CN114483302B

CN114483302B - 一种汽车噪声主动控制装置

Info

Publication number: CN114483302B
Application number: CN202111663163.4A
Authority: CN
Inventors: 于学华; 熊新; 郑竹安; 史小龙; 翟豪瑞
Original assignee: Yancheng Institute of Technology
Current assignee: Yancheng Institute of Technology
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114483302A

Abstract

本发明属于噪声控制技术领域，尤其是一种汽车噪声主动控制装置，针对现有的噪声控制方法多为在隔声效果上进行操作具有单一性的问题，现提出以下方案，包括在非传动轴端的顶部外壁设置引擎盖体，其特征在于，在发动机与驾驶室间设置一个引导噪声向两侧传播的路径引导机构。本发明能够在使用时，当需要对发动机的噪声进行屏蔽减弱的时候，只需控制电动推杆将顶角块推离固定箱的一端，之后再向竖直气道管中通气，此时就会将V形气囊袋膨胀起来，从而在发动机的外壁形成人字形的屏障，将大部分的噪声阻挡。

Description

一种汽车噪声主动控制装置

技术领域

本发明涉及汽车噪声控制技术领域，尤其涉及一种汽车噪声主动控制装置。

背景技术

现有的汽车噪声控制方法多为被动控制，依靠修改结构设计、增加阻尼材料等来降低噪声，这些技术对降低中高频(高于500Hz)噪声非常有效，是汽车行业目前使用的主流技术，但被动噪声控制技术存在以下缺陷：第一，在低频段控制效果差、控制频带窄、且附加质量大；第二，被动噪声控制效果对调校要求较高，在某一频率下调校好的设计也许对其它频率的噪声并不适用，例如，对于混合动力汽车和可变缸汽车来讲，在某一动力源或者某个缸数下调校好的系统，当动力源改变或气缸数变化时，原来调校好的系统有可能失效；第三、被动噪声控制技术往往需要经过多次迭代才能实现设计的声学目标，设计周期长，时间成本高；第四、被动噪声控制一致性差，同一型号的汽车噪声水平相差较大；第五、不同年龄段的人对车内噪声的感知也不尽相同，如果使用被动方法调校同一款车以满足不同市场客户对车内噪声的期望，成本将大幅提高。

经检索中国专利公开号为CN107995566A公开的一种汽车噪声主动控制装置，所述汽车噪声主动控制装置包括头枕、内置于头枕的2个控制扬声器、内置于头枕的4个误差麦克风、2个参考麦克风、主动噪声控制器、外围电路等。与现有的技术相比，本发明所公开的汽车噪声控制装置，通过对多通道噪声控制算法的优化，该种方式依然只是停留在理论上的噪声控制，并不能在实际过程提高噪声的减弱方法，实际操作任然任重道远。因此就需要一种能够对汽车噪声进行根本上的减弱或者消除。

发明内容

本发明为了克服现有的噪声控制方法多为在隔声效果上进行操作具有单一性的问题，提供一种汽车噪声主动控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种汽车噪声主动控制方法，包括以下步骤：

步骤一：对发动机噪声的控制，各种汽油机的原理都离不开冲程发动机的点火爆炸做功过程，该过程是产生汽车噪声的重要来源之一，其中快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量；燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份，在总噪声的中高频段占有相当比重，要解决该种噪声有两种方法；

其一在源头上对其进行消声，其次在传播路途上进行消散；在源头上的消声方法具体为增加缸体活塞桶内壁的光滑程度，其次在选材上选择韧性和强度都高的合金钢材料制作缸体，在非传动轴端的顶部外壁设置引擎盖体，同时也要考虑散热性能，在传播过程中减小发动机与驾驶室直接连接的部件直接接触的频次，并在其间设置一个引导噪声向两侧传播的路径引导机构；

步骤二：对机械噪声的控制，发动机工作时，各零件相对运动引起的撞击，以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起，它与激发力的大小、运动件的结构等因素有关，主要包括活塞敲缸响、齿轮传动响、配气机构撞击响等类型，其中高速运行的皮带传动和链传动产生的噪声最为特殊；

在对该种方式产生的噪声进行控制减弱的时候，首先要考虑其高速转动时带来的联动效果，由于其高速转动，其突出的表面与空气高速碰撞产生噪声，因此在轮盘的设计上一定要充分考虑空气动力学，如设置成旋风式的导流槽，其旋风的角度根据具体发动机型号而变；其次在传动机构的外壁加装有隔声和散射效果的特制隔声装置，用来将链条或者皮带与轮盘接触时高速摩擦产生的噪声，最后需要及时补注机油，增加润滑来控制噪声。

步骤三：给人最敏感也是最难控制的就是轮胎噪声，轮胎噪声是由轮胎与路面摩擦所引起的，通常由以下几个部分组成:

A、轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪声；

B、胎体和花纹部分振动引起的轮胎振动噪声；

C、当汽车通过凸凹不平的路面时，凹凸内的空气因受挤压和排放，类似于泵的作用而形成的噪声；

D、轮胎在前进和旋转时搅动周围空气而产生空气振动声，这称为风噪声;

E、在车辆低速行驶时，轮胎的风噪声可以忽略。

由于轮胎的花纹是为了增大轮胎与地面的摩擦力也就是抓地力，因此其形状的设计也是多姿百态，但是都避免不了设计了很多的凸出块，因此对于胎噪的控制主要有两种方法，其一时控制车速，其次是增加车体的隔绝隔声效果。

一种汽车噪声主动控制装置，所述步骤一中的引擎盖体，包括顶端预留有阶梯平台的发动机进气机顶，所述阶梯平台的上表面中部开有矩形孔，且阶梯平台的上表面靠近矩形孔的一端的两个拐角处均固定有限位卡头，且矩形孔的上方设置有空气过滤机构，其特征在于，所述阶梯平台的上表面固定有弓形架，且弓形架全覆盖在空气过滤机构的上方，弓形架由两个互相平行的弧形杆和两个互相平行直杆首尾相接而成，两个弧形杆之间固定有若干互相平行的弹簧绳，且两个弧形杆之间固定有整体呈瓦片形结构的消声网，消声网为有弹性的细绳编织而成，从而能够在有噪声通过的时候，其能量波冲击到消声网的弧形下表面的时候，一部分被散射反弹还有一部分被小孔削弱，其本身亦可以吸收一部分噪声，从而提高了消声的效果，所述发动机进气机顶的四角处均开有螺孔，且螺孔中均固定有阶梯紧固螺栓，通过阶梯紧固螺栓固定有开口向下内设空腔的盖体，且盖体的顶内壁固定有吸声棉，吸声棉的下表面设置有凹凸不平的粗糙突触，盖体的侧面开有插孔，插孔的插接有进气管，不仅提高了散射效果，而且有效地对噪声进行吸收。

作为本发明中进一步的设置，所述空气过滤机构包括过滤板外框，且过滤板外框的中间固定有截面呈波浪形结构的折形空气过滤板，过滤板外框相背的两侧外壁靠近底端拐角处分别固定有与限位卡头相适配的凸块，且过滤板外框远离凸块的一端设置有紧固条，用螺钉即可将紧固条固定在阶梯平台的上表面，配合两个限位卡头的设置即可完成对空气过滤机构的定位。

一种汽车噪声主动控制装置，所述步骤一中的路径引导机构包括固定在汽车底板上的隔声板，所述隔声板的下表面靠近四角处均固定有减振垫，隔声板位于发动机与驾驶室中控台之间，所述隔声板的上表面中部固定有内设空腔呈竖直的长方体结构的固定箱，所述固定箱靠近发动机的一侧靠近顶端开有安装孔，且安装孔中嵌装有电动推杆，电动推杆的延伸杆顶端固定有顶角块，且顶角块的上表面开有贯穿上下的通孔，通孔中插接有竖直气道管，所述隔声板的上表面位于固定箱的两侧分别开有互相对称的弧形槽，且两个弧形槽内均滑动连接有塔型滑块，两个塔型滑块的顶端均固定有底滑块，且两个底滑块的顶端均固定有连杆，两个所述连杆的顶端均套接有滑动套块，且两个连杆以及竖直气道管的外壁之间套有同一个V形气囊袋，从而能够在使用时，当需要对发动机的噪声进行屏蔽减弱的时候，只需控制电动推杆将顶角块推离固定箱的一端，之后再向竖直气道管中通气，此时就会将V形气囊袋膨胀起来，从而在发动机的外壁形成人字形的屏障，将大部分的噪声阻挡。

作为本发明中进一步的设置，所述竖直气道管的侧面靠近底端开有竖直的切肩平面，且切肩平面上开有若干等距离分布的出气孔，竖直气道管的顶端设置有与进气格栅相适配的进气机构，从而能够在汽车行驶的时候，灌入汽车内的气流能够分出一部分灌入V形气囊袋中，提高风阻的利用效率。

作为本发明中进一步的设置，所述固定箱的内壁靠近顶端固定有安装板，且安装板的顶端中部转动连接有竖直的轴杆，所述轴杆的外壁靠近底端固定有卷簧，且轴杆的顶端固定有绞线盘，所述绞线盘的圆周外壁同向缠绕有拉绳一和拉绳二，且固定箱的两侧靠近绞线盘的中间位置均开有出口，拉绳一和拉绳二分别穿过两个出口固定在两侧的滑动套块的外壁上，从而能够在汽车停止的时候，能够在绞线盘的作用下，将两个连杆向中间拉拽，直至靠近固定箱的侧面，减小V形气囊袋的占用空间，亦可以抖落灰尘，放置展开后容易积累灰尘，提高装置的使用寿命。

综上所述，本方案中的有益效果为：

1.该种汽车噪声主动控制装置，通过设置在弓形架中间卡接的消声网，能够在有噪声通过的时候，其能量波冲击到消声网的弧形下表面的时候，一部分被散射反弹还有一部分被小孔削弱，其本身亦可以吸收一部分噪声，从而提高了消声的效果；

2.该种汽车噪声主动控制装置，通过设置在发动机后面的V形气囊袋，能够在汽车行驶过程中，当需要对发动机的噪声进行屏蔽减弱的时候，只需控制电动推杆将顶角块推离固定箱的一端，之后再向竖直气道管中通气，此时就会将V形气囊袋膨胀起来，从而在发动机的外壁形成人字形的屏障，将大部分的噪声阻挡；

3.该种汽车噪声主动控制装置，通过设置的绞线盘和两个缠绕在绞线盘上的拉绳，能够在汽车停止的时候，能够在绞线盘的作用下，将两个连杆向中间拉拽，直至靠近固定箱的侧面，减小V形气囊袋的占用空间，亦可以抖落灰尘，放置展开后容易积累灰尘，提高装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制方法的整体流程示意图；

图2为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制方法中发动机部噪声的传播路径示意图；

图3为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制装置中引擎盖体的剖视结构示意图；

图4为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制装置中消声网的装配结构示意图；

图5为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制装置中路径引导机构的整体结构示意图；

图6为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制装置中绞线盘的立体结构示意图；

图7为本发明涉及的一种汽车噪声主动控制装置中路径引导机构中除V形气囊袋的立体结构示意图。

图中：1盖体、2吸声棉、3粗糙突触、4消声网、5弹簧绳6弓形架、7限位卡头、8过滤板外框、9发动机进气机顶、10折形空气过滤板、11凸块、12阶梯紧固螺栓、13进气管、14矩形孔、15隔声板、16V形气囊袋、17滑动套块、18拉绳一、19固定箱、20电动推杆、21顶角块、22底滑块、23弧形槽、24安装板、25卷簧、26轴杆、27绞线盘、28拉绳二、29连杆、30切肩平面、31竖直气道管、32出气孔。

具体实施方式

实施例1

参照图1-4，一种汽车噪声主动控制方法，包括以下步骤：

B、轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪声；

B、胎体和花纹部分振动引起的轮胎振动噪声；

E、在车辆低速行驶时，轮胎的风噪声可以忽略。

一种汽车噪声主动控制装置，步骤一中的引擎盖体，包括顶端预留有阶梯平台的发动机进气机顶9，阶梯平台的上表面中部开有矩形孔14，且阶梯平台的上表面靠近矩形孔14的一端的两个拐角处均固定有限位卡头7，且矩形孔14的上方设置有空气过滤机构，阶梯平台的上表面固定有弓形架6，且弓形架6全覆盖在空气过滤机构的上方，弓形架6由两个互相平行的弧形杆和两个互相平行直杆首尾相接而成，两个弧形杆之间固定有若干互相平行的弹簧绳5，且两个弧形杆之间固定有整体呈瓦片形结构的消声网4，消声网4为有弹性的细绳编织而成，从而能够在有噪声通过的时候，其能量波冲击到消声网4的弧形下表面的时候，一部分被散射反弹还有一部分被小孔削弱，其本身亦可以吸收一部分噪声，从而提高了消声的效果，发动机进气机顶9的四角处均开有螺孔，且螺孔中均固定有阶梯紧固螺栓12，通过阶梯紧固螺栓12固定有开口向下内设空腔的盖体1，且盖体1的顶内壁固定有吸声棉2，吸声棉2的下表面设置有凹凸不平的粗糙突触3，盖体1的侧面开有插孔，插孔的插接有进气管13，不仅提高了散射效果，而且有效地对噪声进行吸收。

该种汽车噪声主动控制装置，空气过滤机构包括过滤板外框8，且过滤板外框8的中间固定有截面呈波浪形结构的折形空气过滤板10，过滤板外框8相背的两侧外壁靠近底端拐角处分别固定有与限位卡头7相适配的凸块11，且过滤板外框8远离凸块11的一端设置有紧固条，用螺钉即可将紧固条固定在阶梯平台的上表面，配合两个限位卡头7的设置即可完成对空气过滤机构的定位。

使用时，依次将弓形架6和消声网4等机构装在发动机进气机顶9上，在有噪声通过的时候，其能量波冲击到消声网4的弧形下表面的时候，一部分被散射反弹还有一部分被小孔削弱，其本身亦可以吸收一部分噪声，从而提高了消声的效果。

实施例2

参照图5-7，一种汽车噪声主动控制方法及装置，本实施例相较于实施例1，还包括步骤一中的路径引导机构，具有固定在汽车底板上的隔声板15，隔声板15的下表面靠近四角处均固定有减振垫，隔声板15位于发动机与驾驶室中控台之间，隔声板15的上表面中部固定有内设空腔呈竖直的长方体结构的固定箱19，固定箱19靠近发动机的一侧靠近顶端开有安装孔，且安装孔中嵌装有电动推杆20，电动推杆20的延伸杆顶端固定有顶角块21，且顶角块21的上表面开有贯穿上下的通孔，通孔中插接有竖直气道管31，隔声板15的上表面位于固定箱19的两侧分别开有互相对称的弧形槽23，且两个弧形槽23内均滑动连接有塔型滑块，两个塔型滑块的顶端均固定有底滑块22，且两个底滑块22的顶端均固定有连杆29，两个连杆29的顶端均套接有滑动套块17，且两个连杆29以及竖直气道管31的外壁之间套有同一个V形气囊袋16，从而能够在使用时，当需要对发动机的噪声进行屏蔽减弱的时候，只需控制电动推杆20将顶角块21推离固定箱19的一端，之后再向竖直气道管31中通气，此时就会将V形气囊袋膨胀起来，从而在发动机的外壁形成人字形的屏障，将大部分的噪声阻挡。

其中，竖直气道管31的侧面靠近底端开有竖直的切肩平面30，且切肩平面30上开有若干等距离分布的出气孔32，竖直气道管31的顶端设置有与进气格栅相适配的进气机构，从而能够在汽车行驶的时候，灌入汽车内的气流能够分出一部分灌入V形气囊袋16中，提高风阻的利用效率。

其中，固定箱19的内壁靠近顶端固定有安装板24，且安装板24的顶端中部转动连接有竖直的轴杆26，轴杆26的外壁靠近底端固定有卷簧25，且轴杆26的顶端固定有绞线盘27，绞线盘27的圆周外壁同向缠绕有拉绳一18和拉绳二28，且固定箱19的两侧靠近绞线盘27的中间位置均开有出口，拉绳一18和拉绳二28分别穿过两个出口固定在两侧的滑动套块17的外壁上，从而能够在汽车停止的时候，能够在绞线盘27的作用下，将两个连杆29向中间拉拽，直至靠近固定箱19的侧面，减小V形气囊袋16的占用空间，亦可以抖落灰尘，放置展开后容易积累灰尘，提高装置的使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车噪声主动控制装置，包括在非传动轴端的顶部外壁设置引擎盖体，其特征在于，在发动机与驾驶室间设置一个引导噪声向两侧传播的路径引导机构；

所述引擎盖体包括顶端预留有阶梯平台的发动机进气机顶（9），所述阶梯平台的上表面中部开有矩形孔（14），且阶梯平台的上表面靠近矩形孔（14）的一端的两个拐角处均固定有限位卡头（7），且矩形孔（14）的上方设置有空气过滤机构，所述阶梯平台的上表面固定有弓形架（6），且弓形架（6）全覆盖在空气过滤机构的上方，弓形架（6）由两个互相平行的弧形杆和两个互相平行直杆首尾相接而成，两个弧形杆之间固定有若干互相平行的弹簧绳（5），且两个弧形杆之间固定有整体呈瓦片形结构的消声网（4），消声网（4）为有弹性的细绳编织而成，所述发动机进气机顶（9）的四角处均开有螺孔，且螺孔中均固定有阶梯紧固螺栓（12），通过阶梯紧固螺栓（12）固定有开口向下内设空腔的盖体（1），且盖体（1）的顶内壁固定有吸声棉（2），吸声棉（2）的下表面设置有凹凸不平的粗糙突触（3），盖体（1）的侧面开有插孔，插孔插接有进气管（13）；

所述路径引导机构包括固定在汽车底板上的隔声板（15），所述隔声板（15）的下表面靠近四角处均固定有减振垫，隔声板（15）位于发动机与驾驶室中控台之间，所述隔声板（15）的上表面中部固定有内设空腔呈竖直的长方体结构的固定箱（19），所述固定箱（19）靠近发动机的一侧靠近顶端开有安装孔，且安装孔中嵌装有电动推杆（20），电动推杆（20）的延伸杆顶端固定有顶角块（21），且顶角块（21）的上表面开有贯穿上下的通孔，通孔中插接有竖直气道管（31），所述隔声板（15）的上表面位于固定箱（19）的两侧分别开有互相对称的弧形槽（23），且两个弧形槽（23）内均滑动连接有塔型滑块，两个塔型滑块的顶端均固定有底滑块（22），且两个底滑块（22）的顶端均固定有连杆（29），两个所述连杆（29）的顶端均套接有滑动套块（17），且两个连杆（29）以及竖直气道管（31）的外壁之间套有同一个V形气囊袋（16），所述竖直气道管（31）的侧面靠近底端开有竖直的切肩平面（30），且切肩平面（30）上开有若干等距离分布的出气孔（32），竖直气道管（31）的顶端设置有与进气格栅相适配的进气机构，当需要对发动机的噪声进行屏蔽减弱的时候，只需控制电动推杆（20）将顶角块（21）推离固定箱（19）的一端，之后再向竖直气道管（31）中通气，此时就会将V形气囊袋（16）膨胀起来，从而在发动机的外壁形成人字形的屏障，将大部分的噪声阻挡；

所述固定箱（19）的内壁靠近顶端固定有安装板（24），且安装板（24）的顶端中部转动连接有竖直的轴杆（26），所述轴杆（26）的外壁靠近底端固定有卷簧（25），且轴杆（26）的顶端固定有绞线盘（27），所述绞线盘（27）的圆周外壁同向缠绕有拉绳一（18）和拉绳二（28），且固定箱（19）的两侧靠近绞线盘（27）的中间位置均开有出口，拉绳一（18）和拉绳二（28）分别穿过两个出口固定在两侧的滑动套块（17）的外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车噪声主动控制装置，其特征在于，所述空气过滤机构包括过滤板外框（8），且过滤板外框（8）的中间固定有截面呈波浪形结构的折形空气过滤板（10），过滤板外框（8）相背的两侧外壁靠近底端拐角处分别固定有与限位卡头（7）相适配的凸块（11），且过滤板外框（8）远离凸块（11）的一端设置有紧固条。