현재 버스 에어컨용 압축기의 주류는 왕복동 크랭크식이 주류를 이루고 있고, 저진동, 저소음, 장착성 등이 고객의 요구에 일치되었다고 할수 있지만, 버스실내의 쾌적성에 대한 만족 기준은 갈수록 향상되어 압축기의 능력 향상과 동시에 진동, 소음의 저감이 요구되고 자동차 업계에서는 연비 개선이 최대 관심사로 부각되어지고 특히, 소형화, 경량화가 강력히 진행될 수 밖에 없는 현실이 도래되고 있다. 따라서 압축기 ON-OFF가 연비 및 진동 소음에 크게 영향을 미침에 따라 이의 개선을 위한 W형 6실린더 압축기 탑재가 증가되는 추세라 할 수 있다.
자동차 흡배기계의 음향성능 해석에 일반적으로 사용되고 있는 방법은 평면과 이론에 의한 1차원적인 해석방법이다. 그러나 관심 주파수 대역이 높거나 대상물의 형상이 복잡한 경우, 또는 내부에 흡음재가 부착되어 있는 경우에는 이러한 1차원 해석으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없으므로 경계요소법(BEM), 유한요소법(FEM) 등과 같은 수치해석 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 축대칭 단순팽창형, 연장관형, 다공형등 반사형 소음기와 흡음형 소음기의 음향성능을 해석하기 위한 경계요소법 프로그램을 개발하고, 소음기 성능의 주파수 특성을 구하여 실험결과 및 1차원 해석 결과와 비교 고찰하였다.
천공요소는 자동차의 배기 소음기, 공조기의 소음기 등을 포함하는 다양한 소음계에 널리 사용된다. 일반적으로 천공요소 들은 평균 유동과 소음원이 동시에 존재하는 환경에서 사용되며, 평균 유동 및 관 내부의 음압 레벨의 변화가 천공 부근에서의 임피던스에 큰 영향을 미치게 된다. 천공요소의 임피던스의 변화는 소음기의 음향학적 특성에 영향을 미치게 되므로, 유동이나 음압 조건이 임피던스에 미치는 영향에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 정밀 계측 및 전산유체역학적 모형을 이용해 천공요소의 임피던스에 영향을 미치는 주요 세 가지 인자 - 스치는 유동, 통과하는 유동, 음압 레벨 - 들을 고려하여 임피던스를 분석하고, 그 상관관계를 밝혔다.
지금까지 널리 사용된 수동 소음 제어 방법은 소리에 대한 재질 상의 특성을 이용하여 소음을 제거하는 방법으로서 무게와 부피를 증가시키고 소음의 고주파 성분에 대해서만 효율적인 성능을 발휘하는 단점을 가지고 있다. 이에 반해 최근에 발전된 능동 소음 제어 방법은 무게와 부피를 감소시키고 저주파 소음에 대한 성능이 우수하다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 능동 소음 제어의 원리를 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 자동차 실내에서의 엔진 부밍 소음(Engine Booming Noise)을 감쇠시키는 실시간 능동 소음 제어 시스템을 구현하였다. 능동 제어를 위한 적응 알고리듬으로는 다채널 Filtered-x LMS 알고리듬을 사용하였으며 이를 위해 Motorola사의 디지털 신호처리 프로세서인 DSP560001을 제어기로 사용하여 적응 알고리듬을 실시간으로 구현하였다. 능동 소음 제어 시스템을 실제로 자동차에 장착하여 RPM에 따른 엔진 소음의 감쇠 성능을 평가한 결과 자동차 실내의 모든 위치에서 소음 감쇠 효과를 얻었으며 특정 주파수에서 20 dB 이상의 소음 감쇠 성능과 전체적으로 15 dB 이상의 소음 감쇠 성능을 확인할 수 있었다.
The objective of this study is do obtain the relationship between the acoustic mode and cavity tone induced in a perforated tube exhaust muffler. First, the modal frequency for the axisymmetric radial mode and the mode shape have been computed using the impedance model for the perforated tube. Then, experiment has been perfonned for the onset frequencies of the cavity tone for various design parameters and through-flow. The theoretically obtained modal frequencies are well consistent with the measured onset frequencies of the cavity tone, showing that the cavity tone is induced by the axisymmetric radial mode. And it is found that the modal frequency of a perforated tube muffler is much lower than that of a simple expansion chamber.
Recently, the regulations from the govemment and the concems of the people give rise to the interest in exhaust noise of passenger car as much as other vehicles. The exact analysis of various mufflers is needed to reduce the level of exhaust noise. In this paper, we propose a design to improve the mufflers capacity by reducing noise of exhaust system combining Taguchi method and fractional factorial design. In order to measure the performance of a muffler, the performance prediction software which is developed by the Dept. of Automotive Engineering at Hanyang University is used. From the current muffler system we select control factors such as lenght and radius of each component that are thought to be effective on capacity of muffler. Factors are arranged using L18, L27 table of orthogonal array and the fractional factorial design for analysis. We find some significant interaction effects using 1/3 fractional factorial design and accomplish the reduction of noise from the muffler.
The heavy equipment such as tracter has been studied to improve rather the performance of engine than comfort. The mufflers of tracters have various specifications according to their uses. The exact analysis of various mufflers is needed to reduce the level of exhaust moise, a major noise source of engine, to improve the ride quality of tracter. In this study, a software based on Green's function is developed to predict the performance of sound transmission loss for a muffler according to the locations of inlet/outlet pipes. The locations of inlet and outlet pipes can be fixed at different position individually. The conventional muffler has the locations of inlet/outlet pipes on the direction of longitudinal axes. On other hand, the inlet and outlet pipes may be located at the circumferential surface of a test muffler such as one of tracter. The software is verified by analysis and experiment on current muffler of tracter and the improvement technique is proposed to reduce the level of exhaust noise.
소음이 청기에 미치는 영향에 대해서는 서기 1세기 경부터 그 기록을 더듬을 수 있다. 1713년 Ramazini는 구리 세공자에게 소음을 방지하기 위한 귀 보호기 사용을 권하였으며, 이후 18세기 중엽 산업 혁명을 거쳐 1,2차 세계대전과 함께 20세기의 폭발적인 산업 발달에 맞추어 소음은 문명의 필연적 산물이 되면서 이에 대한 관심이 높아졌다. 우리나라도 경제 발전과 동시에 공장 소음, 자동차 소음등이 날로 심각해지면서 이에 대한 연구가 활발해지고 있으나, 국내외 모두 소음성난청의 치료 면에서는 뚜렷한 방법을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 소음에 의한 난청은 일단 한번 발생하면 형태 및 기능이 불가역적이므로 예방만이 유일한 해결책이라고 하겠다.
최근 자동차 산업의 연구개발의 핵심화두는 효율성 제고 및 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 개선에 있다. 특히나 많은 부품들의 개발에 있어서 운전자의 운전 편의성을 높이는 성능적인 지표 외에도 운전자가 느끼는 소음, 이상 진동에 대한 감성성능에 대한 소비자의요구도 높아지고 있다. 이러한 경향에 맞추어 자동차 각 부분의 소음저감, 효율향상을 고려한 설계에 대한 연구가 활발해지고 있다. 많은 자동차 부품들에 모터가 사용되고 있으며, 특히 차량용 쿨링팬의 경우 모터를 사용하여 차량 운행 시 발행하는 (배터리의 온도를) 적절한 수준으로 유지시켜주거나 친환경 자동자차 배터리를 쿨링 하는 역할을 한다. 대다수의 쿨링팬 모터로 BLDC모터가 많이 사용되며 이는 전통적인 제어 방법인 구형파제어를 사용하고 있다. 본 논문에서는 저전압 배터리의 전원을 사용하여 BLDC 쿨링팬을 안정적으로 구동할 수 있는 제어기를 개발하였고, 소음저감 및 높은 효율을 위하여 정현파로 제어하는 기법을 적용하였다. 개발된 시작품의 성능 시험을 통해 그 결과를 검증하였다.
This study represents effect to attain to the exhaust gas and the exhaust noise by the inner shapes of automobile muffler, and obtained optimization-data for the inner muffler shapes by the temperature variation of the exhaust gas in muffler. The results of noise show to decrease in order of model-1, 2 and 3 under that the engine speed is 3500 R.P.M and similar values beyond it. CO represented good the model-2 at low engine speed and model-1 at high engine speed. The model-3 was show to tiny variation difference by the variables. HC decrease mostly by increase of the engine speed and expressed low values the model-2 at 3,000 R.P.M and the model-1 at high speed. Wholly, the model-2 expressed stable results. The temperature distributions expressed high distributions by increase of the engine speed, and the model-3 was express most good among three models.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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