KR100288234B1

KR100288234B1 - 내연기관의 소음기

Info

Publication number: KR100288234B1
Application number: KR1019990008286A
Authority: KR
Inventors: 현석태
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR20000060178A

Abstract

소음기의 위치를 이동시키지 않고 소음기 하우징에 연결되는 좌,우의 배기 파이프의 길이가 다르게 하므로서 맥동파의 주기 변화에 따른 소음을 감쇄하게 하기 위하여 소음기 하우징을 제1,2쳄버로 나누는 배플 플레이트의 분활 지지수단과,

상기 배플 플레이트와 일치하는 수직선상에서 차단판으로 연통이 차단되면서 수평으로 내장 설치되는 연결 파이프의 연통수단과,

촉매 컨버터로부터 소음기 하우징에 연결되면서 제1쳄버내의 연결 파이프에 삽입 연결되는 유입 파이프의 유입수단과,

소음기 하우징의 제2쳄버측 연결 파이프에 삽입되어 배기가스의 배출이 이루어지게 메인 소음기에 연결 설치되는 배출파이프의 배출수단으로 형성되어 이루어지는 내연기관의 소음기를 제공하는데 있다.

Description

내연기관의 소음기{MUFFLER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 소음기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음기의 위치를 이동시키지 않고 소음기 하우징의 좌,우에 연결되는 배기 파이프의 길이가 다르게 연결한 내연기관의 소음기에 관한 것이다.

일반적으로 소음기는 엔진의 연소가스를 직접 밖으로 내보내면 폭음이 되므로 이장치를 통하여 음을 작게 한다.

소음의 수단으로는 배기관 도중에 팽창실을 설치하여 내벽간의 음파 반사나 공명 현상을 이용하여 음을 감쇄하거나 배기가스의 통로에 음파와의 마찰에 의하여 음향에너지를 작게 하는 흡음재를 넣는 방법을 취한다.

배기가스를 대기중에 방출하기 전에 압력과 온도를 저하시켜 급격한 팽창과 폭음을 억제한다.

1mm 두께의 강판을 원통으로 하여 내부에 다수의 구멍이 뚫린 여러개의 파이프와 칸막이를 설치하여 배기가스가 소음기로 들어가 칸막이와 작은 구멍을 통과할 때 서서히 팽창되고 압력과 온도가 저하되어 폭음을 방지한다.

배기 가스의 온도는 600~700℃이며 음속이 600m/sec 가되므로 소음기의 체적은 행정 체적의 12~20배가 정도가 좋다.

도4는 종래기술에 따른 소음기를 도시한 도면으로, 소음기(2)는 엔진의 배기 매니폴드(4)에 연결되는 배기관의 배기 파이프(6)에 설치되는 촉매 컨버터(8)와 메인 소음기(10)의 사이에 설치되고 있다.

소음기(2)는 소음기 하우징(12)을 양분하게 홀을 뚫어 설치된 배플 플레이트(14)에 의해 형성되는 제1,2쳄버(16)(18)를 형성하고 있다.

소음기 하우징(12)의 제1쳄버(16)내까지 연장되어 설치되는 유입파이프(20)와, 제2쳄버(18)내에서부터 배기가스의 배출이 이루어지게 배출파이프(22)를 설치하고 있다.

소음기(2)는 유입파이프(20)를 통해 소음기 하우징(12)의 제1쳄버(16)에 유입되는 배기가스는 배플 플레이트(14)를 부딪쳐 감쇄된 후 제2쳄버(18)에 형성된 배출파이프(22)를 통해 배출이 이루어진다.

도5는 종래기술인 소음기가 엔진의 저속 회전영역에서 작용을 설명하기 위해 나타낸 막대선도 이다.

촉매 컨버터(8)와 메인 소음기(10)의 중간에 설치된 소음기(2)는 엔진의 저속 회전영역에서 긴 주기의 맥동 압력파(24)가 최대인 점에 설치되고 있어 소음 감쇄가 용이하게 이루어진다.

그러나 도6은 엔진의 고속 회전영역에서 소음기(2)는 짧은 주기의 맥동 압력파(24)가 최저인 점에 위치하게 되는 까닭에 소음 감쇄가 이루어지지 못하게 되어 있다.

이러한 종래기술은 엔진의 고속 회전영역에서는 소음기상에서 짧은 맥동 압력파의 주기가 최저인 까닭에 소음의 감쇄가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

이에 따라 엔진의 고속 회전영역에서 소음기의 위치를 좌,우 어느 쪽으로 이동시켜야 소음의 감쇄가 이루어지지만 설계상 이동은 이루어질 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 소음기의 위치를 이동시키지 않고 소음기 하우징에 연결되는 좌,우의 배기 파이프의 길이가 다르게 하므로서 맥동파의 주기 변화에 따른 소음을 감쇄하게 한 내연기관의 소음기를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 소음기를 도시한 측단면도.

도2는 본 발명인 소음기가 엔진의 저속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도.

도3은 본 발명인 소음기가 엔진의 고속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도.

도4는 종래기술에 따른 소음기를 도시한 도면.

도5는 종래기술인 소음기가 엔진의 저속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도.

도6은 종래기술인 소음기가 엔진의 고속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도.

이를 실현하기 위한 본 발명은

내연기관의 배기관에 설치되는 소음기에 있어서,

소음기 하우징을 제1,2쳄버로 나누는 배플 플레이트의 분활 지지수단과,

본 발명은 엔진의 저속 회전영역에서 촉매 컨버터와 메인 소음기의 중간에 설치되어 있는 상태에서 긴 주기의 맥동 압력파가 최대인 점에 설치되고 있는 까닭에 소음 감쇄가 용이하게 이루어진다.

그리고 엔진의 고속 회전영역에서 유입 파이프의 길이보다 소음기에 연결되는 배출파이프의 길이를 길게 하여 연결함에 따라 촉매 컨버터와 메인 소음기사이에서 소음기의 위치가 촉매 컨버터 측으로 위치 이동한 효과를 갖게 하므로서 짧은 주기를 형성하는 맥동 압력파의 최대점에 위치하게 되는 까닭에 소음 감쇄가 이루어지게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 소음기를 도시한 측단면도이다.

소음기(30)는 배플 플레이트(32), 연결 파이프(34)와, 유입 파이프(36), 배출 파이프(38)로 구성되어 이루어지고 있다.

배플 플레이트(32)는 소음기 하우징(40)을 제1,2쳄버(42)(44)로 나누어 설치되며, 연결 파이프(34)의 외주면 부분에만 복수개의 홀(46)을 뚫어 형성하고 있다.

제1쳄버(42)는 제2쳄버(44)의 체적보다는 작게 형성하고 있으며, 설계상 반대로 형성할 수 도 있다.

연결 파이프(34)는 배플 플레이트(32)와 일치하는 수직선상에 차단판(48)으로 통로가 막히면서 수평으로 내장 설치되며, 제1쳄버(42)측 보다 제2쳄버(44)측으로 더 길게 형성되고 있다.

유입 파이프(36)는 내연기관의 배기관에 설치된 촉매 컨버터(50)로부터 소음기 하우징(40)에 연결되면서 제1쳄버(42)내의 연결 파이프(34)에 삽입 연결되고 있다.

유입 파이프(36)는 연결 파이프(34)의 직경보다 작게 형성하여 제1쳄버(42)내에서 배기가스의 흐름이 이루어지게 하고 있다.

배출 파이프(38)는 소음기 하우징(40)의 제2쳄버(44)측 연결 파이프(34)에 삽입되어 배기가스의 배출이 이루어지게 메인 소음기(52)에 연결 설치되고 있다.

배출 파이프(38) 역시 연결 파이프(34)의 직경보다 작게 형성하여 제2쳄버(44)내에서의 배기가스 흐름이 이루어지게 하고 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명은 유입 파이프(36)를 통해 배기가스가 제1쳄버(42)측의 연결 파이프(34)에 배출되지만 연결 파이프(34)의 연통을 막고 있는 차단판(48)에 부딪쳐 제1쳄버(42)측으로 흐르게 된다.

제1쳄버(42)내의 배기가스는 배플 플레이트(32)의 홀(46)을 통해 제2쳄버(44)측으로 유입된 후 연결 파이프(34)와 배출 파이프(38)의 직경차이로 형성되는 통로를 통해 흐른 후 배출 파이프(38)를 거쳐 메인 소음기(52)로 빠져 나가게 된다.

이때 소음기(52)내에서 배기가스음의 소음 감쇄가 이루어짐을 설명하면,

도2는 본 발명인 소음기가 엔진의 저속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도로, 엔진의 저속 회전영역에서 소음기(30)는 소음기 하우징(40)에 연결되고 있는 유입 파이프(36)의 길이가 배출 파이프(38)의 길이보다 짧게 연결되고 있어, 소음기(30)는 실제 이동하지는 않지만 약간 좌측으로 이동한 상태의 작용을 도모하게 된다.

이는 소음기(30)를 통과하는 긴 주기의 맥동 압력파(54)를 갖는 배기가스의 배출시 맥동 압력파(54)가 최대점을 형성하는 부근에 소음기(30)가 위치하게 되는 상태가 된다.

이 때문에 맥동 압력파(54)는 소음기(30)에 의해 배기가스에 따른 소음 감쇄가 용이하게 이루어진다.

도3은 본 발명인 소음기가 엔진의 고속 회전영역에서 작용을 설명하기 위한 막대선도로, 엔진의 고속 회전영역에서 유입 파이프(36)의 길이보다 소음기(30)에 연결되는 배출파이프(38)의 길이를 길게 하여 연결함에 따라 촉매 컨버터(50)와 메인 소음기(52)사이에서 소음기(30)의 위치가 촉매 컨버터(50)측으로 위치 이동한 결과를 구현하게 된다.

따라서 소음기(30)를 맥동 압력파(54)가 짧은 주기로 통과할 때 소음기(30) 부분에서 주기가 최대로 되는 맥동 압력파(54)를 감쇄하므로서 배기가스에 의한 소음을 감쇄하여 배출하게 된다.

이러한 본 발명은 엔진의 고,저 회전영역에서도 배기가스에 의한 맥동 압력파 소음을 감쇄하게 되며, 이로서 소음 저감영역이 확대되어 차량의 정숙한 주행을 도모하게 된다.

Claims

내연기관의 배기관에 설치되는 소음기에 있어서,

소음기 하우징을 제1,2쳄버로 나누는 배플 플레이트 분활 지지수단과,

상기 배플 플레이트와 일치하는 수직선상에서 차단판으로 연통이 차단되면서 수평으로 내장 설치되는 연결 파이프의 연통수단과,

촉매 컨버터로부터 소음기 하우징에 연결되면서 제1쳄버내의 연결 파이프에 삽입 연결되는 유입 파이프의 유입수단과,

소음기 하우징의 제2쳄버측 연결 파이프에 삽입되어 배기가스의 배출이 이루어지게 메인 소음기에 연결 설치되는 배출파이프의 배출수단으로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 내연기관의 소음기.
청구항 1에 있어서, 분활 지지수단은 소음기 하우징을 제1,2쳄버로 나누어 설치되며, 연결 파이프의 외주면 부분에만 복수개의 홀을 뚫어 형성하여 이루어지는 내연기관의 소음기.
청구항 1항 또는 2항에 있어서, 소음기 하우징은 제1쳄버보다 제2쳄버의 체적을 보다 크게 형성하게 하거나 제2쳄버보다 제1쳄버를 크게 형성하여 이루어지는 내연기관의 소음기.
청구항 1에 있어서, 연통수단은 배플 플레이트와 수직선상에 차단판에 의해 통로가 막히게 형성되고, 이 배플 플레이트에 의해 수평으로 내장 설치되며, 제1쳄버측 보다 제2쳄버측으로 일정 길이 더 길게 형성하여 설치되는 내연기관의 소음기.
청구항 1에 있어서, 유입수단은 내연기관의 배기관에 설치된 촉매 컨버터로부터 소음기 하우징에 제1쳄버내의 연결 파이프의 직경보다 작고, 배출파이프의 길이보다 짧게 형성되어 배기가스의 흐름이 이루어지게 삽입 연결되는 내연기관의 소음기.
청구항 1에 있어서, 배출수단은 메인 소음기로 배기가스의 배출이 이루어지게 소음기 하우징의 제2쳄버측 연결 파이프의 직경보다 작고, 유입 파이프의 길이보다 길게 형성되어 배기가스의 흐름이 이루어지게 삽입 연결되는 내연기관의 소음기.