Транспортное средство

Изобретение относится к области машиностроения. Силовой каркас кузова транспортного средства содержит многочисленные пустотелые коробчатые элементы (пороги, усилители, лонжероны, стойки), выполненные из тонколистовых металлических формованных панелей, по крайней мере, в одном из которых смонтирована, по крайней мере, одна термоакустическая пробка, содержащая в своем составе несущую звукопрозрачную оболочку, заполненную пористым звукопоглощающим веществом. Пористое звукопоглощающее вещество представлено обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных или различных типов и марок пористых звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенными из исходного утилизируемого сырья. Достигается повышение шумопонижающей эффективности и повышение экологических свойств. 17 з.п. ф-лы, 46 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, представляет собой конструкцию колесного транспортного средства, силовой каркас кузова которого содержит многочисленные пустотелые коробчатые элементы (пороги, усилители, лонжероны, стойки), образованные одной или несколькими формованными тонколистовыми металлическими панелями и образующие разветвленную пространственную структуру сообщающихся между собой волноводных (звукопередающих) каналов.

Указанные волноводные каналы способны транспортировать звуковую энергию из зашумленных пространств (моторного отсека, подднищевой зоны кузова, багажного отделения) в обитаемое водителем и пассажирами пространство пассажирского помещения (кабины водителя) транспортного средства (ТС) через содержащиеся в них незакрытые (или звукопрозрачно перекрытые) многочисленные технологические и функциональные коммуникационные звукопередающиеся каналы (отверстия). Это существенно затрудняет обеспечение требуемого приемлемо высокого акустического комфорта водителю и пассажирам. В связи с этим, такие шумопередающие каналы, содержащиеся в конструктивных элементов кузова, нуждаются в применении тех или иных дополнительных шумозаградительных предград звукопоглощающего и/или звукоизолирующего типа [1, 2, 3, 4].

[1] М.И.Фесина, А.В.Краснов, Л.Н.Горина, Л.А.Паньков. Автомобильные акустические материалы. Проектирование и исследование низкошумных конструкций автотранспортных средств. Монография (в двух частях), часть 1 - 304 с., часть 2 - 352 с., Тольяттинский государственный университет, г.Тольятти, 2010.

[2] М.И.Фесина, А.В.Краснов, Л.Н.Горина, А.А.Шарыпов, С.А.Рекунов. Об одном из путей снижения воздушной передачи звуковой энергии в пассажирское помещение легкового автомобиля. «Безопасность в техносфере», 2010, №4, с.17…25.

[3] М.И.Фесина, А.В.Краснов, Л.Н.Горина. Результаты лабораторно - стендовых исследований путей заграждения воздушной передачи звуковой энергии через коммуникационные элементы кузова легкового автомобиля. «Вектор науки ТГУ», №3 (13), 2010, с.74…78.

[4] М.И.Фесина, А.В.Краснов, А.А.Шарыпов. Результаты стендовых и дорожных исследований путей улучшения акустического комфорта в пассажирском помещении легкового автомобиля. «Вектор науки ТГУ», №4 (14), 2010, с.68…73.

Используемые в конструкциях современных ТС (в частности, легковых автомобилей) такого типа шумозаградительные преграды, помещаемые в полости пустотелых коробчатых элементов кузова (пороги, стойки, лонжероны, усилители), получили название «термоакустических пробок». Данное терминологическое название вызвано их комплексным многоцелевым (многофункциональным) герметизирующим воздействием, направленным на улучшение в пассажирском помещении (кабине водителя) ТС как акустического, так и температурного комфорта. Наиболее широкое распространение получили конструкции термоакустических пробок каркасного типа, содержащие активную часть из вспенивающегося соединения (например, на основе сополимера этилена с винилацетатом) и пассивную часть в виде жесткого несущего каркаса объемной конструкции (изготовленного, например, из полиамида, методом литья под давлением).

Для неподвижной установки термоакустических пробок в заданных локальных зонах коробчатых элементов силового каркаса кузова используются различные крепежные элементы типа скоб, приварных штырей, механических застежек или липкой клеевой ленты. В отдельных случаях, в коробчатых пустотелых элементах кузова образуют периметрический воздушный зазор в виде вентиляционного и/или дренажного каналов (около 3…5 мм) между контурами сечения полости и внешним контуром термоакустической пробки. Это позволяет осуществлять целенаправленную эвакуацию накапливающихся технологических жидкостей, применяемых в процессе производства кузова (мойки, окраски) из скрытых зон коробчатых полостей кузова автомобиля, или устранять возможное накопление влаги в процессе эксплуатации автомобиля за счет ее принудительного эжектирующего отсоса из полостей коробчатых элементов кузова при движении ТС с высокими скоростями.

Степень объемного расширения (экспандирования) активной части термоакустической пробки в процессе технологического вспенивания и последующего затвердевания образующейся полимерной структуры, как правило, колеблется от 40 до 1000%. Плотности вспенивающихся структур материалов термоакустических пробок находятся в диапазоне 30…640 кг/м3. Материалы удельной плотностью 30…35 кг/м3 используются исключительно для целей увеличения звукоизоляции по ослаблению передачи воздушного шума (с попутным положительным герметизирующим термоизоляционным эффектом). Вспенивающиеся материалы удельной плотностью 80…300 кг/м3 наряду со звукоизоляционной (термоизоляционной) функцией выполняют дополнительное увеличение изгибной жесткости коробчатого силового элемента, благоприятно влияющего на долговечностные и виброакустические характеристики кузова (ослабление резонансной вибрационной составляющей структурного шумового излучения). Диапазон удельных плотностей вспенивающихся полимерных материалов 300…650 кг/м3 относится уже к энергопоглощающим ударопрочным пенам, используемым в целях улучшения параметров пассивной безопасности ТС. Вспененные структуры такого типа полимерных материалов высокой плотности производят при этом и другие сопутствующие функциональные улучшения, связанные как с звукоизоляционными, так и жесткостными, прочностными (вибрационными, деформационными) характеристиками кузова ТС.

Полимерные материалы активной части термоакустических пробок могут быть представлены различными структурными и химическими составами: двухкомпонентными полиуретановыми соединениями, вспененными соединениями на основе каучука высокотемпературной химической активности или их смесями с волокнами, пакетированными вакуумированными элементами, содержащими упругие саморасширяющееся соединения на основе вспененного вещества, и т.д. Известным примером может являться двухкомпонентное соединение «Betafoam», которое содержит компонент А - полимер MDI (дифенилметан диизоцианат или полимерный изоционат) или изоцианат преполимер, и компонент В - смесь полиола и водо/аминкатализатора, а также включает реактивные компоненты для формирования необходимой твердости, образуемой структуры термоакустической пробки. Использование подобных ужесточающих (упрочняющих) структурных составов полимерных материалов позволяет увеличивать изгибную (на 93…368%) и крутильную (18…175%) жесткость пустотелых каркасных элементов кузова, в которые устанавливаются такого типа многофункциональные термоакустические пробки вспененного типа.

Разнообразные конструктивно-технологические исполнения термоакустических пробок каркасного типа в виде обособленных (локальных) закладных элементов, устанавливаемых в процессе технологических операций сварки кузова ТС (легкового автомобиля), вспенивающихся в заданных зонах замкнутых полостей, с полным перекрытием их сечений в процессе последующего температурного нагрева (при типичной высокотемпературной технологической операции сушки кузова после его окраски) известны, в частности, из следующих патентных документов:

- европейского патента на изобретение ЕР 1172200, опубликованного 16.01.2002 г.;

- европейского патента на изобретение ЕР 1932648, опубликованного 18.06.2008 г.;

- международной заявки на изобретение WO 2009/036784, опубликованной 26.03.2009 г.;

- международной заявки на изобретение WO 93/11001, опубликованной 10.06.1993 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2155689, опубликованного 10.09.2000 г.;

- международной заявки на изобретение WO 01/92063, опубликованной 06.12.2001 г.;

- патента Германии на изобретение DE 4227393, опубликованного 04.03.1993 г.;

- патента Японии на изобретение JP 6032249, опубликованного 08.02.1994 г.;

- международного патента на изобретение WO 9525005, опубликованного 21.09.1995 г.;

- патента США на изобретение US 5755486, опубликованного 26.05.1998 г.;

- патента Германии на изобретение DE 19856255, опубликованного 20.01.2000 г.;

- европейского патента на изобретение ЕР 1378399, опубликованного 07.01.2004 г.;

- патента США на изобретение US 7077461, опубликованного 02.12.2004 г.;

- патента Японии на изобретение JP 6032249, опубликованного 08.02.1994 г.

Известны также технические приемы (технические устройства) ослабления передачи шумового излучения в пространство пассажирского помещения (кабину водителя) ТС, осуществляемого через открытые дренажные отверстия пустотелых коробчатых элементов (порогов кузова), путем их преобразования в соответствующие трубчатые каналы улучшенной звукоизоляции, интегрированные в образованные соответствующим образом замкнутые тупиковые волноводные полости, ограниченные концевыми участками термоакустических пробок как это, в частности, представлено в известных технических решениях патентов на изобретения:

- патента РФ на изобретение RU 2301170, опубликованного 20.06.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2301171, опубликованного 20.06.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2302964, опубликованного 20.07.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2302965, опубликованного 20.07.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2302966, опубликованного 20.07.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2302967, опубликованного 20.07.2007 г.;

- патента РФ на изобретение RU 2304063, опубликованного 10.08.2007 г.

Использование подобного типа шумозаградительных преград в конструкциях пустотелых коробчатых элементов каркаса кузова ТС обеспечивает снижение передачи в пассажирское помещение (кабину водителя) ТС шума, пыли и вредных для здоровья человека газов из внешней среды. Для дополнительного увеличения эффективности звукоизоляции, обеспечиваемой использованием термоакустической пробки, ее конструкция может выполняться двухстенной. В этом случае реализуется дополнительный звукоизоляционный эффект, обеспечиваемый двухступенчатым процессом отражения звука, при скачкообразном изменении волнового сопротивления в процессе распространения звуковых волн в пустотелом волноводном коробчатом канале через такого типа двойную перегородку, содержащую промежуточную воздушную прослойку.

Существенным недостатком представленных известных технических решений является необходимость изготовления в составе конструкции «термоакустической пробки» закладных заградительных элементов строго заданной геометрической формы, которая определяется конкретными геометрическими размерами полости пустотелого коробчатого элемента кузова. Это в свою очередь вызывает необходимость изготовления и использования специальной технологической оснастки, что приводит к увеличению стоимости конструкции и длительности процесса подготовки производства новой модели ТС, затруднений по внесению конструктивных изменений на заключительных стадиях проектирования. В связи с этим возникает необходимость в разработках более простых и относительно дешевых конструкций термоакустических пробок, которые могут быть без существенных затруднений использованы в широком диапазоне форм и геометрических размеров коробчатых элементов кузова.

Одним из известных решений данной технической задачи может являться использование бескаркасных термоакустических пробок, представляющих собой жесткую структуру, жидкий раствор или хлопьевидное вещество, которые закладываются аналогичным образом в полости пустотелых коробчатых элементов кузова и в последующем вспениваются в технологическом процессе его окраски или сушки или же вспениваются непосредственно в процессе его введения. Габаритные размеры и геометрическая форма такого типа термоакустической пробки в этом случае определяются соответствующими геометрическими параметрами полости силового коробчатого элемента кузова ТС, в который он устанавливается. Для исключения засорения и выкрашивания пористой структуры термоакустической пробки входное отверстие, через которое производилось ее введение в полость пустотелого коробчатого элемента кузова, герметично закрывается плотной резиновой или полимерной пробкой. Подобные конструктивно-технологические концепции термоакустических пробок, применяемых в пустотелых силовых коробчатых элементах кузова ТС, известны из следующих патентных документов:

- патента РФ на изобретение RU 2155689, опубликованного 27.12.2006 г.;

- международного патента на изобретение WO 02/102624, опубликованного 14.06.2002 г.;

- международного патента на изобретение WO 03/085063, опубликованного 16.10.2003 г.;

- патента Японии на изобретение JP 55-159045, опубликованного 10.12.1980 г.;

- патента США на изобретение US 7597382, опубликованного 06.10.2009 г.;

- европейского патента на изобретение ЕР 1378399, опубликованного 07.01.2004 г.;

- патента Японии на изобретение JP 64-012976, опубликованного 24.01.1989 г.;

- европейского патента на изобретение ЕР 0775721, опубликованного 28.05.1997 г.;

- патента США на изобретение US 6040350, опубликованного 21.03.2000 г.;

- патента Франции на изобретение FR 2876643, опубликованного 21.04.2006 г.;

- патента Японии на изобретение JP 8030274, опубликованного 02.02.1996 г.

Недостатком технических решений, описанных в перечисленных патентах на изобретения, является невозможность обеспечения эвакуации конденсированной жидкости из участков пустотелых коробчатых элементов кузова, ограниченных термоакустическими пробками, ввиду беззазорного заполнения их полостей вспенивающимся пористым веществом. Другим существенным недостатком является большой расход вспенивающегося пористого вещества, обусловленный необходимостью обеспечения заданной толщины термоакустической пробки для достижения требуемых (определяемых техническим заданием на проектирование) звукоизолирующих свойств, и создание гарантированного герметичного перекрытия сечения пустотелого коробчатого элемента кузова.

Для исключения указанного недостатка в отдельных технических решениях известно использование интегрированных вспомогательных формообразующих элементов, обеспечивающих образование воздушных щелевых дренажных каналов в структуре термоакустической пробки, для возможной эвакуации конденсированной жидкости или формирования заданной геометрической формы термоакустической пробки из вспенивающегося пористого вещества. Подобные технические решения известны из следующих патентных документов:

- международного патента на изобретение WO 2009/003925, опубликованного 08.01.2009 г.;

- европейского патента на изобретение ЕР 1307356, опубликованного 07.05.2003 г.;

- патента США на изобретение US 5766719, опубликованного 16.06.1998 г.;

- патента США на изобретение US 5575526, опубликованного 19.11.1996 г.;

- патента США на изобретение US 6030701, опубликованного 29.02.2000 г.;

- заявки Японии на изобретение JP2007084015, опубликованной 05.04.2007 г.;

- патента Японии на изобретение JP7117728, опубликованного 09.05.1995 г.

Известны также частично вакуумированные пористые структуры термоакустических пробок, предварительно принудительно сжатые в малогабаритные брикеты, находящиеся в деформированном состоянии в тонкостенных полимерных или целлюлозных (толщиной слоя 0,3…1,5 мм) несущих оболочках, помещаемые (закрепляемые) в заданную пространственную зону пустотелого силового коробчатого элемента кузова и расширяющиеся при прокалывании (разрыве) их оболочек. В последующих технологических процессах окраски и сушки кузова ТС происходит активация компонентов термоакустической пробки, что вызывает их расширение, увеличение вязкости с соответствующим разрушением оболочки. После процесса полимеризации остатки несущей оболочки при необходимости могут быть удалены через технологические отверстия, содержащиеся в стенках панелей пустотелых силовых коробчатых элементов кузова. Известно использование неразрушаемых звукопрозрачных тонкостенных несущих оболочек (изготовленных, например, на основе поливинила, толщиной слоя 0,3…1,5 мм), обладающих небольшим коэффициентом расширения или же имеющих в своей структуре отверстия перфорации. В процессе сборки кузова такого типа несущая оболочка вводится через технологическое отверстие в пустотелый коробчатый элемент силового каркаса кузова таким образом, что ее впускное отверстие остается снаружи. После сборки ТС через технологическое отверстие в панели пустотелого коробчатого элемента в звукопрозрачную тонкостенную оболочку вводится полимерный состав вещества (к примеру, полиуретан плотностью 75…200 кг/м3), которое в течение технологических процессов окраски и сушки кузова ТС расширяется в объеме полости и заполняет ее, образуя тем самым термоакустическую пробку, по своим габаритным размерам и геометрической форме повторяющую контуры внутренней полости коробчатого элемента кузова.

Подобного типа концепции термоакустических пробок силового каркаса кузова ТС известны, в частности, из следующих патентов:

- патента Франции на изобретение FR 1418850, опубликованного 18.10.1965 г.;

- патента Франции на изобретение FR 2407116, опубликованного 23.10.1978 г.;

- патента Японии JP 63173611, опубликованного 18.07.1987 г.;

- международного патента на изобретение WO 01/96170, опубликованного 20.12.2001 г.

- патента США на изобретение US 7290828, опубликованного 06.11.2007 г.

В качестве прототипа выбрано техническое решение, описанное в патенте Франции на изобретение FR 2539693, опубликованном 27.07.1984 г. В описании патента представлена конструкция ТС, силовой каркас кузова которого содержит пустотелые коробчатые элементы, сформированные, по крайней мере, из двух тонколистовых формованных металлических панелей толщиной 0,7…1,0 мм, которые оборудованы соответствующими термоакустическими пробками, перекрывающими пути воздушной передачи шума в пространство пассажирского помещения (кабину водителя) ТС. Термоакустические пробки содержат в своем составе несущую полимерную оболочку (к примеру, на основе поливинила толщиной 0,3…0,4 мм), заполненную жестким или полужестким пористым звукопоглощающим материалом (к примеру, полиуретаном, плотностью 150 кг/м3), при этом геометрическая форма несущей полимерной оболочки идентична встречной геометрической форме полости заполняемого коробчатого силового элемента кузова ТС.

Недостатком представленного технического решения является недостаточно высокая звукоизолирующая эффективность термоакустической пробки, что вызвано неудовлетворительными (посредственными) звукопоглощающими свойствами используемого пористого звукопоглощающего материала и неудовлетворительными свойствами звукопрозрачности структуры материала несущей полимерной оболочки. Имеют место также неудовлетворительные стоимостные параметры и показатели экологической безопасности пористых звукопоглощающих материалов, используемых в составе структур термоакустических пробок, которые вызваны негативным воздействием их на окружающую среду. Это обусловлено «экологически грязными» технологическими процессами добычи исходного углеводородного сырья для последующего производства из него вспененных звукопоглощающих материалов, непосредственно при производстве из него активной части термоакустических пробок. Экологически грязной является также завершающая стадия их эксплуатации в составе ТС, с необходимостью их конечной утилизации по завершению жизненного цикла ТС. Известно, что возрастающие объемы добычи дорогостоящего исходного углеводородного (нефть, газ) сырья, используемого для последующего производства пористых звукопоглощающих материалов, с учетом невосполнимости этих сырьевых минеральных и углеводородных ресурсов, ведет к их неизбежному истощению, при сопутствующих осуществляемых технологических процессах загрязнения окружающей среды как при процессах его добычи, так и транспортировки и последующей технологической переработке. Значительной технической проблемой является, в частности, экологически опасная (экологически грязная) вторичная (повторная) рециклированная утилизационная переработка вспененных открытоячеистых звукопоглощающих материалов, к примеру пенополиуретанов, недопускающая их энергетической утилизации путем сжигания, характеризуемая также неудовлетворительной степенью пригодности (слабой восстребованностью) к технологиям вторичной переработки. Также имеет место сложность демонтажа и разделения адгезионно сопрягаемых материалов защитной звукопрозрачной оболочки, несущего закладного элемента и пористого звукопоглощающего вещества в составе структур термоакустических пробок, смонтированных в пустотелых силовых коробчатых элементах каркаса кузова ТС. Используемые традиционные технологические методы вторичной утилизационной рециклированной переработки акустических материалов, как правило, связаны со сложными химическими и технологическими процессами их расщепления, что приводит, в том числе, к вынужденным дополнительным финансовым затратам, а также вызывает побочное негативное загрязняющее воздействие на окружающую среду. Вторичная утилизационная рециклированная переработка продуктов фрагментации (фрагментов звукопоглощающих материалов, пористых вспененных или волокнистых полуфабрикатов, отдельных слоев и т.д.) в составе структур термоакустических пробок, проводимая, например, с целью извлечения электрической, тепловой и газовой энергии, скрытой в материалах органического происхождения, шлаках, содержащихся в продуктах фрагментации, требует применения весьма сложных и дорогостоящих технологий. Кроме того, сами продукты вторичной рециклированной утилизационной фрагментации термоакустических пробок, как правило, не являются однородными по своему структурному составу, что требует использования дополнительных технологических операций их разделения и затрудняет процесс такой переработки. В случае утилизации такого типа отходов путем их последующего захоронения в могильниках также повышаются материальные затраты из-за нехватки свободных мест для их захоронения, имеет место отторжение значительных свободных пространств, которые могли бы быть использованы с пользой для общества.

Технический результат, достигаемый реализацией заявляемого изобретения, заключается в заданном улучшении шумопонижающей эффективности, повышении экологических свойств и уменьшении себестоимости используемых устройств термоакустических пробок коробчатых пустотелых элементов каркаса кузова ТС, при применении в качестве состава исходного полуфабрикатного сырья для их изготовления продуктов вторичной рециклированной переработки пористых звукопоглощающих структур материалов деталей и узлов шумопоглощающих пакетов, демонтированных из состава ТС, завершивших свой жизненный цикл, либо аналогичного типа и состояния акустических покрытий (панелей, кожухов, экранов), демонтированных с разнообразного шумоактивного производственно-технологического или энергетического оборудования, подлежащего вторичной утилизационной переработке, либо производственно-технологических отходов и брака производства шумопонижающих деталей и узлов, содержащих пористые звукопоглощающие материалы, подлежащих вторичной утилизационной переработке. Это, в конечном итоге, влечет уменьшение расходов «нового» исходного сырья для производства звукопоглощающих материалов, расходуемого на изготовление «новых» шумопонижающих изделий (за счет соответствующей компенсационной замены их полуфабрикатными продуктами утилизационной переработки), а также обеспечивает соответствующие снижение загрязнения окружающей среды технологическими отходами производства и неиспользованными продуктами утилизации акустических материалов, применяемых в составе шумопоглощающих пакетов ТС и иных технических объектов.

В приведенном техническом описании заявляемого изобретения под термином «переработка» подразумевается проведение сбора, транспортировки, разборки, утилизации ТС и захоронение не утилизированных отходов.

Под термином «утилизация» подразумевается употребление отходов с пользой.

Под термином «отходы» подразумевается всякое вещество или предмет, в данном случае, например, деталь или узел ТС, завершившие свой жизненный цикл, которые владелец ТС выбрасывает, или намеревается выбросить, или они подлежат выбросу.

Под термином «рециклирование» подразумевается возвращение в производство материалов путем их последующей переработки. Рециклирование является одной из разновидностей утилизации (в отличие от других видов утилизации, связанных с повторным использованием деталей и узлов в том виде, как они есть, или после восстановления их работоспособности, а также связанных с выработкой энергии путем сжигания части отходов. Применение рециклированных материалов для изготовления ТС поощряется на международном уровне, в частности, действием Директивы Европейского Сообщества (Директива 2000/53/ЕС). При этом необходимо учитывать, что не должны ухудшаться характеристики компонентов (технических устройств), изготовленных из рециклированных материалов. Особое внимание уделяется вопросам маркировки деталей и узлов ТС, изготовленных из резины и пластмасс. С помощью системы маркировки могут приниматься решения о разделенной сортировке материалов, их последующей переработке или захоронению не утилизируемых материалов. Производители ТС, совместно с производителями компонентов (деталей, узлов) и производителями материалов для них, обязаны использовать стандарты кодового обозначения узлов и материалов и, в особенности, для идентификации тех деталей и материалов, которые пригодны для восстановления, рециклированной утилизации или энергетической утилизации.

Для достижения заявляемого технического результата в известной конструкции ТС, каркас кузова которого содержит коробчатые силовые пустотелые элементы, выполненные из тонколистовых металлических формованных панелей, оборудованные, по крайней мере, одной термоакустической пробкой, выполненной в виде несущей звукопрозрачной оболочки, заполненной обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных или различных типов и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов ТС, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них, при этом объем каждого из обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов находится в диапазоне Vф=6×(10-9…104) м3, а плотность набивки обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов в полости несущей звукопрозрачной оболочки составляет ρф=50…320 кг/м3.

В качестве состава исходного сырья для изготовления звукопоглощающего вещества термоакустических пробок могут использоваться обособленные дробленые звукопоглощающие фрагменты, полученные в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки технологических отходов и технологического брака производства волокнистых, вспененных открытоячеистых звукопоглощающих материалов и/или деталей из звукопоглощающих материалов, а также из соответствующих деталей (панелей, обивок, прокладок - из пористых звукопоглощающих материалов), отобранных для проведения вторичной рециклированной утилизационной переработки пакетов шумоизоляции разнообразных технических объектов, например, кузова ТС (кабины водителя, пассажирского помещения, моторного отсека, багажного отделения) АТС, завершивших свой жизненный цикл, демонтированных из состава шумопонижающих пакетов (комплектов) и подлежащих, в связи с этим, процессам утилизации, а также из аналогичного типа штатных шумопонижающих пакетов, применяемых и в других шумоактивных средствах транспорта (железнодорожного, авиационного, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники, и т.п.), агрегатов и систем энергетических установок (стационарные двигатели внутреннего сгорания, стационарные и передвижные компрессорные установки и т.п.), в строительных объектах (звукотеплоизоляционные волокнистые и/или вспененные открытоячеистые панели для стеновых футеровок, межэтажных перекрытий, лифтовых шахт, вентиляционных систем и т.п.). Их использование, в конечном итоге, влечет уменьшение расхода исходного сырья, предназначенного как для производства звукопоглощающих материалов, так и для изготовления «новых» шумопонижающих изделий (за счет соответствующей компенсационной замены их полуфабрикатными продуктами вторичной рециклированной утилизационной переработки). Это, в конечном итоге, уменьшает стоимость заявляемого устройства и обеспечивает снижение загрязнения окружающей среды образующимися отходами производства и неиспользованными продуктами утилизации акустических материалов, применяемых в составе шумопоглощающих пакетов ТС. Тем самым, это способствует улучшению экологических характеристик устройства, в том числе и за счет уменьшения количества звукопоглощающих веществ, подлежащих вынужденному захоронению (например, шумопонижающих пакетов в составе деталей ТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания.

Для упрощения технологических операций дробления/вырубки/нарезки и обеспечения заданного более точного дозирования по составу, весогабаритным параметрам и т.п. в качестве исходного полуфабрикатного сырья для изготовления звукопоглощающего вещества термоакустических пробок могут также использоваться «новые» обособленные дробленые звукопоглощающие фрагменты. Под термином «новые» подразумеваются вновь произведенные элементы из «нового» сырья, например из полуфабриката, преимущественно плосколистового типа (плоских листов или рулонов звукопоглощающего материала), а не из утилизируемых материалов и деталей. Также могут использоваться смеси задаваемых в определенных пропорциях дозированных сочетаний обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, полученных из рециклированных утилизационных материалов и деталей, в состав которой добавляется определенное количество «новых» обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов аналогичного типа, геометрической формы и габаритных размеров, изготовленных из «нового» исходного полуфабрикатного сырья производства пористых звукопоглощающих материалов, что при необходимости позволяет упрощать и целенаправленно гибко управлять конечными техническими параметрами образуемой смешанной массы (акустическими, весовыми, плотностными, жесткостными, эксплуатационными и т.п.), за счет введения в необходимых пропорциях заданной количественной и качественной дозированной добавки «новых» обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, с известными, находящимися в более узком поле допуска акустическими (зукопоглощающими) параметрами, улучшающих в той или иной требуемой мере указанные технические характеристики термоакустических пробок в целом.

Анализ научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из чертежей и следующего детального описания заявляемого устройства, где:

- на фиг.1(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, в коробчатых пустотелых силовых элементах (порогах и стойках) которого смонтировано восемь термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, полностью заполненные обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных типов звукопоглощающих материалов, на фиг.1(б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, (в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, образующую с внутренней поверхностью пустотелого коробчатого элемента каркаса кузова вентиляционный дренажный канал, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника, (ж) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, смещенную под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.2(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, в коробчатых пустотелых элементах (порогах и стойках) которого смонтировано семь термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, полностью заполненные обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных типов звукопоглощающих материалов, содержащими каркасный армирующий элемент из упругодеформируемого материала, на фиг.2(б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, (в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, образующую с внутренней поверхностью пустотелого коробчатого элемента каркаса кузова вентиляционный дренажный канал, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника, (ж) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами, смещенную под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.3(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, в коробчатых пустотелых элементах (порогах и стойках) которого посредством крепежных дистанционных элементов смонтировано девять термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, полностью заполненные обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных типов звукопоглощающих материалов, с примененным каркасным армирующим элементом из упругодеформируемого материала, на фиг.3 (б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством одного дистанционного крепежного элемента, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (ж) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, сориентированных под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.4(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, на внутренних поверхностях формообразующих панелей коробчатых пустотелых силовых элементов (порогах и стойках) которого посредством адгезионного слоя смонтировано девятнадцать термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, полностью заполненные обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных типов звукопоглощающих материалов, с примененным каркасным армирующим элементом из упруго-деформируемого материала, на фиг.4(б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б, в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством адгезионного монтажного слоя, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала и установленных посредством адгезионного монтажного слоя, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника и установленных посредством адгезионного монтажного слоя, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника и установленных посредством адгезионного монтажного слоя, (ж) содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством адгезионного монтажного слоя, сориентированных под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.5(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, в коробчатых пустотелых элементах (порогах и стойках) которого посредством крепежных дистанционных элементов смонтировано семь термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, четыре из которых заполнены полностью, а три заполнены лишь частично обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из трех отличающихся типов структур звукопоглощающих материалов, на фиг.5 (б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством одного дистанционного крепежного элемента, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (ж) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, сориентированных под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.6(а) представлена схема типичной конструкции силового каркаса кузова ТС, в коробчатых пустотелых элементах (порогах и стойках) которого посредством крепежных дистанционных элементов смонтировано семь термоакустических пробок, содержащих несущие звукопрозрачные оболочки, полностью заполненные обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами в виде трех семейств отличающихся типов структур звукопоглощающих материалов, на фиг.6 (б…ж) представлены схемы различных вариантов геометрического исполнения термоакустических пробок в поперечном сечении: (б) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (в) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством одного дистанционного крепежного элемента, (г) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы сплющенного овала и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (д) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку геометрической формы пятиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (е) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку сложной геометрической формы типа пятнадцатиугольника и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, (ж) - содержащих несущую звукопрозрачную оболочку прямоугольной геометрической формы со скругленными углами и установленных посредством двух дистанционных крепежных элементов, сориентированных под углом 30 градусов относительно поперечной оси пустотелого коробчатого элемента;

- на фиг.7 представлены схемы поперечного сечения термоакустических пробок, установленных в пустотелых коробчатых элементах силового каркаса кузова, следующих типов: (а) - с несущей звукопрозрачной оболочкой, имеющей в поперечном сечении прямоугольную форму с закругленными краями, установленной с зазором относительно внутренних поверхностей пустотелого коробчатого элемента, (б) - с несущей звукопрозрачной оболочкой, имеющей в поперечном сечении имеет вид (контур) сложной геометрической фигуры, определяемой геометрическими параметрами сопрягаемых внутренних поверхностей пустотелого коробчатого элемента, (в) - с несущей звукопрозрачной оболочкой, имеющей в поперечном сечении вид сложной геометрической фигуры, определяемой внешними поверхностями образуемого крайнего слоя обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, размещенных по периферии, (г) - с несущей звукопрозрачной оболочкой, имеющей в поперечном сечении вид сложной геометрической фигуры, определяемой внешними контурными поверхностями адгезионно (с использованием промежуточного звукопрозрачного адгезионного слоя) соединенного с ней образуемого крайнего слоя обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, размещенных по периферии.

Позициями на представленных эскизах обозначены:

1 - силовой каркас кузова ТС, содержащий пустотелые коробчатые элементы;

2 - тонколистовые формованные металлические панели, образующие пустотелый коробчатый элемент;

3 - обособленные дробленые звукопоглощающие фрагменты;

4 - несущая звукопрозрачная оболочка;

5 - каркасный армирующий элемент;

6 - крепежные дистанционные элементы;

7 - адгезионный монтажный слой;

8 - вентиляционный дренажный канал;

9 - промежуточный звукопрозрачный адгезионный слой, сопрягаемый поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 с внутренней поверхностью звукопрозрачной несущей оболочки 3;

10 - термоакустическая пробка.

ТС, силовой каркас кузова которого содержит коробчатые пустотелые элементы 1, выполненные из тонколистовых формованных металлических панелей 2, по крайней мере, в одном из которых смонтирована, по крайней мере, одна термоакустическая пробка 10, содержащая в своем составе несущую звукопрозрачную оболочку 3, заполненную обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами 4, изготовленными из идентичных или различных типов структур и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов ТС, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них, при этом объем каждого из обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов 4 находится в диапазоне Vф=6×(10-9·10-4) м3, а плотность набивки обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 в полости несущей звукопрозрачной оболочки 3 составляет ρф=50…320 кг/м3.

Заявляемый диапазон изменения значений объемов Vф используемых обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 с одной стороны (нижнее значение предела равное 6×10-9 м3), ограничивается, в основном, технологическими возможностями изготовления и их последующего размещения в несущих звукопрозрачных оболочках 3. С другой стороны (верхнее значение предела, равное 6×10-4 м3), значения объемов Vф обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4, а также плотность ρф их набивки в несущих звукопрозрачных оболочках 3 ограничиваются необходимостью достижения повышенной акустической (звукопоглощающей) эффективности, в существенной степени определяемой реализуемыми показателями сопротивления продуванию воздушным потоком, пористости, динамической податливости и суммарной площадью свободных поверхностных граней обособленных дробленых пористых звукопоглощающих фрагментов, непосредственно вовлеченных в процессе звукопоглощения потока акустической энергии, распространяемого по волноводному (шумопередающему) участку пустотелого элемента силового каркаса кузова ТС.

В дополнение к используемым обособленным дробленным звукопоглощающим фрагментам 4, изготовленным из утилизируемых рециклированных акустических материалов, несущая звукопрозрачная оболочка 3, по крайней мере, частично, но менее чем наполовину объема, может быть заполнена обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами 4, изготовленными по технологиям их производства из «новых» производимых полуфабрикатных листовых акустических материалов, подвергаемых последующему технологическому процессу их дробления на фрагменты заданных форм и габаритных размеров.

Звукопрозрачность несущей звукопрозрачной оболочки 3 термоакустической пробки 10 характеризуется соответствующим малым значением сопротивления продуванию (тканевые или микроперфорированные пленочные слои) и/или низкими значениями удельной поверхностной массы, определяемых массой, приходящейся на 1 м2 поверхности (сплошные непродуваемые воздушным потоком пленочные или фольговые слои). Значение сопротивления продуванию звукопрозрачных воздухопродуваемых тканей или нетканых материалов (микроперфорированных пленочных или микроперфорированных фольговых слоев) должны, преимущественно, находиться в пределах 20…500 Н·с/м3, при толщине тканевого, нетканого полотна микроперфорированного пленочного или микроперфорированного фольгового слоя 0,025…0,25 мм и поверхностной плотности 20…300 г/м2. Значения поверхностной плотности (удельной поверхностной массы) сплошных защитных звукопрозрачных пленок, не продуваемых воздушным потоком, должны преимущественно находиться в диапазоне 20…70 г/м2, при толщине пленки 0,01…0,1 мм.

Несущая звукопрозрачная оболочка 3 пленочного типа может быть выполнена полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинилхлоридной или из аналогичного типа приемлемых полимерных материалов. Воздухопродуваемая звукопрозрачная оболочка 3 из микроперфорированного фольгового материала предусматривает использование в качестве конструкционного материала алюминия, меди, латуни. Несущая звукопрозрачная оболочка 3 воздухопродуваемого тканевого (нетканого полотна) типа может быть выполнена из материала типа «малифлиз», «филтс», стеклоткань и т.п. Использование такого типа материалов для изготовления несущих звукопрозрачных оболочек 3 термоакустических пробок 10 обеспечивает получение заданной плотности набивки обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4, с последующим локализированным размещением термоакустических пробок 10, в полостях пустотелых коробчатых элементов 1 силового каркаса кузова, исключение нежелательного попадания и накапливания (впитывания) в открытоячеистую вспененную или волокнистую структуру обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов 4 различных жидкостей (влаги, топлива, смазочно-охлаждающих жидкостей), мелких частиц, насекомых в процессе эксплуатации ТС (преимущественно, для термоакустических пробок 10, монтируемых в полостях порогов кузова ТС).

Для придания заданной пространственной конфигурации термоакустической пробке 10, содержащей звукопрозрачную оболочку 3, в ее структуру может дополнительно вводится формообразующий каркасный упругодеформируемый стержневой элемент 5, изготовленный из соответствующих полимерных материалов, типа полиамида, полипропилена и т.п. аналогичного целевого применения типа конструкционного материала, а также в виде отлитых, склеенных, сваренных или спаянных пространственных стержневых (проволочных) металлических конструкций.

Несущая звукопрозрачная оболочка 3 в поперечном сечении может иметь вид (контур) как простой геометрической фигуры (типа треугольника, прямоугольника, многоугольника, овала, круга), так и более сложной, определяемой геометрическими параметрами внутренних поверхностей (сечений) пустотелого коробчатого элемента 1 силового каркаса кузова, в который установлена термоакустическая пробка 10, или внешними поверхностями крайнего периметрического формообразующего слоя обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4. При этом несущие звукопрозрачные оболочки 3 термоакустических пробок 10, размещаемых в одном и том же и/или в различных пустотелых коробчатых элементах 1 силового каркаса кузова, могут иметь как отличающиеся, так и идентичные габаритные размеры и геометрические формы.

Для обеспечения заданного (регламентируемого) техническим заданием на проектирование шумопонижающего эффекта, в различных пространственных зонах пустотелых коробчатых элементов 1 силового каркаса кузова, несущие звукопрозрачные оболочки 3 термоакустических пробок 10 избирательно могут быть заполнены обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами 4 различных типов структур габаритных размеров и геометрических форм с отличающимися физическими и механическими характеристиками.

Для снижения воздушной передачи звуковой энергии в пространство пассажирского помещения (кабину водителя) ТС термоакустические пробки 10 могут располагаться в полостях каждого из пустотелых коробчатых элементов 1 силового каркаса кузова или только в отдельных (наиболее критичных с точки зрения усиленной передачи акустической энергии) из них.

Термоакустические пробки 10 могут как свободно размещаться (без специального неподвижного закрепления) в полостях пустотелых коробчатых элементов 1 силового каркаса кузова ТС и удерживаться за счет силы трения и/или упругих свойств обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 (находящихся в поджатом деформированном состоянии), так и размещаться с использованием дополнительных дистанционных механических крепежных элементов 6 или адгезионного монтажного слоя 7 (липкого клеевого, термоактивного).

При использовании беззорной концепции термоакустических пробок, полностью перекрывающих проходное сечение пустотелого коробчатого элемента 1 силового каркаса кузова ТС, для исключения накопления влаги в их полостях в процессе эксплуатации ТС, между внутренними поверхностями тонколистовых формованных панелей 2 и внешним поверхностным контуром термоакустических пробок 10 может формироваться дополнительный вентиляционный и/или дренажный канал 8.

Поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 могут сопрягаться и неподвижно закрепляться на внутренней поверхности звукопрозрачной несущей оболочки 3 с использованием промежуточного звукопрозрачного адгезионного слоя 9 (на фигурах - не показан), выполненного, например, в виде разнесенных сплошных или прерывистых тонких линий из множества правильных геометрических фигур, или выполненного в виде перфорированного сквозными отверстиями покрытия, или в виде сплошного слоя клеевого покрытия (с удельным поверхностным весом ρ≤100 г/м2) или сплошного слоя термоактивного адгезионного покрытия (с удельным поверхностным весом ρ≤50 г/м2).

Поглощение звуковой энергии, генерируемой рабочими процессами функционирующих узлов, агрегатов и систем ТС при его эксплуатации, связано с распространением звуковых волн через пустотелые коробчатые элементы силового каркаса кузова. При эксплуатации ТС в пространствах его моторного отсека, подднищевой зоне и багажном отделении генерируется звуковая энергия, которая воздушным путем распространяется по полостям пустотелых коробчатых элементов 1 силового каркаса кузова и передается через находящиеся в них различного типа технологические и неиспользуемые функциональные отверстия в обитаемое пространство, в котором находится водитель и пассажиры (пассажирское помещение, кабина водителя). При использовании заявляемого технического решения в процессе прохождения (распостранения) звуковой энергии через пустотелые коробчатые элементы 1 силового каркаса кузова ТС звуковые волны, падающие на поверхности несущей звукопрозрачной оболочки 3 термоакустической пробки 10 с минимальными потерями (минимальным отражением звука), проходят через ее тонкостенную структуру (включая структуру промежуточного звукопрозрачного адгезионного слоя 9 - при его наличии) и попадают на поверхности пористых обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4.

В процессе прохождения звуковых волн сквозь пористую волокнистую и/или открытоячеистую вспененную структуру обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 осуществляется процесс поглощения звуковой энергии, с необратимым ее преобразованием в тепловую энергию. Реализуется также процесс ослабления амплитуд звуковых давлений за счет соответствующего преобразования звуковой энергии в работу на преодоление динамических деформаций пористого скелета и затрачиваемый на процесс трения при распространении звуковых волн как в сообщающихся лабиринтных каналах и/или пористой структуры звукопоглощающего вещества, так и в поверхностных межфрагментных воздушных полостях, образовавшихся между отдельными обособленными дробленными звукопоглощающими фрагментами 4, с конечным необратимым преобразованием (рассеиванием) распространяемой звуковой энергии в тепловую энергию. При использовании пористого звукопоглощающего вещества термоакустических пробок в виде обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов 4 (относительно, например, сопоставляемого варианта использования монолитного слоя звукопоглощающего вещества) в процесс поглощения звуковой энергии включаются многочисленные поверхности пористых торцевых зон, образованных семействами открытых поверхностей контактирующих зон обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4 с образуемыми между ними, с сообщающимися межграневыми воздушными каналами и полостями между ними. Помимо этого, также дополнительно реализуется дифракционный краевой механизм рассеивания энергии звуковых волн, возникающий на краевых граневых зонах обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов 4. В результате реализаций отмеченных многочисленных механизмов диссипации большая часть звуковой энергии, прошедшей через несущую звукопрозрачную оболочку 3 и распространяющейся в структуре воздухопродуваемого пористого вещества обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов 4, преобразуется (необратимо рассеивается) в тепловую энергию. В конечном итоге, достигается более высокая эффективность заявляемого технического решения (по сравнению с конструкциями, описанными в известных аналогах и прототипе) в отношении снижения воздушной передачи звуковой энергии в пространство пассажирского помещения (кабину водителя) ТС из внешних зашумленных пространств его моторного отсека, подднищевой зоны и багажного отделения кузова, при более низких стоимостных показателях и уменьшении вредного экологического воздействия на окружающую среду.

Разумеется, заявляемое изобретение не ограничивается представленными конкретными конструктивными примерами его осуществления, описанными в тексте и показанными на прилагаемых фигурах в графической части заявки. Остаются возможными и некоторые несущественные изменения различных элементов или материалов, из которых эти элементы выполнены, либо замена их технически эквивалентными, не выходящими за пределы объема притязаний, обозначенного формулой изобретения.

1. Транспортное средство, оборудованное шумогенерирующими узлами, агрегатами и системами, силовой каркас кузова которого содержит коробчатые пустотелые полости, образованные тонколистовыми металлическими формованными панелями, по крайней мере, в одной из которых смонтирована, по крайней мере, одна термоакустическая пробка, содержащая несущую звукопрозрачную оболочку, заполненную пористым звукопоглощающим веществом, отличающееся тем, что пористое звукопоглощающее вещество представлено обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных или различных типов структур и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов транспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них, при этом объем каждого из обособленных дробленных звукопоглощающих фрагментов находится в диапазоне Vф=6×(10-9…10-4) м3, а плотность набивки обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов в полости несущей звукопрозрачной оболочки составляет ρф=50…320 кг/м3.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что в полости несущей звукопрозрачной оболочки, по крайней мере, одной термоакустической пробки совместно с обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами размещен каркасный армирующий элемент.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущая звукопрозрачная оболочка в поперечном сечении имеет вид простой геометрической фигуры, типа треугольника, прямоугольника, многоугольника, овала, круга.

4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущая звукопрозрачная оболочка термоакустической пробки в поперечном сечении имеет вид сложной геометрической фигуры, определяемой геометрическими параметрами внутренних поверхностей сопрягаемого участка пустотелого коробчатого элемента каркаса кузова.

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущая звукопрозрачная оболочка термоакустической пробки в поперечном сечении имеет вид сложной геометрической фигуры, определяемой внешними контурными поверхностями периферийного слоя, составленного из обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов.

6. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущие звукопрозрачные оболочки термоакустических пробок, размещаемых в различных участках пустотелых коробчатых элементов каркаса кузова, имеют идентичные габаритные размеры и геометрические формы.

7. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущие звукопрозрачные оболочки термоакустических пробок, размещаемых в различных участках пустотелых коробчатых элементов каркаса кузова, имеют отличающиеся габаритные размеры и геометрические формы.

8. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущие звукопрозрачные оболочки термоакустических пробок, размещаемых в различных участках пустотелых коробчатых элементах каркаса кузова, избирательно заполнены обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами различных габаритных размеров и геометрических форм, с отличающимися физическими и механическими характеристиками.

9. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что термоакустические пробки размещаются в полостях пустотелых коробчатых элементов каркаса кузова без использования каких-либо дополнительных механических крепежных элементов и адгезионных соединений.

10. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что термоакустические пробки размещаются в полостях пустотелых коробчатых элементов силового каркаса кузова с использованием дистанционных крепежных элементов или монтажного адгезионного вещества.

11. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, сопрягаемые с внутренней поверхностью несущей звукопрозрачной оболочки, содержат звукопрозрачный клеевой слой, выполненный разнесенными сплошными тонкими линиями.

12. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, сопрягаемые с внутренней поверхностью несущей звукопрозрачной оболочки, содержат звукопрозрачный клеевой слой, представленный тонкими прерывистыми линиями.

13. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, сопрягаемые с внутренней поверхностью несущей звукопрозрачной оболочки, содержат пленочный адгезионный слой, перфорированный сквозными отверстиями.

14. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, сопрягаемые с внутренней поверхностью несущей звукопрозрачной оболочки, содержат сплошной звукопрозрачный клеевой слой с удельным поверхностным весом ρ≤100 г/м2.

15. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что поверхности обособленных дробленых звукопоглощающих фрагментов, сопрягаемые с внутренней поверхностью несущей звукопрозрачной оболочки, содержат сплошной звукопрозрачный термоактивный адгезионный слой с удельным поверхностным весом ρ≤50 г/м2.

16. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущая звукопрозрачная оболочка выполнена из полимерной пленки толщиной 0,01…0,1 мм с удельным поверхностным весом 20…70 г/м2.

17. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что несущая звукопрозрачная оболочка выполнена из воздухопродуваемого слоя нетканого полотна или тканевого материала, толщиной 0,025…0,25 мм, удельным поверхностным весом 20…300 г/м2 и удельным сопротивлением продуванию его воздушным потоком 20…50 Н×с×м-3.

18. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что между внутренними поверхностями тонколистовых формованных металлических панелей, образующих пустотелый коробчатый элемент, и внешними поверхностными контурами термоакустической пробки выполнен вентиляционный дренажный канал.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для перевозка грузов или людей. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к кузову транспортного средства с верхним расположением багажника. .

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к легковым автомобилям с трансформируемыми кузовами. .

Изобретение относится к автомобилестроению, а более конкретно - к кузовам легковых автомобилей. .

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к усиленному заднему откидному борту автомобиля типа пикап. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к кузовам легковых автомобилей. .

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к элементам кузова. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Штучный звукопоглотитель содержит металлический штампосварной каркас, внутри которого размещен звукопоглощающий материал.

Изобретение относится к модифицированным слоистым акустическим (звукоизоляционным, звукопоглощающим и звукопрозрачным) структурам обивок кузова (МСАСОКАС) автотранспортных средств (АТС).

Изобретение относится к крепежному устройству на днище автомобиля, согласно ограничительной части п.1 формулы, а также к шумоизолирующему кожуху согласно п.11 формулы.

Изобретение относится к автотранспортным средствам (АТС) и представляет собой устройство, предназначенное для снижения аэрогазодинамического шума, генерируемого и распространяющегося в системе впуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к двигательному узлу (10) транспортного средства (100), в частности транспортного средства для коммерческих перевозок, в частности грузового автомобиля.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к конструкционным слоистым изолирующим материалам, которые могут быть использованы как вибро-, звуко-, теплоизолирующие материалы в различных областях техники.

Изобретение относится к многослойным армированным виброшумодемпфирующим покрытиям (МАВШП), предназначенным для снижения структурного шума тонколистовых панелей кузова автотранспортных средств (АТС).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Интегральный шумозаглушающий модуль автотранспортного средства выполнен в виде совмещенной со штатными устройствами автотранспортного средства батареи акустических резонаторов. Батарея акустических резонаторов состоит из акустических резонаторов и/или объемных расширительных камер, открытые горла которых сообщены с полостью подкапотного пространства моторного отсека автотранспортного средства. Батарея имеет габаритные размеры: длина L, ширина В и высота Н, которые образованы штатными устройствами автотранспортного средства в виде ограждающих стенок панелей кузова - капота, щитка передка и брызговиков колес, передним бампером, нижним экраном моторного отсека - брызговиком двигателя, рамкой, решеткой, облицовкой и кожухом вентилятора системы охлаждения, формирующих входной передний и выходной нижний вентиляционные проемы моторного отсека. Батарея акустических резонаторов представлена четвертьволновыми акустическими резонаторами, и/или полуволновыми акустическими резонаторами, и/или резонаторами Гельмгольца, и/или объемными расширительными камерами. Частоты колебаний используемых акустических резонаторов fR равны или отличаются от частот колебаний низших акустических мод fmL, fmB, fmH полости моторного отсека не более чем в 1.2 раза. Габаритные размеры и кратные им соотношения полостей объемных расширительных камер не равны и не кратны габаритным размерам и кратным им соотношениям длины L, ширины В и высоты Н полости подкапотного пространства. Взаимные соотношения габаритных размеров расширительных камер и кратных им соотношений полостей отличаются не менее чем в 1.2 раза. Достигается снижение шума в подкапотном пространстве транспортного средства. 20 з.п. ф-лы, 35 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Силовой каркас кузова транспортного средства содержит многочисленные пустотелые коробчатые элементы, выполненные из тонколистовых металлических формованных панелей, по крайней мере, в одном из которых смонтирована, по крайней мере, одна термоакустическая пробка, содержащая в своем составе несущую звукопрозрачную оболочку, заполненную пористым звукопоглощающим веществом. Пористое звукопоглощающее вещество представлено обособленными дроблеными звукопоглощающими фрагментами, изготовленными из идентичных или различных типов и марок пористых звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- иили многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенными из исходного утилизируемого сырья. Достигается повышение шумопонижающей эффективности и повышение экологических свойств. 17 з.п. ф-лы, 46 ил.

Наверх