KR200216627Y1 - 자동차의 소음기구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 소음기구조에 관한 것으로, 배기가스로 인한 소음을 보다 효과적으로 저감시키면서 엔진의 출력도 향상시키는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 선단판과 후단판 및 통형상부로 이루어진 하우징(1)내에 소정간격을 두고 부착된 4개의 칸막이(2a,2b,2c,2d)와, 이 4개의 칸막이 의해 하우징내에서 구획지워진 5개의 제1,2,3,4,5체임버(3a,3b,3c,3d,3e), 상기 제2체임버에 충전되어 소음을 감쇄시키는 글래스 울, 상기 하우징의 선단판을 관통해서 제1칸막이로부터 제4칸막이까지 연장되어 제5체임버와 연통되게 설치된 배기가스 유입파이프(5), 이 배기가스 유입파이프가 제2체임버를 관통하는 부분과 제4체임버를 관통하는 부분에 각각 형성된 다수개의 구멍, 상기 제1체임버로부터 제5체임버까지 4개의 칸막이를 순차적으로 관통해서 소정 간격을 두고 평행하게 설치된 2개의 안내파이프(6,7), 이 안내파이프의 길이방향을 따라 제2체임버를 관통하는 부분과 제3체임버를 관통하는 부분 및 제4체임버를 관통하는 부분에 각각 형성된 다수개의 구멍, 상기 안내파이프의 후단부에 각각 장착된 플러그, 상기 제1체임버내로 유입된 배기가스를 하우징의 외부로 배출시키기 위해 상기 제1체임버에 연통되게 연결된 2개의 배기가스 배출파이프(8a,8b)를 갖춘 구조로 되어, 엔진의 전체 구동범위에 걸쳐 배기가스의 음압을 감소시켜 소음을 줄이고, 출력도 향상시키게 된다.

Description

자동차의 소음기구조

본 고안은 자동차의 소음기에 관한 것으로, 특히 엔진의 고주파 소음 뿐만 아니라 저주파 소음도 효과적으로 저감시키고, 엔진의 출력도 증대시킬 수 있도록 된 자동차의 소음기구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진에서 배출되는 배기가스는 고온 및 고압이므로 그대로 외부에 방출하면 급격한 가스의 팽창 때문에 폭발음이 발생하고, 또 화재를 일으킬 염려도 있으므로, 이것을 방지하기 위해 배기가스가 완만한 팽창을 하게 하여 압력 및 온도를 낮추어서 배기소음을 감쇠시키기 위해 배기파이프에 통상적으로 소음기가 장착되고 있다.

이와 같은 소음기는 여러 형식이 있지만, 보통 철판을 원통형으로 용접하여 만들고, 그 내부에 몇 개의 간막이를 설치하여 배기가스가 이 간막이의 장벽을 지날 때마다 음파의 간섭 및 압력 변동의 감소와 배기온도의 저하로 점차로 소음이 감소되게 되어 있다.

도 1은 상기한 종래의 소음기 구조를 나타내는 개략적인 단면도인 바, 즉 밀폐된 하우징(101)내에 3개의 칸막이(102a,102b,102c)가 소정간격을 두고 장착되어, 이 칸막이와 하우징의 내벽에 의해 서로 구획지워진 다수개의 체임버(103a,103b,103c,103d)가 형성되어 있고, 배기가스 유입파이프(104)는 상기 하우징의 선단면(101a)을 상기 3개의 칸막이(102a,102b,102c)를 순차적으로 관통해서 하우징내에 삽입되어 있다.

그리고 상기 배기가스 유입파이프(104)의 길이방향을 따라 제2체임버(102b)를 통과하는 소정 부위에는 다수개의 구멍(104a)이 형성되어 있고, 상기 제2체임버(102b)와 제3체임버(102c)를 서로 연통시키는 제1안내파이프(105)가 제2칸막이에 설치되어 있으며, 상기 제3체임버와 제1체임버(102a)를 서로 연통시키는 제2안내파이프(106)는 제1칸막이(103a)와 제2칸막이(103b)에 걸쳐서 설치되어 있다.

또 상기 제1체임버(103a)를 하우징의 외부와 연통시켜 배기가스를 배출하는 2개의 배기가스 배출파이프(107a,107b)는 상기 제1칸막이로부터 제3칸막이를 통해 하우징(101)의 후단면(101b)까지 연장되게 설치되어 있고, 상기 제4체임버(103d)는 공명실의 기능을 하게 되어 있다.

상기와 같은 구조로 된 종래의 소음기는, 먼저 상기 배기가스 유입파이프(104)를 통해 배기가스가 유입되게 되는 데, 이렇게 유입된 배기가스의 대부분은 배기가스 유입파이프에 형성된 다수개의 구멍(104a)의 통해 제2체임버로 유출되고, 제2체임버에 유이된 배기가스는 제1안내파이프를 통해 제3체임버로 유입되며, 제3체임버로 유입된 배기가스는 제2안내파이프를 통해 다시 제1체임버로 역류된 다음에 2개의 배기가스 배출파이프(107a,107b)를 통해 하우징의 외부로 배출되게 된다.

상기와 같이 다수개의 파이프와 체임버를 통해 유동하는 배출가스는 그 압력과 온도가 적절히 저하되면서 소음도 감쇄되어 소음기를 통해 배출되게 된다.

그런데 상기와 같은 종래의 소음기구조에서는 배기가스의 유동과정에 팽창 및 압축의 과정을 거쳐서 적절히 온도와 압력 및 소음이 감소되게 되지만, 환경공해의 규제가 심해져가는 오늘날 만족할 만큼 소음을 저하시키지 못한다고 하는 결점이 있었고, 또 배기가스도 원활하게 배출되지 못해서 엔진의 출력향상에 나쁜 영향을 미친다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 배기가스로 인한 소음을 보다 효과적으로 저감시키면서 엔진의 출력도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 소음기구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 소음기를 나타내는 단면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 소음기를 나타내는 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 소음기와 종래 기술에 따른 소음기의 엔진회전수에 대한 음압의 비교선도,

도 4는 본 고안에 따른 소음기와 종래 기술에 따른 소음기의 엔진회전수에 대한 엔진출력의 비교선도이다.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

1-하우징 1a-선단판

1b-후단판 1c-통형상부

2a,2b,2c,2d-칸막이 3a,3b,3c,3d,3e-체임버

4-글래스 울 5-배기가스 유입파이프

6,7-안내파이프 6a,7a,6b,7b,6c,7c-구멍

6d,7d-플러그 8a,8b-배기가스 배출파이프

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 하우징내에서 4개의 칸막이가 소정간격을 두고 부착되고 5개의 제1,2,3,4,5체임버가 구획지워지게 형성되고, 상기 제2체임버에는 소음을 감쇄시키기 위해 글래스 울이 충전되며, 상기 하우징의 선단판을 관통해서 제1칸막이로부터 제4칸막이까지 연장되어 제5체임버와 연통되게 배기가스 유입파이프가 설치되고, 상기 배기가스 유입파이프가 제2체임버를 관통하는 부분과 상기 제4체임버를 관통하는 부분에 다수개의 구멍이 형성되어 있다.

그리고 상기 제1체임버로부터 제5체임버까지 4개의 칸막이를 순차적으로 관통해서 2개의 안내파이프가 소정간격을 두고 평행되게 장착되고, 이 안내파이프가 제2체임버를 관통하는 부분과 제3체임버를 관통하는 부분 및 제4체임버를 관통하는 부분에 다수개의 구멍이 관통되게 형성되며, 상기 안내파이프의 후단부에는 플러그가 각각 장착되고, 상기 제1체임버내로 유입된 배기가스를 하우징의 외부로 배출시키기 위해 상기 제1체임버에는 2개의 배기가스 배출파이프가 연통되게 연결되다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 소음기를 나타내는 단면도인 바, 즉 선단판(1a)과 후단판(1b) 및 통형상부(1c)로 이루어진 하우징(1)내에서 4개의 칸막이(2a,2b,2c,2d)가 소정간격을 두고 부착되어, 상기 하우징내에는 4개의 칸막이 의해 제1,2,3,4,5체임버(3a,3b,3c,3d,3e)가 구획지워져 있고, 상기 제1체임버(3a)는 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배출실 역할을 하는 반면에 반대쪽의 제5체임버는 공명실 기능을 하도록 되어 있으며, 상기 제2체임버(3b)에는 글래스 울(4)이 충전되어 고주파 소음을 감소시키기 되어 있다.

그리고 배기가스 유입파이프(5)는 상기 하우징(1)의 선단판(1a)을 관통해서 제1칸막이로부터 제4칸막이까지 연장되어 제5체임버(3d)와 연통되게 설치되어 있고, 상기 배기가스 유입파이프가 제2체임버를 관통하는 부분에는 다수개의 제1구멍(5a)이 형성됨과 더불어 상기 제4체임버를 관통하는 부분에도 다수개의 제2구멍(5b)이 형성되어 있다.

그리고 상기 제1체임버로부터 제5체임버까지 4개의 칸막이를 순차적으로 관통해서 2개의 안내파이프(6,7)가 소정간격을 두고 평행되게 장착되어 있고, 이 안내파이프가 제2체임버를 관통하는 부분에 다수개의 제1구멍(6a,7a)이 형성됨과 더불어 제3체임버를 관통하는 부분에도 다수개의 제2구멍(6b,7b)이 각각 형성됨과 더불어 제4체임버를 관통하는 부분에도 다수개의 제3구멍(6c,7c)이 관통되게 형성되어 있으며, 상기 안내파이프의 후단부에는 플러그(6d,7d)가 각각 장착되면서 이 플러그에는 구멍(6da,7da)이 형성되어 있다.

또 상기 제1체임버내로 유입된 배기가스를 하우징의 외부로 배출시키기 위해 상기 제1체임버(3a)에는 2개의 배기가스 배출파이프(8a,8b)가 연통되게 연결되어 있는 데, 이 2개의 배기가스 배출파이프는 서로 소정간격을 두고 평행되게 배열되어 있다.

상기와 같은 구조로 된 본 고안에 따른 소음기에 의하면, 먼저 엔진에서 배출된 배기가스는 상기 배기가스 유입파이프(5)를 통해 배기가스가 유입되게 되게 되는 데, 이렇게 유입된 배기가스가 배기가스 유입파이프를 따라 유동되는 과정에 상기 제1구멍(5a)을 통해 제2체임버로 일부가 유입되면서 소음이 감쇄되게 되고, 대분분의 배기가스는 다시 배기가스 유입파이프를 따라 계속해서 유동되게 된다.

그리고 상기와 같이 배기가스가 유동되는 과정에 제2구멍을 만나면, 이 제2구멍을 통해 대부분의 배기가스가 제4체임버로 유입되는 반면에 일부의 배기가스는 제5체임버 즉 완전공명실에 유입되면서 엔진의 소음이 효과적으로 저감되게 된다.

또 상기 제4체임버로 유입된 배기가스는 제1안내파이프(6)와 제2안내파이프(7)의 구멍(6b,7b)을 통해 각각 유입되어 2개의 안내파이프를 따라 유동되게 되고, 이렇게 유동되는 과정에 제2구멍(6b,7b)을 만나게 되면 이 제2구멍을 통해 제3체임버로 일부가 유입되면서 팽창되어 저주파소음을 효과적으로 저감시키게 된다.

그리고 상기와 같이 저주파소음이 저감된 배기가스는 안내파이프를 따라서 계속해서 유동되다가 다시 제1구멍(6a,7a)을 통해 제2체임버로 일부가 유입되어 글래스 울(4)과 접하면서 기류음이 감쇄되게 되고, 또 안내파이프를 통해 제1체임버로 유입된 다음에 이 제1체임버에서 2개의 배출파이프(8a,8b)를 통해 외부로 방출되게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 따른 소음기를 사용한 경우와 도 1에 도시된 소음기를 사용한 경우에 엔진회전수에 대한 배기가스의 음압비교선도가 도 3에 도시되어 있는 바, 즉 본 고안에 따른 소음기를 사용한 경우에 엔진의 전체 구동회전수 범위에서 종래에 비해 배기가스의 음압이 현저하게 감소됨을 알 수 있다.

또 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 소음기를 사용한 경우에 종래에 비해 엔진의 전체 구동범위에서 엔진의 출력도 효과적으로 상승시킬 수 있음을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차의 소음기구조에 의하면, 엔진의 전체 구동범위에 걸쳐서 엔진의 출력을 증대시킬 뿐만 아니라 배기가스의 음압을 낮추어서 배기가스의 저주파 및 고주파 소음을 효과적으로 저감시키는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 선단판과 후단판 및 통형상부로 이루어진 하우징내에 소정간격을 두고 부착된 4개의 칸막이와, 이 4개의 칸막이 의해 하우징내에서 구획지워진 5개의 제1,2,3,4,5체임버, 상기 제2체임버에 충전되어 소음을 감쇄시키는 글래스 울, 상기 하우징의 선단판을 관통해서 제1칸막이로부터 제4칸막이까지 연장되어 제5체임버와 연통되게 설치된 배기가스 유입파이프, 이 배기가스 유입파이프가 제2체임버를 관통하는 부분과 제4체임버를 관통하는 부분에 각각 형성된 다수개의 구멍, 상기 제1체임버로부터 제5체임버까지 4개의 칸막이를 순차적으로 관통해서 소정 간격을 두고 평행하게 설치된 2개의 안내파이프, 이 안내파이프의 길이방향을 따라 제2체임버를 관통하는 부분과 제3체임버를 관통하는 부분 및 제4체임버를 관통하는 부분에 각각 형성된 다수개의 구멍, 상기 안내파이프의 후단부에 각각 장착된 플러그, 상기 제1체임버내로 유입된 배기가스를 하우징의 외부로 배출시키기 위해 상기 제1체임버에 연통되게 연결된 2개의 배기가스 배출파이프를 갖춘 자동차의 소음기구조.