能够回收噪声能量的汽车吸隔声装置的制造方法_4

文档序号:9648493阅读:来源:国知局
-2的厚度yf尽量取IOmm W下。 而2号卿趴状噪声收集孔5-2的圆锥形锥角a ^ -般取80°~90°,则2号卿趴状噪声 收集孔5-2的大口端直径D' = d' +y' .tana '。
[0085] 3.确定2号卿趴状噪声收集孔5-2的数量n ^
[0086] 根据具体使用时整个2号集声板2-2的长rl,宽r2(此处W矩形为例),W及第 2步骤中确定的2号卿趴状噪声收集孔5-2的大口端直径D ^,选择相邻孔轴线间距离为 入^ ,A -般取1.2~1.5。因此沿长度方向和宽度方向2号卿趴状噪声收集孔5-2 的个数分别为 nl ' > rl/ A ' D ',n2 ' > r2/ A ' D ',(nl ',n2 '均取整)。
[0087] 综上,2号卿趴状噪声收集孔5-2的数量n' =nl' -n2'。 阳0蝴本实施例中2号集声板2-2的厚度为10mm,则2号卿趴状噪声收集孔5-2的深 度为10mm,小口端直径为4mm(因为下文中穿孔板小孔11-1内径取为4mm),锥角的角度取 为80°,则大口端直径可由计算确定为20. 8mm,长宽方向任何相邻两孔轴线之间的距离为 25mm。实施例W长为1120mm,宽为620mm的发动机舱盖的声学包装装置为例,则2号卿趴状 噪声收集孔5-2的数量适合取为1056个(44X24)。
[0089] 所述的2号薄泡沫1-2为圆形板类结构件,2号薄泡沫1-2为常见的聚苯乙締泡 沫,其周边设置为具有锥角的锥面,锥面的锥角与2号卿趴状噪声收集孔5-2即圆台形锥孔 的锥角相等为80°,2号薄泡沫1-2的厚度为3mm,靠近2号卿趴状噪声收集孔5-2 -面的 直径为14mm,远离2号卿趴状噪声收集孔5-2 -面的直径为9mm。2号薄泡沫1-2的锥面与 2号卿趴状噪声收集孔5-2的锥面通过胶水固定。2号薄泡沫1-2可W隔绝发动机舱内的 尘±。
[0090] 发动机舱内噪声的主要频段在1000-3000化范围内,则穿孔板11的固有频率应 设计在此范围之内。由亥姆霍兹共鸣器的固有频率计算公式为:
阳09引式中C为声速,取C = 340m/s ;1是穿孔板小孔11-1的长度,d为穿孔板小孔11-1 的内径,S是穿孔板小孔11-1的截面积;V是"单个"穿孔板空腔11-2的体积。 阳093] 穿孔板小孔11-1为圆柱形孔,内径取为d = 4mm,深度1 = 2mm,相邻穿孔板小孔 11-1轴线之间的距离均为25mm,则等效的单个共鸣腔是截面为25mmX 25mm,厚度为7mm的 长方体。将W上数据带入前述亥姆霍兹共鸣器固有频率计算公式中,可得等效的亥姆霍兹 共鸣器的固有频率为1272Hz,故W f 1为固有频率的穿孔板11能够吸收大部分频率在 附近的噪声,并通过共振将其放大,进而提高后续部分所转换的电能。
[0094] 参阅图8,发动机舱盖和前围板处的噪声收集层,声电转换层和隔声材料层均为平 面,平面形状近似为矩形。具体应用时,发动机舱盖处的声学包装装置更接近平面,前围板 处一般为近似平面的不规则形状。本发明所述的发动机舱盖和前围板处的声学包装装置W 矩形为例进行说明。
[0095] 由于发动机舱盖处声学包装或前围板处声学包装装置的形状均可近似为平面状, 因此,可W使用穿孔板11作为等效亥姆霍兹共鸣器矩阵,即穿孔板11相当于多个亥姆霍兹 共鸣器并列排放。并且穿孔板11作为亥姆霍兹共鸣器矩阵时,空间利用率更高。
[0096] 参阅图9和图10,穿孔板11是指内部为空腔的平板式结构件,在其前壁上均匀的 布置几何尺寸一致的小孔,每个孔和它周围空腔部分就是一个亥姆霍兹共鸣器,整个穿孔 板11就可看做n个并联的具有相同几何尺寸的亥姆霍兹共鸣器。
[0097] 穿孔板11采用经过增初改性的PP(聚丙締)材料,是具有一定弹性的塑性材料, 当使用于前围板处时,能保证整个声学包装装置可W塑性变形。如图11,穿孔板小孔11-1 与2号集声板2-2上的2号卿趴状噪声收集孔5-2对正后用胶水粘接在一起。
[0098] 参阅图11和图12,在穿孔板11后壁上,正对每个穿孔板小孔11-1的轴线的位 置设置边长为25mm的等边=角形通孔,并且=角形通孔的中屯、在其所对应的穿孔板小孔 11-1的轴线上,如图12,使=角形通孔的一边与穿孔板11的上下边平行,将边长稍大于 25mm的S角形PVDF材料的2号压电薄膜6-2粘接在左侧孔口处。
[0099] 参阅图13,从每个2号压电薄膜6-2的内外两侧面分别引出1号导线分线7-1和2 号导线分线7-2,每个2号压电薄膜6-2的1号导线分线7-1和2号导线分线7-2依次接入 沿发动机舱盖声学包装装置或前围板声学包装装置横向长度方向分布的1号导线总线8-1 和2号导线总线8-2。1号导线总线8-1和2号导线总线8-2分别在整个结构的内部汇总 于1号输出总线8-1'和2号输出总线8-2',如图7,1号输出总线8-1'和2号输出总线 8-2'从沿纵向宽度方向安装的纵向连接部分14-4中穿出,连接整流电路板9。整流电路 板9的电路是由1号整流二极管Dl、2号整流二极管D2、3号整流二极管D3与4号整流二 极管D4组成的桥式整流电路,可将各个1号压电薄膜6-1产生的交流电转化为直流电。超 级电容器10是一种储存电能的元件,连接在整流电路的输出端,直流电可W直接为超级电 容器10充电。
[0100] 每个发动机舱盖或前围板处的声学包装装置中只有一个整流电路板9和一个超 级电容器10来实现整个装置的整流和储存电能,由于电路板9和超级电容器10的体积较 小,将其固定在发动机舱内的侧壁上,其中电路板9通过螺钉固定,超级电容器10通过胶带 固定。 阳101] 所述的能够回收噪声能量的汽车吸隔声装置中的翼子板内衬处声学包装装置的 工作原理:
[0102]参阅图1,第一部分包括噪声收集层,声电转换层和电能存储模块。汽车行驶时, 轮胎噪声首先传播到1号集声板2-1和1号薄泡沫1-1,大部分噪声透过1号薄泡沫1-1 及其上的防水透声膜被1号卿趴状的噪声收集孔5-1采集;小部分噪声作用在具有隔声性 能的1号集声板2-1的板面上被其阻隔。被噪声收集层所采集的大部分噪声进入声电转换 层,首先进入亥姆霍兹共鸣器入口端3-1,频率在亥姆霍兹共鸣器3的固有频率附近的噪声 进入亥姆霍兹共鸣器共鸣腔3-2内,噪声的振动被加强。被放大的噪声声波作用在1号压 电薄膜6-1上,由于1号压电薄膜6-1的压电效应,噪声声波的机械振动使其两侧产生电位 差。1号压电薄膜6-1的内外两侧面分别引出1号导线分线7-1和2号导线分线7-2,每个 1号压电薄膜6-1的1号导线分线7-1和2号导线分线7-2依次接入沿翼子板内衬的声学 包装装置圆周方向分布的1号导线总线8-1和2号导线总线8-2。每一行的1号压电薄膜 6-1对应的1号导线总线8-1和2号导线总线8-2分别在整个结构的内部汇总于1号导线 总线8-1'和2号导线总线8-2',1号导线总线8-1'和2号导线总线8-2'从沿横向宽度 方向安装的矩形连接部分14-2中穿出,1号导线总线8-1'和2号导线总线8-2'与整流电 路板9相连,由于振动是往复运动,所产生的电流是交流电,电流传输到整流电路板9中的 整流电路。交变电流经整流后变为直流电,为储能元件供电,本发明的技术方案中所采用的 储能元件是超级电容器10。 阳103] 所述的能够回收噪声能量的汽车吸隔声装置中的发动机舱盖和前围板处声学包 装装置的工作原理: 阳104] 第一部分包括噪声收集层,声电转换层和电能存储模块。汽车启动和行驶过程中, 发动机舱内的噪声首先传播到2号集声板2-2和2号薄泡沫1-2,大部分噪声透过2号薄泡 沫1-2被2号卿趴状的噪声收集孔5-2采集;小部分噪声作用在具有隔声性能的2号集声 板2-2的板面上被其阻隔。被噪声收集层所采集的大部分噪声进入声电转换层,首先进入 穿孔板小孔11-1,频率在穿孔板11的固有频率附近的噪声进入穿孔板空腔11-2内,噪声 的振动被加强。被放大的噪声声波作用在2号压电薄膜6-2上,由于2号压电薄膜6-2的 压电效应,噪声声波的机械振动使其两侧产生电位差。从每个2号压电薄膜6-2的内外两 侧面分别引出1号导线分线7-1和2号导线分线7-2,每个2号压电薄膜6-2的1号导线 分线7-1和2号导线分线7-2依次接入1号导线总线8-1和2号导线总线8-2。每一行的 2号压电薄膜6-2对应的1号导线总线8-1和2号导线总线8-2分别在整个结构的内部汇 总于1号导线总线8-1'和2号导线总线8-2',1号导线总线8-1'和2号导线总线8-2' 从沿横向宽度方向安装的纵向连接部分14-4中穿出,1号导线总线8-1'和2号导线总线 8-2'与整流电路板9相连,整流电路板9的电路是由1号整流二极管Dl、2号整流二极管 D2、3号整流二极管D3与4号整流二极管D4组成的桥式
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