专利名称：汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板的制作方法
技术领域：
本发明专利属于内燃机制造，具体涉及到对车用发动机的减振降噪技术。
背景技术：
随着柴油机功率的不断提高，通过排气管散发出的热量也在不断上升，排气管在正常工作情况其表面温度可在600-700℃，有时甚至更高。当采用涡轮增压技术后，排气通过涡轮增压器也会使其温度高达500-600℃。因此要在排气管外包覆隔热层，一般发动机制造厂家单纯采用薄铁板进行包覆，此种包覆形式下的初期表面温度常在130-180℃之间，但使用不太长的一段时间后，表面温度会达到300-400℃或更高。隔热层局部出现破损，隔热效果明显降低，环境温度上升，排气管炽热灼人，易于引起烫伤和火灾。另外，在内燃机上用于隔热的屏蔽薄壁件构造简单，容易被激励产生共振，辐射很强的噪声。为分析和解决此问题，在发动机上安装了屏蔽板对其进行噪声测试，测试结果明显可以发现屏蔽板的部位噪声偏高。同时发动机上面的点火线也出现过热，橡胶易老化的现象。测试的结果为加装屏蔽板的设计和调整提供了依据，在设计中要考虑到增加加强板其质量不能太大；在结构上不能影响其它部件的安装等。由于上述约束条件的存在，所以对车用发动机减振降噪技术的具体实施将有较大的困难。但本发明专利的提出可以有效降低发动机的振动和噪声。
发明内容
本发明专利的目的是，提出一种汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，既可满足隔热要求又可以降低屏蔽板本身的辐射噪声。
以下结合附图对本发明专利的技术方案予以说明。汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，由表面覆板1、隔热夹层2和屏蔽板基体3组成。根据不同情况和要求也可以由表面覆板1、两个(层)隔热夹层2和屏蔽板基体3组成。表面覆板1、隔热夹层2和屏蔽板基体3冲压成型为一整体，屏蔽板基体3的外边缘将表面覆板1裹住，使表面覆板1被封装于屏蔽板基体3内。表面覆板1和屏蔽板基体3冲压成凹凸结构，是为增加强度和防止发生共振而设计。为防止发生两层板脱离，覆板1和屏蔽板基体3上设有紧固螺栓孔4，在屏蔽板与排气管等部件安装过程中，采用螺栓紧固连接。如果减振部位面积较小也可以不加紧固螺栓。隔热夹层2具有隔热功能，多晶纤维是很好的阻尼材料，因此在隔热夹层2中装填多晶纤维材料能够在覆板1和屏蔽板基体3两种金属板之间起到约束阻尼功能，降低两侧板的振动。表面覆板1主要作用为限制隔热层发生脱离或分层，同时起到美观的作用。屏蔽板基体3的材料为导热性能良好的铁板或钢板。
本发明专利与传统的屏蔽板有着本质上的不同。传统屏蔽板是单层板隔热，其导热能力和隔热能力都比较差。而本发明专利提出的减振降噪方法是基于双层隔热，在两层屏蔽板之间添加隔热纤维，隔热纤维本身具有双重作用，既可以用来隔热，又可以作为阻尼材料。
图1为本发明专利结构原理剖面图。
图2为不带紧固螺栓的复合减振降噪屏蔽板结构原理剖面图。
图3为具有双层隔热夹层的复合减振降噪屏蔽板结构原理剖面图。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明专利作进一步的说明。汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板根据实际情况选用单层隔热夹层或双层隔热夹层结构。本实施例采用单层隔热夹层结构(如图1)安装于被测实验发动机排气管上方。表面覆板1采用单层钢板，板厚度为0.8mm。屏蔽板基体3采用单层钢板，板厚度为1.2mm。表面覆板1和屏蔽板基体3通过模具成型。隔热夹层2中的多晶纤维材料为石棉布。在屏蔽板成型过程中预留回卷边，待多晶纤维和表面覆板1安装后进行卷板工艺，将多晶纤维完全包覆在层板之间。
对安装单、双层复合减振降噪屏蔽板以及不安装屏蔽板三种情况下的噪声分别进行测试。采取9点法在半消声室测量发动机平均声压级，测试后的数据比较列于表中。
三种情况下的噪声测试结果
从表中可以发现，对于安装有单层挡板的发动机在标定点噪声达到90.85dB(A)，而将其中的挡板去掉后，声压级反而下降了，说明正是挡板导致了整机噪声的升高，所以必须要对这种屏蔽板进行改进。在第3次测量中便是将本发明专利应用到实际中，通过实际噪声测量可以发现，采用复合减振降噪屏蔽板后，噪声水平与单层屏蔽板和不安装屏蔽板状态相比下降了很多，改进屏蔽板可以使噪声下降1dB(A)，说明本发明专利的减振降噪屏蔽板起到了明显的作用。
对于本发明专利的隔热性能测试当采用单层屏蔽板时，由于在半消声室没有冷却风，转速和负荷比较高的时候会发现屏蔽板出现暗红色，说明屏蔽板本身温度可能已达到300-400℃。当采用复合减振降噪屏蔽板的时候，在同样状态下，表面覆层板不见发生任何变色，说明隔热效果很好，如果在行驶的汽车上，表面温度会进一步降低。
权利要求
1.汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，其特征是屏蔽板由表面覆板(1)、隔热夹层(2)和屏蔽板基体(3)组成，或由表面覆板(1)、两个隔热夹层(2)和屏蔽板基体(3)组成，表面覆板(1)、隔热夹层(2)和屏蔽板基体(3)冲压成型为一整体，表面覆板(1)被封装于屏蔽板基体(3)内。
2.按照权利要求1所述的汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，其特征是所述表面覆板(1)和屏蔽板基体(3)冲压成凹凸结构，在所述覆板(1)和屏蔽板基体(3)上设有紧固螺栓孔(4)。
3.按照权利要求1所述的汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，其特征是所述隔热夹层(2)中装填多晶纤维材料。
全文摘要
汽车发动机复合减振降噪排气屏蔽板，具体涉及到对振动源的减振降噪技术。屏蔽板由表面覆板、1～2层隔热夹层和屏蔽板基体组成。表面覆板、隔热夹层和屏蔽板基体冲压成型为一整体，表面覆板被封装于屏蔽板基体内。表面覆板和屏蔽板基体上设有紧固螺栓孔并被冲压成凹凸结构。隔热夹层中装填多晶纤维材料。本发明提出的减振降噪方法是基于双层隔热并在隔热夹层间添加多晶纤维，多晶纤维既可以用来隔热，又可以作为阻尼材料。实验测试表明，采用复合减振降噪屏蔽板后可以使噪声下降1dB，降噪和隔热效果都很好，而且在行驶的汽车上，屏蔽板表面温度会进一步降低。
文档编号F01N13/14GK1877095SQ20061001458
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月3日 优先权日2006年7月3日
发明者舒歌群, 梁兴雨, 卫海桥, 王养军, 韦静思 申请人:天津大学