CN110733436B - 一种用于新能源汽车的自适应阻尼板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，涉及减振降噪领域，包括吸音层、电路层、阻尼层和接触层，所述吸音层、电路层、阻尼层和接触层自上而下通过粘结剂粘接而成，设计4层复式板，增强减震降噪能力，尤其是设置能够主动消音电路层来进一步提高降噪能力，电路层中的自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的，而且新能源汽车的电源电量充足，电量、电压更稳定，能够确保电路层的稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及减振降噪领域，具体涉及一种用于新能源汽车的自适应阻尼板。
背景技术
噪声、振动和舒适性是衡量现代汽车制造水平的综合性技术指标，特别是对于轿车而言，车内噪声状况更是衡量轿车档次和品牌的重要标准之一。目前的阻尼板通常采用单一的材料，如沥青、橡胶等，消音减噪效果不佳。
即使是使用复合式的阻尼板，也只是能优化减震降噪的能力，效果依然有限。尤其是降噪能力，目前市面上的各种阻尼板，大多仅靠隔音和吸音的方式降噪，效果一般。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，设计4层复式板，增强减震降噪能力，尤其是设置能够主动消音电路层来进一步提高降噪能力，电路层中的自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的，而且新能源汽车的电源电量充足，电量、电压更稳定，能够确保电路层的稳定运行。
一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，包括吸音层、电路层、阻尼层和接触层，所述吸音层、电路层、阻尼层和接触层自上而下通过粘结剂粘接而成；
所述吸音层采用发泡聚氨酯材料制成，所述电路层以丁苯橡胶作为主体，其内设有自动降噪单元，所述阻尼层采用硅橡胶混合聚丙烯腈材料制成，所述接触层包括阻燃上层和接触底层，所述阻燃上层由环氧树脂混合丁二烯橡胶材料制成，所述接触底层由丁腈橡胶混合环氧树脂材料制成。
优选的，所述自动降噪单元包括声音传感器、A/D信号转换器、信号处理器、D/A信号转换器和扬声器，所述声音传感器设有多个并分别连接至A/D信号转换器，A/D信号转换器连接信号处理器，信号处理器连接D/A信号转换器，D/A信号转换器连接扬声器，所述扬声器也设有若干个并分别与D/A信号转换器连接。
优选的，所述信号处理器能够由相互连接的前馈滤波器和误差处理组成。
优选的，所述自动降噪单元固化在电路层2内。
优选的，所述吸音层中发泡聚氨酯材料重量占比不小于95%，且混杂的聚酯、聚碳酸酯、聚酮重量占比不大于2.5%，所述阻尼层采用重量占比55%-85%的硅橡胶和重量占比15%-45%聚丙烯腈混合制成，所述阻燃上层采用重量占比20%-90%环氧树脂和重量占比10%-80%丁二烯橡胶混合制成，所述接触底层中丁腈橡胶的重量占比不低于75%。
优选的，所述吸音层的厚度为3.5-5mm，所述电路层的厚度为3.5-6.5mm，所述阻尼层的厚度为1.2-2.5mm，所述接触层的厚度为3.2-5.2 mm，所述阻燃上层的厚度为2.4-4.2mm，所述接触底层的厚度为0.8-1.2 mm。
优选的，所述吸音层上表面还封有一层树脂薄膜。
优选的，所述阻尼层设置成蜂窝结构。
一种用于新能源汽车的自适应阻尼板的制作工艺，包含下列步骤：
一、制作接触层
将阻燃上层和接触底层分别热塑成型后，将阻燃上层和接触底层紧密贴合在一起，然后加热挤压使二者一体成型，再冷却备用；
二、制作阻尼层
将硅橡胶和聚丙烯腈混炼成蜂窝状薄板，冷却备用；
三、制作电路层
先制作好板状主体，并在主体板上表面预留安装自动降噪单元的凹槽，通过绝缘胶将自动降噪单元的元器件安装在主体板的凹槽内，然后在主体板上表面反复刷绝缘胶，使主体板上表面的凹槽完全封住，最后风干备用；
四、制作吸音层
将聚氨酯发泡制成吸音板，然后在吸音板上表面刷上一层胶水，然后在吸音板上铺一层树脂薄膜，风干备用；
五、粘结成型
将接触层、阻尼层、电路层和吸音层相应接触面刷上粘结剂，然后按照自下而上的顺序，将接触层、阻尼层、电路层和吸音层粘接在一起。
优选的，所述接触层、阻尼层、电路层和吸音层粘接成型后，在其四周用PVC封边条进行封边。
本发明的优点在于：结构简单，使用灵活，设计4层复式板，增强减震降噪能力，尤其是设置能够主动消音电路层来进一步提高降噪能力，电路层中的自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的，而且新能源汽车的电源电量充足，电量、电压更稳定，能够确保电路层的稳定运行。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置的剖视图；
图3为本发明装置中自动降噪单元的原理图；
其中，1、吸音层， 2、电路层， 3、阻尼层， 4、接触层，5、阻燃上层，6、和接触底层。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，包括吸音层1、电路层2、阻尼层3和接触层4，所述吸音层1、电路层2、阻尼层3和接触层4自上而下通过粘结剂粘接而成；
所述吸音层1采用发泡聚氨酯材料制成，所述电路层2以丁苯橡胶作为主体，其内设有自动降噪单元，所述阻尼层3采用硅橡胶混合聚丙烯腈材料制成，所述接触层4包括阻燃上层5和接触底层6，所述阻燃上层5由环氧树脂混合丁二烯橡胶材料制成，所述接触底层由丁腈橡胶混合环氧树脂材料制成。发泡聚氨酯是指聚氨酯硬质泡沫，吸音效果好；
电路层2以丁苯橡胶作为主体，耐磨、耐热、耐老化，自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加，进而达到消声的目的；
硅橡胶和聚丙烯腈都是弹性材料，硅橡胶混合聚丙烯腈制成蜂窝状的阻尼层具有良好的阻尼减震作用；
接触层4中上层的阻燃上层5具有阻燃作用，能起到进一步的保护作用，也能隔热防火，而下层的接触底层6起到连接作用，丁腈橡胶混合环氧树脂耐油，耐磨，耐热，并有良好的粘接力，便于阻尼板能够良好的贴合在汽车钣金上。
吸音层1、电路层2、阻尼层3和接触层4的作用各有侧重，但都起到减振降噪的作用。
所述自动降噪单元包括声音传感器、A/D信号转换器、信号处理器、D/A信号转换器和扬声器，所述声音传感器设有多个并分别连接至A/D信号转换器，A/D信号转换器连接信号处理器，信号处理器连接D/A信号转换器，D/A信号转换器连接扬声器，所述扬声器也设有若干个并分别与D/A信号转换器连接。声音传感器接收到噪音后，将声音模拟信号传输给A/D信号转换器，A/D信号转换器将声音模拟信号转化为数字信号输送给信号处理器处理，信号处理器处理根据噪音的幅度和相位生成相应反馈信号，反馈信号经D/A信号转换器后输送给扬声器，扬声器产生等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的。
所述信号处理器能够由相互连接的前馈滤波器和误差处理器组成。
所述自动降噪单元固化在电路层2内。自动降噪单元通过绝缘胶固化在电路层2内，稳定可靠。
所述吸音层1中发泡聚氨酯材料重量占比不小于95%，且混杂的聚酯、聚碳酸酯、聚酮重量占比不大于2.5%，所述阻尼层3采用重量占比55%-85%的硅橡胶和重量占比15%-45%聚丙烯腈混合制成，所述阻燃上层5采用重量占比20%-90%环氧树脂和重量占比10%-80%丁二烯橡胶混合制成，所述接触底层6中丁腈橡胶的重量占比不低于75%。发泡聚氨酯是指聚氨酯硬质泡沫，吸音效果好；
电路层2以丁苯橡胶作为主体，耐磨、耐热、耐老化，自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加，进而达到消声的目的；
硅橡胶和聚丙烯腈都是弹性材料，硅橡胶混合聚丙烯腈制成蜂窝状的阻尼层具有良好的阻尼减震作用；
接触层4中上层的阻燃上层5具有阻燃作用，能起到进一步的保护作用，也能隔热防火，而下层的接触底层6起到连接作用，丁腈橡胶混合环氧树脂耐油，耐磨，耐热，并有良好的粘接力，便于阻尼板能够良好的贴合在汽车钣金上。
所述吸音层1的厚度为3.5-5mm，所述电路层2的厚度为3.5-6.5mm，所述阻尼层3的厚度为1.2-2.5mm，所述接触层4的厚度为3.2-5.2 mm，所述阻燃上层5的厚度为2.4-4.2mm，所述接触底层6的厚度为0.8-1.2 mm。成型的阻尼板的厚度大约在15mm-25mm之间。
所述吸音层1上表面还封有一层树脂薄膜。
所述阻尼层3设置成蜂窝结构。阻尼层3设置成蜂窝结构能够提高减震效果。
一种用于新能源汽车的自适应阻尼板的制作工艺，包含下列步骤：
一、制作接触层4
将阻燃上层5和接触底层6分别热塑成型后，将阻燃上层5和接触底层6紧密贴合在一起，然后加热挤压使二者一体成型，再冷却备用；
二、制作阻尼层3
将硅橡胶和聚丙烯腈混炼成蜂窝状薄板，冷却备用；
三、制作电路层2
先制作好板状主体，并在主体板上表面预留安装自动降噪单元的凹槽，通过绝缘胶将自动降噪单元的元器件安装在主体板的凹槽内，然后在主体板上表面反复刷绝缘胶，使主体板上表面的凹槽完全封住，最后风干备用；
四、制作吸音层1
将聚氨酯发泡制成吸音板，然后在吸音板上表面刷上一层胶水，然后在吸音板上铺一层树脂薄膜，风干备用；
五、粘结成型
将接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1相应接触面刷上粘结剂，然后按照自下而上的顺序，将接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1粘接在一起。
所述接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1粘接成型后，在其四周用PVC封边条进行封边。
具体实施方式及原理：
将阻燃上层5和接触底层6分别热塑成型后，将阻燃上层5和接触底层6紧密贴合在一起，然后加热挤压使二者一体成型，再冷却备用；将硅橡胶和聚丙烯腈混炼成蜂窝状薄板，冷却备用；先制作好板状主体，并在主体板上表面预留安装自动降噪单元的凹槽，通过绝缘胶将自动降噪单元的元器件安装在主体板的凹槽内，然后在主体板上表面反复刷绝缘胶，使主体板上表面的凹槽完全封住，最后风干备用；将聚氨酯发泡制成吸音板，然后在吸音板上表面刷上一层胶水，然后在吸音板上铺一层树脂薄膜，风干备用；
接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1都制作完成，将接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1相应接触面刷上粘结剂，然后按照自下而上的顺序，将接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1粘接在一起，阻尼板粘结成型后，先压实然后在其四周用PVC封边条进行封边。
自适应阻尼板安装时将接触层4的接触底层6贴在车身钣金上，车身运动产生的振幅经过接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1后会大幅度减低，尤其是阻尼层3，由弹性材料构成蜂窝状结构，减震效果更好，而车身在运动时产生的噪音，会被声音传感器采集到的，声音传感器接收到噪音后，将声音模拟信号传输给A/D信号转换器，A/D信号转换器将声音模拟信号转化为数字信号输送给信号处理器处理，信号处理器处理根据噪音的幅度和相位生成相应反馈信号，反馈信号经D/A信号转换器后输送给扬声器，扬声器产生等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的；
残留噪音则会被接触层4、阻尼层3、电路层2和吸音层1进一步减弱，尤其是吸音层1，采用聚氨酯硬质泡沫制成，进一步吸收噪音。
基于上述，本发明结构简单，使用灵活，设计4层复式板，增强减震降噪能力，尤其是设置能够主动消音电路层来进一步提高降噪能力，电路层中的自动降噪单元能够产生一个与噪声源等幅反相的声波，两列声波在风道的下游相互叠加达到消声的目的，而且新能源汽车的电源电量充足，电量、电压更稳定，能够确保电路层的稳定运行。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于，包括吸音层（1）、电路层（2）、阻尼层（3）和接触层（4），所述吸音层（1）、电路层（2）、阻尼层（3）和接触层（4）自上而下通过粘结剂粘接而成；
所述吸音层（1）采用发泡聚氨酯材料制成，所述电路层（2）以丁苯橡胶作为主体，其内设有自动降噪单元，所述阻尼层（3）采用硅橡胶混合聚丙烯腈材料制成，所述接触层（4）包括阻燃上层（5）和接触底层（6），所述阻燃上层（5）由环氧树脂混合丁二烯橡胶材料制成，所述接触底层由丁腈橡胶混合环氧树脂材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述自动降噪单元包括声音传感器、A/D信号转换器、信号处理器、D/A信号转换器和扬声器，所述声音传感器设有多个并分别连接至A/D信号转换器，A/D信号转换器连接信号处理器，信号处理器连接D/A信号转换器，D/A信号转换器连接扬声器，所述扬声器也设有若干个并分别与D/A信号转换器连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述信号处理器能够由相互连接的前馈滤波器和误差处理器组成。
4.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述自动降噪单元固化在电路层（2）内。
5.根据权利要求1-4任意一项 所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述吸音层（1）中发泡聚氨酯材料重量占比不小于95%，且混杂的聚酯、聚碳酸酯、聚酮重量占比不大于2.5%，所述阻尼层（3）采用重量占比55%-85%的硅橡胶和重量占比15%-45%聚丙烯腈混合制成，所述阻燃上层（5）采用重量占比20%-90%环氧树脂和重量占比10%-80%丁二烯橡胶混合制成，所述接触底层（6）中丁腈橡胶的重量占比不低于75%。
6.根据权利要求5所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述吸音层（1）的厚度为3.5-5mm，所述电路层（2）的厚度为3.5-6.5mm，所述阻尼层（3）的厚度为1.2-2.5mm，所述接触层（4）的厚度为3.2-5.2 mm，所述阻燃上层（5）的厚度为2.4-4.2 mm，所述接触底层（6）的厚度为0.8-1.2 mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述吸音层（1）上表面还封有一层树脂薄膜。
8.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的自适应阻尼板，其特征在于：所述阻尼层（3）设置成蜂窝结构。
9.一种用于新能源汽车的自适应阻尼板的制作工艺，其特征在于：包含下列步骤：
一、制作接触层（4）
将阻燃上层（5）和接触底层（6）分别热塑成型后，将阻燃上层（5）和接触底层（6）紧密贴合在一起，然后加热挤压使二者一体成型，再冷却备用；
二、制作阻尼层（3）
将硅橡胶和聚丙烯腈混炼成蜂窝状薄板，冷却备用；
三、制作电路层（2）
先制作好板状主体，并在主体板上表面预留安装自动降噪单元的凹槽，通过绝缘胶将自动降噪单元的元器件安装在主体板的凹槽内，然后在主体板上表面反复刷绝缘胶，使主体板上表面的凹槽完全封住，最后风干备用；
四、制作吸音层（1）
将聚氨酯发泡制成吸音板，然后在吸音板上表面刷上一层胶水，然后在吸音板上铺一层树脂薄膜，风干备用；
五、粘结成型
将接触层（4）、阻尼层（3）、电路层（2）和吸音层（1）相应接触面刷上粘结剂，然后按照自下而上的顺序，将接触层（4）、阻尼层（3）、电路层（2）和吸音层（1）粘接在一起。
10.根据权利要求9所述的自适应阻尼板的制作工艺，其特征在于：所述接触层（4）、阻尼层（3）、电路层（2）和吸音层（1）粘接成型后，在其四周用PVC封边条进行封边。
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