CN103228489A - 用于衰减由车辆格栅引起的空气动力学诱导噪声的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的前端的保险杠包括主体，所述主体具有限定空气流入口的开口。该开口在所述主体的横向方向上为长形，并且由间隔开的横向壁和间隔开的侧壁所限定。在所述开口中设置格栅。所述格栅包括大致水平的至少一个水平构件，所述至少一个水平构件附接有至少一个声音衰减构件，所述至少一个声音衰减构件构造成至少部分地改变穿过所述格栅的空气流动，以减弱与空气穿过所述格栅的流动相关联的共鸣。

Description

用于衰减由车辆格栅引起的空气动力学诱导噪声的方法和装置

背景技术

本文的示例性实施方式总体上涉及用于车辆的前端的冷却结构。更具体地，本公开内容涉及一种用于车辆保险杠的格栅，该格栅被构造为衰减因空气穿过格栅的流动产生的空气动力学诱导噪声和声音。

图1是设置有冷却结构102的车辆100的透视图。该车辆100包括：设置在车体的前端的发动机舱110；附接到车体的前端的下部的保险杠112；以及连接到车体的前端的上部的格栅114。保险杠112具有长形开口116，该开口形成在前保险杠112的向前突出部118的中央部中，并且该开口沿着车体的横向方向延长。开口116由间隔开的横向壁120、120与间隔开的侧壁122、122限定。格栅或网格128被固定在长形开口116中。左、右门130被附接到车体的两侧。在图中，附图标记132表示发动机罩盖，附图标记134表示挡风玻璃，附图标记136、136表示车头灯，并且附图标记138、138表示雾灯。如图2所示，散热器150设置在前保险杠112的后方，即相对于车体的纵向方向位于发动机盖罩132的前端部的下方。该散热器150由从格栅114和保险杠格栅128引导的冷却空气冷却。为了将前保险杠112固定到车体上，可以设置保险杠梁152。通常，保险杠梁152在车体的横向方向上延伸。

具体地参考图2至图4，保险杠格栅128包括上网格部160和下网格部162，该下网格部借助横向构件164与上网格部分开。上网格部160和下网格部162将冷运空气引向散热器150的中央部，并且当从车体的前方观察时还遮蔽所述长形开口116。上网格部160包括多个水平构件170和多个竖直构件172。如图所示，这些水平构件170处于彼此堆叠的关系。间隔开的竖直构件172横跨在上横向壁120与横向构件164之间，并且与水平构件170一起限定多个堆叠的且横向间隔开的菱形空气通道176。下网格部162具有与上网格部160相似的构造。

通过这种保险杠格栅128的构造，上网格部160和下网格部162限制了颗粒物通向车辆散热器150，因此防止了大的物体(例如石头或道路碎片)撞击和损坏车辆散热器。然而，如图4所示，空气穿过上网格部160的流动能够在格栅128的下游产生共鸣涡流180。这些共鸣涡流180能导致不想要的噪声，例如尖啸声，其从车辆内部能被听见。具体地，图5以图表的方式示出了与空气穿过格栅128的上网格部160的流动相关联的尖啸声幅值。实线表示在上网格部160被遮蔽的情况下穿过保险杠格栅128的下网格部162的空气的声音幅值。在2kHz到4kHz的范围内，与流过保险杠格栅128的空气相关联的声音或噪声幅值大约为55dB，其为在1m内正常谈话声的声音幅值。虚线表示穿过保险杠格栅128的上网格部160与下网格部162的空气的声音幅值。在2kHz到4kHz的范围内，与流过保险杠格栅128的空气相关联的声音或噪声大约为79dB，其为在10m内繁忙公路上车流的声音幅值。因为该尖啸声幅值在车舱内部能被听见，所以减弱与穿过保险杠格栅128的冷却空气相关联的共鸣涡流和伴随的声音或使所述共鸣涡流和伴随的声音是令人期望的。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于车辆的前端的保险杠包括主体，所述主体具有限定空气流入口的开口。所述开口在所述主体的横向方向上为长形，并且该开口由间隔开的横向壁和间隔开的侧壁所限定。在所述开口中设置格栅。所述格栅包括大致水平的至少一个水平构件，该至少一个水平构件附接有至少一个声音衰减构件，所述至少一个声音衰减构件构造成至少部分地改变穿过所述格栅的空气流动，以减弱与空气穿过所述格栅的流动相关联的共鸣。

根据本发明的另一方面，提供了一种衰减由空气穿过格栅的流动产生的共鸣的方法，所述格栅设置在位于车辆的前端处的保险杠的长形开口中。该方法包括：为所述格栅设置用于使空气穿过格栅流动的至少两个分离的空气端口；以及在每个空气端口中设置至少一个声音衰减构件。

根据本发明的又一方面，一种用于车辆的前端的保险杠的格栅包括多个水平构件，所述水平构件与大致竖直的多个竖直构件连接。所述格栅限定了供空气穿过所述格栅的多个空气端口。至少一个声音衰减构件与所述水平构件和所述竖直构件中的至少一者连接，并且所述声音衰减构件构造成至少部分地改变穿过所述格栅的空气流动，以减弱与空气穿过所述格栅的流动相关联的共鸣。

附图说明

图1为具有位于前端的保险杠的车辆的透视图，该保险杠包括格栅。

图2为图1的车辆的前端的竖直剖面图。

图3为图1的保险杠格栅的局部放大图。

图4为图3的格栅沿着图3的线4-4剖取的剖面图，图4示出了空气穿过保险杠格栅的上网格部的流动。

图5以图表的方式示出了与空气穿过图1的保险杠格栅的上网格部的流动相关联的声音幅值。

图6为用于图1的保险杠的示例性格栅的放大图，该示例性格栅的上网格部具有根据本发明的一个方面的声音衰减构件。

图7为图6的格栅沿着图6的线7-7剖取的剖面图。

图8为用于图1的保险杠的示例性格栅的放大图，该示例性格栅的上网格部具有根据本发明的另一方面的声音衰减构件。

图9为用于图1的保险杠的示例性格栅的放大图，该示例性格栅的上网格部具有根据本发明的又一方面的声音衰减构件。

图10以图表的方式示出了与空气穿过图6、图8和图9的保险杠格栅的上网格部的流动相关联的声音幅值。

具体实施方式

当然应该理解的是，本文的说明书和附图仅仅是示意性的，并且在不脱离本公开内容的情况下，能够对所公开的结构进行各种修改和改变。还应理解的是，本文所公开的示例性车辆保险杠格栅的各种确认部件仅仅是本领域的技术术语，其在不同的厂商之间可能有所不同，并且不应该被视为限制了本公开内容。

现在参考附图，其中，相同的附图标记在整个附图中指代相同的部件，图6至图9示出了根据本公开内容的一个方面的示例性格栅200，该格栅使用于保险杠112的开口116内。格栅200包括：在车体的横向方向上延伸的至少一个大致水平的构件；以及至少一个竖直构件。至少一个声音衰减构件250、300、350连接到至少一个水平构件和至少一个竖直构件中的一者，以至少部分地改变穿过格栅200的空气流动，从而减弱与空气穿过格栅200的流动相关联的共鸣。

更具体地，格栅200包括上网格部210和下网格部212，该下网格部借助横向构件214与上网格部分离。与格栅128(图1)相似，上网格部210和下网格部212朝向散热器150的中央部引导冷却空气，并且当从车体的前方观察时也遮蔽长形的保险杠开口116。上网格部210包括多个水平构件220、222、224与多个竖直构件(在图6中仅示出了竖直构件230、232、234)。如图所示，水平构件220、222、224相对于彼此呈堆叠的平行关系。每个竖直构件230、232、234均相对于水平构件朝向侧壁122、122(图1)中的一个侧壁以交替的方式向上倾斜。也就是说，每个竖直构件230、232、234大致为三角波形状。竖直构件230、232、234横跨在上横向壁120和横向构件214之间，并且与水平构件220、222、224一起限定了多个堆叠的、横向间隔开的空气通道或端口260。每个空气端口260当从车体的前方观察时均为菱形的。然而，应该理解的是，对于单独的空气端口260的替代结构是可预期的。而且，在大致为三角波形状的竖直构件的情况下，由横向构件214和水平构件220限定的空气端口260的阵列是由水平构件220和222限定的空气端口260的阵列的镜像，并且由水平构件222和224限定的空气端口260的阵列是由水平构件224和上横向壁120限定的空气端口260的阵列的镜像。当在本文中使用时，术语“阵列”是指多个空气端口260大致沿着车体的横向长度进行排列。

参考图6和图7，每个水平构件220、222、224均包括前壁240、上表面或顶表面242、下表面或底表面244、以及后壁246。上表面242与下表面244大致为平面；然而这也并不是必需的。如先前所指示的，格栅220包括至少一个声音衰减构件250，以减弱与空气穿过格栅200的流动相关联的共鸣。至少一个声音衰减构件250从水平构件220、222、224中的至少一个水平构件的底表面244向下延伸。在描述的示例性实施方式中，水平构件220、222、224中的所述至少一个水平构件包括多个横向间隔开的声音衰减构件250。更具体地，每个水平构件均包括多个声音衰减构件250，这些声音衰减构件从这些水平构件的相应的底表面244向下延伸。位于每个水平构件220、222、224上的多个声音衰减构件250被布置为使得每个空气端口260均包括至少一个声音衰减构件250。在示出的实施方式中，每个空气端口260均包括三个横向间隔开的声音衰减构件；但比三个更多或更少的声音衰减构件也是可以预期的。具体地参考图7，每个声音衰减构件250均从每个水平构件220、222、224的前壁240向后间隔开。在所示的示例性实施方式中，每个声音衰减构件250也从每个水平构件220、222、224的后壁246向前间隔开。而且，如图6所示，声音衰减构件250仅仅设置在由水平构件220、222、224、横向构件214与竖直构件230、232、234限定的空气端口260中。由上横向壁120和水平构件224限定的空气端口260并无任何声音衰减构件。换句话说，限定设置在保险杠112中的开口116的横向壁120、120没有设置声音衰减构件。

每个声音衰减构件250均成形为与每个空气端口260的形状相似，如先前指示的，当从车辆100的前方观察时其为菱形的。如图6所示，每个声音衰减构件250均包括一对侧壁270、272、底表面274与上表面276。上表面276被固定到底表面244，并且声音衰减构件250能够与每个水平构件220、222、224一体地成形。每个声音衰减构件250的底表面274均大致为平面的，并且大致平行于位于声音衰减构件250的正下方的水平构件的上表面242。

为了与空气端口260具有相似的截面形状，声音衰减构件的侧壁270、272中的一个侧壁大致平行于竖直构件中的一个竖直构件延伸，并且声音衰减构件的侧壁中的另一个侧壁大致平行于另一格栅竖直构件延伸。例如，对于位于水平构件222上以及位于竖直构件230和232之间的声音衰减构件250，侧壁270大致平行于竖直构件232和侧壁272。底表面274大致平行于位于声音衰减构件250的正下方的水平构件的顶表面242。如图所示，每个声音衰减构件250均为菱形的，并且更具体地为梯形的。与格栅128相似，下网格部212具有与上网格部210相似的构造。然而，根据本公开内容，声音衰减构件250仅被设置在上网格部210上，从而当从上方观察是是不可见的。同样的，下网格部212的水平构件280没有设置任何声音衰减构件。

参考图8，示出了根据本公开内容的另一方面的用于格栅200的声音衰减构件300。声音衰减构件300附接到每个水平构件220、222、224的底表面244。与声音衰减构件250相似，声音衰减构件300可以定位在前壁240的后方，并且定位在底表面244的后端的前方。如所示出的，示例性声音衰减构件300基本沿着每个水平构件220、222、224的横向长度延伸。然而，应该理解的是，声音衰减构件300能由竖直构件(图8中仅示出了竖直构件230、232)分离开，从而多个横向间隔开的声音衰减构件300被设置在每个水平构件220、222、224上。通过这种构造，每个声音衰减构件300的相对两端310、312与竖直构件中的一个竖直构件紧密地靠近或抵接。而且，每个声音衰减构件300均可以具有不平行于竖直壁延伸的侧壁。例如，每个声音衰减构件的侧壁均可以与水平构件220、222、224基本上垂直。与保险杠格栅200的先前的实施方式相似，限定设置在保险杠112中的开口116的横向构件120、120没有设置声音衰减构件300。

参考图9，示出了用于根据又一方面的格栅200的声音衰减构件350。与先前的实施方式相似，至少一个声音衰减构件350附接到每个水平构件220、222、224的底表面244。声音衰减构件350具有与声音衰减构件250相似的形状。具体地，声音衰减构件350包括侧壁352、354和大致为平面的底表面356。底表面356大致平行于每个水平构件220、222、224。侧壁与竖直构件(图9中仅示出竖直构件230、232)的形状相似，使得侧壁352、354中的一个侧壁大致平行于竖直构件中的一个竖直构件，并且另一侧壁大致平行于另一竖直构件。通过这种构造，并且如图9所示，每个声音衰减构件350都是梯形的。如图所示，在由水平构件220、222、224、横向构件214与竖直构件230、232限定的每个空气端口260中仅设置有单个的声音衰减构件。由上横向壁120与水平构件224限定的空气端口260没有设置任何声音衰减构件。换句话说，限定设置在保险杠112中的开口116的横向构件120、120没有设置声音衰减构件。

通过向格栅200的水平构件220、222、224附加至少一个声音衰减构件250、300、350，与已知的格栅128相关联的尖啸噪声可以被减弱。例如，图10以图表的方式示出了与空气穿过保险杠格栅200的上网格部210的流动相关联的声音幅值。实线表示穿过具有声音衰减构件250的空气端口260的空气的声音幅值。在2kHz到4kHz的范围内，与流过保险杠格栅200的空气相关联的声音或噪声幅值约为67到69dB。较长的虚线表示穿过具有声音衰减构件300的上网格部210的空气端口260的空气的声音幅值。在2kHz到4kHz的范围内，与流过示例性保险杠格栅200的空气相关联的声音或噪声幅值约为67到70dB。较短的虚线表示穿过具有空气衰减构件350的上网格部210的空气端口260的空气的声音幅值。在2kHz到4kHz的范围内，与流过示例性格栅200的实施方式的空气相关联的声音或噪声幅值约为67到73dB。因此，在声音衰减构件连接至水平构件和竖直构件中的至少一者的情况下，穿过格栅200的空气至少部分的被改变，这继而减弱了与空气穿过200的流动相关联的共鸣。

还提供了一种减弱由空气穿过格栅的流动产生的共鸣的方法。该方法包括：为格栅200设置用于使空气穿过格栅200流动的至少两个分离的空气端口260；并且在每个空气端口260中设置至少一个声音衰减构件250、300、350。该方法进一步包括在每个声音端口260中设置三个间隔开的声音衰减构件250，每个声音衰减构件均具有与空气端口260的横截面形状相似的形状。该方法进一步包括：将每个声音衰减构件250、300、350均附接到每个水平构件220、222、224的底表面244，这至少部分地限定了每个空气端口260；并且将每个声音衰减构件250、300、350定位在每个空气端口260的进气口的后方。

设置第一阵列或多个横向间隔开的空气端口260以及位于该第一阵列空气端口的上方的第二阵列或多个横向间隔开的空气端口260。该方法包括：在第一阵列空气端口260的每个空气端口中定位至少一个声音衰减构件250、300、350；并且将该至少一个声音衰减构件与第二阵列空气端口的、位于所述第一阵列的所述空气端口的正上方的空气端口260中的至少一个声音衰减构件250、300、350对准。例如，参考图6，设置在竖直构件230与232之间的水平构件222上的声音衰减构件250与设置在竖直构件230和232之间的水平构件224上的声音衰减构件250竖直且水平地对准。

如前述内容显而易见，本公开内容力图通过仅在格栅200的上网格部210上包括声音衰减构件来消除尖啸声。通过包括这些声音衰减构件，减少在车辆格栅200内将产生共鸣涡流的任何气流交汇。因此，车辆100内的乘客车厢内可听见的尖啸声基本被消除，从而改善乘坐舒适性。

应该理解的是，各种上面公开的以及其它的特征和功能或者其替代例可以被期望地结合到许多其它不同的系统或应用中。而且其中各种当前无法预料的或不能预期的替代例、修改、变形或改进也可以由本领域技术人员随后实现，它们也将被所附的权利要求所涵盖。

Claims (20)

1.一种用于车辆的前端的保险杠，所述保险杠包括：

主体，所述主体具有限定空气流入口的开口，该开口在所述主体的横向方向上为长形，该开口由间隔开的横向壁和间隔开的侧壁所限定；以及

设置在所述开口中的格栅，该格栅包括大致水平的至少一个水平构件，该至少一个水平构件附接有至少一个声音衰减构件，所述至少一个声音衰减构件构造成至少部分地改变穿过所述格栅的空气流动，以减弱与空气穿过所述格栅的流动相关联的共鸣。

2.根据权利要求1所述的保险杠，其中，所述至少一个水平构件包括前壁、顶表面和底表面，并且所述至少一个声音衰减构件从所述底表面向下延伸。

3.根据权利要求2所述的保险杠，其中，所述至少一个声音衰减构件从所述至少一个水平构件的所述前壁向后间隔开。

4.根据权利要求1所述的保险杠，其中，所述格栅包括至少两个间隔开的竖直构件，这些竖直构件相对于那些水平构件倾斜，并且所述至少一个声音衰减构件定位在间隔开的这些竖直构件之间，所述至少一个声音衰减构件具有间隔开的侧壁，所述声音衰减构件的这些侧壁中的一个侧壁大致平行于所述竖直构件中的一个竖直构件延伸，并且所述声音衰减构件的另一个侧壁大致平行于另一竖直构件延伸。

5.根据权利要求4所述的保险杠，其中，所述至少一个声音衰减构件为菱形的。

6.根据权利要求5所述的保险杠，其中，所述至少一个声音衰减构件为梯形的。

7.根据权利要求1所述的保险杠，其中，所述至少一个水平构件包括多个横向间隔开的声音衰减构件。

8.根据权利要求1所述的保险杠，其中，所述格栅进一步包括多个间隔开的水平构件和多个竖直构件，所述多个竖直构件与所述多个水平构件一起至少部分地限定用于使空气穿过所述格栅流动的多个分离的空气端口，每个空气端口均包括至少一个声音衰减构件。

9.根据权利要求8所述的保险杠，其中，每个水平构件均包括多个横向间隔开的声音衰减构件。

10.根据权利要求9所述的保险杠，其中，每个空气端口均包括至少两个横向间隔开的声音衰减构件。

11.根据权利要求1所述的保险杠，其中，所述格栅包括上网格部和分离的下网格部，所述至少一个声音衰减构件仅设置在所述上网格部上。

12.一种衰减由空气穿过格栅的流动产生的共鸣的方法，所述格栅设置在位于车辆的前端处的保险杠的长形开口中，所述方法包括：为所述格栅设置用于使空气穿过格栅流动的至少两个分离的空气端口；并且在每个空气端口中设置至少一个声音衰减构件。

13.根据权利要求12所述的方法，该方法进一步包括在每个空气端口中设置三个间隔开的声音衰减构件，每个声音衰减构件均具有与其相应的空气端口的横截面形状相似的形状。

14.根据权利要求13所述的方法，该方法进一步包括将每个声音衰减构件附接到每个空气端口的上表面；并且将每个声音衰减构件定位在每个空气端口的进气口的后方。

15.根据权利要求12所述的方法，该方法进一步包括；设置第一阵列空气端口和位于该第一阵列空气端口上方的第二阵列空气端口；以及将位于所述第一阵列的每个空气端口中的所述至少一个声音衰减构件与位于所述第二阵列的、在所述第一阵列的该空气端口的正上方的空气端口中的至少一个声音衰减构件对准。

16.一种用于车辆的前端的保险杠的格栅，所述格栅包括：

大致水平的多个水平构件，所述水平构件与大致竖直的多个竖直构件连接，所述格栅限定了供空气穿过所述格栅的多个空气端口；以及与所述水平构件和所述竖直构件中的至少一者连接的至少一个声音衰减构件，并且所述声音衰减构件构造成至少部分地改变穿过所述格栅的空气流动，以减弱与空气穿过所述格栅的流动相关联的共鸣。

17.根据权利要求16所述的格栅，其中，每个声音减弱构件均被定位在每个空气端口的进气口的后方。

18.根据权利要求17所述的格栅，其中，每个声音衰减构件均从所述水平构件中的至少一个水平构件的平坦底表面悬垂。

19.根据权利要求18所述的格栅，其中，每个声音衰减构件均定位在所述底表面的后端的前方。

20.根据权利要求19所述的格栅，其中，所述水平构件中的至少一个没有设置声音衰减构件。

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