ШУМОДЕМПФИРУЮЩИЙ БРЫЗГОВИК ОТСЕКА СИЛОВОГО АГРЕГАТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Шумодемпфирующий брызговик отсека силового агрегата транспортного средства.
Полезная модель относится к конструктивным элементам кузовов, преимущественно легковых автомобилей и предназначена для защиты полости отсека силового агрегата от попадания воды, грязи, снега, твёрдых частиц (камней).
Вибрирующие стенки корпусных деталей двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС), такие как блок и головка цилиндров, масляный поддон, клапанная крышка головки блока, кожух ограждения привода вспомогательных агрегатов и другие вибрирующие жёсткие структуры двигателя и автомобиля, сосредоточенные в пространстве моторного отсека (отсека силового агрегата) - как источники структурного шума, а так же источники аэродинамического шума, такие как воздухозаборный срез патрубка воздухоочистителя, крыльчатка вентилятора системы охлаждения, крыльчатка генератора и т.п., формируют в частично замкнутом пространстве моторного отсека звуковое поле с увеличенной концентрацией шумовой энергии. Поток шумовой энергии из этого частично замкнутого пространства в первую очередь излучается в окружающую среду через открытые проёмы нижней части моторного отсека, отражаясь от поверхности капота.
щитка передка, брызговиков колёс и брызговиков двигателя. Некоторая часть звуковой энергии из моторного отсека передаётся через щиток передка в замкнутое пространство салона (кабину) автомобиля, а некоторая частично поглощается шумопоглощающей облицовкой на внутренней поверхности капота (если такая имеется). Ввиду того, что нижняя часть двигателя, как правило, является наиболее шумоактивной (блок-картер, масляный поддон), а отражаемые от капота, щитка передка, брызговиков колёс и брызговиков двигателя звуковые волны практически поглощаются своими жёсткими поверхностями очень слабо и, в конечном итоге, излучаются наружу в окружающую среду через открытые вентиляционные проёмы, то очень важно в этих зонах открытых вентиляционных каналов, образуемых поверхностями брызговиков двигателя и корпусом двигателя (блок-картером и масляным поддоном), установить эффективные шумопоглощающие накладки, которые позволят частично поглотить эту щумовую энергию, не только за счёт расширения активной поверхности шумопоглощения в моторном отсеке (дополнительно к капоту), но и располагаясь в зоне непосредственно примыкаю щей к излучающим отверстиям, более эффективно ослабить это излучение, уменьшить возможность образования повысотных стоячих звуковых волн, которые могут образовываться по высоте воздушного столба, заключенного между поверхностями капота и брызговиков двигателя и усиливающих шумовое излучение.
В патенте Франции N 2387822, кл. B60R 13/08, публ. 17.11.78, описан звукоизоляционный элемент, предназначенный для установки в нижней части моторного отсека автомобиля, который представляет собой пластину пористого материала, имеющий рёбра жёсткости. По периметру листа выполнены отверстия для его крепления к раме автомобиля.Преимущественно звукоизоляционный элемент
изготавливается из натурального или синтетического войлока с покрытием, предотвращающим его абразивный износ при движении автомобиля в процессе его эксплуатации. Поры материала пропускают воздух, но вода и масло через этот материал не просачиваются. В задней части элемента предусмотрено отверстие для прохода потока охлаждающего воздуха от вентилятора двигателя.
В заявке ФРГ N 2534421 (фирма Daimler-Benz AG), класс В60К 5/12, публ. 10.02.77, предлагается устройство для звукоизоляции моторного отсека с использованием резиновых матов. Звукопоглощающие маты крепятся с одной стороны к двигателю, а с другой - к конструктивным элементам рамы автомобиля и переднего моста. В продольном направлении зоны расположения матов выходят за пределы двигателя и перекрывают подкапотное пространство впереди в зоне расположения вентилятора и радиатора, а сзади - в зонах расположения картера сцепления и коробки передач. Крепление матов к агрегатам и другим конструктивным элементам осуществляется с помощью накладок винтами. Звукоизолирующий мат не перекрывает масляный поддон, что способствует улучшению условий охлаждения масла в системе смазки двигателя.
Конструкция брызговиков отсека силового агрегата наиболее популярных и массовых легковых классических автомобилей ВАЗ, Каталог запасных частей, АвтоЛада, Тольятти, СССР, 1989, стр. 340341, (копия прилагается), представляет собой штампованную тонколистовую металлическую окрашенную деталь, нижняя поверхность которой, по желанию потребителя, покрыта тонким слоем антикоррозионной мастики.
Производимые АВТОВАЗом переднеприводные автомобили ВАЗ, см. Руководство по ремонту автомобиля ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, АВТОВАЗ, Тольятти, 1990, стр. 147 (копия прилагается) имеют аналогичную конструкцию.
Брызговики двигателя (отсека силового агрегата) всех моделей автомобилей ВАЗ являются прототипом описываемой ниже полезной
модели.
Отсутствие вконструкциибрызговиковсредств
шумодемпфирования обусловлено наличием в прототипе тех нежелательных факторов, которые уже были упомянуты выше. В частности, тонкие штампованные металлические листы (панели) брызговиков, имеющие развитую по площади поверхность, и подверженные сильному вибрационному и аэродинамическому влиянию со стороны находящегося в моторном отсеке работающего силового агрегата и акустических резонансных явлений, имеющих место в объёме моторного отсека, становятся эффективными излучателями звука, причём брызговики могут вносить значительный вклад звуковой энергии в общее акустическое энергетическое поле транспортного средства. С другой стороны, жёсткая звукоотражающая поверхность брызговиков не поглощает звуковые волны в пространстве отсека и, таким образом, не уменьшает шум транспортного средства.
Цель полезной модели - снижение акустической активности брызговиков, за счёт придания им функции шумопоглощающих элементов.
Сущность полезной модели заключается в том, что известный брызговик, выполненный в виде штатной, тонколистовой, штампованной, с развитой поверхностью панели, закреплённой на силовых элементах каркаса кузова, снабжён многослойной, самоклеящейся, шумовибродемпфирующей облицовкой, которая своим клеевым покрытием, с высокой адгезией, монтируется на внутреннюю поверхность панели брызговика, при этом облицовка, как минимум содержит тонкий защитный слой звукопрозрачной плёнки, слой мягкого пористого (пенистого, волокнистого) звукопоглощающего
материала и слой тяжёлого (весового) вибродемпфирующего материала, например, на основе битумной мастики, на поверхности которого находится слой липкого адгезионного вещества (самоклеящееся покрытие). Торцы облицовки, для полного исключения попадания внутрь её структуры влаги и грязи и, в конечном итоге, для повышения её долговечности и сохранения шумовибродемпфирующих качеств, могут быть выполнены герметичными.
Такая конструкция брызговика практически не загромождает пространство моторного отсека, не ухудшает его вентилируемость и обеспечивает требуемый теплосъём с термонагруженных стенок масляного поддона, выхлопного трубопровода и других наиболее термонагруженных деталей двигателя. Использование штатных конструкций брызговиков является экономически целесообразным, т.к, используется уже имеющаяся конструкция в качестве несущего и защитного элемента для монтажа и использования многослойной шумовибродемпфирующей облицовки.
Ниже приводится графическое описание предлагаемой полезной модели.
На фиг.1 приведена схема размещения брызговиков в моторном отсеке кузова автомобиля ВАЗ классической компоновки; на фиг.2 аналогичная схема для полноприводного автомобиля ВАЗ;
На фиг.3-4 показаны варианты шумовибродемпфирующих брызговиков легкового автомобиля классической компоновки;
На фиг,5-7 показаны варианты шумовибродемпфирующих брызговиков легкового полноприводного автомобиля.
Полезная модель содержит штатную (уже имеющуюся в составе моторного отсека транспортного средства) панель 1 брызговика, выполненную в виде тонколистовой, щтампованной, с развитой поверхностью металлической (стальной) детали, закреплённой фланцами 2, с помощью крепёжных элементов 3, на силовых элементах
каркаса несущего кузова. С внутренней, по отношению к моторному отсеку, стороны панель 1 снабжена самоклеящейся шумовибродемпфирующей облнцовкой, см. сечение А-А на фиг.3-7. Облицовкамногослойная(посколькуонаявляется
многофункциональной) и, в частности, содержит: тонкий защитный слой 4 звукопрозрачной плёнки, слой 5 мягкого пористого (пенистого, волокнистого) звукопоглощающего материала, слой 6 тяжёлого (весового) вибродемпфирующего материала и слой 7 липкого, обладающего высокими адгезионными свойствами материала. Торцы 8 облицовки могут быть выполнены герметичными, что достигается одним из известных технических приёмов, например, термическим способом (оплавлены).
Особенностью предлагаемой щумовибродемпфирующей облицовки является её структура и то, что она монтируется на внутреннюю поверхность штатных панелей брызговиков.
Структура облицовки включает внешний защитный слой 4 из тонкой звукопрозрачной плёнки, при этом достаточно прочной, с высокими эксплуатационными характеристиками, ( защищающий следующий звукопоглощающий слой 5 от загрязнения, попадания влаги, топлива, моторного масла),хорошо моющийся,
выдерживающий температуру до 100 град.С и негорючий (самозатухающий). Далее, следует непосредственно пористый (пенистый, волокнистый) слой 5 звукопоглощающего материала, который связан адгезивным слоем с одной стороны с защитным слоем 4, ас другой стороны - с вибродемпфирующим слоем 6 тяжёлого (весового) материала, например, на основе битумной мастики, или непосредственно клеевым слоем 7, посредством которого облицовка крепится на обезжиренную поверхность металлической панели брызговика 1. Для варианта толстостенных (жёстких, тяжёлых) брызговиков применение вибродемпфирующего слоя в общей
структуре облицовки необязательно. Для тонкостенных вариантов конструктивного исполнения брызговиков, во избежании возбуждения резонансных структурных вибраций и корцусного шума непосредственно панелями 1 брызговиков, в структуре облицовки наличие весового вибродемпфирующего слоя 6 является целесообразным.
Для облегчения монтажа на криволинейные или изогнутые поверхности панелей 1 брызговиков и обеспечения возможности использования менее дорогого с меньшей адгезией клеевого слоя, структура облицовки может иметь сквозные или глухие надрезы (в первую очередь в жёстком весовом слое). Также при монтаже облицовки на панелях 1 брызговиков может быть использован мозаичный принцип, т.е. в пределах конкретной панели брызговика облицовка может составляться из нескольких модулей, идентичных по своей структуре, но разных по геометрии. Хотя не исключено использование материалов облицовки с различной структурой по составу и толщине.
Оснаш;ение внутренней поверхности панелей 1 брызговиков шумодемпфирующейоблицовкой,с хорошей адгезией
контактирующей с панелями 1, позволяет, в первую очередь, задемпфировать резонансные отклики этой динамической звукоизлучательной системы, за счёт преобразования энергии изгибных вибраций металлических панелей 1 брызговиков в тепловую энергию, выделяемую в процессе деформирования вязкоупругого весового слоя 6, а также увеличить звукоизоляцию панелей 1, за счёт устранения резонансных совпадений и увеличения массы панелей 1.
В отличие от известных технических решений, предлагаемая полезная модель не предусматривает введения дополнительных или специальных конструкций развитых брызговиков, загромождающих проход для вентилирования мотоотсека и создающих проблемы
теплосъёма с термонагруженных поверхностей (масляного поддона и блок-картера), а предусматривает использование штатных конструкций брызговиков, предусмотренных применением в серийных автомобилях и эффективное снижение внешнего шума которых обусловлено наличием на их внутренних поверхностях шумодемпфируюш;ей облицовки, уменьшающей количество звуковой энергии, излучаемой в окружающую среду через штатные (не зажатые) вентиляционные отверстия в нижней части моторного отсека. По той же причине, не увеличивается шумовая энергия, вынужденно отражаемая от герметичных нижних экранов моторного отсека и вынужденно направляемая на вертикальную стенку моторного отсека (щиток передка), разделяющую пространство зашумленного моторного отсека и пространство салона автомобиля, в котором также желательно получить минимальную шумовую энергию для обеспечения акустического комфорта (конкурентоспособность, безопасность, утомляемость).
В известных технических решениях с герметичными развитыми экранами, перекрытие нижней части моторного отсека, как правило, неизбежно сопряжено с увеличением внутреннего шума. А в заявляемом решении, за счёт поглощения (а не отражения) звуковой энергии облицовкой, при наличии достаточно больших вентиляционных отверстий, выпускающих непоглощённую часть звуковой энергии в окружающую среду, не наблюдается повышения внутреннего шума в салоне.
По той же причине не ухудшается теплосъём и исключаются проблемы применения более производительной системы охлаждения. Использование штатных конструкций брызговиков позволяет значительно сократить срок подготовки производства, поскольку остаётся тот же технологический процесс сборки на конвейере автомобиля, на брызговиках которого уже установлены облицовки.
Исключается и практически необходимая оптимизация производства модифицированного мотоотсека с точки зрения его вентилируемости, теплосъёма, загрязняемости и надёжности защиты, аэродинамики передней части автомобиля, в сравнении с исходной базовой моделью, т.к. геометрия базовых брызговиков моторного отсека практически не меняется.