CN108248695A - 一种汽车前壁板总成 - Google Patents

一种汽车前壁板总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括前壁板本体、第一隔音层、第二隔音层和第三隔音层，第一隔音层贴合在第二隔音层的一侧，第三隔音层贴合在第二隔音层的另一侧；第一隔音层、第二隔音层和第三隔音层均位于前壁板本体靠近驾驶室的一侧；第二隔音层具有均匀分布的腔体。本发明具有降噪功能，可以阻挡汽车发动机的大部分噪音，防止传递给汽车驾驶室，从而提高用户的驾车体验。在前壁板结构上设置三层隔音层，其中，中间的一层隔音层具有起到隔音作用的腔体，配合两侧的隔音层能够起到显著的隔音作用。经检测比较，能够提高隔音效果31％以上。

Description

一种汽车前壁板总成
技术领域
本发明涉及一种汽车前壁板总成，属于汽车车架结构技术领域。
背景技术
前壁板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它和地板、前立柱联接，安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口，作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用，还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。
目前，随着噪声控制的法规越来越严格，以及用户对车内声学环境的舒适性要求不断提高，汽车企业越发重视从开始设计上达到减振降噪的目的，汽车NVH(Noise，Vibration andHarshness)性能已成为评价整车性能的一项重要设计指标。汽车NVH研究涉及很多部件，汽车前壁板是其中重要部分，它的减振性能直接影响到驾乘的舒适性,对前壁板进行减振设计研究可以为结构优化提供有意义的帮助。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种汽车前壁板总成，具有降噪功能，可以阻挡汽车发动机的大部分噪音，防止传递给汽车驾驶室，从而提高用户的驾车体验。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括橡胶密封层、前壁板本体、第一隔音层、第二隔音层和第三隔音层，橡胶密封层贴合在前壁板本体上，橡胶密封层和前壁板本体之间具有密封的空腔，橡胶密封层贴合在前壁板本体上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层贴合在第二隔音层的一侧，第三隔音层贴合在第二隔音层的另一侧；第一隔音层、第二隔音层和第三隔音层均位于前壁板本体靠近驾驶室的一侧；第二隔音层具有均匀分布的腔体。凡是能用来阻断噪音的材料，统称为隔音材料。隔音材料五花八门，日常人们比较常见的有实心砖块、钢筋混泥土墙、木板、石膏板、铁板、隔音毡、纤维板等等。严格意义上说，几乎所有的材料都具有隔音作用，其区别就是不同材料间隔音量的大小不同而已。同一种材料，由于面密度不同，其隔音量存在比较大的变化。隔音量遵循质量定律原则，就是隔音材料的单位密集面密度越大，隔音量就越大，面密度与隔音量成正比关系。橡胶密封层主要起到两方面的作用，一方面是和前壁板本体配合形成所述空腔，起到降低噪声的作用，其作用原理和枪械的消音器相同，当声波经过不同材料的介质后，只有少量的声波能够穿过，介质之间密度差距越大，消声效果越好；另一方面起到减震的作用，所以橡胶密封层的制作材料选用了橡胶。较佳的，橡胶密封层和前壁板本体之间的空腔厚度大于或者等于2毫米，且小于或者等于4毫米，橡胶密封层和前壁板本体之间可以通过加强筋进行支撑。
隔音材料在物理上有一定弹性，当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射，而是与隔层呈一角度θ入射时，声波波前依次到达隔层表面，而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播，若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时，声波便加强弯曲波的振动，这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大，并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大，从而降低隔音效果。产生吻合效应的频率fc为：fc＝co2/2πsin2θ[12ρ(1-σ2)/eh2]1/2
式中ρ、σ、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量，h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角θ有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场，到达隔层的入射角从0°到90°都有可能，因此吻合频率出现在从掠入射(θ＝90°)的fc0开始的一个频率范围，也就是说吻合效应使某一频率范围的隔音效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道，中高频隔音量较大，除了内阻尼很小的金属板外，因吻合效应使中高频隔音量降低的现象，不会引起很大的麻烦。
本专利具有三层隔音材料，并且第二层具有起到隔音效果的腔体，三层隔音材料之间密度差异巨大，音波经过三层隔音材料衰减后会大幅下降。
前述的一种汽车前壁板总成中，第二隔音层由第一基板、蜂窝板和第二基板组成，第一基板粘贴在蜂窝板的一侧，第二基板粘贴在蜂窝板的另一侧。
前述的一种汽车前壁板总成中，所述腔体的截面成正六边形，所述腔体成长条型，所述腔体的所在直线和第一基板平行。
前述的一种汽车前壁板总成中，所述腔体的截面成正六边形，所述腔体成长条型，所述腔体的所在直线垂直于第一基板。
前述的一种汽车前壁板总成中，第一基板、蜂窝板和第二基板的材料均是丁基橡胶，所述腔体的截面面积大于或者等于2.3平方毫米，且小于或者等于5.7平方毫米。
前述的一种汽车前壁板总成中，所述腔体内填充有泡沫剂。
前述的一种汽车前壁板总成中，前壁板结构上设有用于容纳电缆的孔位，橡胶密封层上和所述孔位对应的位置设有橡胶软管橡胶软管位于所述孔位内，所述电缆位于橡胶软管内，橡胶软管内填充有泡沫剂。
前述的一种汽车前壁板总成中，所述第一隔音层的制作材料是PET毛毡，第一隔音层的厚度大于或者等于1.7毫米，且小于或者等于5.3毫米。
前述的一种汽车前壁板总成中，所述第三隔音层的制作材料是烯烃树脂，所述第三隔音层的厚度大于或者等于2.6毫米，且小于或者等于7.1毫米。
与现有技术相比，本发明具有降噪功能，可以阻挡汽车发动机的大部分噪音，防止传递给汽车驾驶室，从而提高用户的驾车体验。在前壁板结构上设置三层隔音层，其中，中间的一层隔音层具有起到隔音作用的腔体，配合两侧的隔音层能够起到显著的隔音作用。经检测比较，能够提高隔音效果31％以上。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图2是孔位的一种实施例的结构示意图；
图3是本专利和现有技术的性能对比实验结果图。
附图标记：1-前壁板本体，2-第一隔音层，3-第二隔音层，4-第三隔音层，5-第一基板，6-蜂窝板，7-第二基板，8-腔体，9-电缆，10-泡沫剂，11-橡胶软管，12-孔位，13-橡胶密封层，14-空腔。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：如图1所示，一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括橡胶密封层13、前壁板本体1、第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上，橡胶密封层13和前壁板本体1之间具有密封的空腔14，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层2贴合在第二隔音层3的一侧，第三隔音层4贴合在第二隔音层3的另一侧；第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4均位于前壁板本体1靠近驾驶室的一侧；第二隔音层3具有均匀分布的腔体8。
第二隔音层3由第一基板5、蜂窝板6和第二基板7组成，第一基板5粘贴在蜂窝板6的一侧，第二基板7粘贴在蜂窝板6的另一侧。所述腔体8的截面成正六边形，所述腔体8成长条型，所述腔体8的所在直线和第一基板5平行。
实施例2：如图1和图2所示，一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括橡胶密封层13、前壁板本体1、第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上，橡胶密封层13和前壁板本体1之间具有密封的空腔14，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层2贴合在第二隔音层3的一侧，第三隔音层4贴合在第二隔音层3的另一侧；第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4均位于前壁板本体1靠近驾驶室的一侧；第二隔音层3具有均匀分布的腔体8。
第二隔音层3由第一基板5、蜂窝板6和第二基板7组成，第一基板5粘贴在蜂窝板6的一侧，第二基板7粘贴在蜂窝板6的另一侧。所述腔体8的截面成正六边形，所述腔体8成长条型，所述腔体8的所在直线垂直于第一基板5。第一基板5、蜂窝板6和第二基板7的材料均是丁基橡胶，所述腔体8的截面面积大于或者等于2.3平方毫米，且小于或者等于5.7平方毫米。所述腔体8内填充有泡沫剂。
前壁板结构上设有用于容纳电缆9的孔位12，橡胶密封层13上和所述孔位12对应的位置设有橡胶软管11橡胶软管位于所述孔位12内，所述电缆9位于橡胶软管11内，橡胶软管11内填充有泡沫剂10。
实施例3：如图1和图2所示，一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括橡胶密封层13、前壁板本体1、第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上，橡胶密封层13和前壁板本体1之间具有密封的空腔14，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层2贴合在第二隔音层3的一侧，第三隔音层4贴合在第二隔音层3的另一侧；第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4均位于前壁板本体1靠近驾驶室的一侧；第二隔音层3具有均匀分布的腔体8。
第二隔音层3由第一基板5、蜂窝板6和第二基板7组成，第一基板5粘贴在蜂窝板6的一侧，第二基板7粘贴在蜂窝板6的另一侧。所述腔体8的截面成正六边形，所述腔体8成长条型，所述腔体8的所在直线和第一基板5平行。第一基板5、蜂窝板6和第二基板7的材料均是丁基橡胶，所述腔体8的截面面积大于或者等于2.3平方毫米，且小于或者等于5.7平方毫米。所述腔体8内填充有泡沫剂。
前壁板结构上设有用于容纳电缆9的孔位12，橡胶密封层13上和所述孔位12对应的位置设有橡胶软管11橡胶软管位于所述孔位12内，所述电缆9位于橡胶软管11内，橡胶软管11内填充有泡沫剂10。
实施例4：如图1和图2所示，一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，包括橡胶密封层13、前壁板本体1、第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上，橡胶密封层13和前壁板本体1之间具有密封的空腔14，橡胶密封层13贴合在前壁板本体1上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层2贴合在第二隔音层3的一侧，第三隔音层4贴合在第二隔音层3的另一侧；第一隔音层2、第二隔音层3和第三隔音层4均位于前壁板本体1靠近驾驶室的一侧；第二隔音层3具有均匀分布的腔体8。
第二隔音层3由第一基板5、蜂窝板6和第二基板7组成，第一基板5粘贴在蜂窝板6的一侧，第二基板7粘贴在蜂窝板6的另一侧。所述腔体8的截面成正六边形，所述腔体8成长条型，所述腔体8的所在直线和第一基板5平行。
第一基板5、蜂窝板6和第二基板7的材料均是丁基橡胶，所述腔体8的截面面积大于或者等于2.3平方毫米，且小于或者等于5.7平方毫米。所述腔体8内填充有泡沫剂。前壁板结构上设有用于容纳电缆9的孔位12，橡胶密封层13上和所述孔位12对应的位置设有橡胶软管11橡胶软管位于所述孔位12内，所述电缆9位于橡胶软管11内，橡胶软管11内填充有泡沫剂10。所述第一隔音层2的制作材料是PET毛毡，第一隔音层2的厚度大于或者等于1.7毫米，且小于或者等于5.3毫米。所述第三隔音层4的制作材料是烯烃树脂，所述第三隔音层4的厚度大于或者等于2.6毫米，且小于或者等于7.1毫米。
将市场中常见的隔音型前壁板和实施例4的前壁板进行实验分析对比，比较结果请见图3.本专利的前壁板结构性能全面领先于现有的隔音型前壁板。尤其是频率高于3000以后，本专利的前壁板结构隔音性能超过现有43％以上，能够得到以上效果，一方面得益于本专利对第一隔音层和第三隔音层的选材，最重要的还是采用了具有腔体结构的第二隔音层。

Claims (9)

1.一种汽车前壁板总成，位于汽车内部，汽车的发动机位于前壁板结构的一侧，汽车的驾驶室位于前壁板结构的另一侧，其特征在于，包括橡胶密封层(13)、前壁板本体(1)、第一隔音层(2)、第二隔音层(3)和第三隔音层(4)，橡胶密封层(13)贴合在前壁板本体(1)上，橡胶密封层(13)和前壁板本体(1)之间具有密封的空腔(14)，橡胶密封层(13)贴合在前壁板本体(1)上靠近汽车发动机的一侧；第一隔音层(2)贴合在第二隔音层(3)的一侧，第三隔音层(4)贴合在第二隔音层(3)的另一侧；第一隔音层(2)、第二隔音层(3)和第三隔音层(4)均位于前壁板本体(1)靠近驾驶室的一侧；第二隔音层(3)具有均匀分布的腔体(8)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，第二隔音层(3)由第一基板(5)、蜂窝板(6)和第二基板(7)组成，第一基板(5)粘贴在蜂窝板(6)的一侧，第二基板(7)粘贴在蜂窝板(6)的另一侧。
3.根据权利要求2所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，所述腔体(8)的截面成正六边形，所述腔体(8)成长条型，所述腔体(8)的所在直线和第一基板(5)平行。
4.根据权利要求2所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，所述腔体(8)的截面成正六边形，所述腔体(8)成长条型，所述腔体(8)的所在直线垂直于第一基板(5)。
5.根据权利要求3或4所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，第一基板(5)、蜂窝板(6)和第二基板(7)的材料均是丁基橡胶，所述腔体(8)的截面面积大于或者等于2.3平方毫米，且小于或者等于5.7平方毫米。
6.根据权利要求1所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，所述腔体(8)内填充有泡沫剂。
7.根据权利要求1所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，前壁板结构上设有用于容纳电缆(9)的孔位(12)，橡胶密封层(13)上和所述孔位(12)对应的位置设有橡胶软管(11)橡胶软管位于所述孔位(12)内，所述电缆(9)位于橡胶软管(11)内，橡胶软管(11)内填充有泡沫剂(10)。
8.根据权利要求1所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，所述第一隔音层(2)的制作材料是PET毛毡，第一隔音层(2)的厚度大于或者等于1.7毫米，且小于或者等于5.3毫米。
9.根据权利要求1所述的一种汽车前壁板总成，其特征在于，所述第三隔音层(4)的制作材料是烯烃树脂，所述第三隔音层(4)的厚度大于或者等于2.6毫米，且小于或者等于7.1毫米。
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