[發明專利]一種充氣輪胎噪音消聲裝置

有效

• 申請號: 202110508460.5
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113147273B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張永斌;王曉龍;張小正;畢傳興
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60C19/00
• 分類號: B60C19/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了一種充氣輪胎噪音消聲裝置，在由輪胎和輪輞構成的環形輪胎空腔中設置共振器；所述共振器是由數個呈圓弧形的管腔并聯排布構成；在各管腔中各設置一道擋板，由所述擋板將管腔分為前后兩段，一段是消聲管段，所述消聲管段是一端開口一端封閉的四分之一波長管；另一段是平衡管段，所述平衡管段為兩端封閉的腔體；在所述共振器的兩側分別設置有凸榫，利用所述凸榫將共振器安裝輪輞上。本發明結構簡單，能夠有效實現寬頻降噪。

技術領域

本發明涉及一種降低輪胎空腔共振噪聲的噪音消聲裝置，更特別的說，尤其是用于充氣輪胎的噪音消聲裝置。

背景技術

隨著科學技術的進步，汽車工業的發展，車輛發動機的噪聲得到有效的改善，因此輪胎噪聲在車輛噪聲中所占比隨之增加，輪胎的空腔共振是輪胎噪聲產生的重要機制。

輪胎空腔共振噪聲是指由于路面不平而在輪胎內部的圓形空腔內產生共振，致使車輪產生振動，該振動經由懸架傳遞至車身時在車廂內產生噪聲。具體的是指在輪胎運動過程中，會在150Hz到300Hz之間產生極大的峰值，空腔共振噪聲的起源是輪胎內部的一階共振現象。

為了降低輪胎空腔共振噪聲，已有相關技術的車輪共振器為亥姆霍茲共振器，根據亥姆霍茲共振器原理將共振管安裝在輪輞上，以減輕輪胎空腔產生共鳴音的方式改善空腔共振噪聲，具體是將亥姆霍茲共振器安裝在車輪的輪輞上，其狹窄頸部開口連通輪胎空腔。但是，相關技術存在如下問題：

1、當亥姆霍茲共振器消除噪聲時，需要改變亥姆霍茲共振器的體積或頸部的尺寸大小并且需要多個不同尺寸的亥姆霍茲共振器一起使用，其結構復雜，實際應用中難以制造。

2、由單個亥姆霍茲共振管構成共振器并不能很好地消除寬頻噪聲，但將多個亥姆霍茲共振管的組合的共振器或者多個共振器安裝在輪輞上時很難保證車輪的平衡。

發明內容

本發明是為了避免上述現有技術存在的不足，提供一種充氣輪胎噪音消聲裝置，在消聲效果差別不大的情況下，使共振器結構更簡單，實用性更強，并能更好的實現寬頻降噪效果。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點是：在由輪胎和輪輞構成的環形輪胎空腔中設置共振器；所述共振器是由數個呈圓弧形的管腔并聯排布構成；在各管腔中各設置一道擋板，由所述擋板將管腔分為前后兩段，一段是消聲管段，所述消聲管段是一端開口一端封閉的四分之一波長管；另一段是平衡管段，所述平衡管段為兩端封閉的腔體；在所述共振器的兩側分別設置有凸榫，利用所述凸榫將共振器安裝輪輞上。

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點也在于：所述共振器為兩個相對位置上的共振器，分別是第一共振器和第二共振器，所述第二共振器的位置由第一共振器繞輪軸旋轉180°得到；所述第一共振器設定為，具有針對共振頻率和輪胎空腔共振頻率相同的聲音的消聲特性，所述第二共振器設定為，具有針對共振頻率在輪胎空腔共振頻率兩側的聲音的消聲特性，所述第一共振器為并聯排布的兩個管腔，均設置為共振頻率與輪胎空腔共振頻率相同；所述第二共振器為并聯排布的兩個管腔，一一對應設置為，共振頻率較之輪胎空腔共振頻率低5～15Hz，以及共振頻率較之輪胎空腔共振頻率高5～15Hz。

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點也在于：所述共振器的寬度小于輪輞寬度。

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點也在于：在所述共振器中，各管腔的弧長均相同，所述管腔弧長為消聲管段和平衡管段弧長之和；各管腔的截面面積相等，截面形狀相同或不相同；所述四分之一波長管的弧長小于管腔弧長；所述管腔的內徑為10mm～30mm；所述管腔的壁厚為1mm～3mm；所述管腔的弧長為輪輞周長的25％～50％。

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點也在于：在所述共振器中：所述擋板與管腔一體成型。

本發明充氣輪胎噪音消聲裝置的特點也在于：包括擋板和兩側凸榫在內的共振器為塑料制品。