PL169340B1 - Element oslony komory silnika PL PL PL - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest element osłony komory silnika, zwłaszcza dźwiękoszczelny zawierający element piankowy z pianki, zamocowany na elemencie ściennym, korzystnie nie pochłaniający dźwięków, w którym element piankowy ma na odwrotnej względem elementu ściennego stronie, czyli od strony oddziaływania dźwięków, skóropodobne pokrycie.

Tego rodzaju element osłony komory silnika jest znany na przykład z patentu europejskiego nr 131 616. Element piankowy jest tam wykonany na wskroś z pianki. Pianka ma w całości jednakową grubość i jest pozbawiona otworów. Do stabilizacji pianki przewidziana jest zatopiona w niej warstwa siatki. W przypadku elementów, służących do absorpcji fał dźwiękowych, znane jest również rozwiązanie, polegające na układaniu folii na pagórkowate ukształtowanie materiału izolacyjnego, przykładowo na tworzywo piankowe, tak że folia ma w zasadzie możliwość swobodnego drgania. W tym miejscu należy odwołać się do patentu francuskiego nr 77 30 604 i patentu niemieckiego nr 32 19 339. Ponadto z publikacji Kurtze, Physik und Technik der Larmbekampfung, Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1964, strona 159, znane jest zastosowanie w rezonatorach foliowych, które są umieszczane bezpośrednio w płaszczyźnie ściany, folii, podpartej na krawędziach porowatym materiałem tłumiącym.

Celem wynalazku jest opracowanie na bazie tego stanu techniki nowego elementu osłony komory silnika.

W rozwiązaniu według wynalazku element piankowy jest perforowany, orazjest po każdej ze swych dwóch stron pokryty folią, zasłaniającąjednocześnie obszary perforowane. Pierwszą folią po jednej stronie i drugą folią po drugiej stronie. Ponadto element piankowy w pewnej części znajduje się w odstępie od niepochłaniającego dźwięków elementu ściennego.

Element piankowy może mieć pory otwarte lub zamknięte.

169 340

Korzystnie perforacja elementu piankowego ma postać rozłożonych równomiernie otworów, zwłaszcza kołowych.

Korzystnie element ścienny jest stopniowany w kierunku rozpiętego nad nim swobodnie elementu piankowego, a otwory i żebra pianki pomiędzy nimi, stanowiące perforację mają w przekroju jednakową w przybliżeniu długość.

Korzystnie folie usytuowane po obu stronach elementu piankowego mają w obszarze otworów perforacji kształt lekko zagłębiony do wewnątrz tego elementu.

W rozwiązaniu według wynalazku obustronne pokrycie perforowanego elementu piankowego folią można zrealizować w prosty sposób. Osiąga się dzięki temu wysoką skuteczność utworzonego w ten sposób absorbera. Ponadto wykonany w ten sposób element pochłaniający można łatwo połączyć z niepochłaniającym dźwięków elementem ściennym. Również sztywność własna elementu pochłaniającego jest wystarczająca, aby częściowo odsunąć go od elementu ściennego, dzięki czemu uzyskuje się korzystny wpływ na absorpcję ewentualnie tłumienie dźwięków. Ponieważ folia jest zazwyczaj bardzo cienka, przykładowo 25 do 60 pm, zarówno pochłanianie, jak też tłumienie dźwięków następuje w wyniku odbicia. Pianka może mieć pory zamknięte lub, częściej otwarte. Pianka o porach zamkniętych, lub otwartych jest podatna na wyginanie. Zagłębienie folii w obszarze otworów, ma charakter pagórkowaty. Korzystnie jest przy tym, jeżeli folia nie ma naprężeń własnych. Pagórkowate przetłoczenie folii jest uzależnione od własności zastosowanej folii (elastyczności), jak również od sposobu wykonania. W chwili obecnej jednak zalecana jest postać wykonania, w której folia pokrywa otwory bez wyraźnych zagłębień. Otwory są korzystnie okrągłe, mogą być jednak również owalne lub kwadratowe lub mieć inny dowolny kształt. W przekroju poprzecznym pokrytego obustronnie elementu piankowego otwory i zebra mają w przybliżeniu jednakową długość. Żebra pośrednie mają inny wymiar, jeżeli kształt otworów odbiega od zalecanego wariantu. Szczególnie zalecane jest również takie wykonanie elementu ściennego w obszarach, w których obustronnie pokryty element piankowy nie jest połączony z elementem ściennym, aby w wyniku zróżnicowanych odstępów między ścianką i elementem piankowym możliwa była absorpcja w różnych zakresach częstotliwości. Zawarta między obustronnie pokrytym elementem piankowym i elementem ściennym objętość powietrza oddziaływuje jak sprężyna, natomiast element piankowy spełnia rolę masy w układzie masa - sprężyna. Układ ten może być przykładowo zrealizowany w postaci stopniowego przebiegu elementu ściennego w kierunku elementu piankowego.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia element osłony komory silnika w widoku z góry od strony źródła dźwięku, fig. 2 - element osłony komory silnika według fig. 1 w przekroju wzdłuż linii II - II, fig. 3 - ujęcie według fig. 2 z elementem ściennym ukształtowanym schodkowo, fig. 4 - fragment pokrytego elementu piankowego w widoku z góry, fig. 5 - przedmiot z fig. 4 w przekroju wzdłuż linii V - V, a fig. 6 - przedmiot z fig. 5 w przekroju wzdłuż linii VI - VI.

Przedstawiony i opisany element osłony komory silnika 1, składa się z obustronnie pokrytego elementu piankowego 2, wykonanego z pianki o porach otwartych. Może go jednak stanowić również podatna na wyginanie pianka o porach zamkniętych. Element piankowy 2 jest połączony z elementem ściennym 3, który nie pochłania dźwięków. Element piankowy 2 posiada perforację w postaci otworów 4. Element piankowy 2 jest na całej powierzchni pokryty górną folią 5 i dolną folią 6, które osłaniają także otwory 4 perforacji. Folie 5, 6 mogą być bardzo cienkie, o grubości przykładowo od 25 do 60 pm. Dla rozwiązania według wynalazku nadaje się, zwłaszcza zmodyfikowana folia poliestrowa lub poliuretanowa, jak również połączenia tych folii. Dla poprawienia przejrzystości rysunku grubość folii jest ukazana w przesadzie.

Piankę stanowi korzystnie pianka na bazie żywicy melaminowej.

Obustronnie pokryty element piankowy 2 jest częściowo odsunięty na odległość odstępu a od elementu ściennego 3, jak zaznaczono na fig. 2 w obszarze 7.

Zaleca się, aby folia, co przedstawiono na fig. 2 i 3 (z mocno przesadzoną grubością), płasko pokrywała otwory 4.

169 340

Jak wynika z fig. 4 i 5, folie 5 i 6 mogą być również w obszarze otworów 4 lekko przetłoczone do wewnątrz (dla lepszej przejrzystości pofałdowanie przedstawiono w znacznej przesadzie). Daje to w efekcie, w obrębie każdego otworu, lekkie zgłębienie folii. W obszarze zebra piankowego 8 folia ma jednak zawsze płaski przebieg.

Widoczne na fig. 1, częściowo nie mające kształtu koła, obszary powstają na skutek odkształcenia elementu piankowego, jak też ujęcia perspektywicznego.

Jak wynika, zwłaszcza z ujęcia według fig. 3, na elemencie ściennym 3 w zakresie odsunięcia o odstęp a od elementu piankowego 2 może być przewidziane ukształtowanie elementu ściennego 3 w postaci stopni 9, które w przykładzie wykonania są wybrzuszone do wewnątrz, w stronę elementu piankowego 2. W ten sposób w elemencie osłony komory silnika osiągnięta zostaje absorpcja częstotliwości w szerokim zakresie.

W przykładzie wykonania otwory 4 są w ogólności wykonane w postaci kołowej. Jak widać, zwłaszcza na fig. 5, są one rozłożone równomiernie w elemencie piankowym 2. Rozkład otworów 4 może jednak również być nierównomierny, przy zachowaniu przedstawionego udziału otworów. Udział otworów wynosi przy tym około 24%. W przykładzie wykonania zostało to osiągnięte poprzez zastosowanie odległości między otworami, równej około 45 mm. Najmniejsza odległość między otworami (od środka do środka) jest dla dwóch sąsiednich otworów jednakowa w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Średnica otworów wynosi wtedy około 2,5 mm. Żebra pośrednie 8 mają w przybliżeniu taki sam wymiar. Praktycznie wymiar otworów może wynosić od 1 do 4,5 cm.

W efekcie otrzymuje się szerokopasmowy pochłaniacz o wysokiej skuteczności. Zrealizowana jest dzięki niemu lekka konstrukcja, wynikająca również z własnej stabilności obustronnie pokrytej pianki. W szczególności taki element osłony komory silnika 1 może być również praktycznie nieprzepuszczalny dla cieczy, ponieważ zalecane jest zastosowanie wodoszczelnych folii 5,6, co ma miejsce także w przedstawionym przykładzie wykonania.

Akustyczna zasada działania tego elementu osłony komory silnika 1 może być opisana w sposób następujący: Fale dźwiękowe padają na folie, tzn. folia 5 i podatny na wyginanie, drgający układ, który jest umieszczony w pewnej odległości od nie pochłaniającego dźwięków i sztywnego elementu ściennego 3, może drgać. Na skutek wymuszonego drgania zamknięta objętość powietrza, która działa na zasadzie sprężyny rezonansowej, ulega sprężaniu i rozprężaniu.

Absorpcja dźwięków zachodzi głównie na skutek przemiany ciśnienia fali dźwiękowej w energię kinetycznąi na skutek efektów wygaszania między ciągami fal, tzn. częściowąeliminację fal dźwiękowych w wyniku przesunięcia fazowego.

Perforacja korzystnie wpływa na opór akustyczny. Folie, które pokrywają obustronnie nie tylko element piankowy 2, lecz również otwory 4, stanowią dodatkowy pochłaniacz foliowy o dużej podatności na drgania. Zawarta w otworach 4 objętość powietrza może oddziaływać na zasadzie sprężyny poprzez sprężanie i rozprężanie. Energia może być ponadto odprowadzana do otwartych, porowatych ścianek otworów pianki elementu piankowego 2, a w ten sposób do samej pianki.

Istotna jest wytrzymałość zastosowanej pianki na ściskanie, oraz jej ciężar objętościowy. Wytrzymałość na ściskanie leży korzystnie w zakresie od 3 do 13, wynosząc zazwyczaj 8kPa. Ciężar objętościowy mieści się korzystnie w zakresie 9-17, wynosząc zazwyczaj 13 kg na Nm³.

Zawarte w niniejszym opisie, rysunku oraz zastrzeżeniach cechy wynalazku mogą mieć dla realizacji wynalazku znaczenie zarówno pojedynczo, jak też w dowolnej kombinacji.

169 340

Έ&·3

169 340

169 340

169 340

I) (^p c> o o o -γ® 0 o ooo

D O O O O O O >6po o o i’.· 1 o o o o o o o o o o o o

O θ O o O o O o O o O o

O o 0 ° °

O

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Element osłony komory silnika, zwłaszcza dźwiękoszczelny, zawierający element piankowy z pianki, zamocowany na elemencie ściennym, korzystnie nie pochłaniającym dźwięków w którym element piankowy ma, na odwrotnej względem elementu ściennego stronie, skóropodobne pokrycie, znamienny tym, że element piankowy (2) jest perforowany i pokryty, również w obszarze otworów (4) perforacji,nieprzepuszczalną dla powietrza folią, po jednej stronie - folią pierwszą (5) i po drugiej stornie - folią drugą (6), przy czym pomiędzy częścią elementu piankowego (2) i elementem ściennym (3) do którego jest on zamocowany znajduje się odstęp (a).
2. 2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że element piankowy (2) ma pory otwarte.
3. 3. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że element piankowy (2) ma pory zamknięte.
4. 4. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że perforacja elementu piankowego (2) ma postać rozłożonych równomiernie otworów (4).
5. 5. Element według zastrz. 4, znamienny tym, że otwory (4) mają kształt kołowy.
6. 6. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze odstępu (a) pomiędzy elementem piankowym (2) i elementem ściennym (3), element ścienny (3) jest stopniowany w kierunku rozpiętego nad nim swobodnie elementu piankowego (2).
7. 7. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że najmniejsza odległość pomiędzy otworami (4) perforacji jest w przybliżeniu równa wymiarowi poprzecznemu tych otworów (4).
8. 8. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że folie (5, 6) usytuowane po obu stronach elementu piankowego (2) mają w obszarze otworów (4) perforacji kształt lekko zagłębiony w kierunku do wewnątrz tego elementu (2).