RU2229990C2

RU2229990C2 - Vehicle

Info

Publication number: RU2229990C2
Application number: RU2002116046/11A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Паньков (RU); Л.А. Паньков; М.И. Фесина (RU); М.И. Фесина
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Тэкникал консалтинг"
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-06-10
Also published as: RU2002116046A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport engineering. SUBSTANCE: invention relates to design of passenger car furnished with noise and vibration damping decorative case in upper part of internal combustion engine. Proposed vehicle contains internal combustion engine 1 installed in engine compartment whose upper part is enclosed by noise and vibration isolating case 2 secured by fasteners on load-bearing members of housing of internal combustion engine 1 and arranged with clearance 3 relative to body hood 4. said case includes load-bearing skeleton 5 and noise-absorbing panel 6 made of porous noise-absorbing material. Novelty is that load-bearing skeleton 5 is made in form of rigid perforated metal or polymeric part integral inside body of porous noise-absorbing panel with formation of parts 6 and 7 over under load-bearing skeleton 5. structure of noise-absorbing porous panels 6 and 7 arranged at both sides of load-bearing skeleton 5 in form of two-sided noise absorber can be either homogeneous or with different mechanical and acoustic characteristics. EFFECT: provision of multilayer noise-absorbing structure of case. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения, и представляет собой конструкцию транспортного средства, в частности автомобиля, снабженного шумовибродемпфирующим декоративным кожухом верхней части двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС).The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular transport mechanical engineering, and is a vehicle design, in particular a vehicle equipped with a noise vibration-damping decorative casing of the upper part of an internal combustion engine (hereinafter ICE).

Для повышения эстетических характеристик подкапотного пространства транспортного средства, т.е. улучшения внешнего вида за счет оригинального дизайна, а так же для целенаправленной термоизоляции отдельных зон подкапотного пространства или обеспечения шумопоглощения в локальных зонах ДВС с целью обеспечения выполнения стандартов на внешний и внутренний шум транспортного средства и улучшения его потребительских качеств за счет повышения акустического комфорта в кабине (салоне) транспортного средства, достаточно широко используются конструкции специальных кожухов, охватывающих верхнюю шумоактивную часть ДВС, выполненных в виде внешней жесткой несущей оболочки (панели) из плотного полимерного материала (полиамид, полипропилен и т.п.), футерованной изнутри соответствующим пористым (волокнистым, пенистым) звукопоглощающим материалом. В большей степени такой кожух ослабляет шум, генерируемый газораспределительным механизмом ДВС. Крепление такого кожуха выполняется съемным и осуществляется к внешним поверхностям соответствующих деталей корпуса ДВС и навесных вспомогательных агрегатов и систем ДВС, которые, как известно, подвержены интенсивным вибрациям в процессе осуществления рабочих процессов, протекающих непосредственно в ДВС. Соответственно будучи закрепленными к различным зонам корпуса ДВС и/или различным агрегатам ДВС (например, к клапанной крышке, ресиверу системы впуска, головке цилиндров и пр.), совершающим интенсивные колебательные движения относительно друг друга, отличные по спектральному составу, амплитудному и фазовому соотношению, кожух (его несущая оболочка) нагружается соответствующим силовым вибрационным возбуждением, в результате чего его стенки совершают интенсивные свободные и вынужденные колебания, изгибные деформации, превращая его (кожух) в колеблющуюся звукоизлучающую диафрагму (оболочку). Особенно опасными являются вибрации оболочки кожуха на резонансных частотах колебаний, когда частоты динамических возбуждений от ДВС, подводимых к оболочке, совпадают с одной из частот (или кратны одной или нескольким частотам) собственных изгибных колебаний оболочки кожуха, что ведет к усиленному процессу излучения звука оболочкой кожуха в подкапотное пространство транспортного средства.To enhance the aesthetic characteristics of the engine compartment of the vehicle, i.e. improving the appearance due to the original design, as well as for targeted thermal insulation of individual areas of the engine compartment or providing sound absorption in the local areas of the internal combustion engine in order to ensure compliance with the standards for external and internal noise of the vehicle and improve its consumer qualities by increasing acoustic comfort in the cabin ( passenger compartment) of the vehicle, the designs of special casings are widely used, covering the upper noise-active part of the internal combustion engine, made in the form external rigid support shell (panel) made of dense polymeric material (polyamide, polypropylene, etc.) lined from the inside with appropriate porous (fibrous, foamy) sound-absorbing material. To a greater extent, such a casing attenuates the noise generated by the gas distribution mechanism of the internal combustion engine. The fastening of such a casing is removable and is carried out to the external surfaces of the corresponding parts of the ICE body and mounted auxiliary units and ICE systems, which are known to be subject to intense vibrations during the implementation of work processes that take place directly in the ICE. Accordingly, being attached to various areas of the engine body and / or various engine components (for example, to the valve cover, intake system receiver, cylinder head, etc.), which make intense oscillatory motions relative to each other, different in spectral composition, amplitude and phase ratio, the casing (its supporting shell) is loaded with the corresponding forceful vibrational excitation, as a result of which its walls make intense free and forced vibrations, bending deformations, turning it (the skin x) a vibrating diaphragm of the sound (the shell). Especially dangerous are the vibrations of the shell of the casing at resonant vibration frequencies, when the frequencies of dynamic excitations from the internal combustion engine supplied to the shell coincide with one of the frequencies (or multiples of one or more frequencies) of the natural bending vibrations of the shell of the casing, which leads to an enhanced process of radiation of sound by the casing of the casing in the engine compartment of the vehicle.

С целью ослабления такого неблагоприятного воздействия на возбуждение несущей структуры оболочки кожуха через твердые пути передачи (крепежные связи) крепление кожуха к ДВС в большинстве случаев осуществляется с использованием промежуточных упругих виброизолирующих элементов (как правило, резиновых втулок), которые ослабляют передачу вибрационной энергии, передаваемой с корпуса ДВС (вспомогательных и навесных агрегатов ДВС) на структуру плотной оболочки кожуха (см., например, патент США № 4027644, МПК F 02 B 77/00, 1977 год). Однако такое конструктивное решение не всегда является достаточно эффективным и обладает рядом существенных недостатков.In order to mitigate such an adverse effect on the excitation of the casing shell supporting structure through solid transmission paths (fixing ties), the casing is attached to the internal combustion engine in most cases using intermediate elastic vibration-isolating elements (usually rubber bushings), which weaken the transmission of vibrational energy transmitted from ICE cases (ICE auxiliary and mounted units) on the structure of the dense shell of the casing (see, for example, US patent No. 4027644, IPC F 02 B 77/00, 1977). However, such a constructive solution is not always effective enough and has a number of significant drawbacks.

Во-первых, применение упругого виброизолированного крепления кожуха наряду с ослаблением передачи вибрационного возбуждения на средних и высоких частотах ведет к непременному низкочастотному резонансу колебательной системы как колеблющегося твердого тела на упругой связи (распределенной массы кожуха как диафрагмы, установленной на пружинах) с соответствующим усилением излучения низкочастотного звука (шума).Firstly, the use of elastic vibration-insulated casing fastening along with weakening of the transmission of vibrational excitation at medium and high frequencies leads to the indispensable low-frequency resonance of the oscillating system as an oscillating solid body in an elastic connection (distributed mass of the casing as a diaphragm mounted on the springs) with a corresponding amplification of low-frequency radiation sound (noise).

Во-вторых, применение резиновых виброизолирующих втулок кожуха в "горячих" зонах ДВС требует, с одной стороны, применения дорогостоящих термостойких резин, а с другой - непременно связано с постепенной потерей упругих вибродемпфирующих характеристик резиновых элементов вследствие продолжительного воздействия на них высоких температур в процессе длительной эксплуатации. Так же имеются аналогичные технические проблемы в условиях эксплуатации транспортного средства при отрицательных температурах окружающей среды. В этом случае упругие и демпфирующие характеристики резиновых элементов так же в существенной мере ухудшаются. Еще в большей степени на долговечность резиновых виброизолирующих втулок оказывают влияние знакопеременные температурные нагрузки, связанные с периодическим нагревом и охлаждением резиновых элементов в процессе эксплуатации в зимнее время года.Secondly, the use of rubber vibration-insulating casing sleeves in the “hot” ICE zones requires, on the one hand, the use of expensive heat-resistant rubbers, and on the other hand, it is certainly associated with a gradual loss of the elastic vibration-damping characteristics of the rubber elements due to the prolonged exposure to high temperatures during long operation. There are also similar technical problems in the vehicle operating conditions at negative ambient temperatures. In this case, the elastic and damping characteristics of the rubber elements also deteriorate significantly. An even greater degree on the durability of rubber vibration insulating sleeves is influenced by alternating temperature loads associated with the periodic heating and cooling of rubber elements during operation in the winter season.

Прототип изобретения описан в сборнике докладов 31-го Международного симпозиума ISATA, 98 по технологии и автоматизации автомобилестроения, состоявшегося в Германии, Дюссельдорфе, 2...5 июня 1998 г. (см. Dr.-Ph. Thome, Rieter Automotive France SA "Top Engine Cover: A Part of a comprehensive Noise Reduction Sistem", 98 SAF 068, с.287...297).The prototype of the invention is described in the collection of reports of the 31st ISATA International Symposium 98 on automotive technology and automation, held in Germany, Dusseldorf, June 2 ... 5, 1998 (see Dr.-Ph. Thome, Rieter Automotive France SA " Top Engine Cover: A Part of a comprehensive Noise Reduction Sistem ", 98 SAF 068, p. 287 ... 297).

В прототипе описан декоративный кожух ДВС, выполняющий функцию глушителя шума верхней части корпуса ДВС (см. фиг.7-8 указанного доклада). Кожух содержит несущую декоративную панель из плотного полимерного материала, снабженную внутренними ребрами жесткости, которая крепится к корпусным деталям ДВС (клапанной крышке и ресиверу) съемными резьбовыми деталями (метизами) и содержит внутренний пористый звукопоглощающий слой из волокнистого или пенистого материала, соединенный с вершинами ребер жесткости несущей панели термоадгезивным или липким клеевым соединением (не исключаются и механические держатели пористого звукопоглощающего слоя), а так же содержит виброизолирующие втулки в зонах крепления кожуха к ДВС посредством известных крепежных элементов (винтов, болтов, шпилек, гаек и др.).The prototype describes a decorative ICE casing, which acts as a silencer for the upper part of the ICE case (see Figs. 7-8 of this report). The casing contains a supporting decorative panel made of dense polymeric material, equipped with internal stiffeners, which is attached to the body parts of the engine (valve cover and receiver) with removable threaded parts (hardware) and contains an internal porous sound-absorbing layer of fibrous or foam material connected to the tops of the stiffeners the supporting panel with a thermo-adhesive or sticky adhesive joint (mechanical holders of the porous sound-absorbing layer are not excluded), and also contains vibration-isolating e bushings in the areas of fastening the casing to the internal combustion engine by means of known fasteners (screws, bolts, studs, nuts, etc.).

В выбранном прототипе имеют место проблемы, которые уже были отмечены выше. В частности пористый звукопоглощающий слой кожуха, не обладая достаточно высоким коэффициентом потерь по вибрационному демпфированию структур, практически никак не препятствует возможности возникновения низкочастотных изгибных резонансов упруго смонтированной жесткой несущей структуры оболочки кожуха, что ведет к соответствующему генерированию этой структурой интенсивного низкочастотного звука. С другой стороны, такая конструкция кожуха обеспечивает исключительно одностороннее поглощение шумовой энергии - только со стороны, излучаемой верхней зоной ДВС, которая попадает непосредственно на внутреннюю пористую звукопоглощающую футеровку кожуха. Энергия диффузного звукового поля, формируемая многократными отражениями звуковых волн от панелей кузова подкапотного пространства транспортного средства (в первую очередь - от капота кузова), попадая на внешнюю плотную звукоотражающую поверхность кожуха, отражается (а не поглощается) в пространство моторного отсека и далее свободно излучается в окружающую среду через открытые проемы моторного отсека, что снижает эффективность процесса шумоподавления.In the selected prototype there are problems that have already been noted above. In particular, the porous sound-absorbing layer of the casing, without having a sufficiently high coefficient of losses due to vibrational damping of structures, practically does not hinder the possibility of low-frequency bending resonances of the elastically mounted rigid support structure of the casing, which leads to the corresponding generation of intense low-frequency sound by this structure. On the other hand, this design of the casing provides exclusively one-sided absorption of noise energy - only from the side emitted by the upper ICE zone, which directly hits the internal porous sound-absorbing lining of the casing. The energy of a diffuse sound field generated by multiple reflections of sound waves from the body panels of the engine compartment of the vehicle (primarily from the hood of the body), incident on the external dense sound-reflecting surface of the casing, is reflected (and not absorbed) into the space of the engine compartment and then freely radiated into the environment through the open openings of the engine compartment, which reduces the efficiency of the noise reduction process.

Техническая задача в предлагаемом устройстве решается путем создания многослойной шумопоглощающей структуры кожуха, не содержащей звукоотражающих элементов, которая одинаково эффективно осуществляет поглощение звуковых волн как со стороны непосредственно верхней части ДВС и его агрегатов закрываемых кожухом, так и со стороны отраженных звуковых волн, например от капота кузова транспортного средства.The technical problem in the proposed device is solved by creating a multilayer sound-absorbing structure of the casing that does not contain sound-reflecting elements, which equally effectively absorbs sound waves both from the directly upper part of the ICE and its units covered by the casing, and from the side of reflected sound waves, for example, from the body hood vehicle.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном транспортном средстве, преимущественно легковом автомобиле, содержащем, в частности, установленный в моторном отсеке ДВС, верхняя часть которого охвачена шумоизолирующим кожухом, закрепленным посредством крепежных элементов на несущих элементах корпуса ДВС и размещенным с зазором по отношению к капоту кузова, причем структура кожуха включает несущий каркас и звукопоглощающую панель из пористого звукопоглощающего материала, несущий каркас выполнен в виде жесткой перфорированной металлической или полимерной детали, интегрированной внутрь тела пористой звукопоглощающей структуры панели, образуя, таким образом, двухстороннюю звукопоглощающую структуру.The essence of the invention lies in the fact that in a known vehicle, mainly a passenger car, including, in particular, installed in the engine compartment of the internal combustion engine, the upper part of which is enclosed by a soundproof casing, fixed by fasteners to the supporting elements of the internal combustion engine housing and placed with a gap with respect to the hood of the body, and the casing structure includes a supporting frame and a sound-absorbing panel of porous sound-absorbing material, the supporting frame is made in the form of a rigid perforated metallic or polymeric parts, a porous sound absorbing structure integrated into the body panel, thus forming, double-sided sound-absorbing structure.

Структура звукопоглощающей панели из пористого звукопоглощающего материала, расположенная по обе стороны несущего каркаса, в виде двухстороннего поглотителя звука может быть однородной или иметь различные механо-акустические характеристики пористых структур, располагаемых над и под несущим перфорированным каркасом кожуха.The structure of the sound-absorbing panel of porous sound-absorbing material located on both sides of the supporting frame, in the form of a two-sided sound absorber, can be homogeneous or have different mechano-acoustic characteristics of porous structures located above and below the bearing perforated frame of the casing.

Часть звукопоглощающей панели, расположенная над несущим каркасом, может быть выполнена в виде цельноформованной оболочки из пористого волокнистого органического или синтетического материала, например волокнистого фетра из базальтовых, стеклянных или хлопковых волокон, или пористого прессованного волокнистого металлического материала, например пористого сетчатого металлического материала, а часть звукопоглощающей панели, расположенная под несущим каркасом, может быть выполнена из пористого пенистого материала, например открытоячеистого пенополиуретана.The part of the sound-absorbing panel located above the supporting frame can be made in the form of a whole-molded shell made of porous fibrous organic or synthetic material, for example fibrous felt from basalt, glass or cotton fibers, or a porous pressed fibrous metal material, for example, a porous mesh metal material, and part a sound-absorbing panel located under the supporting frame may be made of porous foam material, for example open eistogo foam.

В ином конструктивном исполнении часть звукопоглощающей панели, расположенная над несущим каркасом, может быть выполнена из пористого пенистого материала, например открытоячеистого пенополиуретана, а часть звукопоглощающей панели, расположенная под несущим каркасом, может быть выполнена в виде цельноформованной оболочки из пористого волокнистого органического или синтетического материала, например волокнистого фетра из базальтовых, стеклянных или хлопковых волокон, или пористого прессованного волокнистого металлического материала, например пористого сетчатого металлического материала.In another design, the part of the sound-absorbing panel located above the supporting frame can be made of porous foam material, for example open-cell polyurethane foam, and the part of the sound-absorbing panel located under the supporting frame can be made in the form of an integrally formed shell of porous fibrous organic or synthetic material, e.g. basalt, glass or cotton fiber felt or porous pressed fibrous metal material la, for example, a porous mesh metallic material.

Отверстия перфорации несущего каркаса, который может представлять собой перфорированную пластину, могут быть выполнены сквозными круглыми, либо могут быть выполнены в виде открытых просечек с отгибами, либо иметь иную геометрическую форму.The perforation holes of the supporting frame, which may be a perforated plate, can be made through round, or can be made in the form of open notches with bends, or have a different geometric shape.

В возможном варианте конструктивного исполнения несущий каркас может быть выполнен в виде однослойной или многослойной проволочной металлической сетки, смонтированной на несущих стержневых элементах.In a possible embodiment, the supporting frame can be made in the form of a single-layer or multi-layer wire metal mesh mounted on supporting rod elements.

Смонтированные на несущем каркасе кожуха крепежные или технологические элементы могут быть снабжены элементами виброизоляции, например резиновыми втулками.Mounting or technological elements mounted on the supporting frame of the casing may be provided with vibration isolation elements, for example rubber bushings.

По крайней мере часть внешней поверхности звукопоглощающей панели может быть облицована защитной тонкой звукопрозрачной пленкой, например уретановой, полихлорвиниловой, алюминизированной полиэстеровой или тонкой термостойкой алюминиевой фольгой. В частности этот прием может быть осуществлен как со стороны корпуса двигателя, так и со стороны капота автомобиля. На внешней поверхности кожуха может быть нанесена символика предприятия изготовителя, краткие сведения о конструкции ДВС (число цилиндров, рабочий объем и др.), номер патента на изобретение и пр.At least part of the external surface of the sound-absorbing panel may be lined with a protective thin sound-transparent film, for example, urethane, polyvinyl chloride, aluminized polyester or thin heat-resistant aluminum foil. In particular, this technique can be carried out both from the side of the engine housing and from the side of the hood of the car. Symbols of the manufacturer’s enterprise, brief information on the design of the internal combustion engine (number of cylinders, displacement, etc.), patent number for the invention, etc., can be applied on the outer surface of the casing.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:

на фиг.1 показан установленный в моторном отсеке кузова автомобиля ДВС, верхняя часть которого охвачена шумоизолирующим кожухом;figure 1 shows installed in the engine compartment of the car body ICE, the upper part of which is covered by a soundproof casing;

на фиг.2 показан вариант конструктивного исполнения кожуха, структура звукопоглощающих панелей которого, смонтированных над и под несущим каркасом, имеет различные механо-акустические характеристики;figure 2 shows a variant of the structural design of the casing, the structure of the sound-absorbing panels of which, mounted above and below the supporting frame, has various mechano-acoustic characteristics;

на фиг.3 показан вариант конструктивного исполнения кожуха, имеющего однородную структуру звукопоглощающей панели, внутри которой интегрирован несущий каркас. В представленном варианте кожух представляет собой единую цельноформованную деталь;figure 3 shows a variant of the structural design of the casing having a homogeneous structure of the sound-absorbing panel, within which the supporting frame is integrated. In the presented embodiment, the casing is a single integral part;

на фиг.4 представлен вариант цельноформованного кожуха, несущий каркас которого представляет собой перфорированную пластину, отверстия в которой выполнены в виде просечек с отгибами.figure 4 presents a variant of a molded casing, the supporting frame of which is a perforated plate, the holes in which are made in the form of grooves with bends.

Транспортное средство содержит установленный в моторном отсеке ДВС 1, верхняя часть которого охвачена шумоизолирующим кожухом 2, закрепленным посредством крепежных элементов (не показаны) на несущих элементах корпуса ДВС 1 и размещенным с зазором 3 (Δ) по отношению к капоту 4 кузова, причем структура кожуха включает несущий каркас 5 и звукопоглощающие панели 6 и 7 из пористого звукопоглощающего материала. Несущий каркас 5 выполнен в виде жесткой перфорированной металлической или полимерной детали, интегрированной внутрь тела пористой звукопоглощающей структуры панелей 6 и 7. Структура звукопоглощающих панелей 6 и 7 из пористого звукопоглощающего материала, расположенного по обе стороны несущего каркаса 5, в виде двухстороннего поглотителя звука может быть и однородной (см. фиг.3), или иметь различные механо-акустические характеристики (см. фиг.2). Часть звукопоглощающей панели 7, расположенная над несущим каркасом 5, может быть выполнена в виде цельноформованной оболочки из пористого волокнистого органического или синтетического материала, например волокнистого фетра из базальтовых, стеклянных или хлопковых волокон, или пористого прессованного волокнистого металлического материала, например пористого сетчатого металлического материала, а часть звукопоглощающей панели 6, расположенная под несущим каркасом 5, может быть выполнена из пористого пенистого материала, например открытоячеистого пенополиуретана. В ином конструктивном исполнении часть звукопоглощающей панели 7, расположенная над несущим каркасом 5, может быть выполнена из пористого пенистого материала, например открытоячеистого пенополиуретана, а часть звукопоглощающей панели 6, расположенная под несущим каркасом 5, может быть выполнена в виде цельноформованной оболочки из пористого волокнистого органического или синтетического материала, например волокнистого фетра из базальтовых, стеклянных или хлопковых волокон, или пористого прессованного волокнистого металлического материала, например пористого сетчатого металлического материала. Отверстия перфорации 8 несущего каркаса 5, который может представлять собой перфорированную пластину, могут быть выполнены круглыми (фиг.1-3), либо могут быть выполнены в виде сквозных просечек с отгибами (фиг.4), либо иметь иную геометрическую форму. В возможном варианте конструктивного исполнения несущий каркас 5 может быть выполнен в виде однослойной или многослойной проволочной сетки, смонтированной на несущих стержневых элементах (графически это не показано). Смонтированные на несущем каркасе 5 кожуха крепежные или технологические элементы могут быть снабжены элементами виброизоляции (не показаны), например резиновыми втулками.The vehicle contains ICE 1 installed in the engine compartment, the upper part of which is enclosed by a noise-insulating casing 2, fixed by fasteners (not shown) on the supporting elements of the ICE 1 body and placed with a gap 3 (Δ) with respect to the body hood 4, and the casing structure includes a supporting frame 5 and sound-absorbing panels 6 and 7 of porous sound-absorbing material. The supporting frame 5 is made in the form of a rigid perforated metal or polymer part integrated inside the body of the porous sound-absorbing structure of the panels 6 and 7. The structure of the sound-absorbing panels 6 and 7 of the porous sound-absorbing material located on both sides of the supporting frame 5 can be a two-sided sound absorber and homogeneous (see figure 3), or have different mechanical-acoustic characteristics (see figure 2). The part of the sound-absorbing panel 7, located above the supporting frame 5, can be made in the form of an integrally formed shell of a porous fibrous organic or synthetic material, for example a fibrous felt of basalt, glass or cotton fibers, or a porous pressed fibrous metal material, for example a porous mesh metal material, and the part of the sound-absorbing panel 6, located under the supporting frame 5, may be made of porous foam material, for example open toyacheistogo foam. In another design, the part of the sound-absorbing panel 7 located above the supporting frame 5 can be made of porous foam material, for example open-cell polyurethane foam, and the part of the sound-absorbing panel 6 located under the supporting frame 5 can be made in the form of a whole-molded shell of porous fibrous organic or synthetic material, for example basalt, glass or cotton fiber felt, or a porous pressed fibrous metal mat Series, such as porous mesh metallic material. The perforation holes 8 of the supporting frame 5, which can be a perforated plate, can be made round (Figs. 1-3), or can be made in the form of through cuts with bends (Fig. 4), or have a different geometric shape. In a possible embodiment, the supporting frame 5 can be made in the form of a single-layer or multi-layer wire mesh mounted on the bearing rod elements (graphically not shown). Mounting or technological elements mounted on the supporting frame 5 of the casing may be provided with vibration isolation elements (not shown), for example rubber bushings.

По крайней мере часть поверхности звукопоглощающей панели может быть облицована защитной тонкой звукопрозрачной пленкой 9, например уретановой, полихлорвиниловой, алюминизированной полиэстеровой или тонкой термостойкой алюминиевой фольгой. В частности этот прием может быть осуществлен как со стороны корпуса ДВС (фиг.2), так и со стороны капота автомобиля. На внешней поверхности кожуха 2 может быть нанесена символика предприятия изготовителя, краткие сведения о конструкции ДВС 1 (число цилиндров, рабочий объем и др.), номер патента на изобретение и пр.At least part of the surface of the sound-absorbing panel may be lined with a protective thin sound-transparent film 9, for example, urethane, polyvinyl chloride, aluminized polyester or thin heat-resistant aluminum foil. In particular, this technique can be carried out both from the side of the engine body (Fig. 2), and from the side of the car hood. On the outer surface of the casing 2 may be applied the symbols of the manufacturer, brief information about the design of the internal combustion engine 1 (number of cylinders, displacement, etc.), patent number for the invention, etc.

Рабочий процесс в ДВС 1 и рабочие процессы в отдельных агрегатах ДВС возбуждают структурные вибрации поверхностей корпусных деталей, что приводит к генерированию ими воздушного шума. В свою очередь, передача жестким путем через опорные связи вибрационной энергии от вибрирующих корпусных деталей ДВС на несущую деталь кожуха 2 приводит к ее соответствующим колебаниям и излучению шума.The working process in ICE 1 and the working processes in individual ICE units excite structural vibrations of the surfaces of the body parts, which leads to the generation of airborne noise. In turn, the transmission of vibrational energy through support links of vibrating ICE from the vibrating hull parts of the internal combustion engine to the bearing part of the casing 2 leads to its corresponding vibrations and noise emission.

Крепление шумопонижающего кожуха 2 осуществляется к соответствующим деталям корпуса ДВС 1 и навесных вспомогательных агрегатов и систем ДВС, которые, как было отмечено, подвержены интенсивным вибрациям в процессе осуществления рабочих процессов, протекающих непосредственно в ДВС 1.The noise-attenuating casing 2 is fastened to the corresponding parts of the engine ICE case 1 and mounted auxiliary units and ICE systems, which, as was noted, are subject to intense vibrations in the process of working processes occurring directly in the ICE 1.

Из приведенного выше анализа уровня техники следует, что декоративные оболочки кожухов изготавливаются из плотных (жестких) материалов. Как правило, это пластиковые детали из жесткого плотного полимерного материала, легко виброзвуковозбудимые и непосредственно не обладающие звукопоглощающими свойствами. Соответственно будучи закрепленным к различным зонам корпуса ДВС и/или различным агрегатам ДВС (например, к клапанной крышке, ресиверу системы впуска, головке цилиндров и пр.), совершающим интенсивные колебательные движения относительно друг друга, отличные по спектральному составу, амплитудному и фазовому соотношению, кожух (несущая оболочка) нагружается соответствующим силовым вибрационным возбуждением. В результате этого его стенки совершают интенсивные свободные и вынужденные колебания, изгибные динамические деформации, превращая его (кожух) в колеблющуюся звукоизлучающую диафрагму (оболочку). Особенно опасными являются вибрации несущей оболочки кожуха на резонансных частотах изгибных колебаний, когда частоты динамических возбуждений, подводимых к оболочке, совпадают с одной из частот (или кратны одной или нескольким частотам) собственных изгибных колебаний панели кожуха, т.к. это ведет к усиленному резонансному процессу излучения звука в окружающую среду, а в отдельных случаях - и к динамическому разрушению конструкции кожуха.From the above analysis of the prior art it follows that the decorative shell casings are made of dense (rigid) materials. As a rule, these are plastic parts made of hard, dense polymeric material, are easily vibration-excitable and do not directly have sound-absorbing properties. Accordingly, being attached to various areas of the engine body and / or various engine components (for example, to the valve cover, intake system receiver, cylinder head, etc.), which make intense oscillatory motions relative to each other, different in spectral composition, amplitude and phase ratio, the casing (load-bearing shell) is loaded with the corresponding vibrational excitation. As a result of this, its walls perform intense free and forced vibrations, bending dynamic deformations, turning it (the casing) into an oscillating sound-emitting diaphragm (shell). Particularly dangerous are the vibrations of the shell of the casing at the resonant frequencies of bending vibrations, when the frequencies of dynamic excitations supplied to the shell coincide with one of the frequencies (or multiples of one or more frequencies) of the natural bending vibrations of the casing panel, because this leads to an enhanced resonant process of radiation of sound into the environment, and in some cases, to dynamic destruction of the casing structure.

Шумопонижающая эффективность кожуха 2 ДВС 1 в предлагаемом транспортном средстве достигается за счет создания многослойной звукопоглощающей структуры 7, 5, 6 (пористый слой - перфорированный несущий каркас - пористый слой), образующей в итоге условно четырехслойную звукопоглощающую структуру, включая и воздушный зазор 3, образующий звукопоглощающую структуру в виде резонатора Гельмгольца, составленного перфорированным несущим каркасом 5, расположенным с определенным зазором 3 относительно противолежащего участка панели капота 4 кузова. При этом достигается слабое излучение звука непосредственно перфорированным несущим каркасом 5 вследствие короткого акустического замыкания между его тыльной и лицевой сторонами через отверстия перфорации, а так же вследствие его частичного вибрационного демпфирования плотно прилегающими пористыми слоями 6 и 7 и поглощения звука этими слоями (несущий каркас интегрирован внутрь пористой звукопоглощающей структуры и находится, по сути, внутри замкнутой акустической капсулы, эффективно поглощающей звуковые волны). Кроме того, обеспечивается объемное поглощение диффузного звука в пространстве моторного отсека кожухом 2 как двухсторонним звукопоглотителем - внешним и внутренним пористыми слоями звукопоглощающих панелей 6 и 7, расположенных над и под несущим перфорированным каркасом, "сшитых" между собой звукопрозрачным перфорированным несущим каркасом 5. Одновременно с этим обеспечивается более высокое звукопоглощение от верхней части ДВС 1 за счет подключения к механизму звукопоглощения внешнего пористого слоя панели 7. Т.е. в итоге используется более толстый и соответственно более эффективный (при прочих равных условиях) звукопоглотитель. Обеспечивается дополнительное снижение шума за счет реализации механизма звукопоглощения типа резонатора Гельмгольца, представленного в виде перфорированного каркаса 5, расположенного с соответствующим зазором от звукоотражающей стенки - панели капота 4. Реализуется так же эффект увеличения звукопоглощения пористым звукопоглощающим материалом кожуха 2 за счет создания зазора между его пористыми слоями панели панелей 6 и 7 и жесткой звукоотражающей панелью капота 4. За счет этого, при необходимости, возможно полное или частичное исключение звукопоглощающей обивки капота 4 над кожухом 2 из соображения экономии затрат (как это показано на фиг.1).The noise-reducing efficiency of the engine cover 2 of the engine 1 in the proposed vehicle is achieved by creating a multilayer sound-absorbing structure 7, 5, 6 (porous layer - perforated load-bearing frame - porous layer), which eventually forms a conditionally four-layer sound-absorbing structure, including air gap 3, which forms sound-absorbing a structure in the form of a Helmholtz resonator composed of a perforated supporting frame 5 located with a certain gap 3 relative to the opposite section of the body panel of the hood 4. In this case, weak sound emission is achieved directly by the perforated supporting frame 5 due to a short acoustic circuit between its rear and front sides through the perforation holes, as well as due to its partial vibration damping by the closely adjacent porous layers 6 and 7 and sound absorption by these layers (the supporting frame is integrated inward a porous sound-absorbing structure and is, in fact, inside a closed acoustic capsule that effectively absorbs sound waves). In addition, volumetric absorption of diffuse sound in the space of the engine compartment by the casing 2 is provided as a two-sided sound absorber - the outer and inner porous layers of sound-absorbing panels 6 and 7 located above and below the perforated supporting frame, “sewn” together by a translucent perforated supporting frame 5. Simultaneously with this ensures higher sound absorption from the upper part of the engine 1 due to the connection of the external porous layer of the panel 7 to the sound absorption mechanism. as a result, a thicker and correspondingly more effective (ceteris paribus) sound absorber is used. An additional noise reduction is provided due to the implementation of the sound absorption mechanism of the Helmholtz resonator type, presented in the form of a perforated frame 5 located with a corresponding gap from the sound-reflecting wall - the hood panel 4. The effect of increasing sound absorption by the porous sound-absorbing material of the casing 2 is also realized due to the creation of a gap between its porous layers of panel panels 6 and 7 and a rigid sound-reflecting panel of the hood 4. Due to this, if necessary, a complete or partial exclusion is possible of the acoustic trim bonnet 4 over the casing 2 from cost savings considerations (as shown in Figure 1).

Крепление кожуха 2 на элементах ДВС 1 осуществляется посредством известных или оригинальных крепежных элементов с возможным применением известных средств виброизоляции (резиновых втулок и пр.).Mounting the casing 2 on the elements of the internal combustion engine 1 is carried out by means of known or original fasteners with the possible use of known means of vibration isolation (rubber bushings, etc.).

Практически звукопоглощающий кожух 2 может быть изготовлен различными способами, например путем заливки в форму пенистого материала, в полости которой размещается закладной элемент в виде перфорированного каркаса 5. Либо он может быть изготовлен путем термопластичного формования волокнистого материала, например волокнистого хлопкового нетканого волокна типа "порозо" со связующим типа фенольной смолы с интегрированным внутри волокнистого слоя перфорированным каркасом 5. Возможным является и механическое закрепление верхнего 7 и нижнего 6 пористых слоев звукопоглощающей панели с перфорированным каркасом 5 с помощью специальных держателей, зацепов, упругих пистонов и пр., введенных в отдельные штатные отверстия 8 перфорации каркаса 5 или специальные для этой цели выполненные в каркасе 5 отверстия. Возможно клеевое соединение сопрягаемых поверхностей пористых слоев панели 6 и 7 с перфорированным каркасом 5. Возможно и комбинированное соединение элементов 5, 6, 7 кожуха 2 двумя или более перечисленными выше технологическими приемами.Practically sound-absorbing casing 2 can be made in various ways, for example, by filling in a foam material in the cavity of which a embedded element is placed in the form of a perforated frame 5. Or it can be made by thermoplastic molding of a fibrous material, for example, a porozo fibrous cotton non-woven fiber with a binder of the phenolic resin type with a perforated skeleton integrated inside the fibrous layer 5. Mechanical fixation of the upper 7 and lower 6 porous layers of a sound-absorbing panel with a perforated frame 5 with the help of special holders, hooks, elastic pistons, etc., inserted into separate standard holes 8 of the perforation of the frame 5 or special holes made for the frame 5 for this purpose. It is possible to glue the mating surfaces of the porous layers of the panel 6 and 7 with a perforated frame 5. It is also possible to combine the elements 5, 6, 7 of the casing 2 with two or more of the above listed techniques.

Наружная поверхность пористой панели, например, 6 (со стороны ДВС 1 или со стороны капота 4) может быть облицована тонкой защитной звукопрозрачной тканью или пленкой 9, например "малифлиз", с использованием специального термоадгезива; алюминизированной полиэстеровой пленкой с использованием термоадгезива или огневым способом (термоплавлением пленки к открытоячеистому пенополиуретану специальной горелкой); уретановой пленкой с образованием в процессе заливки ее в форму пенистого полимера и др.The outer surface of a porous panel, for example, 6 (from the ICE 1 or from the hood 4 side) can be lined with a thin protective sound-transparent fabric or film 9, for example, "maliflise", using special thermal adhesive; aluminized polyester film using thermal adhesive or fire method (hot melt film to open-cell polyurethane foam with a special burner); urethane film with the formation in the process of pouring it into the form of a foamy polymer, etc.

Claims

1. A vehicle, mainly a ground-based wheeled vehicle, for example, a passenger car, comprising, in particular, an internal combustion engine (ICE) installed in the engine compartment, the upper part of which is enclosed by a soundproof casing fixed by fasteners to the supporting elements of the ICE body and placed with a clearance of relative to the hood of the body, and the casing structure includes a supporting frame and a sound-absorbing panel of porous sound-absorbing material, characterized in that the supporting frame is made in as a rigid perforated metal or polymer part integrated inside the body of the porous sound-absorbing structure of the panel.

2. The vehicle according to claim 1, characterized in that the structure of the sound-absorbing panel of porous sound-absorbing material, located on both sides of the supporting frame in the form of a two-sided sound absorber, has various mechano-acoustic characteristics.

3. The vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the part of the sound-absorbing panel located above the supporting frame is made in the form of an integral shell made of porous fibrous organic or synthetic material, for example, fibrous felt made of basalt, glass or cotton fibers, or porous pressed fibrous metal material, for example, a porous mesh metal material, and the part of the sound-absorbing panel located under the supporting frame is made of porous foam plain material, such as open-cell polyurethane foam.

4. The vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the part of the sound-absorbing panel located above the supporting frame is made of porous foam material, for example open-cell polyurethane foam, and the part of the sound-absorbing panel located under the supporting frame is made in the form of an integrally formed shell made of porous fibrous organic or synthetic material, for example basalt, glass or cotton fiber, or porous pressed fibrous metal material ala, e.g. reticulated porous metallic material.

5. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the holes of the perforation of the supporting frame are made in the form of through grooves with bends.

6. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the supporting frame is made in the form of a single-layer or multi-layer wire mesh mounted on bearing rod elements.

7. Vehicle according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least part of the surface of the sound-absorbing panel is lined with a protective thin sound-transparent film, for example, urethane, PVC, aluminized, polyester, or thin heat-resistant aluminum foil.