KR20100029891A - 차량의 소음기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 소음기에 관한 것으로, 엔진의 구동 속도에 따라 소음기 하우징의 내부에 형성되는 배기경로를 적절히 가변시켜 엔진이 저속으로 운전중일 때에는 배기소음을 효과적으로 저감하고 엔진이 고속으로 운전중일 때에는 배기가스의 유동을 촉진하여 엔진의 출력을 향상시키며, 저주파 배기 부밍소음과 고주파 배기 기류소음을 동시에 효과적으로 저감하여 차량의 NVH 성능을 향상시키도록 한 차량의 소음기를 제공하기 위해, 소음기 하우징의 내부에서 배기가스를 상기 소음기 하우징의 외부로 유출시키는 배기가스 유출경로의 입구부가 글라스 울이 충진된 2중 튜브로 이루어진다.

연결과, 글라스 울, 배기유입파이프, 배기유출파이프

Description

차량의 소음기{Muffler in vehicle}

본 발명은 차량의 소음기에 관한 것으로, 특히 고주파 배기소음과 저주파 배기소음을 효과적으로 저감시키도록 한 소음기에 관한 것이다.

종래 차량의 소음기는 소정 용적을 가진 밀폐된 소음기 하우징의 내부에 하나 이상의 배플을 설치하여 다수의 챔버를 형성하고, 상기 소음기 하우징의 내부로 배기가스를 유입시키는 배기유입파이프와 배기가스를 소음기 하우징의 외부로 유출시키는 배기유출파이프 등을 설치하여, 상기 배기유입파이프를 통해 소음기 하우징의 내부로 유입된 배기가스가 소음기 하우징의 내부에 설정된 배기경로를 따라 유동하면서 그 압력과 소음이 저감되어 상기 배기유출파이프를 통해 소음기의 외부로 유출되는 구조로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 차량의 소음기는 엔진의 사양에 따라 소음기 내부의 배기가스 유동경로를 적절히 변경하여 튜닝해서 저주파 부밍 배기소음과 고주파 기류 배기소음 저감하게 되어 있는 데, 엔진이 아이들 운전 상태일 때와 저주파 부밍 배기소음을 저감하기 위해 배기가스의 배압을 증대시키는 구조를 되어 있어서 엔진의 출력을 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 구동 속도에 따라 소음기 하우징의 내부에 형성되는 배기경로를 적절히 가변시켜 엔진이 저속으로 운전중일 때에는 배기소음을 효과적으로 저감하고 엔진이 고속으로 운전중일 때에는 배기가스의 유동을 촉진하여 엔진의 출력을 향상시키며, 저주파 배기 부밍소음과 고주파 배기 기류소음을 동시에 효과적으로 저감하여 차량의 NVH 성능을 향상시키도록 한 차량의 소음기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소음기 하우징의 내부에서 배기가스를 상기 소음기 하우징의 외부로 유출시키는 배기가스 유출경로의 입구부가 글라스 울이 충진된 2중 튜브로 이루어진다.

바람직하기로는 상기 소음기 하우징의 내부에는 2개의 제1,2배플이 소음기 하우징의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 고정되게 부착되고, 상기 2개의 배플 사이와 상기 소음기 하우징이 형성하는 제2챔버에는 글라스 울이 충진되며, 상기 챔버에 상기 배기가스 유출경로의 일부가 연통됨과 더불어 상기 소음기 하우징의 내부로 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입경로의 일부가 연통되는 것을 특징으로 한다.

상기 2개의 제1,2배플에 의해 상기 소음기 하우징의 내부가 전방에 제1챔버와 후방에 제3챔버가 구획지워지게 형성되고; 상기 배기가스 유출경로는 일단이 상 기 제1챔버와 연통하는 반면에 타단은 상기 제2배플을 설치된 2중 튜브로 이루어진 제4연결관과, 일단이 상기 제연결관에 연통되게 접속되면서 상기 제2배플에 고정되게 장착된 U자 형상의 제2연결관, 이 제2연결관의 타단에 일단이 연통되게 연결되면서 타단은 상기 제1배플을 관통해서 설치됨과 더불어 상기 제2챔버와 연통하는 다수개의 타공홀이 형성된 제3연결관, 이 제3연결관의 타단에 일단이 연통되게 연결되도록 상기 제2배플에 설치된 U자 형상의 제1연결관 및, 이 제1연결관의 타단에 일단이 연통되게 접속되면서 타단은 상기 제1,2배플을 순차적으로 관통하여 상기 소음기 하우징의 외부까지 연장된 배기유출파이프를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 배기가스 유입경로가 상기 소음기 하우징의 일측면을 관통해서 제1,2배플을 순차적으로 통과한 다음에 상기 제3챔버와 연통하는 배기유입파이프를 구비하고, 상기 배기유입파이프의 상기 제2챔버에 위치하는 부위에는 다수개의 타공홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 소음기에 의하면, 소음기 하우징의 내부에서 배기가스 유출경로를 형성하는 입구부가 2중 튜브 구조로 이루어져 고주파 배기소음을 저감시키고, 상기 배기가스 유출경로의 일부와 소음기 하우징의 내부로 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입경로의 일부는 글라스 울이 충진된 챔버와 연통되어서 고주파 기류음을 글라스 울이 효과적으로 흡수하여 저감시키며, 상기 배기가스 유출경로는 소음기 하우징의 내부에서 긴 경로를 가지도록 다수개의 연결관으로 구성되 어 저주파 배기소음을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 엔진의 구동 속도에 따라 배기가스의 유동을 가변시켜 배기소음의 저감과 엔진의 출력 향상을 동시에 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 각각 본 발명에 소음기의 내부 구조가 평면도와 우측 및 좌측 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 밀폐된 소정 체적을 가진 소음기 하우징(1)의 내부에는 소음기 하우징의 길이방향을 따라 2개의 배플(2a,2b)이 소정 간격을 두고 배치되어서 일체로 고정되게 부착되어, 상기 제1배플(2a)과 소음기 하우징(1)의 전방부 사이에는 제1챔버(3a)가 형성되고, 제1배플(2a)과 제2배플(2b) 사이에는 제2챔버(3b)가 형성되며, 제2배플(2b)과 소음기 하우징(1)의 후방부 사이에는 제3챔버(3c)가 각각 구획지워지게 형성된다.

상기 제1배플(2a)은 타공홀이 형성되어 있지 않아서 제1챔버(3a)와 제2챔버(3b)는 제1배플(2a)에 의해 서로 연통되지 않도록 구획지워지고, 상기 제2배플(2b)에는 다수개의 타공홀이 관통되게 형성되어서 제2챔버(3b)와 제3챔버(3c)는 제2배플(2b)에 의해 구획지워진 상태에서 상기 타공홀에 의해 서로 연통되게 된다.

상기 소음기 하우징(1)의 전방에는 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 소음기 하우징(1)의 내부로 유입시키는 배기유입파이프(4)가 설치되는 데, 상기 배기가스유입파이프(4)는 소음기 하우징(1)의 전방 일측면을 관통해 소음기 하우징(1)의 내부로 삽입된 다음에 상기 제1배플(2a)과 제2배플(2b)을 순차적으로 관통한 후에 상기 제3챔버(3b)와 연통하도록 설치된다.

상기 제1배플(2a)과 제2배플(2b)을 관통해서 중간파이프(5)가 설치되고, 중간파이프(5)의 양단은 각각 제1챔버(3a)와 제3챔버(3c)내에 각각 위치되어서 상기 제3챔버(3c)가 중간파이프(5)를 매개로 제1챔버(3a)와 연통되게 되며, 중간파이프(5)의 제1챔버(3a)에 위치하는 선단부에는 중간파이프(5)를 개폐하는 개폐밸브(6)가 설치된다.

상기 개폐밸브(6)는 중간파이프(5)와 밀착되어서 중간파이프(5)를 폐쇄시키거나 혹은 중간파이프로부터 외측으로 회동하여 중간파이프를 개방시키는 원형의 밸브바디와, 이 밸브바디를 중간파이프 측으로 가압하여 밸브바디가 중간파이프를 폐쇄하도록 힘을 가하는 스프링과 같은 탄성체를 구비한다.

이에 따라 엔진이 저속으로 운전될 경우에 배기가스의 압력이 상대적으로 낮게 형성되고, 이러한 저압의 배기가스 압력은 상기 중간파이프를 스프링의 탄성력을 받아서 막고 있는 가변밸브에 작용하여도 가변밸브가 중간파이프를 개방하는 개방량이 작아지게 되어, 배기가스의 중간파이프를 통한 유동 단면적이 축소되면서 배기소음이 줄어들게 되는 반면에 엔진이 고속으로 운전될 경우에 그에 비례하여 배기가스의 압력이 높게 형성되고, 이러한 고압의 배기가스 압력은 가변밸브에 작용해서 가변밸브의 개방량을 증대시킴에 따라 중간파이프를 통한 배기가스의 유동 량이 증대되어 배압이 감소함과 더불어 엔진의 출력도 향상되게 된다.

상기 배기유입파이프(4)가 상기 제2챔버(3b)에 위치하는 부위에는 다수개의 타공홀이 형성되고, 상기 제2챔버(3b)에는 글라스 울이 충진되어, 배기가스가 배기 유입파이프를 통해 제3챔버로 유입되는 과정에 일부 배기가스는 상기 타공홀을 통해 제2챔버로 유입되어져 배기가스의 고주파 기류소음이 상기 글라스 울에 의해 효과적으로 흡수되어 저감되게 된다.

상기 제2챔버(3b)로 유입된 배기가스는 제2배플(2b)을 통해 제3챔버로 유입되는 데, 이때에 상기 배기유입파이프를 통해 제3챔버로 직접 유입되는 대부분의 배기가스는 상기 제2챔버에서 제2배플을 통해 제3챔버로 유입되는 배기가스와 함께 제3챔버에서 혼합되고, 2종류의 배기가스 기류가 함께 혼합되는 과정에 각 기류가 가지는 배기소음이 서로 상충되어서 배기소음이 저감되게 된다.

또한 상기 제1배플(2a)과 제2배플(2b)에는 각각 U자 형상의 연결관(7a,7b)이 서로 다른 방향을 가지도록 고정되게 설치되고, 상기 제1연결관(7a)의 일단에는 배기유출파이프(8)의 일단이 연통되게 접속되며, 상기 배기유출파이프(8)의 타단은 소음기의 후방으로 연장되어서 제2배플(2b)을 관통한 다음에 소음기 하우징(1)의 외부까지 연장된다.

상기 제1연결관(7a)의 타단에는 제3연결관(7c)의 일단이 연통되게 접속되고, 상기 제3연결관의 타단은 U자 형상의 상기 제2연결관(7b)의 일단과 연통되게 접속되며, 상기 제2연결관(7b)의 타단은 2중 튜브로 이루어진 제4연결관(7d)의 일단과 연통되게 접속되는 한편, 상기 제4연결관(7d)의 일단은 소음기의 전방으로 연장되어서 제1배플(2a)을 관통하여 제1챔버(3a)와 연통하도록 제1챔버(3a)의 내부까지 연장되게 형성된다.

이에 따라 상기 중간파이프(5)를 통해 제1챔버(3a)로 유입된 배기가스는 상 기 제4연결관(7d)을 통해 제3챔버까지 유도된 다음에 상기 제2연결관(7b)을 거쳐서 180도로 선회한 이후에 다시 제3연결관(7c)을 통해 제1챔버(3a)로 유도된 이후에 상기 제1연결관(7a)을 매개로 다시 180도로 선회한 이후에 상기 배기유출파이프(8)를 통해 소음기 하우징의 외부로 유출되게 된다.

상기와 같이 배기가스가 다수개의 연결관을 통해 상당히 긴 경로를 따라서 소음기 내부에서 유동한 이후에 소음기 외부로 배출됨에 따라 배기가스의 저주파 배기소음이 상당히 감소되게 된다.

또한 상기 제2챔버(3b)에 위치하는 제3연결관(7c)에는 다수개의 타공홀이 형성되어, 이 타공홀을 통해 배기가스의 일부가 제2챔버로 유입되어서 고주파 배기소음이 글라스 울에 효과적으로 흡수되어 저감된다.

그리고 상기 배기유입파이프(4)를 통해 제3챔버(3c)로 대부분의 배기가스가 유입될 때에 배기가스의 유동 단면적으로 제3챔버(3c)의 크기만큼 확장되어서 배기가스의 압력이 그만큼 감소하여 배기소음이 저감되고, 상기 제3챔버(3c)는 헬름홀츠 공명기 역할을 하여 특정 주파수의 배기소음을 저감시키게 된다.

또한 배기가스 유출경로의 입구부를 형성하는 상기 제4연결관(7d)은 2중 튜브로 이루어지면서 내측 튜브에는 다수개의 타공홀이 형성됨과 더불어 내측 튜브와 외측 튜브 사이에는 글라스 울이 충진되어 배기가스의 고주파 소음을 효과적으로 저감시키게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 소음기의 내부 평면도,

도 2와 도 3은 각각 본 발명에 따른 차량의 소음기의 좌측 및 우측 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-소음기 하우징 2a,2b-배플

3a,3b,3c-챔버 4-배기유입파이프

5-중간파이프 6-개폐밸브

7a,7b,7c,7d-연결관 8-배기유출파이프

Claims (5)

1. 소음기 하우징의 내부에서 배기가스를 상기 소음기 하우징의 외부로 유출시키는 배기가스 유출경로의 입구부가 글라스 울이 충진된 2중 튜브로 이루어진 차량의 소음기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 소음기 하우징의 내부에는 2개의 제1,2배플이 소음기 하우징의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 고정되게 부착되고, 상기 2개의 배플 사이와 상기 소음기 하우징이 형성하는 제2챔버에는 글라스 울이 충진되며, 상기 제2챔버에 상기 배기가스 유출경로의 일부가 연통됨과 더불어 상기 소음기 하우징의 내부로 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입경로의 일부가 연통되는 것을 특징으로 하는 차량의 소음기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 2개의 제1,2배플에 의해 상기 소음기 하우징의 내부가 전방에 제1챔버와 후방에 제3챔버가 구획지워지게 형성되고; 상기 배기가스 유출경로는 일단이 상기 제1챔버와 연통하는 반면에 타단은 상기 제2배플을 설치된 2중 튜브로 이루어진 제4연결관과, 일단이 상기 제4연결관에 연통되게 접속되면서 상기 제2배플에 고정되게 장착된 U자 형상의 제2연결관, 이 제2연결관의 타단에 일단이 연통되게 연결되면서 타단은 상기 제1배플을 관통해서 설치됨과 더불어 상기 제2챔버와 연통하는 다수개의 타공홀이 형성된 제3연결관, 이 제3연결관의 타단에 일단이 연통되게 연결되도록 상기 제2배플에 설치된 U자 형상의 제1연결관 및, 이 제1연결관의 타단에 일단이 연통되게 접속되면서 타단은 상기 제1,2배플을 순차적으로 관통하여 상기 소음기 하우징의 외부까지 연장된 배기유출파이프를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 소음기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 배기가스 유입경로가 상기 소음기 하우징의 일측면을 관통해서 제1,2배플을 순차적으로 통과한 다음에 상기 제3챔버와 연통하는 배기유입파이프를 구비하고, 상기 배기유입파이프의 상기 제2챔버에 위치하는 부위에는 다수개의 타공홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 소음기.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1,2배플을 순차적으로 관통해 그 양단이 상기 제1챔버와 제3챔버에 각각 연통하는 중간파이프가 구비되고, 이 중간파이프의 상기 제1챔버와 연통하는 끝부위에는 중간파이프의 내부로 유입되는 배기가스의 압력과 스프링의 탄성력을 받아서 중간파이프를 개폐하는 개폐밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 소음기.

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