CN105459808B - 动力舱风道结构及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力舱风道结构及工程车辆，动力舱风道结构包括固定在车架上的机罩，所述机罩内部贴有吸音材料，所述机罩前部的左右两侧设置进风口，所述机罩后部设置出风口，所述进风口和噪声源之间设置阻挡结构，且所述动力舱底部密封。进风口处的阻挡结构延长了噪声的传播路径，使得发动机和冷却风扇等工作引起的内部的噪声不会通过进风口直接辐射到外面，且噪声传递到机罩后部的出风口的过程中，会反射到机罩内表面上被吸音材料吸收而产生大量衰减，剩余噪声在密封挡板的下，辐射到外面的很少，因而整个动力舱风道结构可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声，达到隔声降噪的效果。

Description

动力舱风道结构及工程车辆

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种动力舱风道结构及工程车辆。

背景技术

随着我国工程机械行业的蓬勃发展，工程机械已经遍及全国各个施工现场，工程机械在提高工作效率和减轻工人劳动强度的同时，噪声问题越来越突出，已经成为城市环境中最主要的噪声来源之一。尤其是对于工程车辆，其动力舱内部的发动机、冷却风扇等工作时会向外辐射噪声，过高的噪声不但会影响施工现场附近居民的正常生活，长期工作在噪声过大的环境中，还会损害驾驶员的听力，使驾驶员加速疲劳，从而对施工安全构成极大威胁。因此工程车辆的噪声特性是衡量其综合质量的重要指标，为了有效控制工程车辆的噪声污染，最大限度降低人们受到噪声的伤害，我国对工程车辆的噪声限值要求也更加严格，噪声控制迫在眉睫。

图1为现有技术的动力舱实施例在工程车辆中的安装示意图，动力舱设置于驾驶室的前方，散热器、冷却风扇和发动机均设置在发动机罩内。现有技术中的一种发动机罩结构如图2和图3所示，主要包括：固定在车架上的后机罩a5和与后机罩a5相连接的前机罩a6。前机罩a6包括进风口a1、出风口a2、消声器盖a3、空滤盖a4和小门a7，带有网状散热口的消声器盖a3和空滤盖a4安装在框架上端，带有网状出风口a2的小门a7通过销轴铰接在前机罩a6两侧，进风口a1固定在前机罩a6前端。位于前机罩a6上的进风口a1和两个出风口a2，形成发动机动力舱的散热风道。

这种动力舱风道设计较简单，虽然可以很好实现导流空气的作用，使冷却系统达到很好的散热效果，但是发动机和冷却风扇等工作引起的噪声通过网状的进风口a1、出风口a2和消声器盖a3直接辐射出来，且动力舱内部的吸音材料也不能发挥最佳效果，使得发动机罩的隔声降噪效果较差。

发明内容

本发明的目的是提出一种动力舱风道结构及工程车辆，能够从而降低噪声。

为实现上述目的，本发明提供了一种动力舱风道结构，包括固定在车架上的机罩，所述机罩内部贴有吸音材料，所述机罩前部的左右两侧设置进风口，所述机罩后部设置出风口，所述进风口和噪声源之间设置阻挡结构，且所述动力舱底部密封。

进一步地，所述阻挡结构为垂直于所述机罩侧壁且中间形成风口的隔挡板，使得所述机罩内部总体形成T型隧道式通风道。

进一步地，所述进风口内侧设置倾斜挡板，使得所述进风口与所述动力舱的前端形成S型风道。

进一步地，所述出风口设置在所述机罩后部的左右两侧。

进一步地，所述进风口和所述出风口为百叶窗式通风口。

进一步地，所述机罩上部设置空滤盖和设有百叶窗式散热口的消声器盖。

进一步地，所述机罩包括固定在所述车架上的后机罩和安装在所述后机罩上的前机罩，且所述前机罩与所述后机罩的贴合处，所述前机罩与所述车架的贴合处，和所述后机罩与所述车架的贴合处设有密封装置。

进一步地，所述密封装置为密封胶条。

进一步地，所述进风口、所述倾斜挡板以及所述隔挡板形成的三棱柱内侧贴有吸音材料。

为实现上述目的，本发明另一方面提供了一种工程车辆，包括上述的动力舱风道结构。

基于上述技术方案，本发明的实施例在机罩内部贴有吸音材料，并将进风口设置在机罩前部的左右两侧，出风口设置在机罩后部，进风口和噪声源之间设置阻挡结构，动力舱底部完全密封，空气通过进风口进入动力舱内部，在冷却风扇的作用下通过散热器，最终一部分热风从出风口流出，另一部分从机罩后部变速箱周围的空隙中流出。进风口处的阻挡结构延长了噪声的传播路径，使得发动机和冷却风扇等工作引起的内部的噪声不会通过进风口直接辐射到外面，且噪声传递到机罩后部出风口的过程中，会反射到机罩内表面上被吸音材料吸收而产生大量衰减，剩余噪声在驾驶室下面的密封挡板的阻挡下，辐射到外面的很少，因而整个动力舱风道结构可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声，达到隔声降噪的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的动力舱实施例在工程车辆中的安装示意图；

图2为现有技术的发动机罩右侧视图；

图3为现有技术的发动机罩后视图；

图4为本发明的一个实施例的发动机罩结构示意图；

图5为本发明的一个实施例的前机罩结构示意图；

图6为本发明的一个实施例的右侧进风口结构示意图；

图7为本发明的一个实施例的动力舱风道空气流向示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明中出现的“前部”、“后部”、“前端”、“后端”等用语仅是为了方便描述部件的位置关系而给出的，如图1所示的动力舱在工程车辆中的安装示意图，机罩的前部是指按照图中所示的车辆前进方向相对靠前的部位，机罩的后部是指按照图中所示的车辆前进方向相对靠后的部位，且散热器和冷却风扇与机罩前部距离较近。机罩内部即形成动力舱，因此动力舱前端和后端也遵循与机罩同样的定义方式。

发明人注意到现有技术中的发动机罩隔声降噪效果较差的主要原因是：进风口a1和出风口a2都设置前机罩a6上，其位置相对于冷却风扇和发动机的距离较近，车辆工作时，冷却风扇和发动机产生的噪声直接通过进风口a1和出风口a2辐射出去，动力舱内部的吸音材料也不能发挥出最佳效果。因此要达到更好的隔声降噪效果，需主要通过改变风道结构来尽量阻挡和限制噪声直接向外辐射，例如：通过改变进风口和出风口位置使其尽可能远离噪声源，或者在风道结构内部设置阻挡结构有效抑制噪声向外辐射。

按照上述的问题解决思路，本发明动力舱风道结构的一个实施例包括固定在车架上的机罩，机罩内部贴有吸音材料，机罩前部的左右两侧设置进风口1，机罩后部设置出风口6，进风口1和噪声源之间设置阻挡结构，且动力舱底部密封。噪声源主要指冷却风扇和发动机，动力舱内部工作时空气通过机罩前部左右两侧的进风口1进入，在冷却风扇的作用下通过散热器，最终一部分热风从机罩后部的出风口6流出，另一部分从机罩后部的变速箱周围空隙中流出。

由于机罩的前部有冷却风扇促进空气从进风口1吸入，所以进风口1和噪声源之间设置的阻挡结构在不影响风阻的情况下，能够延长噪声的传播路径，从而有效地防止噪声直接从进风口1向外辐射出去，而且噪声传递到机罩后部的出风口6的过程中，会反射到机罩内表面上被吸音材料吸收而产生大量衰减。实际中由于变速箱工作时会产生振动，为了避免与机罩干涉，会留有一定的空隙，虽然在变速箱周围的空隙会有少许噪声外泄，但是外泄的噪声在箱桥、管路等折射和驾驶室下面的密封挡板结构的阻挡下，辐射到外面的很少。因而整个动力舱风道结构可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声，达到隔声降噪的效果。

发动机的机罩可以采用一体成型的方式，也可以为了方便维修设计为前机罩2和后机罩5组合的方式，下面的实施例均针对组合式机罩进行描述。

本发明的一种实施例如图4、图5和图7所示，动力舱风道结构包括固定在车架上的后机罩5和安装在后机罩5上的前机罩2，前机罩2的左右两侧设置进风口1，后机罩5的后端设置出风口6，且动力舱底部密封，阻挡结构为垂直于前机罩2侧壁且中间形成风口的隔挡板12，使得前机罩2和后机罩5构成的动力舱内部总体形成T型隧道式通风道，T型是指动力舱前端进风方向和后端出风方向形成的形状，这种方式的阻挡结构设置起来较为简单。

为了进一步地增强隔声降噪的效果，如图7所示，还可以在上述基础上，在进风口1内侧设置倾斜挡板11，使得进风口1与动力舱前端形成S型风道。S型风道更有利于阻碍冷却风扇和发动机产生的噪声直接通过进风口1辐射到动力舱外部，工程实践中也可以采用其它可实现的风道结构，形状越复杂降噪效果越好，但同时也带来了风阻增大影响通风散热的不利影响，因此为了达到最优的总体性能，工程人员在设计进风口1处的风道结构时，需要综合考虑降噪和散热两种因素，选取较优的风道结构。

另外的一个实施例综合采用T型风道和S型风道，能够达到较好的效果。在此实施例中，变速箱位于后机罩5后部的中间位置，从而对应地将出风口6设置在后机罩5后部的左右两侧，实际中可根据允许的空间位置设置在一侧或者两侧，只要能够避开变速箱即可。此种动力舱风道结构能实现隔声降噪的原理为：如图7所示，动力舱在前机罩2、后机罩5以及底部密封后，内部形成一个类似T型的隧道结构，空气通过前机罩2两侧的进风口1进入，通过S型风道引导到达动力舱前端，在冷却风扇的作用下通过散热器，最终一部分热风从后机罩5后端两侧的出风口6流出，另一部分从后机罩5后端中部的变速箱周围空隙中流出。由于隔挡板12和倾斜挡板11的存在，噪声无法从进风口1直接辐射出去，而且噪声传递到后机罩5的出风口6时会由于内部吸声材料作用而产生衰减，虽然在出风口6和变速箱周围会有少许噪声外泄，但是外泄的噪声在箱桥、管路等折射和驾驶室下面的密封挡板结构的遮挡下，辐射到外面的很少。因此整个动力舱风道结构可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声，达到隔声降噪的效果。

现有技术的动力舱风道虽可以很好实现空气导流的作用，使冷却系统达到很好的散热效果，但是噪声通过进风口a1和出风口a2上的网状散热口直接辐射出来，隔声效果差，动力舱内部的吸音材料也不能发挥最佳效果，使得发动机罩的隔声降噪效果较差。与现有技术相比，本发明的实施方式中，整个动力舱风道风阻较小，动力舱内发动机和冷却风扇等工作引起的噪声也不会直接辐射到外面，可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声。为了验证其隔声降噪效果，通过在铣刨机上做应用试验，机外噪声下降2dBA以上，能有效降低噪声向机外的传递。而且此动力舱风道结构简单，易于加工制造，成本低廉，实用可靠，也不改变发动机罩的总体安装形式。

在本发明优选的实施例中，前机罩2的左右两侧的进风口1和后机罩5后端左右两侧的出风口6均为百叶窗式通风口，如图4和图5所示。每一侧的进风口1和出风口6可以是整体式的，也可以分块设计。百叶窗结构9与网状通风口相比，可以更好地抑制噪声外泄，工程实践中可以根据实际需要合理设置百叶间距、倾斜角度或单片百叶的形状等，达到更加优化的隔声降噪效果。但是即便进风口1和出风口6采用网状通风口，也能利用风道本身的结构达到隔声降噪的效果。

进一步地，前机罩2的上部设置消声器盖3和空滤盖4，消声器盖3可以削弱发动机噪声直接向外辐射，空滤盖4为发动机内的空气滤清器提供保护。消声器盖3上也设有百叶窗式散热口，与现有技术的设计有网状散热口的消声器盖a3相比，可以进一步地抑制减少噪声向外辐射。为了对液压油箱实现密封，也可在后机罩5上设置液压油箱盖。

为了实现整个发动机舱达到更好的密闭效果，本发明的实施例在前机罩2与后机罩5的贴合处，前机罩2与车架的贴合处，和后机罩5与车架的贴合处均设有密封装置，例如可以在这些贴合处粘贴密封胶条8或安装橡胶密封条等。发动机的前机罩2、后机罩5和车架在装配时，难免因为配合精度或变形产生间隙，使得少许内部噪声通过间隙向外辐射，但密封装置的使用可以阻止噪声外泄，更加优化了隔声降噪的效果。

在前述实施例的基础上，如图6所示，在不改变发动机罩结构的情况下，还可以在进风口1、倾斜挡板11和隔挡板12形成的三棱柱内侧10贴有吸音材料。吸音材料大多使用疏松多孔的材料，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这样噪声在动力舱内部传递的过程中可以由吸音材料有效吸收噪声能量，逐步衰减。另外，吸音材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好，而发动机在工作时会产生的噪声以高频为主，并且气体的流通基本覆盖整个动力舱，因此可以使吸音材料发挥出最佳效果。

在本发明的实施例中，后机罩5可以通过螺栓连接固定在车架上，前机罩2可以通过销轴铰接在后机罩5上，小门7可以通过销轴铰接在前机罩2上，本领域的技术人员也可以采用其它工程实践中常用的手段对这些部件进行连接固定。另外，前机罩2或者后机罩5可以由玻璃钢一次成型。为了方便开盖，在前机罩2和后机罩5之间安装有两个翻转油缸(在图中未示出)，用于打开或闭合所述前机罩2，通过油缸动作代替人力开盖，较为省力。前机罩2的左右两侧还可设置小门7，小门7上无散热口。翻转油缸和小门7都是为了方便维护、修理和保养。

另外，本发明还提供了一种工程车辆，包括上述的动力舱风道结构实施例，在动力舱前部设置有阻挡结构，在优选的方案中，进风口1和出风口6的设置使得动力舱内部总体形成T型隧道式通风道，进风口1与动力舱前端形成S型风道。空气通过进风口1进入动力舱，在冷却风扇的作用下通过散热器，最终一部分热风从出风口流出，另一部分从后机罩后端中部的变速箱周围的空隙中流出，整个动力舱风道风阻较小，发动机和冷却风扇等工作引起的内部的噪声也不会直接辐射到外面，可有效地降低工程车辆的机外和驾驶员耳旁的噪声，整体达到隔声降噪的效果。因此对于采用这种动力舱风道结构的工程车辆，尤其是吸风式散热系统的工程车辆，在工作过程中释放出的噪声较小，提高了其综合性能指标，使得工程车辆在执行作业的过程中既不会对对周围的居民造成太大影响，也不会对驾驶员的听力造成严重损害，提高了其听觉舒适度，保证了施工安全。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种动力舱风道结构，包括固定在车架上的机罩，所述机罩内部贴有吸音材料，其特征在于，所述机罩前部的左右两侧设置进风口，所述机罩后部设置出风口，所述进风口和噪声源之间设置阻挡结构，且所述动力舱底部密封；

所述阻挡结构为垂直于所述机罩侧壁且中间形成风口的隔挡板，使得所述机罩内部总体形成T型隧道式通风道；

所述进风口内侧设置倾斜挡板，使得所述进风口与所述动力舱的前端形成S型风道。

2.根据权利要求1所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述出风口设置在所述机罩后部的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述进风口和所述出风口为百叶窗式通风口。

4.根据权利要求1所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述机罩上部设置空滤盖和设有百叶窗式散热口的消声器盖。

5.根据权利要求1所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述机罩包括固定在所述车架上的后机罩和安装在所述后机罩上的前机罩，且所述前机罩与所述后机罩的贴合处，所述前机罩与所述车架的贴合处，和所述后机罩与所述车架的贴合处设有密封装置。

6.根据权利要求5所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述密封装置为密封胶条。

7.根据权利要求1所述的动力舱风道结构，其特征在于，所述进风口、所述倾斜挡板以及所述隔挡板形成的三棱柱内侧贴有吸音材料。

8.一种工程车辆，包括权利要求1～7任一所述的动力舱风道结构。