 종래에 레조네이터(170)를 차체에 마운팅하기 위해 필요했던 볼트, 와셔, 인슐레이터, 씰링 부재 등의 많은 부품이 삭제되므로 제조 원가가 저감되는 효과가 있다. 또한, 상기 부품들이 삭제됨에 따라 중량이 저감되는 흡기 시스템을 구현할 수 있다.
부직포(70)는 에어 클리너(20)에서 필터링된 흡기의 토출음을 저감하는 기능 을 한다. 부직포(70)는 플라스틱 재질의 에어 덕트 몸체(30)의 하부 덕트 몸체(50)를 사출 제작할 때 금형에 미리 인서트되어 하부 덕트 몸체(50)와 일체로 사출된다. 이에, 하부 덕트 몸체(50)에 부직포(70)를 별도로 조립할 필요가 없으므로 작업이 간편한 장점이 있다. 한편, 부직포(70)가 하부 덕트 몸체(50)의 저면에 성형되어 있기 때문에 먼지 등의 이물질이 쌓이는 것이 잘 보이지 않으므로 미관이 수려한 이점이 있다.
여기서, 부직포(70)의 크기는 튜닝하고자 하는 주파수 대역에 맞게 설정하는데, 이와 같이 원하는 주파수 대역에 맞추어 부직포(70)의 크기만을 조절하여 튜닝할 수 있으므로, 다른 튜닝 부품으로 튜닝하는 것에 비해 개발 시간이 매우 단축될 수 있는 이점이 있다. 또한, 고가의 종래의 어쿠어스틱 덕트를 이용하지 않고 부직포(70)로 흡기 토출음을 저감시킬 수 있으므로 제조 원가가 상당히 저감될 뿐만 아니라, 어쿠어스틱 덕트 이용시 부가적으로 필요하였던 PVC 비닐 커버와 핫 멜트 및 스트랩 등의 각종 부품이 삭제됨에 따라 조립 공정이 축소되는 이점이 있다.
전술한 실시예의 부직포는 직선 형상의 에어 덕트 몸체와 일체로 사출 성형되나, 부직포를 인서트할 수 있는 플라스틱 사출품이라면 종래와 같이 곡선 형상의 에어 덕트에 일체로 성형할 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 흡기 시스템을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 에어 덕트를 A 방향에서 본 상태를 도시한 평면 투시도이고,
도 3은 도 1의 에어 덕트를 B 방향에서 본 상태를 도시한 측면도이고,
도 4는 도 1의 에어 덕트를 C 방향에서 본 상태를 도시한 저면도이고,
도 5는 종래의 자동차의 흡기 시스템을 도시한 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 에어 덕트
20 : 에어 클리너 30 : 에어 덕트 몸체
40 : 상부 덕트 몸체 50 : 하부 덕트 몸체
53 : 안착편 55 : 좌측 연통부
56 : 우측 연통부 57 : 네크부
60 : 레조네이터 65 : 좌측 안내 격벽
66 : 우측 안내 격벽 70 : 부직포

Claims (4)

  1. 흡입 공기를 필터링 하는 에어 클리너와;
    플라스틱 재질로 사출 제작되어 상기 에어 클리너에서 필터링된 흡입 공기를 흡기 매니폴드로 안내하며, 직선 형상으로 이루어져 상단이 상기 에어 클리너와 연통된 에어 덕트 몸체와, 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 일체로 마련되며 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 형성된 좌측 연통부 및 우측 연통부와 연통되는 레조네이터와, 상기 에어 덕트 몸체의 저면에 관통 형성되어 상기 레조네이터와 연결되는 네크부로 구성된 에어 덕트와;
    상기 에어 덕트 성형시 인서트되어 상기 에어 덕트 몸체에 결합된 부직포를 포함하며,
    상기 에어 덕트 몸체는
    상기 에어 클리너와 결합되고 폭이 일정한 상단 직선부와, 상기 상단 직선부로부터 연장되어 아래로 갈수록 폭이 넓어지면서 상기 레조네이터를 향해 경사진 하단 직선부로 구성되는 상부 덕트 몸체와;
    상기 상부 덕트 몸체의 하측에 마련되며, 상기 상부 덕트 몸체의 상단 직선부와 맞닿아 결합되고 저면에 상기 부직포가 결합된 상단 직선부와, 상기 상부 덕트 몸체의 상기 상단 직선부와 맞닿아 결합되는 하단 직선부로 구성되는 하부 덕트 몸체로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 흡기 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에어 덕트 몸체의 저면 내측에는 흡기 토출음을 각각 상기 좌측 연통부 및 상기 우측 연통부로 안내하는 좌측 안내 격벽 및 우측 안내 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 흡기 시스템.
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JP2001323853A (ja) 2000-05-17 2001-11-22 Toyoda Gosei Co Ltd 吸気ダクト及びその製造方法
JP2001336457A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Toyoda Gosei Co Ltd 吸気ダクト

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