[發明專利]降低發動機系統內的噪音和振動的結構

有效

• 申請號: 201310689524.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103867275B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: M·A·莫塔科夫;J·G·基爾比;E·W·彼得斯;J·R·科斯克;A·S·西迪基
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N13/00
• 分類號: F01N13/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;趙硯猛

將穹頂狀的突起或者聚穹頂添加到發動機系統提高了它們所被添加至的發動機部件的結構整體性，并且允許在發動機系統內輻射的噪音在頻譜的一些區域中被降低，而不引起它們所被添加至的發動機零件的質量顯著增加，質量顯著增加可以導致在模具注塑過程中更長的固化時間。聚穹頂相對于彼此的尺寸和空間布置能夠進一步被調整以降低發動機系統內的噪音并且聚穹頂可以用肋加固以增加塑性發動機部件的結構剛度。由于塑性發動機部件在制造過程中使用注塑模具工藝產生，被添加的表面特征（例如，聚穹頂和肋）與它們所被添加至的下面的平表面連續。

技術領域

本發明涉及降低內燃機的噪音。

背景技術

內燃機具有將大氣引向燃燒汽缸的進氣系統。由于引氣系統的管狀可以是復雜的，通過該系統的空氣流可以產生混沌特征，其影響流體與其流過的管道表面如何相互作用。例如，通過復合材料進氣歧管的空氣流可以在腔內產生壓力波動并以取決于腔的形狀的方式將湍流特征引入空氣流模式。所引入的湍流可以隨后影響空氣如何傳遞其能量至該表面并且作為響應，振動可以在頻譜的特定區域在產生聲波輻射的壁內產生。該振動模式和音波頻率可以進一步取決于管道的幾何布置和經過該表面的空氣流速度。從該表面輻射的音波可以被認為不期望的噪音。

針對降低發動機歧管系統內的湍流噪音的一些方法涉及通過增加肋到歧管的外側增加歧管組件的結構剛度。所增加的肋強化該結構并且從而降低發動機系統內的振動。US2010/0326395A1示出了一種具有增加到進氣歧管蓋的外表面的肋和支架的示例系統以便增強該組件并且降低來自系統內的振動的噪音。可選的降低系統內的振動的方法并且因此降低傳遞的噪音的方法涉及增加吸收性材料的薄層到發動機部件的壁上。在US2006/0201470A1中，一種系統被描述，其中發動機部件的兩個壁（例如，發動機蓋或者歧管壁）被用吸收填層的蜂窩層增強。在描述的三層系統中，其中吸收劑蜂窩層夾在兩個壁之間，中間層還包含大量的空氣并且因此作為隔音器以降低振動和傳遞的噪音。

發明內容

本文的發明者已經意識到上面的問題和關于這樣的方法的局限性。例如，結構肋加入諸如進氣歧管的發動機部件也可以增加其重量、制造成本和由于肋橫越跨越各種表面而增加整體尺寸。例如，附加的結構肋可以在其分配的包裝空間的外面增加進氣歧管。進一步，這樣的附加特征可以減慢生產率。例如，使用注塑模過程制造的塑性進氣歧管可以具有增加的固化時間，本文中稱為凝固時間。由于附加的肋的附加厚度能夠因此增加凝固時間并且減慢生產周期。

在一個示例方法中，其至少解決部分這些問題，一種具有比如塑性表面的表面可以包括許多共同協作的聚穹頂狀突起以降低噪音和振動。這樣的聚穹頂（polydome）突起的一個優點在于該聚穹頂可以被加入以增加發動機零件的剛度同時限制整體的質量/尺寸和厚度的增加。例如，自加入聚穹頂特征到表面的質量增加可以通過降低相應的例如聚穹頂所固定到的表面的厚度而被抵消。以這種方式，利用本文中描述的形態特征加固塑性材料并且從而增強關于噪音降低的該表面的聲音質量是可能的。聚穹頂應用的不同的實施例被參照示例的發動機進氣歧管的表面的尺寸、放置等描述。

在另一個示例中，一種復合材料進氣管包括內表面和外表面，其中每個表面包括布置在一定區域內的聚穹頂表面突起。

在另一個示例中，該區域具有均勻厚度的截面。

在另一個示例中，一種復合材料進氣管進一步包括網格模式的肋，其與該突起互相連接。

在另一個示例中，該進氣歧管包括許多獨立的部分，每個所述部分包括聚穹頂表面突起。

在另一個示例中，多個流道中的每個包括聚穹頂表面突起。

在另一個示例中，聚穹頂表面的直徑沿著該區域變化。

在另一個示例中，在內表面和外表面的突起是反向凸出的，并且其中該反向凸出的突起可選的以網格模式布置。