KR20050060164A - 엔진 흡기계의 흡기 소음 감쇄 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 흡기 매니폴드가 연결되는 서지탱크의 일측으로 2개의 스로틀 바디를 형성되므로서 엔진의 흡기계에서 발생되는 소음이 감쇄되도록 하기 위한 엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조에 관한 것으로서,

엔진의 흡기 포트로 흡기가 유입되도록 하기 위한 런너가 다수형성된 흡기 매니폴드가 서지탱크의 일측으로 연결되는 엔진의 흡기계 구조에 있어서,

상기한 흡기 매니폴드의 제1 런너, 제2 런너, 제3 런너, 제4 런너의 상단은 각각 서지탱크의 하부면측에 연결되고, 상기 런너들이 위치되는 서지탱크의 측면측에 2개의 스로틀 바디가 형성되어지되, 제1 스로틀 바디는 흡기 매니폴드의 제1 런너와 제2 런너로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성되며, 제2 스로틀 바디는 흡기 매니폴드의 제3 런너와 제4 런너로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조{Noise reducing apparatus of engine intake system}

본 발명은 엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 흡기 매니폴드가 연결되는 서지탱크의 일측으로 2개의 스로틀 바디를 형성되므로서 엔진의 흡기계에서 발생되는 소음이 감쇄되도록 하기 위한 엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조에 관한 것이다.

일반적인 차량의 엔진에서는 엔진의 행정에 따라서 연소실로 연료와, 연료의 연소에 필요한 공기를 흡입시킨 다음, 연소실 내의 혼합기를 압축, 폭발시키므로서 발생되는 압력을 일로 전환시켜 회전동력을 얻게 된다.

이를 위해, 엔진의 일측으로는 흡기 포트, 흡기 매니폴드, 서지탱크 등의 흡기계가 형성되고, 다른 일측으로는 배기 포트, 배기 매니폴드, 배기 파이프 등의 배기계가 형성된다.

도 5는 일반적인 엔진의 흡기계의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 상기한 흡기 매니폴드(12)는 서지탱크(14)로 입력된 공기가 엔진(10)의 각 흡기 포트로 배분될 수 있도록 다수의 런너(13)를 가지게 되므로서, 상기한 흡기 매니폴드(12)의 각 런너(13)는 상기 서지탱크(14)의 내부 체적과 연결된다. 따라서 상기한 서지탱크(14)는 각 런너(13)의 상단이 연결될 수 있도록 그 길이방향으로 소정의 길이를 가지게 된다.

한편, 상기와 같이 길이방향으로 길게 형성되는 서지탱크(14)의 일측 끝단에는 상기 서지탱크(14)로 입력되는 흡기의 유입량을 제어하기 위한 스로틀 바디(16)가 장착된다. 상기한 스로틀 바디(16)의 내측에는 운전석에 마련된 엑셀 페달을 운전자가 조작하는 답력의 정도에 따라서 개도량이 변하게 되는 스로틀 밸브가 수용된다. 즉, 상기한 스로틀 밸브의 일측에 마련된 레버가 상기 엑셀 페달과 와이어로 연결되어 운전자가 엑셀 페달을 밟게 되면, 그 힘이 와이어를 통해 상기 레버 및 스로틀 밸브로 전달되어 스로틀 밸브의 개방작동이 이루어지게 되는 것이다. 상기 레버의 일측에는 스로틀 밸브의 폐쇄작동을 위한 탄성수단이 개재되어, 엑셀 페달의 답력이 제거되면 상기한 스로틀 밸브는 닫힘작동이 이루어지게 된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 서지탱크 및 흡기 매니폴드의 구조에서는 연소실에서 흡기 매니폴드를 향하는 음파는 각기 90°각도의 위상차를 가지게 되므로서, 엔진의 각 RPM영역에서 발생되는 흡기의 압력파는 합성파(Standing wave)의 형태로 상기한 서지탱크 내에 맥동파를 형성하게 되고, 엔진의 각 RPM 영역에서 해당 합성파의 발생으로 인한 흡기소음(Rumble 소음)이 발생하게 되는 피할 수 없는 문제점을 가지게 된다. 따라서 엔진의 흡기 매니폴드 및 서지탱크 측에서 발생되는 소음이 차량의 실내로 전달되어 승객의 쾌적한 운행을 방해하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 흡기 매니폴드가 연결되는 서지탱크의 일측으로 2개의 스로틀 바디를 형성되므로서 엔진의 흡기계에서 발생되는 소음이 감쇄되도록 하기 위한 엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 흡기 포트로 흡기가 유입되도록 하기 위한 런너가 다수형성된 흡기 매니폴드가 서지탱크의 일측으로 연결되는 엔진의 흡기계 구조에 있어서,

상기한 흡기 매니폴드의 제1 런너, 제2 런너, 제3 런너, 제4 런너의 상단은 각각 서지탱크의 하부면측에 연결되고, 상기 런너들이 위치되는 서지탱크의 측면측에 2개의 스로틀 바디가 형성되어지되, 제1 스로틀 바디는 흡기 매니폴드의 제1 런너와 제2 런너로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성되며, 제2 스로틀 바디는 흡기 매니폴드의 제3 런너와 제4 런너로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 엔진 흡기계의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 엔진 흡기계의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 엔진에 장착된 흡기계의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의해 엔진에 장착된 흡기계의 측면도이며, 도 4는 본 발명이 적용된 경우에 의한 엔진 흡기계의 소음그래프이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명이 적용되는 서지탱크를 지시하는 것이고, 도면부호 40과 42는 본 발명에 의해 형성된 스로틀 바디를 지시하는 것이다.

본 발명이 적용되는 엔진(10)의 상부 일측에는 흡기 포트를 통해서 엔진의 각 연소실로 흡입공기가 유입되도록 하기 위한 다수의 런너(21,22,23,24)로 형성된 흡기 매니폴드(20)가 장착된다.

상기한 흡기 매니폴드(20)에 형성된 각각의 제1 런너(21) 내지 제4 런너(24)는 서지탱크(30)의 하측면에 차례로 연결되어, 상기 서지탱크(30)의 내부 체적을 통과한 흡입공기가 각각의 제1 런너(21) 내지 제4 런너(24)로 분배되어 유입될 수 있도록 구성된다.

그리고 상기한 제1 런너(21) 내지 제4 런너(24)가 위치된 서지탱크(30)의 측면에는 상기 서지탱크(30)로 유입되는 흡입공기량이 조절되도록 하기 위한 2개의 스로틀 바디(40,42)가 부착된다.

상기한 2개의 스로틀 바디 중 제1 스로틀 바디(40)는 흡기 매니폴드(20)의 제1 런너(21)와 제2 런너(22)로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성되고, 제2 스로틀 바디(42)는 상기 흡기 매니폴드(20)의 제3 런너(23)와 제4 런너(24)로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성된다.

상기와 같이 스로틀 바디(40,42)를 서지탱크(30)의 측면측에 연결되도록 하고, 상기 서지탱크(30)의 하측면측으로는 흡기 매니폴드(20)의 제1 런너(21) 내지 제2 런너(24)의 상부단이 연결되도록 하는 이유는, 엔진의 연소실에서 흡기 매니폴드 및 서지탱크 측으로 전달되는 음파의 위상각을 줄여 흡기 압력파의 발생이 억제되도록 하기 위한 것이다.

또한, 서지탱크(30)의 내측면 측에 형성되는 스로틀 바디(40,42)의 갯수를 2개로 하여 흡기 매니폴드의 제1 런너(21) 및 제2 런너(22)와, 제3 런너(23) 및 제4 런너(24)로 유입되는 흡입공기의 양이 별도로 조절되도록 하므로서, 상기 제1 런너(21) 및 제2 런너(22) 측에서 발생되는 소음과 제3 런너(23) 및 제4 런너(24) 측에서 발생되는 소음이 서로 간섭되어 상쇄될 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 4는 제1 런너(21) 및 제2 런너(22) 측에서 발생되는 소음과 제3 런너(23) 및 제4 런너(24) 측에서 발생되는 소음이 서로 간섭되어 상쇄되는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 상기한 그래프에서 알 수 있듯이, 상기한 제1 런너(21) 및 제2 런너(22) 측에서 발생되는 소음의 주파수(f1)와, 상기한 제3 런너(23) 및 제4 런너(24) 측에서 발생되는 소음의 주파수(f2)가 서로 반대의 위상을 가지게 된다. 따라서 양측의 런너에서 발생되는 소음은 서로 상쇄되는 방향으로 간섭을 하게 되어 전체적인 외부로 전달되는 소음량이 줄게 되는 것이다.

본 발명을 설명하기 위한 실시예에서는 4기통 엔진을 기준으로 설명된 것으로, 제1 런너(21)와 제2 런너(22)로 유입되는 흡기량은 제1 스로틀 바디(40)로 제어하고, 제3 런너(23)와 제4 런너(24)로 유입되는 흡기량은 제2 스로틀 바디(42)로써 제어되도록 하였으나, 상기한 스로틀 바디의 수는 다르게 설정될 수 있는 것이다.

한편, 상기한 서지탱크(30)의 측면측에 2개의 스로틀 바디(40,42)가 취부되므로서 스로틀 밸브의 작동에 의한 최대유량의 확보와 저중속시 흡기량의 미세 제어가 가능하게 되는 효과도 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 서지탱크의 하측면으로 흡기 매니폴드의 각 런너의 상단이 연결되고, 서지탱크의 내측면으로 2개의 스로틀 바디가 연결되므로서, 엔진 흡기계의 위상각이 줄게 되어 엔진의 각 RPM 영역에서 발생되는 흡기 압력파에 의한 맥동소음이 줄게 될 뿐만 아니라, 스로틀 밸브의 작동량에 따라서 스로틀 바디를 통해 서지탱크 내로 유입되는 흡기의 최적제어가 가능하게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 엔진 흡기계의 정면도.

도 2는 본 발명에 의해 엔진에 장착된 흡기계의 평면도.

도 3은 본 발명에 의해 엔진에 장착된 흡기계의 측면도.

도 4는 본 발명이 적용된 경우에 의한 엔진 흡기계의 소음그래프.

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 엔진 20 : 흡기 매니폴드

21 : 제1 런너 22 : 제2 런너

23 : 제3 런너 24 : 제4 런너

30 : 서지탱크 40 : 제1 스로틀 바디

42 : 제2 스로틀 바디

Claims (1)

1. 엔진의 흡기 포트로 흡기가 유입되도록 하기 위한 런너가 다수형성된 흡기 매니폴드가 서지탱크의 일측으로 연결되는 엔진의 흡기계 구조에 있어서,

   상기한 흡기 매니폴드(20)의 제1 런너(21), 제2 런너(22), 제3 런너(23), 제4 런너(24)의 상단은 각각 서지탱크(30)의 하부면측에 연결되고, 상기 런너들이 위치되는 서지탱크(30)의 측면측에 2개의 스로틀 바디(40,42)가 형성되어지되, 제1 스로틀 바디(40)는 흡기 매니폴드(20)의 제1 런너(21)와 제2 런너(22)로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성되며, 제2 스로틀 바디(42)는 흡기 매니폴드(20)의 제3 런너(23)와 제4 런너(24)로 유입되는 흡기량이 제어되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 흡기계의 흡기소음 감쇄구조.