Транспортное средство
Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения, и представляет собой конструкцию колесного транспортного средства, в частности легкового автомобиля, силовые элементы кузова которого выполнены в виде коробчатых пустотелых сечений - порогов, усилителей, стоек, которые оборудованы локальными герметизирующими звукоизолирующими элементами, перекрывающими воздушные звукопередающие проходные сечения пустотелых силовых элементов в заданных зонах. Транспортное средство, в частности легковой автомобиль, содержит силовые коробчатые элементы кузова, внутри полостей которых локально размещены герметизирующие звукоизолирующие элементы в виде акустических заглушек, перекрывающих проходные сечения полостей с образованием ограниченных длин пустотелых силовых элементов в виде конечных длин акустических волноводов. Отличительной особенностью является то, что в стенках отдельных ограниченных длин участков пустотелых элементов, отделяемых/образуемых торцами акустических заглушек, в частности, в полостях порогов пола кузова, граничащих с пространством пассажирского салона и внешней, окружающей кузов транспортного средства средой, выполнены сквозные дренажные отверстия и трубчатые перепускные патрубки. В стенке перепускного патрубка, посередине его длины, выполнены демпфирующие отверстия перфорации с соотношением площади отверстий перфорации трубчатого перепускного патрубка к площади поперечного сечения патрубка, равным 0.01...0.08. Оси дренажных отверстий и/или открытых входных срезов трубчатых перепускных патрубков расположены от торцевых стенок коробчатой пустотелой полости в зонах, отстоящих на расстоянии, кратном 1/4L, где L - длина полости, ограниченная торцами акустических заглушек. Изобретение повышает акустический комфорт в пассажирском салоне, кабине автомобиля. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения, и представляет собой конструкцию колесного транспортного средства, в частности, легкового автомобиля, силовые элементы кузова которого выполнены в виде коробчатых пустотелых сечений (порогов, усилителей, стоек), которые оборудованы локальными герметизирующими звукоизолирующими элементами, перекрывающими воздушные звукопередающие проходные сечения пустотелых силовых элементов в заданных зонах.
Каркас кузова легкового автомобиля представляет собой пространственную полую силовую структуру с сообщающимися между собой воздушными звукопередающими каналами, образуемыми полыми силовыми элементами, и, в связи с этим, сообщающими зашумленные пространства моторного отсека и багажного отделения с обитаемым водителем и пассажирами пространством пассажирского салона, в котором требуется обеспечить высокий акустический комфорт водителю и пассажирам. Известным техническим решением, используемым в автомобилестроении, частично решающим проблему повышения звукоизоляции пространства пассажирского салона путем его герметизации за счет воздействия на конструктивные элементы, в частности полости полых силовых элементов кузова, является применение так называемых акустических заглушек (пробок), запечатывающих проходные сечения указанных воздушных каналов, образуемых пустотелыми силовыми элементами каркаса кузова легкового автомобиля (порогами, стойками, усилителями). Акустические заглушки, как правило, представляют собой вспенивающийся полимер, устанавливаемый в заданную локальную зону полости силового элемента, активизирующийся при высокой температуре. В качестве основы вспенивающегося полимера может быть использована запрограммированная пена, эластичный закрытоячеистый пенополиуретан, термопластичный полимер закрытоячеистой структуры. Возможно выполнение акустической заглушки из материала, представляющего собой поддающийся вулканизации синтетический каучук типа бутила, галогенизированного бутила или нитрила, в который добавлено вспенивающее вещество для формирования мастики. Отдельные варианты конструкций заглушек содержат в своей структуре мелкоразмерные сквозные каналы, обеспечивающие частичное удаление жидкости (влаги), без эффективной и полной эвакуации указанной жидкости из образованной замкнутой полости вследствие большого гидравлического сопротивления таких каналов, а только способствующие ее частичному испарению за счет слабого продувания сквозного коробчатого канала набегающим воздушным потоком через мелкоразмерный, с большим гидросопротивлением канал в заглушке в процессе движения автомобиля. Для неподвижной установки заглушки в заданном локальном месте полого сечения пустотелого канала силового каркаса кузова известно использование крепежных скобок, приварных штырей, механических застежек или липкой ленты. В частности, согласно известной информации [1] - Jack Yamaguchi, Three Operating Modes of Mitsubishi's GDI V8, Automotive Engineering International, March 2000, p.28 - отмечено использование в полостях силовых элементов кузова уретановых заглушек для снижения уровней шума в салоне автомобиля Mitsubishi GDIV8. Согласно публикации [2] - R.J.Chang, Bart Biche and Achilles Chiotis, Design and Acoustic Performance of Baffles Based on Programmed Heat-activated Foams, SAE TECHNICAL PAPER SERIES 1999-01-1673, reprinted from proceedings of the 1999 Noise and Vibration Conference - представлены базовые особенности применения новой запрограммированной пены, активизированной высокой температурой и используемой в качестве акустической заглушки, полностью запечатывающей сечение сквозного коробчатого канала. В нерасширенном состоянии (до активизации) закладной элемент из вспенивающегося полимерного материала представляет собой в сечении квадрат приблизительно в два дюйма. При активизации в процессе высокотемпературного нагрева (например, процессе сушки автомобильного кузова при t=140...200°C, после технологического процесса его окраски), пена направляет свое расширение согласно геометрии сечения «зашивки» в соответствии с конкретными геометрическими параметрами сечения полого элемента кузова. Для обеспечения повышенной величины звукоизоляции, обеспечиваемой вспенивающейся герметизирующей заглушкой, конструкция заглушки выполняется двухстеночной (двойной), см. фиг.2 [2]. В этом случае реализуется дополнительный звукоизоляционный эффект, обеспечиваемый двойным процессом отражения звука при двойном скачкообразном изменении волнового сопротивления прохождению энергии звуковых волн через двойную перегородку с воздушной прослойкой, вызванным скачкообразным изменением жесткости и плотности структуры заглушки и упругой воздушной среды, в которой распространяются звуковые волны в пустотелом коробчатом канале (волноводе) распространения звука. Обеспечение высокой герметизации и звукоизоляции пустотелых сечений коробчатых каналов связано, однако, с ухудшением коррозионной стойкости и долговечности кузова автомобиля в процессе его эксплуатации.
Известна конструкция акустической заглушки в виде термопластичного полимера закрытоячеистой структуры, представленная в международном патенте на изобретение WO 01/92063 А1 - [3], фирмы Rieter Automotive International AG. Указанная акустическая заглушка устанавливается в замкнутых пустотелых сечениях силовых элементов каркаса кузова и эффективно заграждает передачу звуковых волн, распространяемых в каналах пустотелых силовых элементов кузова, в обитаемое пространство пассажирского салона автомобиля, что, в конечном итоге, повышает акустический комфорт в салоне. Однако применение данной конструкции связано с естественным ухудшением коррозионной стойкости кузова в зонах пустотелых коробчатых элементов, ограниченных акустическими заглушками, вследствие возможного накопления в них конденсата.
Известен конструктивный элемент из пенопласта для звукоизоляции полостей, описание которого приведено в патенте Российской Федерации на изобретение 2155689 - [4]. Данный пористый легкодеформируемый пенопластовый элемент для звукоизоляции полостей в сжатом состоянии ваккуумирован и установлен герметично в замкнутой оболочке из воздухонепроницаемой пленки для обеспечения его малых габаритов и последующего свободного ввода в полость пустотелого элемента, выполнен с возможностью дальнейшего расширения его объемных габаритов с получением формы, ограниченной, по меньшей мере, двумя стенками полости, после ввода в нее путем открывания (разрыва, прокалывания) пленки при доступе воздуха. В результате своих упругих пружинящих свойств, в частности, используемого полиуретанового мягкого пенопласта, и, по меньшей мере, одного тяжелого слоя, состоящего из полиуретанового хлопьевидного комбинированного пенопласта, данный элемент перекрывает проходное сечение пустотелого канала передачи звука, обеспечивая определенный звукоизолирующий эффект.
Известно устройство акустической изоляции, устанавливаемой в трубчатую деталь, конструкция которого представлена в [5] - заявке на изобретение Российской Федерации, регистрационный номер заявки 2003120053/11, дата публикации 2004.12.20, заявитель - ЛЕ ЖУЭН ФРАНСЭ. Заявляемое устройство содержит материал, способный к расширению тепловым путем, для формирования пены, способной заполнить поперечное сечение внутреннего отверстия трубчатой детали и кронштейн со средством удержания и крепления материала на участке стенки данной детали. Материал сформирован в виде отрезка, имеющего две основные параллельные друг другу стороны и проходящего главным образом вдоль основной плоскости от одного участка стенки в направлении диаметрально противоположного участка этой стенки. Указанный поддающийся расширению при тепловом воздействии материал представляет собой поддающийся вулканизации синтетический каучук типа бутила, галогенизированного бутила или нитрила, в который добавлено вспенивающее вещество для формирования мастики, причем количество этого вспенивающего вещества представляет собой функцию желаемой степени расширения. Недостатком данного технического решения, как и других вышеуказанных известных конструкций транспортных средств, пассажирский салон (кабина) которых обладает улучшенной звукоизоляцией, у которых проблема повышения звукоизоляции полостей полых силовых элементов кузова решается применением герметичных изолирующих заглушек, конструкции которых представлены в [1]-[4], является малоэффективный или совсем неэффективный отвод конденсата (влаги), накапливающегося в образованных замкнутых локальных полостях, в частности участков порогов пола кузова, ограниченных зонами установки данных заглушек, что, в конечном итоге, может уменьшать коррозионную стойкость и долговечность транспортного средства в процессе его эксплуатации. При этом при наличии сквозных, незакрытых технологическими пробками, отверстий в стенках порогов кузова, на участках, ограниченных заглушками, выполняющих непосредственную функцию слива краски в технологическом процессе окраски (после окунания кузова в окрасочной камере) и последующей сушки кузова, существенно усиливается передача шумовой энергии через указанные технологические отверстия в пустотелые коробчатые элементы кузова из зашумленной зоны пространства под полом кузова (шумовая энергия, передающаяся из моторного отсека, шум, генерируемый шинами, шум трансмиссионных агрегатов, шум системы выпуска отработавших газов) и далее - непосредственно в пространство салона автомобиля через указанные отверстия (незакрытые отверстия в стенках порогов кузова выполняют роль шумопередающих каналов из пространства под полом кузова в пространство пассажирского салона).
Предлагаемое техническое решение позволяет устранить указанные выше недостатки.
Согласно заявляемому техническому решению на отдельных участках нижних (донных) и верхних стенок коробчатых пустотелых сечений порогов пола кузова, ограниченных по длине установленными в них акустическими заглушками, выполняющими дополнительные звукоизолирующие функции для замкнутого воздушного пространства салона легкового автомобиля за счет введения ими разделяющего изолирующего воздействия в сечениях воздушных звукопроводящих элементов, соединяющих обитаемое воздушное пространство салона с зашумленными полостями моторного отсека и багажного отделения, в стенках пустотелых сечений порогов кузова выполняются дренажные и перепускные отверстия, при этом к перепускному отверстию присоединен перепускной патрубок в виде трубки цилиндрической прямой или изогнутой формы, с выводом открытого входного среза патрубка в зоны коробчатой пустотелой полости порога пола, отстоящие на расстоянии кратном 1/4L, от торцев акустических заглушек, где L - длина полости, ограниченная указанными торцами, на расстоянии кратном 1/4В, от продольных стенок коробчатой пустотелой полости, где В - ширина полости, ограниченной указанными продольными стенками, а также на расстоянии, кратном 1/4Н, от верхней и нижней стенок коробчатой пустотелой полости, где H - высота указанной полости. В стенке перепускного патрубка, посредине его длины, выполнены демпфирующие отверстия перфорации с соотношением площади отверстий перфорации патрубка к площади поперечного сечения патрубка, равным 0.01...0.08. Ось дренажного отверстия, в свою очередь, проходит через зону, отстоящую на расстоянии, кратном 1/4L и 1/4В. Такое конструктивное исполнение коробчатой пустотелой полости порога пола кузова, ограниченной по длине акустическими заглушками, с отдельными участками, сообщающимися с одной стороны с открытой окружающей средой (пространством под полом кузова), а с другой стороны - с пространством пассажирского салона легкового автомобиля, обеспечивает эффективный вывод (эжектирующий отсос) образующейся в процессе эксплуатации автомобиля влаги из замкнутых (заглушками) участков полостей коробчатых сечений порогов за счет возникающего перепада давлений воздушной среды в зонах между внутренним воздушным пространством салона (включая воздушные полости порогов) и внешней поверхностью зоны стенки кузова, под порогами (т.е. образуемого перепада давлений, обусловленного избыточным давлением воздуха в пространстве салона кузова и образующимся разрежением, формируемым с внешней стороны нижней стенки порога пола кузова движущегося транспортного средства). При этом за счет применения удлиненного по конструкции трубчатого перепускного патрубка реализуется дополнительный звукозаграждающий волновой элемент ослабления звуковой связи, обладающий более высокой звукоизоляцией в области низких звуковых частот, по сравнению, например, с «тонким» (без формирования трубчатого канала) отверстием такой волновой связи, выполняемым в виде сквозного отверстия в стенке донной части порога кузова, слабо заграждающей интенсивную передачу низко- и среднечастотной звуковой энергии через такой «тонкий» звукопередающий элемент волновой связи из зашумленной зоны пространства под полом кузова (шумовая энергия, передающаяся из моторного отсека, шум, генерируемый шинами, шум трансмиссионных агрегатов, шум системы выпуска отработавших газов) в обитаемое водителем и пассажирами пространство салона (кабину) автомобиля. Выполнение в стенке трубчатого перепускного патрубка демпфирующих отверстий перфораций, через которые происходит продавливание и засасывание воздуха в процессе резонансных колебаний воздушного столба, находящегося в полости патрубка, обеспечит процесс демпфирования резонансных колебаний вследствие трения колеблющегося в указанной полости воздуха о стенки (периметр) отверстий перфорации перепускного патрубка. Соответствующее взаимное несоосное расположение осей дренажного отверстия и открытого среза перепускного патрубка в зонах 1/2 (1/4)L, 1/2 (1/4)В и 1/2 (1/4)Н исключит как прямую лучевую передачу высокочастотных звуковых волн из зашумленного пространства под полом кузова в обитаемое пространство салона (кабины) транспортного средства, так и дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога (расширительную резонаторную камеру) на низших собственных четных (ввиду того, что узлы низшей четной 2-ой собственной воздушной моды полости отмеченной камеры локализируются в 1/2 и 3/4 длин характерных размеров ограниченного фрагмента пола (L, B, H), а узел 1-ой и 3-ей собственных нечетных мод локализируется в 1/2 длины характерного размера полости (L, B, H)) собственных акустических модах колебаний воздушного объема V, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова длиной L.
Сущность изобретения поясняется на чертежах.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого в качестве изобретения транспортного средства, в частности легкового автомобиля, содержащего силовой каркас кузова, в коробчатых элементах которого применены акустические заглушки, в стенках которых (коробчатых элементов, ограниченных акустическими заглушками) выполнены дренажные и перепускные отверстия, а в полость коробчатого элемента выведен перепускной патрубок с демпфирующими отверстиями перфорации, присоединенный к перепускному отверстию.
На фиг.2 представлена схема продольного сечения фрагмента полого участка пустотелого силового элемента кузова (в частности, участка порога пола кузова), герметично ограниченного на концах двумя торцевыми акустическими заглушками, содержащего в стенке с внешней стороны порога пола (со стороны дорожного покрытия) сквозное эжектирующее дренажное отверстие, выполненное в виде локальной отогнутой щелевой просечки стенки порога кузова, а с внутренней стороны порога пола (со стороны пассажирского салона) - от его верхней стенки, находящейся в пространстве пассажирского салона автомобиля, во внутреннее пространство пустотелой полости порога пола кузова выведен перепускной патрубок в виде трубки прямой цилиндрической формы с демпфирующими отверстиями перфорации, повышающий звукоизоляцию канала связи от зашумленного пространства под полом кузова легкового автомобиля, при этом оси дренажного отверстия и открытого среза трубчатого перепускного патрубка расположены от торцевых стенок коробчатой пустотелой полости в зонах 1/2L и 1/4L, где L - длина полости, ограниченная торцами акустических заглушек, а открытый срез трубчатого перепускного патрубка, кроме этого, установлен от верхней стенки порога пола в зоне 1/2Н, где Н - высота пустотелой полости порога пола. Такое взаимное расположение указанных осей исключит как прямую лучевую передачу высокочастотных звуковых волн из зашумленного пространства под полом кузова в обитаемое пространство салона (кабины) транспортного средства, так и дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога на низших собственных продольных и повысотных акустических модах колебаний воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова. Выполнение в стенке перепускного патрубка демпфирующих отверстий перфораций позволит снизить резонансные колебания воздушного столба в полости патрубка и, соответственно, исключить усиление передачи звуковой энергии на собственных частотах колебаний указанного воздушного столба из замкнутой полости порожка кузова в пространство салона легкового автомобиля.
На фиг.3 представлена схема поперечного сечения фрагмента полого участка пустотелого силового элемента кузова (в частности, участка порога пола кузова), герметично ограниченного на концах двумя торцевыми акустическими заглушками, содержащего в стенке с внешней стороны порога пола (со стороны дорожного покрытия) сквозное эжектирующее дренажное отверстие, выполненное в виде локальной отогнутой щелевой просечки стенки порога кузова, а с внутренней стороны порога пола (со стороны пассажирского салона) - от его верхней стенки, находящейся в пространстве пассажирского салона автомобиля, во внутреннее пространство пустотелой полости порога пола кузова выведен перепускной патрубок в виде трубки прямой цилиндрической формы с демпфирующими отверстиями перфорации, повышающий звукоизоляцию канала связи от зашумленного пространства под полом кузова легкового автомобиля, при этом оси дренажного отверстия и открытого среза трубчатого перепускного патрубка расположены в зоне 1/2В, где В - ширина полости, ограниченной ее продольными стенками. Такое взаимное расположение указанных осей дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога на низших собственных продольных и нечетных поперечных акустических модах колебаний воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова. Выполнение в стенке перепускного патрубка демпфирующих отверстий перфораций позволит снизить резонансные колебания воздушного столба в полости патрубка и, соответственно, исключить усиление передачи звуковой энергии на собственных частотах колебаний указанного воздушного столба из замкнутой полости порожка кузова в пространство салона легкового автомобиля.
На фиг.4 представлена схема продольного сечения фрагмента полого участка пустотелого силового элемента кузова (в частности, участка порога пола кузова), герметично ограниченного на концах двумя торцевыми акустическими заглушками, содержащего в стенке с внешней стороны порога пола (со стороны дорожного покрытия) сквозное эжектирующее дренажное отверстие, выполненное в виде локальной отогнутой щелевой просечки стенки порога кузова, а с внутренней стороны порога пола (со стороны пассажирского салона) - от его верхней стенки, находящейся в пространстве пассажирского салона автомобиля, во внутреннее пространство пустотелой полости порога пола кузова выведен перепускной патрубок в виде трубки изогнутой цилиндрической формы с демпфирующими отверстиями перфорации, повышающий звукоизоляцию канала связи от зашумленного пространства под полом кузова легкового автомобиля, при этом оси дренажного отверстия и открытого среза трубчатого перепускного патрубка расположены от торцевых стенок коробчатой пустотелой полости в зонах 1/2L и 1/4L, где L - длина полости, ограниченная торцами акустических заглушек, а открытый срез трубчатого перепускного патрубка, кроме этого, установлен от верхней стенки порога пола в зоне 1/2Н, где Н - высота пустотелой полости порога пола. Такое взаимное расположение указанных осей исключит как прямую лучевую передачу высокочастотных звуковых волн из зашумленного пространства под полом кузова в обитаемое пространство салона (кабины) транспортного средства, так и дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога на низших собственных продольных и повысотных акустических модах колебаний воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова. Выполнение в стенке перепускного патрубка демпфирующих отверстий перфораций позволит снизить резонансные колебания воздушного столба в полости патрубка и, соответственно, исключить усиление передачи звуковой энергии на собственных частотах колебаний указанного воздушного столба из замкнутой полости порожка кузова в пространство салона легкового автомобиля.
На фиг.5 представлена схема поперечного сечения фрагмента полого участка пустотелого силового элемента кузова (в частности, участка порога пола кузова), герметично ограниченного на концах двумя торцевыми акустическими заглушками, содержащего в стенке с внешней стороны порога пола (со стороны дорожного покрытия) сквозное эжектирующее дренажное отверстие, выполненное в виде локальной отогнутой щелевой просечки стенки порога кузова, а с внутренней стороны порога пола (со стороны пассажирского салона) - от его верхней стенки, находящейся в пространстве пассажирского салона автомобиля, во внутреннее пространство пустотелой полости порога пола кузова выведен перепускной патрубок в виде трубки изогнутой цилиндрической формы, с демпфирующими отверстиями перфорации, повышающий звукоизоляцию канала связи от зашумленного пространства под полом кузова легкового автомобиля, при этом оси дренажного отверстия и открытого среза трубчатого перепускного патрубка расположены в зоне 1/2В, где В - ширина полости, ограниченной ее продольными стенками. Такое взаимное расположение указанных осей дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога на низших собственных продольных и нечетных поперечных акустических модах колебаний воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова. Выполнение в стенке перепускного патрубка демпфирующих отверстий перфораций позволит снизить резонансные колебания воздушного столба в полости патрубка и, соответственно, исключить усиление передачи звуковой энергии на собственных частотах колебаний указанного воздушного столба из замкнутой полости порожка кузова в пространство салона легкового автомобиля.
Позициями на фиг.1-5 обозначены:
1 - кузов транспортного средства (легковой автомобиль), содержащий коробчатые сечения силового каркаса;
2 - салон автомобиля;
3 - багажное отделение автомобиля;
4 - моторный отсек;
5 - сечение коробчатого пустотелого силового элемента порога кузова;
6 - нижняя внешняя (донная) стенка порога кузова (со стороны дорожного покрытия);
7 - верхняя внутренняя стенка порога кузова (со стороны пассажирского салона);
8 - акустическая заглушка;
9 - перепускное отверстие порога кузова (со стороны пассажирского салона);
10 - дренажное эжектирующее отверстие порога кузова (со стороны дорожного покрытия);
11 - трубчатый перепускной патрубок;
12 - открытый входной срез трубчатого перепускного патрубка;
13 - демпфирующее отверстие перфорации.
- избыточное давление воздуха в пространстве пассажирского салона (кабины) кузова легкового автомобиля;
- разрежение (пониженное давление), образуемое под поверхностью стенки пола кузова в зоне внешней стороны донной стенки пола (порога) кузова движущегося транспортного средства (легкового автомобиля).
L - длина воздушной полости внутри пустотелого коробчатого силового элемента порога пола кузова, ограниченной на концах торцами установленных акустических заглушек;
В - ширина воздушной полости, образуемой продольными противолежащими стенками пустотелого коробчатого силового элемента порога пола кузова, ограниченной торцами установленных акустических заглушек (средний размер, определяемый по длине L);
Н - высота воздушной полости, образуемой нижней и верхней противолежащими стенками пустотелого коробчатого силового элемента порога пола кузова, ограниченного торцами установленных акустических заглушек (средний размер, определяемый по длине L);
К - длина трубчатого перепускного патрубка.
На отдельных участках верхних стенок 7 коробчатых пустотелых сечений порогов пола кузова 5 ограниченной длины L, содержащих на концах герметизирующие акустические заглушки 8, устанавливаются перепускные патрубки 11, присоединенные к перепускному отверстию 9, выполненные в виде трубок прямой или изогнутой цилиндрической формы, с одновременным выполнением на участках нижних внешних (донных) стенок 6 коробчатых пустотелых сечений порогов пола кузова 5 сквозных эжектирующих дренажных отверстий 10. Такое конструктивное исполнение транспортного средства, содержащего в коробчатых силовых элементах кузова (порога пола) «удлиненные» трубчатые перепускные патрубки, обеспечивает эффективный вывод (отсос) образующейся влаги (конденсата) из замкнутых полостей коробчатых сечений порогов пола кузова, ограниченных на концах акустическими пробками, за счет возникающего перепада давлений между воздушной средой в пространстве салона и внешней воздушной средой в зоне вне кузова, непосредственно у стенок 6, под порогами пола (т.е. вследствие образованного перепада давлений, обусловленного избыточным давлением в пространстве салона кузова - на фиг.2-5 обозначено знаком «+», и образуемым разрежением с внешней стороны стенки пола кузова 6, со стороны дорожного покрытия в зоне нижней стенки порога - на фиг.2-5 обозначено знаком «-») движущегося транспортного средства. При этом обеспечивается высокая звукоизоляция пространства салона кузова за счет существенного ослабления процесса передачи звука перепускным патрубком 11 через пустотелые коробчатые силовые элементы кузова в пространство пассажирского салона (кабины) как со стороны моторного отсека и багажного отделения за счет применения акустических пробок, так и со стороны зашумленного пространства под полом кузова, при применении удлиненных перепускных патрубков 11, ограниченных сквозными отверстиями 9 и 12 (с большей массой колеблющегося воздушного столба в трубчатом патрубке), т.е. обеспечивающего реализацию инерционного волнового заграждающего элемента звуковой связи с более высокой звукоизоляцией, что создает, в конечном итоге, меньшую передачу звуковой энергии в обитаемое пространство салона (кабины) через такой элемент волновой связи из зашумленной зоны пространства под полом кузова. Предпочтительней, из-за существенного повышения звукоизолирующего эффекта, связанного с исключением возбуждения и/или передачи возбужденных низших собственных продольных, поперечных и повысотных мод воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова, конструктивное исполнение пустотелого силового элемента кузова (его участка, ограниченного акустическими заглушками) с расположением в разных плоскостях осей дренажного отверстия и открытых срезов перепускных патрубков во внутренней полости объема пустотелого участка исключит как прямую лучевую передачу высокочастотных звуковых волн из зашумленного пространства под полом кузова в обитаемое пространство салона (кабины) транспортного средства, так и дополнительно ослабит резонансную передачу звука через ограниченную объемную воздушную полость порога (расширительную резонаторную камеру) на низших собственных четных (ввиду того, что узлы низших четных собственных воздушных мод полости отмеченной камеры (второй собственной моды) локализируются в 1/4 и 3/4 длин L характерных размеров ограниченного фрагмента пола (L, B, H), а узлы низших собственных нечетных мод (первой и третьей собственной моды) локализируются в 1/2 длины L характерного размера полости (L, B, H)) собственных акустических модах колебаний воздушного объема, сосредоточенного в ограниченной воздушной коробчатой полости порога кузова длиной L.
При использовании конструкции вентилируемой полости ограниченного участка полого сечения силового элемента кузова (порога кузова) с помощью сообщенных каналов связи пространств пассажирского салона и под днищем (полом) кузова (т.е. с окружающей средой) в виде гладких трубок, открытых с обеих концов (перепускной патрубок 11), возможен процесс генерирования этими трубками (патрубками 11) высокочастотного свиста на их (патрубков) собственных частотах колебаний вследствие возникновения в них (патрубках) динамического возбуждения проходящим воздухом. В таких трубчатых патрубках, открытых с обеих сторон, в процессе движения в них воздуха возникают (возбуждаются) соответствующие резонансные колебания на частотах fc=nc/2k, Гц, где
fc - собственная частота колебаний, с-1;
n - 1, 2, 3 - числа натурального ряда, определяющие кратные значения частот собственных колебаний (обертонов);
с - скорость звука, м/с;
k - длина трубчатого перепускного патрубка, м.
Согласно заявляемому техническому решению в зонах формирования максимумов звукового давления на первой собственной моде (n=1) трубчатого перепускного патрубка, открытого с обеих концов, являющейся наиболее интенсивной резонирующей модой, локализирующихся посредине длины перепускного патрубка, выполнены демпфирующие отверстия перфорации 13, через которые происходит продавливание и засасывание воздуха в процессе резонансных колебаний воздушного столба, находящегося в полости патрубка, что, соответственно, вызывает процесс демпфирования резонансных колебаний вследствие трения колеблющегося в перепускном патрубке воздуха о стенки (периметр) отверстий перфорации 13 перепускного патрубка 11, т.е. происходит преобразование (рассеивание) колебательной энергии воздуха в перепускном патрубке в тепловую энергию вследствие возникающих фрикционных потерь, что и обеспечивает акустический эффект, связанный с исключением усиления передачи звуковой энергии на собственных частотах колебаний воздушного столба в полости перепускного патрубка из замкнутой полости порожка кузова в пространство салона легкового автомобиля. Как показывают эксперименты, соотношение площади отверстий перфорации стенки перепускного патрубка к площади поперечного сечения перепускного патрубка составляет при этом Fотв.=0.01...0.08Fтр.,
где Fотв. - общая площадь демпфирующих отверстий перфорации перепускного патрубка;
Fтр. - площадь поперечного сечения перепускного патрубка.
Данное соотношение площадей обеспечивает приемлемое демпфирование и достаточный шумозаглушающий эффект. Если отверстия перфорации малы (т.е. находятся ниже предела 0.01) - демпфирование резонансных колебаний слабое, если велики (т.е. находятся больше значения 0.08) - то, по сути, происходит укорочение длины перепускного патрубка вдвое, что влечет падение звукозаглушающего эффекта из-за более короткого перепускного патрубка, в котором заключена меньшая (легковозбудимая) колеблющаяся масса воздуха и, соответственно, растет амплитуда ее колебаний. В этом случае нежелательно усиливается передача звуковой энергии из полости порожка кузова в полость пассажирского салона легкового автомобиля.
1. Транспортное средство, в частности легковой автомобиль, содержащее силовые коробчатые элементы кузова, внутри полостей которых локально размещены герметизирующие звукоизолирующие элементы в виде акустических заглушек, перекрывающих проходные сечения полостей с образованием ограниченных длин пустотелых силовых элементов в виде конечных длин акустических волноводов, отличающееся тем, что в стенках отдельных ограниченных длин участков пустотелых элементов, отделяемых/образуемых торцами акустических заглушек, в частности в полостях порогов пола кузова, граничащих с пространством пассажирского салона и внешней, окружающей кузов транспортного средства средой, выполнены сквозные дренажные отверстия и трубчатые перепускные патрубки, при этом в стенке перепускного патрубка посредине его длины выполнены демпфирующие отверстия перфорации с соотношением площади отверстий перфорации трубчатого перепускного патрубка к площади поперечного сечения патрубка, равным 0,01...0,08, а оси дренажных отверстий и/или открытых входных срезов трубчатых перепускных патрубков расположены от торцевых стенок коробчатой пустотелой полости в зонах, отстоящих на расстоянии, кратном 1/4L, где L - длина полости, ограниченная торцами акустических заглушек.
2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оси дренажных отверстий и/или открытых входных срезов трубчатых перепускных патрубков расположены в зонах, отстоящих на расстоянии, кратном 1/4В, от продольных стенок коробчатой пустотелой полости, где В - ширина полости, ограниченной указанными продольными стенками.
3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оси открытых входных срезов трубчатых перепускных патрубков расположены в зонах, отстоящих на расстоянии, кратном 1/4Н, от верхней и нижней стенок коробчатой пустотелой полости, где Н - высота полости, ограниченной указанными стенками.
4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что проекции центров отверстий или открытых срезов трубчатых элементов на нижнюю стенку коробчатого сечения размещены со смещением между собой.
5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что трубчатый перепускной патрубок имеет форму прямого цилиндра.
6. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что трубчатый перепускной патрубок имеет форму изогнутого цилиндра.
