자동차 머플러 3분 만에 이해할 수 있도록 요약했습니다.
배기가스는 고온고압으로 이것을 그대로 대기 중에 방출시키면 급속으로 팽창되어 소음이 발생합니다.
최고 900도에 달하는 배기를 그대로 방출시키는 것도 위험해서 배기 시스템에는 소음을 저감하는 머플러가 설치됩니다.
구조에는 스트레이트, 다단식이 있으며, 소음을 줄이기 위해서는 어느 정도 넓은 공간이 필요합니다.
1. 자동차 머플러의 기능과 작동 원리
배기 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나로 주요 기능은 소음을 감소하는 역할을 합니다.
엔진 작동 시 발생하는 소음이 굉음으로 들릴 수 있어 도로 위에서 운전 중인 운전자와 주변 주민에게 큰 불편을 줄 수 있어
이 소음을 흡수하고 감소시켜 조용한 운행을 할 수 있도록 합니다.
또 다른 중요한 역할은 배기 가스를 조절하면서 정화하는 역할을 합니다.
내부에서 배기가스가 경로를 변경하면서 속도를 조절하여 환경에 유해한 배기 가스의 배출을 감소하여 품질 개선에 도움을 주고 있습니다.
팽창식 소음: 배기의 팽창 정도가 클수록 소음이 커져서 용적의 크기로 팽창할 수 있는 머플러 내부의 공간 넓이를 제한하여 단계적으로 소음을 줄이는 방식입니다.
흡음식 소음: 흠음재를 사용하여 소음을 저감하는것 이 흡음식 소음입니다.
음은 압력에 의한 에너지로 흡음재와 마찰을 발생시켜 열에너지로 변환되면 음이 작아집니다.
공명식 소음: 음은 압력의 강약을 반복하는 압력파입니다.
역위상 음을 만나면 압력이 상쇄되어 소리가 작아지기 때문에 벽에 반사된 음이 역위상이면 소음을 줄여주며 이것이 공명식 소음입니다.
일반적으로 자동차 머플러는 이그저스트 시스템의 마지막 단계에 배치되어 있으나, 서리 가능한 공간의 넓이에 따라 소음을 줄이는 능력이 충분하지 못한 경우도 있습니다.
이런 경우 이그저스트 시스템의 도중에도 별도의 머플러를 설치해서 2단계로 소음을 주며 이렇게 설치된 머플러를 프리 머플러라고 합니다.
이그저스트 노이즈는 소음을 의미하고 기분 좋은 배기음은 이그저스트 노트라고 불리는 경우도 있습니다.
스포츠 타입의 자동차에 기분 좋은 음을 위해 별도 설계하는 경우도 있습니다.
2. 다양한 자동차 머플러 유형
자동차 머플러는 다양한 유형으로 제공되며, 각각의 유형에 따라 성능, 음향 특성, 스타일 차이가 있습니다.
스트레이트: 여러 개의 작은 구멍이 난 파이프가 머플러 케이스를 관통합니다.
케이스 안은 하나의 공간으로 흡음재가 채워져 있으며, 팽창식과 흡음식으로 소음 제거 작용을 하고 있으나 소음 제거 능력에 한계가 있어 자동차에 사용되는 예는 적습니다.
다단식: 다실식 이라고도 하며, 현재 많이 사용되고 있습니다.
케이스 안에 여러 개의 방으로 나눠져 있고 각각의 방은 파이프로 연결되어 방에 따라서 흠음재가 배치됩니다.
다양한 주파수 음을 소음할 수 있도록 방의 크기는 각각 다릅니다.
최종적으로 배기를 배출하는 파이프를 머플러 커터, 테일 파이프라고 하며 눈에 보이는 부분으로 소재와 디자인을 중요시 하는 사용자가 늘어나고 있습니다.
가변식: 다단식 머플러를 바탕으로 만들어졌고 배기경로 중간에 밸브가 설치되어 있습니다.
밸브를 열고 닫아 경로를 전환하면서 늘리거나 줄여서 배압과 배기음을 변화합니다.
가변식에는 전동가변식과 배압가변식이 있으며 전동가변식은 ECU의 지시에 따라 모터를 작동시켜 밸브를 열고 닫습니다.
배압가변식은 밸브가 스프링으로 지지되며 배압이 일정 이상이 되면 스프링의 힘보다 강해져서 밸브가 열립니다.
이밖에 리졸브식은 소음을 감소하면서 특별한 음향을 만들어내 주로 스포츠카에 사용되고 더블 머플러는 두 개의 머플러로 구성되어 높은 성능과 음향을 결합하고 있습니다.
3. 머플러 교체 및 유지 관리
시간이 지나면서 마모되거나 손상될 수 있어 주기적인 유지 관리는 필수입니다.
자동차 머플러가 손상되면 소음 레벨이 증가하면서 성능 또한 저하될 수 있어서 상태에 따라 주기적으로 점검하고 필요한 경우 교체해야 합니다.
교체할 때는 자동차 모델과 용도에 맞게 선택을 해야하는 것이 중요합니다.