KR20190114102A - 차량용 소음기 - Google Patents

차량용 소음기 Download PDF

Info

Publication number
KR20190114102A
KR20190114102A KR1020180036268A KR20180036268A KR20190114102A KR 20190114102 A KR20190114102 A KR 20190114102A KR 1020180036268 A KR1020180036268 A KR 1020180036268A KR 20180036268 A KR20180036268 A KR 20180036268A KR 20190114102 A KR20190114102 A KR 20190114102A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
baffle
housing
vehicle
discharge tube
Prior art date
Application number
KR1020180036268A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102532322B1 (ko
Inventor
안현균
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180036268A priority Critical patent/KR102532322B1/ko
Priority to US16/033,619 priority patent/US10895181B2/en
Publication of KR20190114102A publication Critical patent/KR20190114102A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102532322B1 publication Critical patent/KR102532322B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/083Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using transversal baffles defining a tortuous path for the gases or successively throttling gas flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • F01N1/023Helmholtz resonators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/082Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling the gases passing through porous members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/084Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling the gases flowing through the silencer two or more times longitudinally in opposite directions, e.g. using parallel or concentric tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/089Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling using two or more expansion chambers in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/10Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling in combination with sound-absorbing materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/24Silencing apparatus characterised by method of silencing by using sound-absorbing materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02Tubes being perforated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02Tubes being perforated
    • F01N2470/04Tubes being perforated characterised by shape, disposition or dimensions of apertures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/14Plurality of outlet tubes, e.g. in parallel or with different length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2490/00Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/02Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 차량용 소음기는 하우징의 내부를 폭방향을 따라 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버 및 제4챔버로 구획하도록 차례로 설치된 제1배플, 제2배플 및 제3배플; 하우징, 제1배플, 제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 하우징 외측에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치하며, 제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버 내에 위치하는 구간에는 다수의 통공이 형성된 흡입튜브; 제1배플, 제2배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제1배플에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제1배출튜브; 제2배플, 제3배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제2배출튜브; 및 제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치한 연결튜브;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 소음기 {Muffler for vehicle}
본 발명은 스포티한 배기 음질을 구현하기 위해 제안된 차량용 소음기에 관한 것이다.
자동차의 엔진 작동시 배출되는 배기가스는 일산화탄소나 질소화합물과 같은 인체의 유해한 성분을 정화시키는 촉매 장치를 통과한 후, 배기시스템 계통을 통하여 소음기로 전달된다.
상기 소음기(머플러, muffler)는 자동차가 배출하는 배기가스의 배기 소음을 저감시키는 장치로서, 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키게 된다.
통상적으로, 소음기의 내부 공간은 배기 소음의 감쇄 효과를 높이기 위하여 다수개의 배플판(baffle plate)에 의하여 여러개의 챔버(chamber)들로 구획되며, 배기가스의 소음은 이 챔버들의 공간을 통과하는 과정에서 음파의 간섭, 압력 변동의 감소, 배기 온도의 저하 등으로 인하여 점차로 소음이 저감된다.
또한, 이러한 소음기에 의하여 배기시의 음질이 다양하게 조절될 수 있다. 일반적으로, 세단 차량에서 발생되는 배기계 음질을 리무진 배기 음질이라 하며, 스포츠카나 쿠페(coupe) 차량에서 발생되는 배기계 음질을 스포티 배기 음질이라 한다.
수동변속기 사양의 차량은 운전자가 스스로 변속기를 컨트롤하면서 민첩하고 다이나믹한 주행감을 느끼도록 엔진, 서스펜션, 조향장치가 튜닝된다. 이때, 배기계에서는 정숙함보다는 운전 패턴에 어울리는 청각적인 감성을 자극하기 위해 스포티한 배기음을 구현하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 스포티한 배기 음질을 구현하기 위하여 소음기의 배기 발생음(부밍, booming)을 증대시키는 방향으로 설계된다.
이러한 스포티 배기 음질을 구현하기 위해 소음기의 배기 부밍을 강화하면, 4,000~5,000 RPM(엔진회전수)의 고 RPM 영역에서는 배기 부밍이 강조되어 스포티 배기 음질을 구현할 수 있는 반면, 2,000~3,000 RPM(엔진회전수)의 저 RPM 영역에서는 강화된 배기 부밍으로 인하여 실내 소음이 악화되어 차량의 정숙성이 감소되는 문제점이 있다.
하지만, 수동변속기 차량의 경우, 운전자가 고단 저RPM으로 차량을 주행하는 빈도가 낮은 편이며, 저RPM(1200~1400rpm) 구간을 신속히 지나가는 운전패턴이 많기 때문에 저RPM에서의 부밍음에 대한 부담이 적다. 따라서, 저RPM에서 스포티한 배기음을 구현하면서 그에 대응되는 주행 반응성을 확보하기 위한 수동변속기 차량용 소음기가 요구되어 진다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR10-2013-0064299 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수동변속기 차량에 적합하게 스포티한 배기음을 구현하면서도 출력증대를 위한 저배압의 차량용 소음기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 소음기는 하우징의 내부를 폭방향을 따라 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버 및 제4챔버로 구획하도록 차례로 설치된 제1배플, 제2배플 및 제3배플; 하우징, 제1배플, 제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 하우징 외측에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치하며, 제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버 내에 위치하는 구간에는 다수의 통공이 형성된 흡입튜브; 제1배플, 제2배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제1배플에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제1배출튜브; 제2배플, 제3배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제2배출튜브; 및 제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치한 연결튜브;를 포함할 수 있다.
하우징은 길이방향 일측면이 흡입튜브의 입구단에 의해 관통되고, 길이방향 타측면이 제1배출튜브의 출구단 및 제2배출튜브의 출구단에 의해 각각 관통되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
흡입튜브는 제1챔버 내에서 하우징의 길이방향을 따라 연장된 제1직선구간과, 제1직선구간으로부터 연장되어 제1배플 측으로 절곡되는 절곡구간과, 절곡구간으로부터 하우징의 폭 방향을 따라 연장되어 제1배플, 제2배플 및 제3배플을 관통하는 제2직선구간으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
흡입튜브의 제1직선구간에 다수의 통공이 형성되고, 제2직선구간 중 제2챔버 및 제3챔버 내에 위치하는 구간에 각각 다수의 통공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
제1배플 및 제2배플에는 다수의 연통홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
흡입튜브의 출구단을 막아 밀봉하는 캡;을 더 포함할 수 있다.
제3챔버에는 흡음재가 충진된 것을 특징으로 한 것을 특징으로 할 수 있다.
제1배플은 중간부에 흡입튜브와 제1배출튜브가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 양측에 각각 다수의 연통홀이 형성되며, 제2배플은 중간부에 흡입튜브와 제1배출튜브가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 일측에 제2배출튜브가 관통되도록 마련되며, 타측에 다수의 연통홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
제1배출튜브는 제2챔버 내에 위치하는 구간에 다수의 통공이 형성되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 소음기에 따르면, 수동변속기 차량에 어울리는 스포티한 배기음을 구현하면서도, 배압이 저감되도록 형성됨으로써 주행성능을 향상시켜 궁극적으로는 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 소음기의 내부를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 A-A단면을 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 B-B단면을 도시한 단면도,
도 5는 도 2의 C-C단면을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저속/저RPM 조건일 경우에 차량용 소음기 내부에서의 배기가스 흐름을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속/고RPM 조건일 경우에 차량용 소음기 내부에서의 배기가스 흐름을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 소음기에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기 시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 차량용 소음기(5)은 배기파이프로부터 배기가스를 전달받도록 마련되는데, 엔진(1)으로부터 배출된 배기가스는 보조소음기(3)를 거쳐 차량용 소음기(5)로 전달된다. 보조소음기(3) 및 차량용 소음기(5)에 의하면, 배기가스의 온도와 압력이 저하되고, 음파 간섭이 발생하면서 배기소음이 줄어들게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 소음기의 내부를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 차량용 소음기는 하우징(10)의 내부를 폭 방향을 따라 제1챔버(12), 제2챔버(14), 제3챔버(16) 및 제4챔버(18)로 구획하도록 차례로 설치된 제1배플(20), 제2배플(22) 및 제3배플(24); 하우징(10), 제1배플(20), 제2배플(22) 및 제3배플(24)을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 하우징(10) 외측에 위치하고, 출구단은 제4챔버(18)에 위치하며, 제1챔버(12), 제2챔버(14) 및 제3챔버(16) 내에 위치하는 구간에는 다수의 통공(32,34,36)이 형성된 흡입튜브(30); 제1배플(20), 제2배플(22) 및 하우징(10)을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제1배플(20)에 위치하고, 출구단은 하우징(10) 외측에 위치한 제1배출튜브(40); 제2배플(22), 제3배플(24) 및 하우징(10)을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버(14)에 위치하고, 출구단은 하우징(10) 외측에 위치한 제2배출튜브(50); 및 제2배플(22) 및 제3배플(24)을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버(14)에 위치하고, 출구단은 제4챔버(18)에 위치한 연결튜브(60);를 포함할 수 있다.
즉, 하우징(10)의 내부공간은 제1,2,3배플(20,22,24)에 의해 폭 방향을 따라 제1,2,3,4챔버(12,14,16,18)로 구획된다.
흡입튜브(30)는 엔진으로부터 배기가스를 전달받아 하우징(10) 내부로 배출하는 역할을 수행하는데, 이를 위해, 흡입튜브(30)의 입구단은 하우징(10)의 외측에 구비된 배기파이프와 연결됨으로써, 엔진으로부터 배기가스를 전달받게 된다.
특히, 흡입튜브(30)는 제1,2,3배플(20,22,24)을 모두 관통하도록 마련되고, 제1,2,3챔버(12,14,16) 내에 위치하는 구간에 다수의 통공(32,34,36)이 형성되도록 마련됨으로써, 엔진으로부터 전달받은 배기가스를 하우징(10) 내부의 각 챔버에 전달하게 된다.
한편, 본 발명의 차량용 소음기에는 하우징(10) 내부로 공급된 배기가스를 외부로 배출하도록 제1,2배출튜브(40,50)가 마련된다.
제1배출튜브(40)는 입구단이 제1챔버(12)에 위치하고, 제1,2배플(20,22)을 차례로 관통한 후, 하우징(10)을 관통하여 출구단이 하우징(10) 외측에 형성되어 배기가스를 배출하도록 마련된다. 따라서, 제1배출튜브(40)는 제1챔버(12) 내부를 유동하는 배기가스를 하우징(10) 외부로 배출하는 역할을 수행한다.
제2배출튜브(50)는 입구단이 제2챔버(14)에 위치하고, 제2배플(22)과 하우징(10)을 차례로 관통하여 출구단이 하우징(10)의 외측에 형성되도록 마련된다. 즉, 제2배출튜브(50)는 제2챔버(14) 내부에 유동되는 배기가스를 하우징(10) 외측으로 배출하는 역할을 수행하도록 마련된다.
한편, 본 발명의 차량용 소음기에는 제2,3배플(14,16)을 차례로 관통하여 제2챔버(14)와 제4챔버(18)를 서로 연통시키는 연결튜브(60)가 추가적으로 마련된다. 즉, 연결튜브(60)는 제2챔버(14)를 유동하는 배기가스를 공명실인 제4챔버(18)로 전달함으로써, 배기소음인 부밍음을 효과적으로 저감시키는 역할을 수행한다.
이와 같이, 본 발명의 차량용 소음기는 엔진으로부터 배기가스를 전달받아, 하우징(10) 내부에 구비된 다수의 챔버들을 다양한 형태로 유동하도록 유도함으로써, 음파 간섭, 배기가스의 압력 및 온도 저감으로 인해 배기음이 줄어들도록 한다.
본 발명에서 흡입튜브(30), 제1,2배출튜브(40,50) 및 연결튜브(60)는 제1,2,3배플(20,22,24) 중 적어도 2개의 배플을 관통하여 압입되도록 마련되기 때문에 별도의 고정장치를 설치하지 않더라도 하우징(10) 내부에 고정할 수 있다.
본 발명에서 하우징(10)은 길이방향 일측면이 흡입튜브(30)의 입구단에 의해 관통되고, 길이방향 타측면이 제1배출튜브(40)의 출구단 및 제2배출튜브(50)의 출구단에 의해 각각 관통되도록 마련될 수 있다.
여기서, 하우징(10)의 길이방향이란 하우징(10)의 폭 방향과 직교하는 방향으로써, 제1,2,3배플(20,22,24)의 길이방향과 평행한 방향을 의미한다.
일반적으로 종래에 주 소음기는 하우징의 길이방향 양단부로 배기가스가 유출입되고, 길이방향을 따라 다수의 챔버가 배열되도록 마련되는데, 본 발명은 챔버들이 배열되는 방향과 하우징으로 배기가스가 유출입되는 방향이 서로 직교하도록 마련됨으로써, 하우징(10)의 부피를 저감하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 흡입튜브(30)는 제1챔버(12) 내에서 하우징(10)의 길이방향을 따라 연장된 제1직선구간(30a)과, 제1직선구간(30a)으로부터 연장되어 제1배플(20) 측으로 절곡되는 절곡구간(30b)과, 절곡구간(30b)으로부터 하우징(10)의 폭 방향을 따라 연장되어 제1배플(20), 제2배플(22) 및 제3배플(24)을 관통하는 제2직선구간(30c)으로 구성될 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이 하우징(10)의 내부에는 폭 방향을 따라 다수의 챔버가 배열되고, 하우징(10)의 길이방향 일측면과 타측면에 각각 배기가스가 유입되고 배출되도록 마련되기 때문에, 흡입튜브(30)는 제1,2,3배플(20,22,24)을 관통하려면 절곡되도록 형성될 필요가 있다.
이때, 흡입튜브(30)는 제1직선구간(30a), 절곡구간(30b), 제2직선구간(30c)에 대응되는 영역을 모두 일체의 튜브로 제작할 수도 있고, 제작 편의성을 고려하여 각각 개별 부품으로 제작하였다가 조립하도록 마련될 수도 있다.
여기서, 흡입튜브(30)의 제1직선구간(30a)에 다수의 통공(32)이 형성되고, 제2직선구간(30c) 중 제2챔버(14) 및 제3챔버(16) 내에 위치하는 구간에 각각 다수의 통공(34,36)이 형성될 수 있다.
즉, 흡입튜브(30)가 다수의 부품으로 구성될 경우에 직선구간에 다수의 통공(32,34,36)이 형성되도록 마련될 수 있다.
여기서, 제1직선구간(30a)에 형성된 통공의 개수는 제2직선구간(30c)에 형성된 통공의 개수보다 적게 세팅될 수 있다. 따라서, 저RPM조건에서 제1챔버(12) 측으로 배기가스가 과도하게 많이 배출되는 현상을 방지할 수 있는데, 구체적인 설명은 후술하도록 하겠다.
한편, 도 3은 도 2의 A-A단면을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B단면을 도시한 단면도이며, 도 5는 도 2의 C-C단면을 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1배플(20) 및 제2배플(22)에는 다수의 연통홀(21a,21b,23)이 형성될 수 있다.
즉, 제1배플(20)에 연통홀(21a,21b)이 형성되어 제1챔버(12)와 제2챔버(14)를 서로 연통시키고, 제2배플(22)에 연통홀(23)이 형성되어 제2챔버(14)와 제3챔버(16)를 서로 연통시킬 수 있다.
이에 따라, 제1,2,3챔버(12,14,16) 내로 유입된 배기가스는 연통홀(21a,21b,23)을 매개로 서로 다른 챔버로 유동할 수 있다. 이러한 유동과정에서 배기가스의 속도, 온도 및 압력이 저감되어 배기소음이 저감된다.
한편, 본 발명의 차량용 소음기는 흡입튜브(30)의 출구단을 막아 밀봉하는 캡(38);을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 흡입튜브(30)는 입구단을 통해 엔진으로부터 배기가스를 전달받고, 외주면에 형성된 다수의 통공(32,34,36)을 통해 배기가스를 제1,2,3챔버(12,14,16)로 전달하며, 출구단이 제4챔버(18)에 위치하도록 마련되는데, 흡입튜브(30)의 출구단을 캡(38)이 막도록 마련됨으로써, 흡입튜브(30)를 통해 제4챔버(18)로 배기가스가 공급되는 것을 차단할 수 있다.
따라서, 제4챔버(18)에는 오로지 연결튜브(60)를 통해서만 배기가스가 공급될 수 있어, 제4챔버(18)는 헬름홀츠 공명실로써 부밍음을 저감하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 흡입튜브(30)를 따라 출구단으로 유동하던 배기가스가 캡(38)을 만나면 반대방향으로 되돌아오게 되는데, 이 과정에서 기존에 기존에 정방향으로 유입되던 배기가스와 간섭이 발생하여 배기가스의 온도, 압력 및 속도를 더 저감할 수 있게 된다. 결과적으로, 캡(38)에 의해서 배기소음이 저감된다.
아울러, 제3챔버(16)에는 흡음재(70)가 충진될 수 있다. 즉, 흡입튜브(30)를 유동하는 배기가스가 제3챔버(16) 내에 위치한 통공(36)을 통해 제3챔버(16)로 배출되는데, 제3챔버(16)에 흡읍재(70)가 충진되도록 마련됨으로써 고RPM에서의 배기소음을 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 제2챔버(14)를 유동하는 배기가스도 제2배플(22)에 형성된 연통홀(23)을 통해 제3챔버(16)로 유입될 수 있데, 제3챔버(16)에 흡음재(70)가 마련됨으로써 배기소음이 저감된다. 여기서, 흡음재(70)로는 글라스 울(glass wool)이 적용될 수 있다.
한편, 제1배플(20)은 중간부에 흡입튜브(30)와 제1배출튜브(40)가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 양측에 각각 다수의 연통홀(21a,21b)이 형성되며, 제2배플(22)은 중간부에 흡입튜브(30)와 제1배출튜브(40)가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 일측에 제2배출튜브(50)가 관통되도록 마련되며, 타측에 다수의 연통홀(23)이 형성되도록 마련될 수 있다.
즉, 흡입튜브(30)는 제1직선구간(30a)에 구비된 다수의 통공(32)을 통해 배기가스를 제1챔버(12)로 토출하는데, 제1챔버(12)에 공급된 배기가스는 제1배출튜브(40)에 유입되거나, 제1배플(20)에 형성된 다수의 연통홀(21a,21b)을 통해 제2챔버(14)로 유동할 수 있다.
제1배플(20)에는 중간부를 기준으로 양측에 각각 다수의 연통홀(21a,21b)이 형성되는데, 각 지점에 대응되도록 제2배플(22)에 제2배출튜브(50)와 연통홀(23)이 형성됨으로써, 배기가스가 제2배출튜브(50)와 제3챔버(16)로 골고루 유동하도록 마련할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제1배출튜브(40)는 제2챔버(14) 내에 위치하는 구간에 다수의 통공(42)이 형성되도록 마련될 수 있다.
따라서, 제1배출튜브(40)는 제1챔버(12)로부터 배기가스를 공급받아 하우징(10) 외부로 배출하는 과정에서도 일부 배기가스를 다수의 통공(42)을 통해 제2챔버(14)로 공급하도록 마련됨으로써, 배기소음을 보다 저감하도록 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저속/저RPM 조건일 경우에 차량용 소음기 내부에서의 배기가스 흐름을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속/고RPM 조건일 경우에 차량용 소음기 내부에서의 배기가스 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 차량이 저속, 저RPM조건일 경우에 흡입튜브(30)로 유입된 배기가스는 저속으로 유동하기 때문에 화살표로 도시된 바와 같이 제1직선구간(30a)에 형성된 통공(32)을 통해 제1챔버(12)로 주로 배출되거나, 흡입튜브(30)를 따라 유동하다가 제2직선구간(30c)에 형성된 통공(34)을 통해 제2챔버(14)로 배출된다.
여기서, 제1배출튜브(40)로 공급된 배기가스는 하우징(10) 외부로 배출되거나 다수의 통공(42)을 통해 제2챔버(14)로 공급된다.
이렇게 제1챔버(12)에 공급된 배기가스는 주로 제1배출튜브(40)로 배출되거나 제1배플(20)에 형성된 연통홀을 매개로 제2챔버(14)로 배출된다. 이렇게 제2챔버(14)로 공급된 배기가스는 제2배출튜브(50)를 통해 하우징(10) 외부로 배출되거나 제1배출튜브(40)의 통공을 통해 제1배출튜브(40)로 공급되어 하우징(10) 외부로 배출된다.
특히, 본 발명의 차량용 소음기에는 저속, 저RPM 조건에서 배기가스가 제1배출튜브(40)를 통해 바로 하우징(10) 외측으로 빠져나가는 구성이 개시됨으로써, 배기소음 저감 효과에서 손해를 보더라도 배기가스의 배압을 줄여 차량의 주행성능을 향상시키도록 마련된다. 따라서, 수동변속기 차량에서 운전자가 요구하는 스포티한 주행감성을 제공하여 차량의 상품성을 높일 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 차량이 고속, 고RPM 조건일 경우에 흡입튜브(30)로 공급된 배기가스는 고속으로 유동하기 때문에 화살표로 도시된 바와 같이 주로 제2챔버(14)나 제3챔버(16)로 공급되거나 흡입튜브(30)의 출구단까지 유동하게 된다. 이때, 캡(38)에 의해 흡입튜브(30) 내부에 배기가스 유동에 간섭이 발생하여 속도가 저감됨으로써, 배기소음을 저감할 수 있다.
또한, 제2챔버(14)로 공급된 배기가스는 제1,2배플(20,22)에 형성된 연통홀을 통해 제1,3챔버(12,16)로 각각 유동하거나, 제2배출튜브(50) 또는 연결튜브(60)로 공급된다.
배기가스가 흡입튜브(30)를 통해 제2챔버(14)로 공급되었다가 제1배플(20)의 연통홀을 통해 다시 제1챔버(12)로 공급될 경우, 제1배출튜브(40)를 통해 하우징(10)의 외측으로 배출되는데 이 과정에서 배기가스의 속도, 압력 및 온도가 저감되어 배기소음이 효과적으로 줄어들게 된다.
아울러, 흡입튜브(30)를 통해 제2챔버(14)로 공급된 배기가스는 제2배출튜브(50)를 통해 하우징(10) 외측으로 배출되거나 제2배플(22)의 연통홀을 통해 제3챔버(16)로 배출되어 흡음재(70)에 의해 배기소음이 저감될 수 있다.
연결튜브(60)를 통해 제4챔버(18)로 배기가스가 공급되는 과정에서는 헬름홀츠 작용에 의해 배기소음이 저감된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 소음기에 따르면, 수동변속기 차량에 어울리는 스포티한 배기음을 구현하면서도, 저속/저RPM의 차량 주행조건에서 배압이 저감되도록 형성됨으로써 주행성능을 향상시켜 궁극적으로는 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한, 별도의 가변밸브를 적용하여 제어하지 않아도 되는바, 소음기의 원가 및 중량을 효과적으로 저감할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1: 엔진
3: 보조소음기
5: 차량용 소음기
10: 하우징
12: 제1챔버
14: 제2챔버
16: 제3챔버
18: 제4챔버
20: 제1배플
21a,21b: 연통홀
22: 제2배플
23: 연통홀
24: 제3배플
30: 흡입튜브
32,34,36: 통공
38: 캡
40: 제1배출튜브
42: 통공
50: 제2배출튜브
60: 연결튜브

Claims (9)

  1. 하우징의 내부를 폭방향을 따라 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버 및 제4챔버로 구획하도록 차례로 설치된 제1배플, 제2배플 및 제3배플;
    하우징, 제1배플, 제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 하우징 외측에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치하며, 제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버 내에 위치하는 구간에는 다수의 통공이 형성된 흡입튜브;
    제1배플, 제2배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제1배플에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제1배출튜브;
    제2배플, 제3배플 및 하우징을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 하우징 외측에 위치한 제2배출튜브; 및
    제2배플 및 제3배플을 차례로 관통하도록 설치되어, 입구단은 제2챔버에 위치하고, 출구단은 제4챔버에 위치한 연결튜브;를 포함하는 차량용 소음기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하우징은 길이방향 일측면이 흡입튜브의 입구단에 의해 관통되고, 길이방향 타측면이 제1배출튜브의 출구단 및 제2배출튜브의 출구단에 의해 각각 관통되도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    흡입튜브는 제1챔버 내에서 하우징의 길이방향을 따라 연장된 제1직선구간과, 제1직선구간으로부터 연장되어 제1배플 측으로 절곡되는 절곡구간과, 절곡구간으로부터 하우징의 폭 방향을 따라 연장되어 제1배플, 제2배플 및 제3배플을 관통하는 제2직선구간으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    흡입튜브의 제1직선구간에 다수의 통공이 형성되고, 제2직선구간 중 제2챔버 및 제3챔버 내에 위치하는 구간에 각각 다수의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제1배플 및 제2배플에는 다수의 연통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    흡입튜브의 출구단을 막아 밀봉하는 캡;을 더 포함하는 차량용 소음기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    제3챔버에는 흡음재가 충진된 것을 특징으로 한 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  8. 청구항 5에 있어서,
    제1배플은 중간부에 흡입튜브와 제1배출튜브가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 양측에 각각 다수의 연통홀이 형성되며,
    제2배플은 중간부에 흡입튜브와 제1배출튜브가 관통되도록 마련되고, 중간부를 기준으로 일측에 제2배출튜브가 관통되도록 마련되며, 타측에 다수의 연통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  9. 청구항 5에 있어서,
    제1배출튜브는 제2챔버 내에 위치하는 구간에 다수의 통공이 형성되도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
KR1020180036268A 2018-03-29 2018-03-29 차량용 소음기 KR102532322B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180036268A KR102532322B1 (ko) 2018-03-29 2018-03-29 차량용 소음기
US16/033,619 US10895181B2 (en) 2018-03-29 2018-07-12 Vehicle muffler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180036268A KR102532322B1 (ko) 2018-03-29 2018-03-29 차량용 소음기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190114102A true KR20190114102A (ko) 2019-10-10
KR102532322B1 KR102532322B1 (ko) 2023-05-15

Family

ID=68056871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180036268A KR102532322B1 (ko) 2018-03-29 2018-03-29 차량용 소음기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10895181B2 (ko)
KR (1) KR102532322B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210051829A (ko) * 2019-10-31 2021-05-10 현대자동차주식회사 스포티 배기 음색 구현을 위한 자동차용 소음기
DE102020109817A1 (de) * 2020-04-08 2021-10-14 Purem GmbH Einsatzbaugruppe für einen Schalldämpfer einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
KR20220022294A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 현대자동차주식회사 엔진 배기음 주행 모드 연동 방법 및 스마트 차량 배기 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120137094A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 현대자동차주식회사 차량용 소음기
KR20130064299A (ko) 2011-12-08 2013-06-18 현대자동차주식회사 차량용 소음기
KR20140078432A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 현대자동차주식회사 차량용 머플러
KR20140141416A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 포레시아 이미션스 콘트롤 테크놀로지스 디벨로프먼트 (상하이) 컴퍼니 리미티드 내부 연소 엔진의 배기 시스템을 위한 이중 스킴 머플러

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4913260A (en) * 1988-01-11 1990-04-03 Tenneco Inc. Gas silencing system with controlling sound attenuation
JPH0712650Y2 (ja) * 1989-02-23 1995-03-29 マツダ株式会社 エンジンの排気サイレンサ
US5614699A (en) 1994-05-09 1997-03-25 Nissan Motor Co., Ltd. Automobile exhaust noise suppressor
JP3379254B2 (ja) 1994-12-26 2003-02-24 日産自動車株式会社 排気消音装置
KR970027664A (ko) 1995-11-29 1997-06-24 전성원 배기가스 배출용 소음기
JP3335097B2 (ja) * 1997-03-07 2002-10-15 本田技研工業株式会社 消音装置
JP2001263039A (ja) 2000-03-22 2001-09-26 Calsonic Kansei Corp リアー置きメインマフラーの内部構造
EP1146206B1 (de) 2000-04-14 2006-08-02 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgas-Schalldämpfer in Mehrkammerbauweise
US7426979B2 (en) * 2005-01-12 2008-09-23 Calsonic Kansei Corporation Exhaust gas control valve
JP2006233862A (ja) 2005-02-24 2006-09-07 Calsonic Kansei Corp 車両用消音器
DE102005041692A1 (de) * 2005-09-01 2007-03-15 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Schalldämpfer für eine Abgasanlage
US7895832B2 (en) * 2007-06-28 2011-03-01 Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. Performance exhaust system
KR100957147B1 (ko) * 2007-12-07 2010-05-11 현대자동차주식회사 차량의 소음기 및 이를 사용한 배기 장치
KR101164152B1 (ko) * 2009-09-03 2012-07-11 현대자동차주식회사 자동차의 소음기 장치
KR101114394B1 (ko) * 2009-12-02 2012-03-05 현대자동차주식회사 가변 소음기
KR101251728B1 (ko) * 2010-09-07 2013-04-05 현대자동차주식회사 차량용 소음기
DE102011077183B4 (de) * 2011-06-08 2015-05-21 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Schalldämpfer und Herstellungsverfahren
KR101338077B1 (ko) * 2012-02-29 2013-12-06 현대자동차주식회사 이중구조 배기가스 배출파이프를 구비한 차량용 소음기
KR101316133B1 (ko) * 2012-08-10 2013-10-08 현대자동차주식회사 차량용 소음기
US9695719B2 (en) * 2014-09-24 2017-07-04 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Exhaust muffler device for combustion engine
DE102015011175B4 (de) * 2015-08-27 2021-01-14 Audi Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120137094A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 현대자동차주식회사 차량용 소음기
KR20130064299A (ko) 2011-12-08 2013-06-18 현대자동차주식회사 차량용 소음기
KR20140078432A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 현대자동차주식회사 차량용 머플러
KR20140141416A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 포레시아 이미션스 콘트롤 테크놀로지스 디벨로프먼트 (상하이) 컴퍼니 리미티드 내부 연소 엔진의 배기 시스템을 위한 이중 스킴 머플러

Also Published As

Publication number Publication date
US10895181B2 (en) 2021-01-19
US20190301323A1 (en) 2019-10-03
KR102532322B1 (ko) 2023-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103573364B (zh) 用于车辆的消声器
KR20190114102A (ko) 차량용 소음기
KR20140080644A (ko) 듀얼 머플러
KR101705160B1 (ko) 스포티 배기 음질 구현을 위한 자동차용 소음기
US20110083924A1 (en) Muffler for vehicle
US20180051608A1 (en) Structure of muffler
KR101237931B1 (ko) 스포티 배기 음질 구현을 위한 자동차용 소음기
US11454148B2 (en) Muffler for vehicle for implementing sporty exhaust sound
JP5221883B2 (ja) 排気システム用マフラー
JP3334540B2 (ja) 自動車用排気消音装置
KR20210113505A (ko) 차량용 소음기
US20190368396A1 (en) Muffler for an exhaust system of an internal combustion engine
KR101284328B1 (ko) 차량용 소음기
JP3344239B2 (ja) 自動車用排気消音装置
KR100877856B1 (ko) 머플러
KR100482517B1 (ko) 자동차용 소음 저감형 머플러 구조
KR101407222B1 (ko) 멀티 배기 타입 차량용 머플러
RU2737014C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания с системой впуска воздуха
KR20190036829A (ko) 자동차 배기장치의 소음기
KR20120137094A (ko) 차량용 소음기
KR20090013185U (ko) 자동차용 소음기
JPH10227208A (ja) 自動車用排気消音装置
KR200483590Y1 (ko) 자동차용 소음기
JPH0216010Y2 (ko)
KR100410684B1 (ko) 배기파이프용 가스켓

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant