ШУМОПОГЛОЩАЮЩИЙ БРЫЗГОВИК МОТОРНОГО ОТСЕКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к конструктивным элементам кузовов наземных транспортных средств, преимущественно легковых автомобилей и предназначена для защиты пространства моторного отсека от попадания воды, грязи, снега, твердых частиц (камней) в процессе их эксплуатации, а также одновременного снижения шума, излучаемого источниками силового агрегата (структурного, газодинамического) в пространстве моторного отсека и снижения аэродинамического сопротивления транспортного средства.
Известны многочисленные технические устройства снижения шума наземных (колесных) транспортных средств, предусматривающие применение футерованных звукопоглощающими материалами экранных элементов нижней зоны моторного отсека, в виде шумопоглощающих брызговиков моторного отсека (далее - шумопоглощающих брызговиков). В патенте Франции на изобретение №2387822, опубликованном 17.11.1978, МПК B60R 13/08; B60R 13/08, описана конструкция шумопоглощающего брызговика, предназначенного для установки в нижней части моторного отсека транспортного средства, который представляет собой панель из пористого материала, имеющую ребра жесткости. По периметру звукопоглощающей панели выполнены отверстия для ее крепления к несущей раме транспортного средства. Преимущественно указанный шумопоглощающий брызговик изготавливается из звукопоглощающего материала типа прессованного (цельноформованного) натурального или синтетического войлока (пористых цельноформованных волокон со связующим веществом) с покрытием, предотвращающим его абразивный износ при движении транспортного средства в процессе эксплуатации. Открытые поры материала звукопоглощающей панели свободно пропускают падающие звуковые волны, но исключают, при этом, попадание в пространство моторного отсека воды через структуру звукопоглощающей панели, масла, твердых аморфных частиц и т.д. В задней части шумопоглощающего брызговика предусмотрено вентиляционное отверстие для
обеспечения интенсивного прохода охлаждающего потока воздуха, нагнетаемого вентилятором ДВС в пространство моторного отсека.
В патенте Англии на изобретение №2289748, опубликованном 29.11.1995, МПК B60R 13/08; F02B 77/13; B60R 13/08, описана конструкция шумопоглощающего брызговика моторного отсека транспортного средства. Описываемый шумопоглощающий брызговик включает, по крайней мере, один несущий элемент, интегрированный в структуру звукопоглощающего вспененного материала. Звукопоглощающий вспененный материал может быть спрофилирован на несущем элементе с заданной геометрической формой или уложен слоями.
В заявке Англии на изобретение №19534972, опубликованной 20.03.1997, МПК C02F 5/08; C02F 5/08, описана конструкция шумопоглощающего брызговика моторного отсека транспортного средства. Описанный шумопоглощающий брызговик закрепляется к элементам моторного отсека кузова через горизонтальный фланец и крепежные перемычки. При этом, имеются один или несколько упругих виброизолирующих элементов крепления, исключающих (ослабляющих) нежелательное жесткое вибровозбуждение шумопоглощающего брызговика.
В патенте Германии №10245903, опубликованном 01.04.2004, МПК B60R 13/08; B60R 21/34; B62D 21/15 описан шумопоглощающий брызговик моторного отсека транспортного средства, выполняющий как функцию звукопоглощения, так и дополнительную функцию элемента пассивной безопасности. Шумопоглощающий брызговик монтируется на транспортном средстве с возможностью обеспечения заданного преднамеренного смещения элемента при наезде на пешехода с целью минимизации его повреждения.
В патенте РФ на полезную модель №5970, опубликованном 16.02.1998, МПК 6 B62D 25/16, B60R 13/08 описан шумопоглощающий брызговик моторного отсека транспортного средства состоящий из тонколистовой, штампованной, с развитой поверхностью несущей металлической детали, закрепленной фланцами, с помощью крепежных элементов, на силовых элементах силового каркаса кузова, на которую установлена самоклеящаяся шумовибродемпфирующая многослойная футеровка, содержащая защитный звукопрозрачный слой, слой мягкого пористого звукопоглощающего материала, слой плотного вязкоэластичного вибродемпфирующего материала и монтажный поверхностный адгезионный слой липкого вещества.
В качестве прототипа было принято техническое решение, описываемое в
патенте РФ на полезную модель №52809, опубликованном 27.04.2006, МПК 6 B62D 25/16, B60R 13/08 в котором заявляется конструкция шумопоглощающего брызговика транспортного средства, содержащего защитную несущую оболочку в виде отдельной монолитной или нескольких составных несущих тонколистовых металлических или полимерных деталей, закрепленных к силовым элементам каркаса, панелям кузова и/или деталям ходовой части съемными крепежными болтовыми соединениями и футерованных изнутри со стороны моторного отсека, с находящемся в нем шумоактивными агрегатами и системами, самоклеющейся монолитной плосколистовой звукопоглощающей панелью или несколькими автономными плосколистовыми звукопоглощающими панелями, имеющими заданные геометрические контуры и параметры их взаимного расположения.
Недостатком, представленных выше известных технических решений, представленных в качестве аналогов, а так же известного технического решения, принятого за прототип, является очевидное ухудшение эксплуатационных свойств и снижение срока службы шумопоглощающего брызговика в результате потенциально возможного накопления влаги в его поверхностной структуре при длительной эксплуатации транспортного средства, в особенности - в условиях бездорожья, при эксплуатации транспортного средства при неблагоприятных погодных условиях (атмосферных осадках), при переезде транспортного средства через глубокий брод с водой.
Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в улучшении эксплуатационных свойств и срока службы шумопоглощающего брызговика транспортного средства, при сохранении выполнения им одной из основных функций (обеспечения высокого звукопоглощающего эффекта) путем создания условий, обеспечивающих оперативную эвакуацию влаги (разрушающую пористую структуру футеровки в процессе ее замерзания при отрицательных температурах окружающей среды или ухудшающей звукопоглощающие свойства футеровки вследствие заполнения пор водой), накапливаемой как на внешней поверхности звукопоглощающей футеровки, так и впитываемой через периферические торцевые зоны пористых поверхностей плосколистовых звукопоглощающих панелей шумопоглощающего брызговика.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что защитная несущая оболочка известного шумопоглощающего брызговика содержит соответствующие влагоотводящие дренажные отверстия, а в зонах расположения
отдельных (по крайней мере - одной панели) плосколистовых звукопоглощающих панелей - выполнены сквозные отверстия перфорации, расположенные соосно с осями (с осью) влагоотводящих дренажных отверстий несущей оболочки шумопоглощающего брызговика.
Влагоотводящие дренажные отверстия защитной несущей оболочки шумопоглощающего брызговика могут быть расположены на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях, на плоских и/или на вогнутых поверхностях, однако преимущественное их расположение выполняется исключительно на горизонтальных поверхностях шумопоглощающего брызговика, т.е. в зонах потенциального накопления влаги (воды, снега).
Защитная несущая оболочка шумопоглощающего брызговика может содержать вогнутые участки на горизонтальных поверхностях, при этом влагоотводящие дренажные отверстия защитной несущей оболочки и отверстия перфорации плосколистовых звукопоглощающих панелей локализированы в нижних вогнутых зонах участков горизонтальных поверхностей защитной несущей оболочки. Также защитная несущая оболочка может содержать фрагментные зоны на горизонтальном участке брызговика в виде гофрированной структуры, влагоотводящие дренажные отверстия, при этом, расположены в нижних вогнутых участках гофров защитной несущей оболочки.
Внутренние поверхности отверстий перфорации по толщине плосколистовых звукопоглощающих панелей могут быть, при необходимости, облицованы защитной звукопрозрачной газовлагонепроницаемой пленкой или тканью, содержащей монтажный липкий клеевой или термоадгезивный слой, или могут быть выполнены газовлагонепроницаемыми с использованием герметизированного слоя мастики или полимерного покрытия, нанесенного, например, методом напыления, или выполнены газовлагонепроницаемыми, путем оплавления посредством соответствующей технологической операции термического воздействия на поверхность пористой структуры звукопоглощающей футеровки в зоне отверстий перфорации с образованием сплошного (непористого) защитного газовлагонепроницаемого слоя.
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость». При этом полезная модель может быть осуществлена в условиях промышленного производства с использованием несложного технологического оборудования и современных материалов.
Другие особенности и преимущества заявляемой полезной модели станут понятны из чертежей и следующего детального описания, где:
- на фиг.1 представлен вид на лицевую сторону (со стороны моторного отсека) шумопоглощающего брызговика в сборе, на котором смонтированы 7 отдельных автономных плосколистовых звукопоглощающих панелей;
- на фиг.2 представлено поперечное сечение структуры шумопоглощающего брызговика в сборе;
- на фиг.3 представлен вид на лицевую сторону (со стороны моторного отсека) шумопоглощающего брызговика в сборе, на котором смонтированы 7 отдельных автономных плосколистовых звукопоглощающих панелей, при этом защитная несущая оболочка содержит две вогнутые зоны участков горизонтальных поверхностей;
- на фиг.4 представлено поперечное сечение структуры шумопоглощающего брызговика в сборе, защитная несущая оболочка которого содержит две вогнутые зоны участков горизонтальных поверхностей;
- на фиг.5 представлен вид на лицевую сторону (со стороны моторного отсека) шумопоглощающего брызговика в сборе, на котором смонтированы 7 отдельных автономных плосколистовых звукопоглощающих панелей, при этом защитная несущая оболочка содержит две фрагментные зоны на горизонтальном участке брызговика в виде гофрированной структуры;
- на фиг.6 представлено поперечное сечение структуры шумопоглощающего брызговика в сборе, защитная несущая оболочка которого содержит две фрагментные зоны на горизонтальном участке брызговика в виде гофрированной структуры.
Заявляемая конструкция шумопоглощающего брызговика содержит защитную несущую оболочку 1 в виде отдельной монолитной или нескольких составных тонколистовых металлических или полимерных деталей, имеющих горизонтальные 1' и наклонные (и/или вертикальные) 2 поверхности. Защитная несущая оболочка 1
шумопоглощающего брызговика закрепляется фланцами 3 с помощью съемных крепежных элементов типа болтовых соединений 4 на силовых элементах каркаса или панелях кузова, деталях ходовой части, снабжается звукопоглощающей футеровкой 5, преимущественно самоклеющегося типа, состоящей из одной монолитной или из нескольких автономных плосколистовых звукопоглощающих панелей, которые монтируются на внутренних горизонтальных 1' и наклонных (и/или вертикальных) 2 поверхностях тонколистовой защитной несущей оболочки 1 шумопоглощающего брызговика. При этом, звукопоглощающая футеровка 5, как минимум, содержит тонкий защитный слой звукопрозрачной пленки или ткани 6, слой пористого (вспененного, волокнистого) звукопоглощающего материала 7 и монтажный адгезионный (липкий, клеевой) слой 8. Для обеспечения оперативной эвакуации жидкости накапливающейся в зонах на внутренней поверхности шумопоглощающего брызговика, защитная несущая оболочка 1 содержит сквозные влагоотводящие дренажные отверстия 9, которые располагаются, как на участках горизонтальных поверхностей 1', в зонах свободных от плосколистовых звукопоглощающих панелей, так и на участках горизонтальных поверхностей 1', в зонах содержащих плосколистовые звукопоглощающие панели. В случае расположения влагоотводящих дренажных отверстий 9 в зонах защитной несущей оболочки 1, содержащих плосколистовые звукопоглощающие панели, структура плосколистовых звукопоглощающих панелей содержит сквозные отверстия перфорации 10, соосно расположенные с влагоотводящими дренажными отверстиями 9 защитной несущей оболочки 1. В случае, когда защитная несущая оболочка шумопоглощающего брызговика содержит вогнутые участки 11 на горизонтальных поверхностях 1', влагоотводящие дренажные отверстия 9 защитной несущей оболочки 1 и отверстия перфорации плосколистовых звукопоглощающих панелей локализированы в нижних вогнутых зонах участков горизонтальных поверхностей защитной несущей оболочки. Если защитная несущая оболочка 1 содержит фрагментные зоны на горизонтальном участке 1' брызговика в виде гофрированной структуры, то влагоотводящие дренажные отверстия 9 располагаются в нижних вогнутых участках гофров 12 защитной несущей оболочки 1.
Для обеспечения более эффективного охлаждения стенок масляного поддона ДВС транспортного средства за счет обдува набегающим потоком воздуха и работы вентиляторной установки системы охлаждения ДВС, в моторном отсеке в зоне
расположения шумопоглощающего брызговика, предусмотрены открытые вентиляционные проемы 13, выполненные таким образом, чтобы встречный поток набегающего воздуха направлялся непосредственно на термонагруженные поверхности стенок масляного поддона. Для уменьшения аэродинамического сопротивления движущегося транспортного средства набегающим потоком воздуха структуре защитной несущей оболочки 1 шумопоглощающего брызговика придается геометрическая форма по возможности близкая к плоской.
При работе автомобиля вибрирующие шумоактивные стенки корпусных деталей ДВС (блок и головка цилиндров, масляный поддон, клапанная крышка головки блока, кожух ограждения привода вспомогательных агрегатов), другие вибрирующие жесткие структуры ДВС, сосредоточенные в пространстве моторного отсека генерируют структурный (корпусной) шум, а открытый (свободный) воздухозаборный срез патрубка воздухоочистителя, крыльчатка вентилятора системы охлаждения, крыльчатка генератора - генерируют аэродинамический (газодинамический) шум, что в совокупности формирует в частично замкнутом пространстве моторного отсека диффузное звуковое поле высокой концентрации звуковой энергии в нем. Часть звуковой энергии, генерируемой в пространстве моторного отсека, передается в салон автомобиля, проходя через звукопоглощающую футеровку, смонтированную на внутренней поверхности панелей щитка передка, и звукоизоляционные структуры щитка передка и пола кузова, а так же свободно передается в окружающую среду (в открытое пространство), в первую очередь - через открытые вентиляционные проемы брызговика моторного отсека. При этом, многократно отражаясь от поверхностей стенок моторного отсека, стенок корпусных деталей ДВС и агрегатов ходовой части, звуковые волны падают при своем распространении на поверхности звукопоглощающих футеровок, смонтированных на внутренних поверхностях капота, брызговика моторного отсека и брызговика арок передних колес (если такие имеются в составе комплектации транспортного средства). При падении звуковых волн на звукопоглощающую футеровку, выполненную в виде одной монолитной или нескольких отдельных автономных плосколистовых звукопоглощающих панелей, шумопоглощающего брызговика, существенная часть звуковой энергии поглощается в пористой структуре звукопоглощающего материала со стороны их лицевой поверхности, а часть - поглощается пористыми торцами плосколистовых звукопоглощающих панелей. При процессах поглощения часть звуковой энергии
переходит (необратимо преобразуется) в тепловую, в то же время как не поглощенная часть звуковой энергии проходит через открытые проемы вентиляционных отверстий и передается в окружающую среду, а часть - отражаясь обратно в пространство моторного отсека, подвергается дальнейшим многократным процессам диффузного поглощения звука. Таким образом, осуществляется поглощение энергии звуковых волн шумопоглощающим брызговиком, генерируемых агрегатами и системами, скомпонованными в пространстве моторного отсека транспортного средства с соответствующим уменьшением уровней внешнего и внутреннего шума транспортного средства.
Одновременно с этим, в процессе эксплуатации транспортного средства в поверхностной структуре (со стороны моторного отсека) шумопоглощающего брызговика может накапливаться влага (вода, снег), в результате попадания ее с поверхности влажного дорожного покрытия, конденсирования, при переезде глубокого брода с водой и т.д. Накопление влаги происходит на внешних поверхностях несущей оболочки с возможным последующим заполнением пористой структуры материала футеровки. Накопление влаги на поверхностях защитной несущей оболочки также способствует возникновению очагов коррозии (при использовании металлической защитной несущей оболочки) или ускоренному старению (при использовании полимерной защитной несущей оболочки). Попадая на открытые (или поврежденные в процессе монтажа или длительной эксплуатации) торцевые пористые поверхности плосколистовых звукопоглощающих панелей, влага впитывается в структуру пористого слоя, заполняя пустотелые полости сообщающихся ячеек пористого слоя. Это явление неизбежно приводит к падению звукопоглощающей эффективности плосколистовых звукопоглощающих панелей, вследствие снижения динамической податливости скелета пористого слоя и снижения свойств продуваемости ячеек. Также, накопление влаги в структуре пористого слоя вызывает старение материала, а при низких температурах эксплуатации вызывает частичное или полное разрушение защитного пленочного и пористого слоя плосколистовых звукопоглощающих панелей (вследствие замерзания и последующего отрыва частиц воды, вследствие замерзания и расширения объема жидкости, накопленной в ячейках пористого слоя). Помимо этого, возможно отслоение плосколистовых звукопоглощающих панелей от поверхности несущей оболочки, вследствие процессов разрушения и вымывания (растворения) клеящего вещества адгезионного слоя. Накопление влаги (и
последующее ее замерзание) на поверхности защитного слоя приводит снижению эффективности плосколистовых звукопоглощающих панелей вследствие снижения звукопрозрачности этого слоя вызванного его ужесточением.
При использовании заявляемой конструкции шумопоглощающего брызговика влага, попадая на поверхность структуры защитной несущей оболочки, в процессе движения транспортного средства, перетекая по поверхностям защитной несущей оболочки и по поверхностям плосколистовых звукопоглощающих панелей, имеет возможность попадать в влагоотводящие дренажные отверстия, содержащиеся в структуре защитной несущей оболочки с последующей эвакуацией в окружающую среду. Вследствие возникновения высокого разрежения набегающего воздушного потока под поверхностью шумопоглощающего брызговика, с образованием перепадов динамического давления над и под поверхностью несущей оболочки, влага оперативно эвакуируется через влагоотводящие дренажные отверстия во внешнюю среду. При попадании влаги на поверхности плосколистовых звукопоглощающих панелей происходят аналогичные процессы. Попавшая или образовавшаяся на их поверхности жидкость (влага) вначале проходит через дренажные влагоотводящие отверстия перфорации плосколистовых звукопоглощающих панелей, а затем эвакуируется через соосные влагоотводящие дренажные отверстия защитной несущей оболочки во внешнюю среду. При вариантах использования дополнительного герметизирующего покрытия на внутренних поверхностях отверстий перфорации плосколистовых звукопоглощающих панелей, дополнительно исключается возможность попадания влаги, при ее эвакуации, через структуру пористого слоя зон отверстий перфорации плосколистовых звукопоглощающих панелей. Таким образом, использование заявляемой конструкции шумопоглощающего брызговика позволяет исключить накопление влаги на его поверхности, что в конечном итоге позволяет существенно продлить срок его службы и сохранить его звукопоглощающие свойства в течение длительного времени эксплуатации транспортного средства.