自動車の騒音源ポンプ脈動とは？

自動車の騒音源ポンプ脈動とは？

自動車の騒音源ポンプ脈動とは？

車を知りたい

先生、「ポンプ脈動」ってなんですか？自動車のエンジンルームから聞こえる「ウィーンウィーン」っていう音が関係あるって聞いたんですけど。

自動車研究家

良い質問だね！「ポンプ脈動」は、エンジンなどに使われる一部のポンプで、液体を押し出す際に発生する圧力の変動のことなんだ。この圧力変動が振動となって、「ウィーンウィーン」という音の原因になることがあるんだよ。

車を知りたい

なるほど。でも、なんで圧力の変動が起きるんですか？

自動車研究家

それはね、ポンプの種類が関係しているんだ。例えば、歯車を使って液体を押し出すポンプの場合、歯車が回転するたびに圧力が上がったり下がったりする。この繰り返しが脈動となって現れるんだよ。タービンみたいに羽根車が滑らかに回転するタイプのポンプだと、脈動はほとんど起きないんだ。

ポンプ脈動とは。

自動車用語の「ポンプ脈動」とは、多数歯トロコイドポンプやギヤポンプなど、容積を変えて流体を押し出すタイプのポンプを使う際に、流体の流れに脈動が発生する現象のことです。この脈動が原因で騒音が発生する場合があります。また、ルーツブロワーを使って気体を圧縮する際にも、同様の脈動が発生します。一方、タービンなどのように、流体を連続的に送り出すタイプのポンプでは、脈動がほとんどない圧縮流体を得ることができます。

ポンプ脈動とは？

自動車に使われている様々なポンプは、エンジンの回転やモーターの駆動力を利用して作動しています。このとき、ポンプ内部では液体が断続的に送られるため、圧力変動が発生します。これが、「ポンプ脈動」と呼ばれる現象です。ポンプ脈動は、振動や騒音の原因となるため、自動車の快適性や静粛性を損なう要因の一つとなっています。

ポンプ脈動が発生する仕組み

自動車に使われるポンプは、エンジンやモーターの回転運動を利用して作動油を送り出すため、どうしても圧力変動が発生してしまいます。この圧力変動が、配管や接続部品に振動を伝えて「ゴーン、ゴーン」といった低い音を発生させるのです。これがポンプ脈動と呼ばれる現象です。

回転運動を油の圧力に変換する際、どうしても圧力の山と谷ができてしまいます。この山と谷が、まるで脈打つように周期的な圧力変動を生み出すため、脈動と呼ばれるのです。

自動車におけるポンプ脈動の影響

自動車の静粛性が求められる中、様々な騒音対策が進められています。その中でも、エンジンやモーターなど動力源からの振動とは別に、ポンプの動作に伴い発生する圧力や流量の変動である「ポンプ脈動」が騒音の原因となるケースが増えています。

ポンプ脈動は、車室内では耳障りな「ヒューン」「ゴー」といった騒音として、また、車外では周囲に不快感を与える騒音として現れます。

特に、近年注目されているハイブリッド車や電気自動車では、エンジン音が静かなため、これまで以上にポンプ脈動による騒音が目立つようになっています。快適な車内空間を提供し、周囲の環境にも配慮するため、自動車メーカーはポンプ脈動の抑制に力を入れています。

ポンプ脈動の低減方法

自動車における快適性の追求は、静粛性の向上に繋がります。エンジン音が抑えられた現代の自動車において、静粛性を阻害する要因の一つに「ポンプ脈動」が挙げられます。ポンプ脈動とは、パワーステアリングや燃料噴射装置など、様々なシステムに用いられるポンプの動作によって発生する圧力や流量の変動のことです。この変動が振動や騒音の原因となり、車内の快適性を損ねてしまうことがあります。

このポンプ脈動を低減するために、様々な対策が講じられています。まず、ポンプの構造自体を見直し、脈動の発生を抑える設計にすることが挙げられます。例えば、ポンプ内の羽根車の形状や枚数を調整することで、脈動を抑制することができます。また、アキュムレータと呼ばれる圧力変動を吸収する装置を設けることも有効です。アキュムレータは、ポンプから発生する圧力変動を一時的に蓄積し、滑らかな圧力供給を実現します。さらに、配管の設計や材質にも工夫を凝らすことで、脈動の伝播を抑制することができます。具体的には、配管の形状を最適化したり、振動吸収性に優れた材質を採用したりすることで、車内に伝わる騒音を低減することができます。

これらの対策によって、ポンプ脈動による騒音は大幅に低減され、自動車の静粛性は飛躍的に向上しています。しかし、自動車のさらなる快適性向上に向けて、今後も技術開発が進められていくことでしょう。