RU25871U1 - Облицовка шумопонижающая панели транспортного средства - Google Patents

Abstract

1. Облицовка шумопонижающая панели транспортного средства, содержащая многослойную структуру, которая, по крайней мере, включает панель из пористого звукопоглощающего материала, в которой выполнено множество распределенных по поверхности сквозных отверстий перфорации, отличающаяся тем, что монтажная сторона панели посредством слоя адгезионного (липкого) клеевого или термоадгезивного вещества закреплена на поверхности панели кузова, стенке агрегата или системы транспортного средства, а внешняя сторона панели из перфорированного пористого звукопоглощающего материала облицована сплошной тонкой, газонепроницаемой, звукопрозрачной защитной пленкой.2. Облицовка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между осями сквозных отверстий перфорации равно толщине пористого слоя звукопоглощающего материала, а диаметр отверстий перфорации составляет четверть толщины слоя пористого звукопоглощающего материала.

Description

ISefr -ичв и111 MrtV 1КЛ1 Mil

o 21

ОБЛИЦОВКА ШУМОПОНИЖАЮ1ЦАЯ ПАНЕЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к шумопоглощающим облицовкам, которые монтируются внутри или снаружи панелей кабины, на элементах вспомогательных агрегатов или систем кабины (салона) , и/или стенках моторного отсека, или корпусных делатях агрегатов и/или систем силового агрегата легковых и грузовых автомобилей, тракторов, автобусов и других наземных транспортных средств.

Эксплуатация указанных выше транспортных средств с реализацией рабочих процессов в их энергетических установках сопровождается, как правило, повышенным шумом, излучаемым как наружу - в окружающую среду, так и в кабину (пассажирский салон), который оказывает на человека раздражающее воздействие, ускоряет процесс его утомления, ослабляет внимание и значительно ослабляет психические реакции. Отрицательное влияние на водителя (пассажиров) тем больше, чем выше уровень шума в кабине (салоне) и чем продолжительнее его воздействие, что, в конечном итоге, непосредственно связано с безопасностью эксплуатации этих транспортных средств. Излучаясь наружу из моторного отсека в окружающую среду, шум является одним из серьёзных источников загрязнения окружающей среды, отрицательно влияя и на здоровье населения на селитебных территориях.

МПК6 B60R 13/08

находящегося в кабине (салоне), или на окружающую среду вне автомобиля, получили широкое применение различного рода многослойные многофункциональные прокладки (ламинаты, обивки, панели), как правило с высокой степенью адгезии (за счёт имеющегося у них липкого клеевого или термоадгезивного слоя), монтирующиеся на поверхностях соответствующих виброшумоактивных кузовных панелей и, в зависимости от преимущественно выполняемой ими основной акустической функции (вибродемпфирование, звукопоглощение или звукоотражение) имеющие соответствующую структуру толщину, способ установки, геометрическую форму и т.п. Например, многофункциональная прокладка изготавливается в виде многослойной структуры типа сендвич, включающей внешний, воспринимающий падающие и пропускающие внутрь пористой структуры звуковые волны тонкий звукопрозрачный слой ( например, тонкая алюминизированная лавсановая или уретановая плёнка), мягкий пористый (пенистый или волокнистый) звукопоглощающий слой, далее - тяжёлый (весовой) слой вязкоупругого вибродемпфирующего материала ( например, на основе битумной мастики ) и монтажный слой адгезии (липкого клеевого или термоадгезивного вещества), посредством которого прокладка крепится на виброшумоактивной поверхности соответствующей кузовной панели. В предмонтажном состоянии или состоянии хранения на складе рабочая поверхность монтажного адгезивного слоя защищена легкосъёмным, как правило - воскобумажным или плёночным полимерным покрытием, которое перед непосредственным монтажом прокладки на кузовную панель свободно демонтируется. Более подробно конструктивные особенности таких прокладок и их функциональное назначение описаны ниже.

Известен технический приём создания определённого шумопонижающего эффекта, который заключается в перфорировании крупными сквозными отверстиями листовых пористых структур, обеспечивающих эффект шумопоглощения за счёт выполнения сквозных отверстий перфорации в несущей защитной оболочке, под которой непосредственно находится панель из волокнистого звукопоглощающего материала, заявка Японии №63-18010, кл. F02B 77/11, публ. 15.04.88, № 5-451. Выполненный таким образом кожух обеспечивает поглощение высокочастотной шумовой энергии с частотой свыше 1 кГц. Очевидным недостатком такой

конструкции является возможность впитывания незащищёнными фольгой зонами структуры пористого волокнистого звукопоглощающего материала, например, влаги, смазочного масла, паров топлива, аморфных частиц находящихся в моторном отсеке транспортного средства через отверстия перфорации в защитной оболочке кожуха, а также очевиден недостаточно широкий частотный диапазон звукопоглощения на частотах ниже 1000 Гц, интенсивность которого в спектрах шума транспортных средств, также, является достаточно высокой.

Известна конструкция комбинированного термоакустического экрана, см. заявку Швейцарии № 0684206 А, кл. F01N 7/14, публ. 29.07.94, содержащего формостабильный несущий слой, на котором установлен шумопоглощающий теплозащитный слой с защитной накладкой. Слои экрана (несущий и защитный) выполнены из лёгкого тонколистового металла, в частности, алюминия или его сплавов. Звукопоглощающий слой выполнен из пористого газопроницаемого материала с открытыми порами, например алюминиевой шерсти. В варианте исполнения теплозащитный слой выполнен многослойным, а формостабильный слой перфорированным. Между слоями расположен тонкий защитный слой, действующий как плёночный адсорбер. Тепловой экран применяется в автомобилестроении, в частности для термошумоизоляции кузова от выхлопных трасс (систем) двигателя (коллекторных и соединительных трубопроводов, нейтрализаторов, корпусов глушителей). Недостатком такой конструкции является относительная сложность и материалоёмкость, а также слабая динамическая податливость пористого звукопоглощающего слоя (высокая динамическая жёсткость), что в целом ухудшает звукопоглощающую способность структуры конструкции экрана в широком частотном диапазоне.

Известна панель с отверстиями для образования дополнительной звукопоглощающей стенки в транспортном средстве, заявка ФРГ № 2032992, кл. B60R 13/08, 1976 г Для изоляции от звуков, излучаемых твёрдыми телами, например, панелями кузова легкового автомобиля, панель устанавливается на специальные держатели, закреплённые на источниках звука (панелях кузова). Между перфорировнной панелью и звукопоглощающим слоем содержится синтетическая полимерная плёнка, защищающая пористый звукопоглощающий слой от различных отрицательных воздействий (запыления, попадания влаги).

Недостатком указанного известного технического решения является его относительная сложность и габаритность, высокая трудоёмкость и сложность монтажа и ограниченная применимость.

В качестве прототипа выбрано устройство звукопоглощающей облицовки глушителя шума аэродинамической установки, описанное в авторском свидетельстве СССР № 1041722, кл. F01N 1/04, публ. 15.09.83, БИ №34, которое выполнено в виде двух перфорированных пластин - из твёрдого листового материала и пористого звукопоглощающего материала с соосными отверстиями перфорации, причём пористый звукопоглощающий слой расположен со стороны источника звука. Недостатком известной конструкции облицовки является относительно высокое гидравлическое сопротивление, возникающее при обтекании газом (рабочим телом) соприкасаемой поверхности пористого слоя, возможность запыления, замасливания, загрязнения пористой структуры слоя в процессе эксплуатации, что приводит к необратимым изменениям (потерям) звукопоглощающих качеств облицовки.

Задачей полезной модели является улучшение акустического комфорта в кабине кузова транспортного средства и снижение внешнего шума транспортного средства, за счёт улучшения звукопоглощающих характеристик структур панелей, устанавливаемых на отдельных панелях кузова, вспомогательных агрегатах или системах транспортного средства.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известной облицовке шумопонижающей панели транспортного средства, содержащей многослойную структуру которая, по крайней мере, включает, панель из пористого звукопоглощающего материала, в которой выполнено множество распределённых по поверхности сквозных отверстий перфорации, монтажная сторона панели посредством слоя адгезионного (липкого) клеевого или термоадгезивного вещества закреплена непосредственно на поверхности панели кузова, агрегата или системы транспортного средства, а внешняя сторона панели из перфорированного пористого звукопоглощающего материала облицована сплошной, тонкой, газонепроницаемой, звукопрозрачной,защитной плёнкой. При этом, максимальный

шумопонижающий эффект реализуется в том случае, когда расстояние между осями сквозных отверстий перфорации равно толщине пористого слоя

звукопоглощающего материала, а диаметр отверстий перфорации составляет четверть толщины слоя пористого звукопоглощающего материала.

При таком конструктивном исполнении достигается наиболее высокая шумопоглощающая способность при одновременном устранении основных перечисленных выше технологических и эксплуатационных недостатков приведенных аналогов и прототипа.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах, где:

-на фиг.1 показана заявляемая шумопонижающая облицовка;

-на фиг.2 стрелками показана условная схема распространения звуковых волн, а пунктиром - схема динамических деформаций неконтактирующих с поверхностью панели из пористого звукопоглощающего материала внешних участков защитной плёнки шумопонижающей облицовки и кромочных зон перфорированных отверстий пористого скелета звукопоглощающего слоя;

-на фиг.З - реверберационный (замеренный камерным методом) коэффициент звукопоглощаения заявляемой перфорированной панели (оптимальный вариант) в сравнении со штатной неперфорированной панелью из аналогичного пористого звукопоглощающего материала той же толщины (25 мм) и площади поверхности (1 м);

-на фиг.4 представлено графическое изображение зависимостей степени перфорации пористого звукопоглощающего слоя на доминирующих, с максимальными значениями коэффициента звукопоглощения частотных составляющих (октавных полосах) с центром 2000 и 4000 Гц.

Облицовка шумопонижающая панели 1 транспортного средства содержит многослойную структуру которая, по крайней мере, включает, непосредственно панель 2 из пористого слоя звукопоглощающего материала, в котором выполнено множество распределённых по поверхности сквозных отверстий 3 перфорации. Монтажная сторона панели 2 посредством слоя 4 адгезионного (липкого) клеевого или термоадгезионного вещества закреплена непосредственно, например, на поверхности кузовной панели 1 транспортного средства, а внешняя сторона панели 2 из перфорированного пористого звукопоглощающего материала облицована сплошной, тонкой.

газонепроницаемой, звукопрозрачной, защитной плёнкой 5, например, алюминизированной лавсановой, уретановой, виниловой и т.п.

При этом, максимальный шумопонижающий эффект, как следует из фиг.4, реализуется в том случае, когда расстояние В между осями сквозных отверстий 3 перфорации равно толщине Н пористого слоя ( т.е. В Н) звукопоглощающего материала. Диаметр d отверстий 3 перфорации, обеспечивающий высокую звукопоглощающую способность панели 2, составляет четверть толщины Н слоя ( т.е. d 1/4Н) пористого звукопоглощающего материала. Выполнение более крупных отверстий перфорации существенно уменьшает площадь структуры звукопоглощающего слоя и, в связи с этим, снижает звукопоглощающую способность панели 2. Выполнение более мелких по размеру отверстий 3 перфорации недостаточно для реализации эффектов требуемого ослабления динамической жёсткости пористой структуры и увеличения поверхности восприятия звуковых волн пористым слоем за счёт введения дополнительных цилиндрических поверхностей отверстий 3 перфорации по всей толщине звукопоглощающего пористого слоя.

В процессе монтажа заявляемой конструкции шумопонижающей облицовки, например, на поверхность панели 1 кузова автомобиля, корпуса или воздуховода отопителя или системы вентиляции салона, с помощью слоя 4 липкого клеевого адгезионного вещества или термоадгезива, образуется сотовая решётка шумопоглощающей структуры с замкнутыми воздушными полостями, ограниченными пористой структурой панели 2 из звукопоглощающего материала, поверхностью панели 1 транспортного средства и внешней звукопрозрачной плёнкой 5. Такая звукопоглощающая структура позволяет более плавно согласовать изменение волновых сопротивлений в зоне перехода сред распространения звука (воздух до облицовки - облицовка с наполненными воздухом полостями отверстий 3 перфорации), ослабить процесс отражения звука, увеличить активную площадь звукопоглощения панели и увеличить динамическую податливость (уменьшить динамическую жёсткость) слоя звукопоглощающей структуры, что в целом обеспечивает существенное увеличение звукопоглощающей способности панели, при одновременном исключении попадания влаги, паров топлива и т.д. в пористую структуру звукопоглощающего слоя через зоны отверстий

перфорации. Тонкая звукопрозрачная плёнка 5 в результате деформационных динамических виброперемещений под воздействием падающих звуковых волн позволяет дополнительно увеличить эффект поглощения звука структурой облицовки за счёт дополнительных фрикционных потерь, возникающих в зонах выполнения отверстий перфорации пористой структуры панели 2 и сопрягаемыми с ними зонами плёночных слоев плёнки 5 звукопоглощающей облицовки с последующим преобразованием в тепловую энергию (потери на деформацию структур и трение).

Практика показывает (см. результаты экспериментов представленных на фиг. 3 и 4), что максимальный шумопонижающий эффект, оцениваемый реверберационным коэффициентом звукопоглощения панели, достигается при следующих оптимальных соотношениях геометрических параметров облицовки:

-расстояние между осями отверстий составляет примерно величину толщины панели 2 (т.е. В Н);

-диаметр отверстий, или приведенный диаметр (в случае когда отверстие некруглое) составляет примерно 1/4 толщины панели 2 (т.е. d 1/4Н).

Как видно из приведенных результатов эксперимента, оптимальное сочетание (соотношение) заявленных конструктивных факторов шумопонижающей облицовки (панели) позволяет увеличить реверберационный коэффициент звукопоглощения панели на 15...20%.

Практическая реализация изделия с точки зрения технологии изготовления не представляет особых сложностей, а используемые составные материалы многослойной структуры известны и широко применяются в технике.

Claims (2)

1. Облицовка шумопонижающая панели транспортного средства, содержащая многослойную структуру, которая, по крайней мере, включает панель из пористого звукопоглощающего материала, в которой выполнено множество распределенных по поверхности сквозных отверстий перфорации, отличающаяся тем, что монтажная сторона панели посредством слоя адгезионного (липкого) клеевого или термоадгезивного вещества закреплена на поверхности панели кузова, стенке агрегата или системы транспортного средства, а внешняя сторона панели из перфорированного пористого звукопоглощающего материала облицована сплошной тонкой, газонепроницаемой, звукопрозрачной защитной пленкой.

2. Облицовка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между осями сквозных отверстий перфорации равно толщине пористого слоя звукопоглощающего материала, а диаметр отверстий перфорации составляет четверть толщины слоя пористого звукопоглощающего материала.