CN105802484A - 发动机辐射噪音减少结构 - Google Patents

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CN105802484A CN201410852379.9A CN201410852379A CN105802484A CN 105802484 A CN105802484 A CN 105802484A CN 201410852379 A CN201410852379 A CN 201410852379A CN 105802484 A CN105802484 A CN 105802484A
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吕寅雄
白洪吉
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Abstract

本发明提供一种发动机辐射噪音减少结构。发动机辐射噪音减少结构包含涂层，该涂层配置成吸收从发动机发出的噪音并形成在高温噪音辐射部件上。高温噪音辐射部件包括发动机盖。此外，涂层包含聚酰胺酰亚胺树脂以及分散在聚酰胺酰亚胺树脂内的气凝胶。

Description

发动机辐射噪音减少结构
相关申请的交叉引用
本申请案要求2014年9月22日提交的韩国专利申请第10-2014-0126187号优先权及其权益，其全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及汽车发动机，且更特别地，涉及一种发动机辐射噪音减少结构，该发动机辐射噪音减少结构通过吸收从发动机发出的噪音能量来减少所发出的噪音。
背景技术
一般来说，车辆会产生各种噪音。由车辆产生的噪音可以分类为由发动机系统产生的噪音和由排气系统产生的噪音。具体地，来自发动机系统的噪音由燃料爆炸、摩擦和部件振动而产生。此外，随着发动机的功率和每分钟转数(RPM)增加，噪音变得更大。
近来，已日益实施噪音管制并且已开发用于减少由发动机产生的噪音的技术。例如，发动机系统的噪音通过例如正时链条盖和气缸盖罩的高温发动机盖(例如，辐射部件)而扩散。同时，吸音材料(例如，泡沫)被用于减少车辆的噪音，但泡沫可能具有相当低的耐热温度，所以难以将泡沫应用于高温发动机盖。此外，具有最小厚度(例如，薄型)的泡沫的应用也难以适用于发动机盖。另外，通过增加发动机盖的刚度来减少发动机的噪音，但可能需要改变部件的形状和结构，这会增加发动机的部件的重量和制造成本。
本章节帮助理解本发明的背景且可能包含来源于本领域技术人员已知的现有技术中的事项。本章节中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解且因此可能含有不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种发动机辐射噪音减少结构，该辐射噪音减少结构可以通过形成涂层来减少发动机辐射噪音，该涂层可以吸收来自于高温发动机辐射部件的噪音能量。
本发明的示例性实施方式提供可以包含涂层的发动机辐射噪音减少结构，该涂层可以形成在可以包括用于发动机的盖的高温噪音辐射部件上。此外，涂层可以配置成吸收从发动机发出的噪音，并且可以包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶。涂层可以具有约0.60瓦特/米开尔文(W/mK)或更小的导热率和约1250千焦/开尔文(KJ/K)或更小的热容。约2重量百分比(wt％)或更少的聚酰胺酰亚胺树脂可以分散在气凝胶中。聚酰胺酰亚胺树脂可以分布在距离气溶胶的表面为最高(例如，最大)直径的约5百分比(％)的深度中。当分散在聚酰胺酰亚胺树脂中时，气凝胶可以具有约92％至约99％的孔隙率。
涂层可以具有约10毫米(mm)的最大厚度。此外，涂层可以包含相对于约100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂的约5到约50重量份的气凝胶。气凝胶可以包括选自二氧化硅、碳、聚酰亚胺和金属碳化物中的至少一种化合物。聚酰胺酰亚胺树脂可以分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂(例如，具有相当高沸点的有机溶剂或水性溶剂)中。另外，气凝胶可以分散在低沸点有机溶剂(例如，具有相当低沸点的有机溶剂)中。涂层可以应用于发动机盖。发动机盖可以为正时链条盖或气缸盖罩。
根据本发明的示例性实施方式，发动机辐射噪音减少结构可以应用于作为相对高温下的噪音辐射部件的发动机盖，可以通过吸收从发动机发出的噪音能量来降低从发动机发射到外部的噪音水平并且可以通过减少从发动机逸出的热能来改善车辆的发动机效率和燃料效率。另外，可以在不改变发动机盖的刚度、形状和结构的情况下减少发动机辐射噪音。此外，可以减少发动机的重量和制造成本。
附图说明
附图被提供以在描述本发明的示例性实施方式时作为参考，并且本发明的精神不应该仅解读为附图。
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构的实例的示例性视图。
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的隔离涂层的表面的示例图。
图3是示出根据现有技术的隔离涂层的表面的示例图。
附图标记的说明
1发动机盖
10涂层
具体实施方式
应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。
本文使用的术语仅为说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。
除非特别指出或从上下文清晰得到，本文使用的术语“约”应理解为在本领域的正常容忍范围内，例如在均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清晰得出，本文中提供的所有数值都被术语“约”修饰。
将参考附图在下文中更详细地描述本发明，在附图中示出本发明的示例性实施方式。正如本领域技术人员将认识到的，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下以各种不同方式修改所描述的示例性实施方式。
未示出与示例性实施方式的描述不相关的部件以使描述清晰，且在通篇说明书中相同的附图标记指代相同的元件。另外，为方便描述，选择性地提供附图中所示配置的大小和厚度，使得本发明不受限于附图中所示的内容，且厚度经夸大以使一些部件和区域清晰。
在以下描述中用第一和第二等区分组件的名称是为针对组件的相同关系来区别组件，且组件不受以下描述中的顺序的限制。另外，本文中所使用的术语“…单元”、“…机构”、“…部”、“…构件”等是指执行至少一个或多个功能或操作的不做区分的组件的单元。
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构的实例的示例性视图。参考图1，根据本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构100可以应用于噪音辐射部件，噪音辐射部件可以在相当高温下发射发动机的内部噪音。例如，相当高温噪音辐射部件可以为发动机的相当高温部件且可以包括发动机盖1(例如，正时链条盖、正时皮带盖和气缸盖罩)。然而，本发明的范围并没有必要受限于发动机盖1且本发明的精神可以应用于发射来自发动机的噪音的各种类型的发动机部件。
根据本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构100可以通过向发动机盖1应用可以吸收噪音能量的涂层材料而具有能够减少发动机辐射噪音的结构。具体地，发动机辐射噪音减少结构100可以包含遍布发动机盖1(例如，在发动机盖的每个部件上)形成或在预定的噪音辐射部上形成的涂层10。换言之，涂层10可以部分地或完全地涂布在可以发射噪音的部件或组件(例如，发动机盖1的曲轴皮带轮或紧固部)上。
涂层可以由可以吸收从发动机内发出的噪音能量的涂层组合物制成，并且可以保持较高的机械特性、较高的耐热性、较高的高温耐用性、较低的导热率和较低的容积热容。此外，涂层组合物可以通过减少发射到发动机外部(例如，发动机的外侧)的热能来改善车辆的发动机和燃料效率。如图1中所示，尽管涂层10被部分地涂布在发动机盖1的内侧，本发明不受限于此且涂层10可以涂布成遍布发动机盖1的内侧。
在下文中，将更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的涂层10以及涂层10的涂层组合物。本发明的示例性实施方式提供一种涂层组合物，其可以包含分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂以及分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶。另外，根据本发明的示例性实施方式的涂层10可以包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶。此外，涂层可以具有约0.60瓦特/米开(W/mK)或更小的导热率。
当通过分别将聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶分散在预定的溶剂中而获得的涂层组合物和涂层10被应用到高温发动机噪音辐射部件上时，可以产生较低的导热率、相当低的密度、以及相当高的机械特性和耐热性。此外，可以减少发动机的辐射噪音，并且可以通过减少辐射到发动机的外部的热能来增加车辆的内燃机和燃料效率。另外，当具有相当小的厚度(例如，相当薄)的涂层10被应用到发动机盖1时，可以在不改变发动机盖的刚度、形状和结构的情况下减少发动机的辐射噪音。
近来，已提出将气凝胶(例如，空气凝胶)用于构件(例如，隔离物、减震构件或隔音构件)的方法。气凝胶可以具有由超细纤维构成的结构，超细纤维具有头发的万分之一(1/10,000)的厚度和约90％或更高的孔隙率。此外，气凝胶可以由选自硅氧化物、碳、金属碳化物和有机聚合物中的一种制成。具体地，由于上文所述的结构特征，气凝胶可以具有较高的透光率和相当低的导热率。
然而，气凝胶可以具有相当低的强度。举例来说，气凝胶可以由于高脆性而被相当小的打击(例如，力)损坏，并且可能难以制造成各种厚度和各种形状，因此气凝胶不会被有效地用作隔离物，尽管具有极好的隔离特性。另外，当气凝胶与另一反应物混合时，溶剂或溶质会渗入到气凝胶中并增加化合物的粘度，所以混合是不可行的。因此，气凝胶可能难以与另一材料组合或混合，并且在与另一材料混合时会失去多孔气凝胶的特性。另外可选地，当聚酰胺酰亚胺树脂被分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中且气凝胶被分散在低沸点有机溶剂中时，分散在溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶可以相当均匀地混合而不成团(例如，聚集)，并且涂层组合物可以具有相当均匀的组成。
另外，因为高沸点有机溶剂或水性溶剂与低沸点有机溶剂不容易溶解于彼此或彼此混合，所以聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶可以彼此混合并形成涂层组合物。因此，可以在涂覆并干燥涂层组合物之前将聚酰胺酰亚胺树脂与气凝胶之间的直接接触降至最低。此外，聚酰胺酰亚胺树脂不会渗入到气凝胶中或浸透气凝胶。另外，低沸点有机溶剂可以具有对高沸点有机溶剂或水性溶剂的预定亲和力，所以分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶可以与聚酰胺酰亚胺树脂在很大程度上混合并相当均匀地分布。此外，预定亲和力可以使聚酰胺酰亚胺树脂相当均匀地分布在高沸点有机溶剂或水性溶剂中。
因此，涂层10可以具有等同于或优于气凝胶特性的特性。另外，气凝胶可以更均匀地分散在聚酰胺酰亚胺树脂中，所以可以改善隔离特征(例如，较高的机械特性、耐热性和高温耐久性)。换言之，由于涂层10可以保持气凝胶的特性和结构，所以较高的机械特性、较高的耐热性、较高的高温耐用性、较低的导热率和较低的密度可得以保持。另外，可以通过减少从发动机盖1发出的热能来增加车辆的发动机和燃料效率。
此外，可以通过吸收经由发动机盖1发射到发动机外部的噪音能量来减少发动机辐射噪音，因为由示例性实施方式的涂层组合物获得的涂层10可以将特性和结构保持在与气凝胶的特性和结构相当的水平。此外，涂层10可以在不改变发动机盖1的刚度、形状和结构的情况下以最小厚度(例如，相当薄)减少经由发动机盖1发射的发动机的辐射噪音。
涂层10可以应用于发动机盖1的面向发动机的主要组件的部分上或整个发动机盖1(例如，覆盖发动机盖的每一部件)。可以通过将分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂与分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶混合来制备涂层组合物。混合方法并没有必要受限且可以使用本领域中通常已知的物理混合方法。例如，可以使用以下方法：混合两种类型的溶剂分散相；将氧化锆珠粒添加到混合物；及在实质上室温下及在常压下以约100转/分钟(rpm)到约500rpm的速度执行球磨。然而，混合聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的溶剂分散相的方法并不限于该实例。
当反复地施加高温和高压条件时，涂层组合物可以提供可在发动机中保持相当长时间段的隔离材料或结构。具体地，涂层组合物可以用于涂布发动机的内侧或发动机的部件，并且也可以用于发动机盖的部件以减少从发动机发出的噪音。
可以包含在示例性实施方式的涂层组合物中的聚酰胺酰亚胺树脂没有必要受限，但是聚酰胺酰亚胺树脂可以具有约3,000到约300,000或约4,000到约100,000的重均分子量。当聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量较轻(例如，低于预定重量)时，无法产生涂层或涂布膜的充足机械特性、耐热性、高温耐久性、隔离能力和吸噪能力。
另外，当聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量相当重(例如，大于预定重量)时，由涂层组合物获得的涂层或涂布膜的均匀性(例如，均质性)及气凝胶在涂层组合物中的分散能力会减小。另外，当施用涂层组合物时，涂覆装置的喷嘴会被堵塞且对涂层组合物执行热处理的时间和热处理温度会增加。
通常已知的气凝胶可以用作上述的气凝胶，且更具体地，可以使用含有二氧化硅、碳、聚酰亚胺、金属碳化物或其组合的气凝胶。气凝胶可以具有约100立方厘米/克(cm3/g)至约1,000cm3/g或更具体地约300cm3/g至约900cm3/g的比表面积。此外，涂层组合物可以含有相对于100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂的约5重量份到约50重量份或更具体地约10到约45重量份的气凝胶。聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的重量比可以为固体与分散溶剂的重量比。
当气凝胶相对于聚酰胺酰亚胺树脂的含量最少化(例如，不足)时，由涂层组合物获得的涂层或涂布膜的导热率和密度无法减小。此外，不能产生足够的隔离能力，并且由涂层组合物制成的涂层的耐热性会降低。另外，当气凝胶相对于大分子树脂的含量相当大时，无法产生涂层或涂布膜的充分的机械特性，在由涂层组合物制成的涂层中会产生裂缝，且涂层的形状难以保持。
聚酰胺酰亚胺树脂在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的固体的含量没有必要受限，但考虑到涂层组合物的均匀性或特性，固体的含量可以为约5wt％至约75wt％。另外，气凝胶在低沸点有机溶剂中的固体的含量没有必要受限，但考虑到涂层组合物的均匀性或特性，固体的含量可以为约5wt％至约75wt％。
如上所述，因为高沸点有机溶剂或水性溶剂与低沸点有机溶剂不易溶解于彼此或彼此混合，可以在涂覆并干燥示例性实施方式的涂层组合物之前将聚酰胺酰亚胺树脂与气凝胶之间的直接接触降至最低。此外，聚酰胺酰亚胺树脂不会渗入到气凝胶或孔隙中或浸透气凝胶或孔隙。具体地，高沸点有机溶剂与低沸点有机溶剂之间的沸点差可以为约10℃或更大，且更具体地为约20℃或更大，且甚至更具体地为约10℃至200℃。高沸点有机溶剂可以为具有约110℃或更高的沸点的有机溶剂。
高沸点有机溶剂可以为选自苯甲醚、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙酸丁酯、环己酮、乙二醇单乙醚乙酸酯(BCA)、苯、己烷、DMSO、N,N'-二甲基甲醛中的至少一种及其组合。低沸点有机溶剂可以为具有低于约110℃的沸点的有机溶剂。低沸点有机溶剂可以为选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丙酮、二氯甲烷乙酸乙烯酯、异丙醇中的至少一种及其组合。或者，水性溶剂可以为选自水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种及其组合。
另外，根据本发明的另一示例性实施方式，可以提供含有聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶且具有约0.60W/mK或更小的导热率的涂层10。涂层10可以产生较低的导热率、较低的密度、较高的机械特性、较高的耐热性和较高的高温耐用性。另外，涂层10在应用于发动机盖1时可以吸收并减少发动机的辐射噪音，并且也可以改善车辆的发动机和燃料效率。另外，提供可以以最小厚度减少来自发动机的辐射噪音且不改变发动机盖1的刚度、形状和结构的涂层10。
在涂层10内，气凝胶可以相当均匀地遍布聚酰胺酰亚胺树脂而分散，所以可以产生气凝胶的特性(例如，较低的导热率和较低的密度)和聚酰胺酰亚胺树脂的特性(例如，较高的机械特性、耐热性和高温耐久性)，可以更容易地吸收发动机辐射噪音。涂层10可以具有相当低的导热率和较高的热容。具体地，涂层10可以具有约0.60瓦特/米开(W/mK)或更小，且更具体地，约0.55W/mK或更小，且甚至更具体地，约0.20W/mK至0.60W/mK的导热率和约1250千焦/开尔文(KJ/K)或更小，且更具体地，约1000KJ/K至约1250KJ/K的热容。
或者，因为涂层组合物含有分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶且可以将在涂层组合物涂覆及干燥之前的聚酰胺酰亚胺与气凝胶之间的直接接触降至最低，所以在所得的涂层10中，聚酰胺酰亚胺树脂不会渗入或浸透气凝胶或孔隙。具体地，聚酰胺酰亚胺树脂基本不会存在于气凝胶中，例如，约2wt％或更少，且更具体地，约1wt％或更少的聚酰胺酰亚胺树脂会存在于气凝胶中。
另外，在涂层10中，气凝胶可以分散在聚酰胺酰亚胺树脂中，但聚酰胺酰亚胺树脂不会分散于气凝胶中。具体地，在涂层10中，聚酰胺酰亚胺树脂不会分布在距离气凝胶的表面为大于最大直径的约5％的深度中。换言之，在涂层10中，聚酰胺酰亚胺树脂会分散在距离气凝胶的表面为最大直径的约5％的深度中。因为聚酰胺酰亚胺树脂不渗入或不浸透到气凝胶或孔隙中，所以气凝胶可以在分散于聚酰胺酰亚胺树脂之前及之后具有大约相同水平的孔隙率。具体地，当分散于聚酰胺酰亚胺树脂内时，涂层10中所包含的气凝胶可以具有约92％至约99％的孔隙率。
示例性实施方式的涂层10可以提供隔离材料或隔离结构，其可以在被反复施加高温及高压条件的发动机内保持相当长的时间段。具体地，涂层10可以用于发动机的内侧或发动机的部件。示例性实施方式的涂层10的厚度可以取决于涂覆涂层10的部件或位置或所需的特性，并且可以最大为约10mm(例如，约50微米(μm)至约500μm)。示例性实施方式的涂层10可以含有相对于约100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂的约5重量份到约50重量份，且更具体地，约10重量份到约45重量份的气凝胶。
当气凝胶相对于聚酰胺酰亚胺树脂的含量最低(例如，不足)时，涂层的导热率和密度无法降低或发动机辐射噪音不会耗散。此外，不会产生足够的隔离能力，且会降低涂层的耐热性和高温耐久性。另外，当气凝胶相对于聚酰胺酰亚胺树脂的含量过多(例如，大于预定量)时，不会再现涂层的机械特性，会在涂层中产生裂缝，且难以保持涂层的形状。聚酰胺酰亚胺树脂可以具有约3,000至约300,000，且更具体地，约4,000至约100,000的重均分子量。气凝胶可以包含选自二氧化硅、碳、聚酰亚胺和金属碳化物中的至少一种。气凝胶可以具有约100cm3/g至约1,000cm3/g的比表面积。
可以通过干燥涂层组合物来获得涂层10。可以用于干燥示例性实施方式的涂层组合物的设备或方法没有必要受限，但涂层组合物可以在室温或更高温下被自然干燥或在约50℃的温度下进行加热。例如，涂层10可以通过以下步骤形成：用涂层组合物涂布发动机盖1的外侧，在约50℃至约200℃的温度下进行第一次干燥，及在约200℃或更高的温度下对涂层组合物进行第二次干燥。然而，根据示例性实施方式的制造涂层的详细方法不限于此。将参考以下示例性实施方式更详细地描述本发明。然而，以下示例性实施方式仅为本发明的实例且本发明不受限于示例性实施方式。
示例性实施方式1至3
1.涂层组合物的制备
通过以下步骤制备涂层组合物(例如，涂布溶液)：将具有约500cm3/g的比表面积且分散在乙醇中的多孔二氧化硅气凝胶以及分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂注入到20g反应器中；添加氧化锆珠粒；并在室温下及常压下以约150rpm至约300rpm的速度执行球磨。多孔二氧化硅气凝胶与聚酰胺酰亚胺树脂的重量比可以如下表1中所示。2.涂层的形成
使用喷涂法将获得的涂层组合物涂覆于发动机盖，发动机盖是高温发动机噪音辐射部件。另外，将涂层组合物涂覆到部件。通过在约150℃下进行初次半干燥约10分钟来涂覆涂层组合物，且随后再次涂覆涂层组合物并在150℃下进行二次半干燥约10分钟。通过再次涂覆涂层组合物并接着在约250℃下执行全干燥约60分钟来将涂层形成在部件上。所形成的涂层的厚度可以如下表1中所示。
比较例1
以喷涂法将分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂的溶液(PAI溶液)涂覆到发动机盖。将PAI溶液涂覆于部件，在约150℃下执行初次半干燥约10分钟，且随后再次涂覆PAI溶液并在约150℃下进行二次半干燥约10分钟。通过再次涂覆PAI溶液并在约250℃下进行全干燥约60分钟来将涂层形成在部件上。所形成的涂层的厚度可以如下表1中所示。
比较例2
1.涂层组合物的制备
通过以下步骤制备涂层组合物(例如，涂布溶液)：将多孔二氧化硅气凝胶和分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂注入到20g反应器中；添加氧化锆珠粒；并在室温下及常压下以约150rpm至约300rpm的速度执行球磨。多孔二氧化硅气凝胶与聚酰胺酰亚胺树脂的重量比可以如下表1中所示。
2.涂层的形成
以与示例性实施方式1中所描述的相同的方式形成具有约200μm的厚度的涂层。
实验例
1.实验例1：导热率的测量
通过使用激光闪光法在室温和常压下基于ASTME1416对在示例性实施方式及比较例中获得的部件上的涂层执行热扩散性法，从而测量导热率。
2.实验例2：热容的测量
通过使用DSC设备在室温下基于ASTME1269以蓝宝石作为参考来测量比热，从而确定在示例性实施方式及比较例中获得的部件的热容。
表1
如表1中所示，当厚度为约120μm至200μm时，在示例性实施方式1至3中获得的涂层可以具有约1240KJ/K或更小的热容以及约0.54W/mK或更小的导热率。
另外，如图2中所示，在示例性实施方式1中产生的涂层中，聚酰胺酰亚胺树脂不会渗入气凝胶中且气凝胶可以保持约92％或更大的内部孔隙率。在比较例2中产生的涂层中，聚酰胺酰亚胺树脂会渗入气凝胶中且孔隙会被渗透。
在根据上述的本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构100中，含有聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶的涂层10可以形成在发动机盖1上。
由于根据本发明的示例性实施方式的发动机辐射噪音减少结构100包含具有较低的导热率、较低的容积热容、较高的机械特性、较高的耐热性和高温耐久性的涂层10，涂层可以应用于处于在相对高温的发动机盖1，可以通过吸收从发动机发出的噪音能量来降低从发动机发出的噪音水平，并可以通过减少排放到外部的热能来改善车辆的发动机和燃料效率。
在本发明的示例性实施方式中，可以使用在发动机盖1上形成的涂层10，在超过约600Hz的范围内有效吸收从发动机发出的噪音能量。另外，根据本发明的示例性实施方式，可以降低发动机的部件的重量和制造成本。
虽然已结合当前视为示例性实施方式的内容描述了本发明，但应理解，本发明并不受限于示例性实施方式，相反，本发明意在涵盖包含在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (10)

1.一种发动机辐射噪音减少结构，包含：
涂层，其配置成吸收从发动机发出的噪音并形成在包含发动机盖的高温噪音辐射部件上，
所述涂层包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述涂层具有0.60瓦特/米开尔文(W/mK)或更小的导热率以及1250千焦/开尔文(KJ/K)或更小的热容。
3.根据权利要求1所述的结构，其中，
2wt％或更少的所述聚酰胺酰亚胺树脂存在于所述气凝胶中。
4.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述聚酰胺酰亚胺树脂分散在距离所述气凝胶的表面为最大直径的5％的深度中。
5.根据权利要求1所述的结构，其中。
当分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中时，所述气凝胶具有92％到99％的孔隙率。
6.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述涂层具有10毫米(mm)或更小的厚度。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述涂层包含相对于100重量份的所述聚酰胺酰亚胺树脂的约5重量份到约50重量份的所述气凝胶。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述气凝胶包含选自二氧化硅、碳、聚酰亚胺和金属碳化物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述聚酰胺酰亚胺树脂分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中，并且所述气凝胶分散在低沸点有机溶剂中。
10.根据权利要求1所述的结构，其中，
所述发动机盖为正时链条盖或气缸盖罩。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106427817A (zh) * 2016-11-25 2017-02-22 北汽福田汽车股份有限公司 汽车前围板隔音垫
CN113445001A (zh) * 2021-07-02 2021-09-28 扬州市普锐泰新材料有限公司 发动机气门耐磨降噪复合pvd涂层工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10519896B2 (en) 2015-02-11 2019-12-31 Ford Global Technologies, Llc Semi-compliant coating for thermal expansion absorption
US10876479B2 (en) 2017-02-24 2020-12-29 Mra Systems, Llc. Acoustic liner having multiple layers
US10837368B2 (en) 2017-02-24 2020-11-17 Mra Systems, Llc Acoustic liner and method of forming an acoustic liner
WO2020101623A2 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 Tofas Turk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi Engine cover with support
CN113557153B (zh) * 2019-03-14 2024-05-31 日产自动车株式会社 内燃机
JP7294359B2 (ja) * 2021-03-12 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 タイミングチェーンカバー及びタイミングチェーンカバーの取付構造

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249729A (zh) * 1997-01-24 2000-04-05 卡伯特公司 气凝胶在隔固体声和/或冲击声中的用途
CN103328797A (zh) * 2011-02-23 2013-09-25 爱信精机株式会社 发动机及活塞
CN105017957A (zh) * 2014-04-18 2015-11-04 现代自动车株式会社 发动机汽缸盖

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020084600A (ko) * 2001-05-03 2002-11-09 현대자동차주식회사 소음 저감 특성이 우수한 자동차 엔진 커버용 제진 재료조성물
KR100446313B1 (ko) * 2001-06-20 2004-08-30 장홍근 열가소성 수지계 적층물, 그 제조방법 및 이의 용도
KR101083133B1 (ko) * 2009-05-18 2011-11-11 이재환 단열 코팅 및 성형판 제조하기 위한 에어로젤 함유 유·무기계 복합체 조성물.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1249729A (zh) * 1997-01-24 2000-04-05 卡伯特公司 气凝胶在隔固体声和/或冲击声中的用途
CN103328797A (zh) * 2011-02-23 2013-09-25 爱信精机株式会社 发动机及活塞
CN105017957A (zh) * 2014-04-18 2015-11-04 现代自动车株式会社 发动机汽缸盖

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106427817A (zh) * 2016-11-25 2017-02-22 北汽福田汽车股份有限公司 汽车前围板隔音垫
CN113445001A (zh) * 2021-07-02 2021-09-28 扬州市普锐泰新材料有限公司 发动机气门耐磨降噪复合pvd涂层工艺

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