KR101664549B1 - 인터쿨러 파이프 시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터쿨러 파이프 시험장치에 관한 것으로서, 특히 받침대(100) 일단에 수직방향으로 장착된 제1고정부(110)와, 상기 받침대(100) 타단에 수직방향으로 장착된 제2고정부(120)가 구비되어, 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 일단이 상기 제1고정부(110) 상부에 장착되며, 타단은 상기 제2고정부(120) 상부에 장착되어 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 진동전달손실도를 측정하여 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)를 통해 NVH특성을 만족하는 동시에 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 구간별 진동전달손실도를 측정하여 엔진의 주 진동 방향에 대해 진동 저감 특성을 가질 수 있게 함으로써 진동 및 소음 발생을 방지하여 상품성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

인터쿨러 파이프 시험장치{Test device of intercooler pipe}
본 발명은 인터쿨러 파이프 시험장치에 관한 것으로서, 특히 플라스틱 인터쿨러 파이프를 통해 NVH특성을 만족하는 동시에 엔진의 주 진동 방향에 대해 진동 저감 특성을 가질 수 있도록 플라스틱 인터쿨러 파이프의 구간별 진동전달손실도를 측정하기 위한 인터쿨러 파이프 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 인터쿨러 파이프(intercooler pipe)는 인터쿨러(intercooler)와 스로틀바디(throttle body) 사이에 연결되는 파이프로서, 인터쿨러에서 냉각된 공기를 스로틀바디로 이송하는 유로 기능을 수행하는 파이프이다.
종래의 자동차용 인터쿨러 파이프는 알루미늄 재질의 관체의 입구 상에 입구 측 고무관을 설치하며, 관체의 출구 상에도 출구 측 고무관을 설치하고, 고무관들을 클램프로 고정시킨다.
그러나, 상기와 같은 종래 자동차용 인터쿨러 파이프는 알루미늄 재질의 관체와 고무관을 사용하기 때문에 원가가 상승되고 중량이 증가되는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해, 원가 및 중량을 감소시킬 수 있도록 열가소성 에테르에스테르탄성중합체(TEEE)를 이용하여 인터쿨러 파이프 전체를 플라스틱 재질로 형성되며 벨로우즈가 형성된 인터쿨러 파이프가 소개된 바 있다.
그러나, 종래의 플라스틱 인터쿨러 파이프는 고무/알루미늄 복합구조 인터쿨러 파이프의 양단 고무호스 및 중간 알루미늄 파이프의 NVH특성을 만족해야 하기 때문에 플라스틱 인터쿨러 파이프의 구간별 NVH특성 분석이 중요하다. 즉 엔진 측 인터쿨러 파이프의 벨로우즈와 인터쿨러 측 인터쿨러 파이프의 벨로우즈는 엔진의 주 진동 방향에 대해 진동 저감 특성을 가져야 하지만 이를 측정할 수 있는 시험장치가 없었으며, 이로 인해 분석 없이 실차에 적용시켜 NVH 특성 평가를 실시하게 되면 테스트 기간이 오래 걸리고 테스트 결과에 따른 대응이 어렵다는 문제점이 있었다.
특허 1 : 대한민국 공개특허 10-2002-0032873
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 인터쿨러 파이프 시험장치에 관한 것으로서, 특히 플라스틱 인터쿨러 파이프를 통해 NVH특성을 만족하는 동시에 엔진의 주 진동 방향에 대해 진동 저감 특성을 가질 수 있도록 플라스틱 인터쿨러 파이프의 구간별 진동전달손실도를 측정하기 위한 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 받침대 일단에 수직방향으로 장착된 제1고정부와, 상기 받침대 타단에 수직방향으로 장착된 제2고정부가 구비되어, 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프의 일단이 상기 제1고정부 상부에 장착되며, 타단은 상기 제2고정부 상부에 장착되어 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 진동전달손실도를 측정할 수 있게 함으로써 달성된다.
상기 제1고정부와 제2고정부는 알루미늄 재질로 형성되어 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 진동 특성과 구분되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제2고정부는 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 타단이 고정되며, 일면에 z축 볼트홀이 복수 개 형성되는 z축 고정부와; 상기 z축 고정부 일단에 구비되며, 일면에 y축 볼트홀이 복수 개 형성되는 y축 고정부와; 상기 z축 고정부 타단에 구비되며, 일면에 x축 볼트홀이 복수 개 형성되는 x축 고정부;를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 일단이 장착되는 상기 제1고정부 상단에는 가속도계가 장착되도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 플라스틱 인터쿨러 파이프를 통해 NVH특성을 만족하는 동시에 플라스틱 인터쿨러 파이프의 구간별 진동전달손실도를 측정하여 엔진의 주 진동 방향에 대해 진동 저감 특성을 가질 수 있게 함으로써 진동 및 소음 발생을 방지하여 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 인터쿨러 파이프 시험장치를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 인터쿨러 파이프 시험장치에서 제1고정부 측 벨로우즈 진동전달손실도를 도시하는 그래프,
도 4는 본 발명의 인터쿨러 파이프 시험장치에서 제2고정부 측 벨로우즈 진동전달손실도를 도시하는 그래프,
도 5는 본 발명의 인터쿨러 파이프 시험장치에서 인터쿨러 파이프 전체의 진동전달손실도를 도시하는 그래프.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 인터쿨러 파이프 시험장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 받침대(100) 일단에 장착된 제1고정부(110)와, 타단에 장착된 제2고정부(120)로 이루어져, 벨로우즈가 형성된 인터쿨러 파이프(100)의 양단을 제1고정부(110)와 제2고정부(120)에 장착시킨 다음 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 진동전달손실도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
이때, 인터쿨러 파이프(10)는 스로틀바디의 진동이 인터쿨러 파이프(10)를 통하여 인터쿨러와 차체의 사이드 멤버로 전달되는 것을 방지하기 위하여 인터쿨러 파이프(10) 양단에 벨로우즈가 형성되는데 저진동 전달특성 구조의 플라스틱 인터쿨러파이프(10)를 형성하기 위해 NVH성능 원리 시험을 수행할 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, 인터쿨러 파이프(10)의 일단은 제1고정부(110)에 장착시키며, 타단은 제2고정부(120)에 장착시킨다.
여기서 받침대(100)는 평평한 판 형상으로 이루어지며, 시험 장소에 따라 이동할 수 있게 구비되도록 저면에 바퀴와 같은 이동수단(101)이 구비될 수도 있다.
또한 받침대(100)에는 고정수단(102)이 구비되어 바닥에 고정될 수 있게 하여 진동 시험의 정확도를 향상시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
제1고정부(110)는 받침대(100) 일단에 수직방향으로 장착되어 테스트에서 실제 차량의 인터쿨러 측을 대신할 수 있게 하며, 상부에 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100) 일단이 장착된다.
제2고정부(120)는 받침대(100) 타단에 수직방향으로 장착되어 테스트에서 실제 차량의 엔진 측을 대신할 수 있게 하며, 상부에 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100) 타단이 장착된다.
이때, 제1고정부(110)는 제2고정부(120) 보다 높게 형성되도록 하여 실제 차량의 엔진과 인터쿨러의 높이 차이를 반영할 수 있게 하며, 그 결과 제1고정부(110)와 제2고정부(120)에 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)를 장착시켜 실제와 같은 차량 진동 발생을 테스트할 수 있게 한다.
한편, 제1고정부(110)와 제2고정부(120)는 알루미늄 재질로 형성되어 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 진동 특성과 구분될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
여기서, 제1고정부(110)와 제2고정부(120)를 알루미늄 재질로 하는 이유는 알루미늄 자체의 고유진동수가 높으므로 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 진동 특성과 구분될 수 있기 때문이다.
한편, 상술한 바와 같이 제1고정부(110)는 차량의 인터쿨러 측 장착부로 받침대(100)에 마운팅되어 고정된 상태를 유지하며, 제2고정부(120)는 차량의 엔진 측 장착부로 받침대(100)에 고정되긴 하지만 엔진 롤링 시 발생하는 3축(x축, y축, z축) 방향의 변위를 반영할 수 있도록 볼트홀(H)이 형성된 z축 고정부(121)와, y축 고정부(122)와, x축 고정부(123)를 포함하도록 한다.
이때, z축 고정부(121)는 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 타단이 고정되며 일면에 z축 볼트홀(H)이 복수 개 형성되고, y축 고정부(122)는 z축 고정부(121) 일단에 구비되며 일면에 y축 볼트홀(H)이 복수 개 형성되고, x축 고정부(123)는 z축 고정부(121) 타단에 구비되며 일면에 x축 볼트홀(H)이 복수 개 형성되어 제2고정부(120)에 여러 방향의 변위를 반영할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 일단이 장착되는 제1고정부(110) 상단에는 가속도계(111)가 장착되게 하며, 이 상태에서 제1고정부(110)에 상하방향으로 임팩트해머를 통해 가진 시켜 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 각 구간별 진동전달손실도(transmission loss)를 측정할 수 있게 한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명인 인터쿨러 파이프 시험장치를 통해 측정된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 진동전달손실도와 고무/알루미늄 복합구조의 인터쿨러 파이프의 진동전달손실도를 비교하고, 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 벨로우즈 두께를 개선한 결과를 도시한 그래프이다.
도 3은 인터쿨러 파이프(100)에서 인터쿨러 측(제1고정부(110) 측) 벨로우즈의 진동손실도를 테스트한 그래프로, 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)와 고무/알루미늄 복합구조의 인터쿨러 파이프가 100Hz 영역에서 진동전달손실도가 불리한 것을 분석할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 인터쿨러 측 벨로우즈 두께를 개선하여 다시 테스트한 결과 100Hz 영역에서 진동전달손실도가 개선된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 4는 인터쿨러 파이프(100)에서 엔진 측(제2고정부(120) 측) 벨로우즈의 진동손실도를 테스트한 그래프로, 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)와 고무/알루미늄 복합구조의 인터쿨러 파이프가 100Hz 영역에서 진동전달손실도가 불리한 것을 분석할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)의 엔진 측 벨로우즈 두께를 개선하여 다시 테스트한 결과 100Hz 영역에서 진동전달손실도가 개선된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 5는 인터쿨러 파이프(100) 전체와 CTR 파이프의 진동전달손실도를 도시한 것으로 도 3 및 도 4를 통해 전구간 NVH 성능이 개선된 것을 알 수 있는데 200Hz ~ 300Hz 영역에서 진동전달손실도가 불리한 것을 분석할 수 있어 이 부분에 대한 개선이 필요한 것을 추론할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프(100)를 차량의 인터쿨러 측에 해당하는 제1고정부(110)와, 엔진 측에 해당하는 제2고정부(120)에 장착시켜 구간별 진동전달손실도를 측정하여 설계 개선이 필요한 구체적인 위치를 파악함으로써 NVH특성을 만족시켜 상품성을 향상시킬 수 있게 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 인터쿨러 파이프 100 : 받침대
110 : 제1고정부 120 : 제2고정부
121 : z축 고정부 122 : y축 고정부
123 : x축 고정부

Claims (4)

  1. 받침대 일단에 수직방향으로 장착된 제1고정부와, 상기 받침대 타단에 수직방향으로 장착된 제2고정부가 구비되어, 벨로우즈가 형성된 플라스틱 인터쿨러 파이프의 일단이 상기 제1고정부 상부에 장착되며, 타단은 상기 제2고정부 상부에 장착되어 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 진동전달손실도를 측정하고,
    상기 제2고정부는,
    상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 타단이 고정되며, 일면에 z축 볼트홀이 복수 개 형성되는 z축 고정부와;
    상기 z축 고정부 일단에 구비되며, 일면에 y축 볼트홀이 복수 개 형성되는 y축 고정부와;
    상기 z축 고정부 타단에 구비되며, 일면에 x축 볼트홀이 복수 개 형성되는 x축 고정부;를 포함하며,
    상기 제1고정부와 제2고정부는 알루미늄 재질로 형성되어 상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 진동 특성과 구분되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러 파이프 시험장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 인터쿨러 파이프의 일단이 장착되는 상기 제1고정부 상단에는 가속도계가 장착되는 것을 특징으로 하는 인터쿨러 파이프 시험장치.
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