RU6375U1 - Шумовибродемпфирующая облицовка щитка передка кузова транспортного средства - Google Patents

Abstract

Шумовибродемпфирующая облицовка щитка передка кузова транспортного средства, смонтированная на панели щитка передка кабины транспортного средства со стороны моторного отсека, содержащая слой открытоячеистого пенистого или волокнистого материала, облицованного снаружи слоем звукопрозрачного воздухонепроницаемого пленочного материала, на котором размещены функциональные и крепежные элементы узлов и систем транспортного средства, отличающаяся тем, что названная облицовка выполнена как минимум из двух панелей, каждая из которых дополнительно снабжена слоем вибродемпфирующего вязкоупругого материала, по крайней мере частично снаружи облицованного слоем адгезионного вещества, при этом крепежные элементы функциональных элементов закреплены непосредственно на панели щитка передка и по крайней мере часть наружных кромок панелей и отверстий под крепежные элементы выполнена в виде герметичных соединений.

Description

МПК B60R 13/08

ШУМОВИБРОДЕМПФИРУЮ1ДАЯ ОБЛИЦОВКА ЩИТКА ПЕРЕДКА КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к шумовибродемпфирующим панелям, которые монтируют на панель щитка передка кабины, со стороны моторного отсека автомобилей, тракторов, комбайнов, погрузчиков и других 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, который оказывает на человека раздражающее воздействие, ускоряет процесс его утомления, ослабляет внимание и значительно замедляет психические реакции. Отрицательное влияние на водителя тем больше, чем выше уровень шума в кабине и чем продолжительнее его воздействие. Излучаясь наружу из моторного отсека в окружающую среду, шум является одним из серьёзных источников загрязнения окружающей среды, отрицательно влияя на здоровье населения.

Интенсивность шума в кабине транспортного средства зависит при прочих равных условиях, в первую очередь от качества звукоизоляции между наиболее шумной зоной транспортного средства - моторным отсеком и непосредственно кабиной, а так же от степени вибрационного возбуждения и соответствующего излучения структурного шума непосредственно металлической поверхностью щитка передка, который является наиболее нагруженной частью кабины, т.к. с ней связаны виброизоляционные опоры силового агрегата и различные коммуникационные связи (трубопроводы, тяги систем управления и прочее).

С другой стороны, сильное вибрационное возбуждение металлической структуры щитка передка кабины, в силу хорошей вибропроводности металла, легко передаётся к примыкающим к щитку передка элементам кабины - полу, боковинам, дверям и пр. Так же жёстко установленные на щитке передка различные электронные устройства (реле, блоки управления, коммутаторы и т.п.), являясь очень чувствительными к вибрационным нагрузкам с точки зрения надёжности

и функционирования, подвергаются неблагоприятным воздействиям интенсивной вибрации, передаваемой от панели щитка передка кузова.

Интенсивность шума, излучаемого из пространства моторного отсека , в окружающую среду, через свободные отверстия и проёмы моторного отсека, зависит, при прочих равных условиях, от степени звукоизоляции пространства моторного отсека, представляющего частично открытую вентилируемую емкость и от степени звукопоглощения поверхностей, формирующих внутреннее пространство моторного отсека. Для увеличения степени поглощения звука в моторном отсеке этими поверхностями, они облицовываются специальными дополнительными звукопоглощающими панелями. Такими элементами для установки панелей являются капот автомобиля, брызговики колёс, брызговик двигателя, щиток передка.

Известны шумовибродемпфирующие панели, описанные, в частности, в патенте Российской Федерации 2042547 и авторском свидетельстве СССР 1678668, оба источника по классу МКИ B60R 13/08, которые эффективны по своему прямому назначению, однако имеют ограниченное применение и для своей эффективности обладают значительной толщиной и невысокой механической прочностью, и при воздействии давления на их поверхность ног водителя или пассажиров их конструкция, изменяя свою плотность, ухудшает шумодемпфирующие качества или разрушается. Следует отметить, что специфической особенностью звукопоглощающих панелей кабин транспортных средств является ограничение их предельной толщины величиной 40 мм,т.к. при больших толщинах существенно уменьшается полезный объём кабины.

В качестве прототипа выбрана шумовибродемпфирующая облицовка щитка передка моторного отсека, смонтированная на щитке со стороны моторного отсека, заявка ФРГ 3522203, МКИ B60R 13/08, публ. 08.01.87, БИ 2. Названная облицовка выполнена из пенопласта, наружная поверхность которого покрыта защитной плёнкой. Эта плёнка используется в качестве несущего элемента для монтируемых в моторном отсеке узлов и агрегатов, в частности, бачков, электрических реле, пучков проводов, держателей трубопроводов и пр. Облицовка представляет собой цельную деталь, которую достаточно сложно смонтировать на щитке передка со стороны моторного отсека, ввиду большого числа коммуникационных связей моторного отсека и кабины, проходящих через щиток передка. Кроме того, следует отметить и недостаточную надёжность установки и крепления описанных выше элементов на наружном слое облицовки, подверженном механическим разрушениям под воздействием существенных динамических нагрузок при колебательных явлениях в процессе возбуждения этих элементов.

Поскольку облицовка является несущим элементом для функциональных и крепёжных элементов транспортного средства, это увеличивает массу такого агрегатированного блока (облицовки в сборе с элементами), снижается и надёжность крепления облицовки на щитке передка моторного отсека, в особенности для энергонасыщенных транспортных средств, или транспортных средств, движущихся по пересечённой местности. Рассматриваемой в качестве прототипа, панели не сообщены вибродемпфирующие свойства, из-за отсутствия в её составе весового вибродемпфирующего слоя, что, таким образом, не обеспечивает вибродемпфирования панели щитка передка и ослабления излучения в салон структурного шума, обусловленного вибрациями стенки щитка передка моторного отсека. Отсутствие вибродемпфирующих свойств в указанной облицовке не позволяет ослабить передачу вибраций от незадемпфированной вибрирующей панели щитка передка на примыкающие зоны к панели щитка передка пол, боковины, двери и пр. Таким образом, эти примыкающие зоны также становятся более интенсивными излучателями звука, вследствие их более сильных структурных вибраций.

Задача полезной модели - упрощение монтажа шумовибродемпфирующей облицовки по максимально возможной площади панели щитка передка моторного отсека, повышение надёжности крепления функциональных элементов самой облицовки на щитке передка, повышение эффективности шумовибродемпфирования и долговечности конструкции.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в известной шумовибродемпфирующей облицовке, смонтированной на панели щитка передка кабины транспортного средства и содержащей слой открыто ячеистого или волокнистого материала, облицованного снаружи слоем звукопрозрачного, воздухонепроницаемого плёночного материала, на котором размещены функциональные и крепёжные элементы транспортного средства, названная облицовка выполнена как минимум из двух слоёных панелей, каждая из которых дополнительно содержит слой вибродемпфирующего материала, по крайней мере снаружи частично облицованного слоем адгезивного вещества для монтажа на панели щитка передка, при этом крепёжные элементы функциональных элементов узлов и систем транспортного средства зафиксированы непосредственно на панели щитка передка транспортного средства. По крайней мере часть наружных торцевых кромок панелей и отверстий под крепёжные элементы выполнена в виде герметичных соединений, например, швов, облицовок, сплошных фланцев и др.

При таком конструктивном исполнении шумовибродемпфирующей облицовки появляется возможность разместить линию разъёма облицовки в местах монтажа на панели щитка передка таких элементов, как рулевой меха- низм, привод сцепления, вакуумный усилитель тормозов и др., что в значительной степени упрощает монтаж облицовки на транспортное средство в сборе и максимально увеличивает площадь, на которой она может быть размещена с целью достижения наибольшего эффекта шумовибродемпфирования. Одновременно с этим, крепёжные элементы функциональных элементов выполняют и функцию крепёжных элементов самой облицовки, правильно фиксируя установку составляющих её панелей на металлическом щитке передка в процессе их монтажа. Вибродемпфирующий слой, находящийся в контакте с металлической структурой щитка передка посредством адгезионного вещества, эффективно гасит вибрационную энергию щитка (изгибные вибрационные моды щитка передка), которая преобразуется в тепловую энергию, образующуюся при деформации вязкоупругого материала, из которого состоит вибродемпфирующий слой, в процессе изгибных деформаций металлической структуры щитка передка. Наличие звукопоглощающего слоя шумовибродемпфирующей облицовки на максимально возможной площади поверхности щитка передка позволяет уменьшить передачу воздушного шума из пространства моторного отсека в кабину и в окружающую среду, за счёт её поглощения этим слоем путём преобразования энергии падающих на облицовку звуковых волн в тепловую энергию, выделяемую вследствие трения и рассеивания в порах и/или между волокнами в процессе деформации этого слоя энергией падающих звуковых волн. Герметичные контуры панелей и отверстий предотвращают попадание внутрь структуры панелей влаги, пыли, токсичных и химически активных газов, что повышает их долговечность и стабильность в работе, увеличивает теплоизоляцию пространства кабины от моторного отсека.

Конструкция шумовибродемпфирующей облицовки поясняется на чертежах, где:

нафиг.1 показана состоящая из двух панелей

шумовибродемпфирующая облицовка и показаны возможные конструктивные фрагменты герметизации наружных торцев панелей;

-на фиг.2 показано крепление панелей на щитке передка моторного отсека и их дополнительное крепление с помощью некоторых функциональных элементов узлов и систем автомобиля;

-на фиг.З показано поперечное сечение панели, закреплённой на щитке передка .

Шумовибродемпфирующая облицовка, показанная на фиг.1...3, смонтированная на панели щитка 1 передка кабины транспортного средства, содержит слой 2 открытоячеистого пенистого или волокнистого звукопоглощающего материала, облицованного снаружи слоем 3 звукопрозрачного, воздухонепроницаемого плёночного материала. На щитке 1 размещены функциональные 4 и крепёжные 5 элементы узлов и агрегатов транспортного средства. Облицовка выполнена в виде двух панелей 6 и 7, ( фиг.1 и 2), каждая из которых снабжена слоем весового (тяжёлого), вязкоупругого, вибродемпфирующего материала 8, (фиг.З), облицованного снаружи слоем 9 адгезивного вещества. Функциональные элементы 4 (реле, пучки проводов, держатели трубопроводов, бачки и пр.) зафиксированы крепёжными элементами 5 на панели щитка 1 передка моторного отсека транспортного средства, при этом элементы 5 обеспечивают дополнительное крепление и фиксацию панелей 6 и 7 на щитке 1. Наружные кромки 10 панелей 6 и 7 и отверстия 11 под крепёжные элементы 5 могут быть выполнены в виде герметичного соединения (шва, отфланцовки и др.), как это показано на фиг.1 и 2, сечения А-А, В-В, С-С и D-D, что исключает попадание внутрь панелей 6 и 7 влаги, паров топлива, токсичных и химически активных газов пр.

Работает облицовка обычным образом.

Существенное уменьшение уровня внутреннего шума (улучшение акустического комфорта в салоне или кабине транспортного средства) достигается как за счёт вибродемпфирования изгибных резонансных вибраций непосредственно стальной панели щитка 1 передка моторного отсека и уменьшаемого им шума, так и уменьшения передачи в салон воздушного шума из моторного отсека, за счёт увеличения звукоизоляции панели 1 щитка передка, путём использования тяжёлого вибродемпфирующего слоя 8, а так же за счёт увеличения эффекта звукопоглощения, за счёт использования открытоячеистого,лёгкого,пенистогоиливолокнистого

звукопоглощающего слоя 2, без существенного увеличения энергии отражаемых звуковых волн, поскольку используемый в качестве облицовочного покрытия плёночный слой 3, (из тонкой, звукопрозрачной, воздухонепроницаемой, с незначительной массой и изгибной жёсткостью пленки), например из тонкой алюминиевой фольги, позволяет звуковым волнам деформировать звукопоглощающий слой 2 без существенного отрицательного влияния на процесс звукопоглощения.

Наличие шумовибродемпфмрующего покрытия на щитке 1 моторного отсека позволяет так же снизить и внешний шум транспортного средства, за счёт уменьшения количества звуковой энергии, излучаемой двигателем из пространства моторного отсека в

окружающую среду через открытые проёмы моторного отсека. Это уменьшение обусловлено частичным поглощением звуковой энергии, падающей на поверхность звукопоглощающего слоя 2, преобразования этой эвуковой энергии в тепловую и, соответственно, меньшим количеством оставшейся звуковой энергии, которая излучается непосредственно в окружающую среду через открытые проёмы моторного отсека.

Вибродемпфирование жёсткой изгибно-колеблющейся структуры панели 1 щитка передка вибродемпфирующим слоем 8, приклеенным с хорошей адгезией к значительной части поверхности щитка 1 слоем 9, позволяет уменьшить излучение корпусного (структурного) шума от щитка 1 в кабину транспортного средства, особенно на резонансных изгибных колебаниях структуры щитка 1 передка, частота которых, как правило, совпадает, или является кратной частотам вынужденных колебаний, трансформируемых на панель щитка 1 через опорные связи опор подвески силового агрегата, или другие жёсткие или упругие коммуникационные связи силового агрегата с кабиной (органы управления, топливопроводы, электрокабели и др.).

С другой стороны, демпфируя структурные вибрации панели щитка 1 передка, обеспечиваем и меньшую вибронагруженность примыкающих к панели щитка 1 передка других панелей кабины - пола, боковин, стоек, дверей и т.д., что так же благоприятно сказывается на снижении излучаемого ими структурного шума в кабину.

Наличие шумовибродемпфирующего материала облицовки в зонах монтажа на щитке 1 различных функциональных элементов 4, позволяет улучшить герметизацию этих зон и снизить вибронагруженность чувствительных к вибрациям электронных элементов, реле и т.п.

Таким образом, положительными чертами предлагаемой полезной модели следует считать:

-обеспечение снижения внешнего шума транспортного средства, за счёт поглощения звука панелями 6 и 7 облицовки в моторном отсеке;

-обеспечение снижения внутреннего шума транспортного средства, за счёт вибродемпфирования структурных вибраций и шума, как непосредственно панели щитка 1 передка, так и примыкающих к ней других панелей кабины, за счёт поглощения звука панелями 6 и 7 облицовки в моторном отсеке, за счёт увеличения звукоизоляции панели щитка 1 передка введением весового слоя 8 панелей 6 и 7 облицовки, за счёт улучшения герметизации поверхности щитка 1 передка;

-повышение надёжности функционирования электронных устройств транспортного средства, смонтированных непосредственно на панели щитка 1 передка, вследствие подавления его резонансных структурных вибраций;

-возможность лёгкого монтажа самоклеящихся панелей 6 и 7, за счёт выполнения облицовки минимум из двух панелей, с использованием для фиксации при монтаже базовых (штатных) отверстий 11 в панелях 6 и 7 облицовки под отдельные функциональные элементы 4 транспортного средства, монтируемые непосредственно на щитке передка;

-увеличение полезного пространства кабины за счет монтажа шумовибродемпфирующей облицовки со стороны моторного отсека транспортного средства.

Claims (1)

1. Шумовибродемпфирующая облицовка щитка передка кузова транспортного средства, смонтированная на панели щитка передка кабины транспортного средства со стороны моторного отсека, содержащая слой открытоячеистого пенистого или волокнистого материала, облицованного снаружи слоем звукопрозрачного воздухонепроницаемого пленочного материала, на котором размещены функциональные и крепежные элементы узлов и систем транспортного средства, отличающаяся тем, что названная облицовка выполнена как минимум из двух панелей, каждая из которых дополнительно снабжена слоем вибродемпфирующего вязкоупругого материала, по крайней мере частично снаружи облицованного слоем адгезионного вещества, при этом крепежные элементы функциональных элементов закреплены непосредственно на панели щитка передка и по крайней мере часть наружных кромок панелей и отверстий под крепежные элементы выполнена в виде герметичных соединений.