Патент на изобретение №2149271
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОЖУХ КАРТЕРА СЦЕПЛЕНИЯ СИЛОВОГО АГРЕГАТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
(57) Реферат: Изобретение относится к машиностроению, в частности к корпусным элементам машин и механизмов. Изобретение снижает шум и повышает эксплуатационные качества. Кожух содержит по крайней мере одну тонколистовую деталь, закрепленную в стыке соединения торцов блок-картера двигателя и картера сцепления, причем деталь выполнена из высокодемпфирующего пористого или волокнистого металлического газопроницаемого материала, например пористого сетчатого материала. Возможен вариант и сборной конструкции кожуха, когда он состоит из нескольких тонколистовых деталей. Область преимущественного применения – легковые автомобили. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к машиностроению, в частности к корпусным деталям машин и механизмов, а конкретно – к кожухам силовых агрегатов транспортных средств, в частности автомобилей. Устройство и работа силового агрегата, в частности автомобиля ВАЗ-2108, описаны в книге В.А. Вершигора и др. Автомобиль ВАЗ-2108, М., издательство ДОСААФ СССР, 1986, стр. 105-106, рис. 51. Как это видно из рис. 51, картер сцепления жестко смонтирован с помощью болтовых соединений к задней торцевой части блок-картера двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) через металлические штампованные пластинчатые детали, включающие верхнюю и нижнюю крышки, которые выполняют функцию защитного кожуха. Картер сцепления является динамически нагруженной корпусной деталью силового агрегата транспортного средства, жестко соединенной с блок-картером двигателя – силовой установкой, генерирующей как полезную механическую энергию, так и паразитную виброакустическую энергию, которая беспрепятственно передается как жестким структурным путем через крепежные элементы в зону взаимного стыка блок-картера двигателя на картер сцепления, так и воздушным путем, излучаемым зоной примыкания блок-картера цилиндров “покрытой” структурой картера сцепления. Вследствие всего этого картер сцепления динамически (виброакустически) возбуждается и в свою очередь излучает акустическую (шумовую) энергию своими стенками как во внешнюю среду, так и в замкнутое пространство самого картера сцепления. В этом замкнутом пространстве генерируется также и акустическая энергия, излучаемая колеблющимся маховиком ДВС (в основном это изгибные и осевые виброперемещения маховика) и вращающимися элементами непосредственно механизма сцепления (аэродинамический шум пропеллерного типа). Таким образом, в указанном замкнутом пространстве, охваченным стенками картера сцепления, аккумулируется акустическая энергия высокой интенсивности. При этом наиболее слабым звеном этой механической колебательной и шумоизлучательной системы является наиболее виброактивный тонкостенный корпус кожуха картера сцепления, возбуждаемый как жестким структурным путем от зоны соединения с блок-картером двигателя, так и воздушным путем со стороны замкнутого картерного пространства. По сути дела кожух корпуса картера сцепления представляет собой пластинчатый излучатель звука типа диафрагмы громкоговорителя акустической системы. В качестве прототипа принят патент США N 3942502, кл F 02 F 7/00, НКИ 123-195, 1976, из которого известен кожух картера сцепления силового агрегата транспортного средства, в частности автомобиля, содержащий по крайней мере одну тонколистовую деталь, закрепленную в стыке соединения блок-картера двигателя с картером сцепления. Развитая по поверхности, жестко закрепленная тонколистовая деталь в данном случае является интенсивным излучателем звука, эквивалентным тонкостенной изгибноколеблющейся диафрагме. Причем жесткие литые корпуса блок-картера двигателя и сцепления являются усилителями излучаемого звука этой своеобразной диафрагмой, выполняя функцию, аналогичную функции герметичного корпуса акустической системы с громкоговорителями, исключая, таким образом, процесс короткого акустического замыкания колеблющейся диафрагмы через свободные периферические края диафрагмы между лицевой (внешней) и тыльной (внутренней) поверхностями диафрагмы. Таким образом, увеличивается КПД такой звукоизлучательной системы с соответствующим усилением излучаемого звука. Наличие сквозных вентиляционных отверстий в колеблющейся тонкостенной диафрагме благоприятно сказывается на уменьшении излучения звука только низкочастотных поршневых акустических мод. Высокочастотные изгибные моды не могут эффективно подавляться в силу ограниченного числа отверстий и их незначительной площади, поскольку основное их назначение – частичная вентиляция внутреннего пространства кожуха, в котором размещены механизмы сцепления. В противном случае при сильноперфорированной конструкции тонкостенного кожуха (выполнение больших вентиляционных отверстий) теряется ее прямое функциональное назначение – защита от прямого попадания твердых абразивных и аморфных частиц, воды, смазки и т.д. Также нежелательно попадание продуктов фрикционного износа накладок сцепления (в состав которых входит концерогенный асбест) в окружающую среду из полости картера сцепления через сильноперфорированный кожух. Конструкция описанного кожуха не обеспечивает эффективный теплоотвод от термонагруженной конструкции корпуса картера сцепления (от горячего блока цилиндров и горячих элементов механизма сцепления в процессе фрикционного трения накладок) и эффективного рассеивания выделяемого при этом тепла. Прототип также не обеспечивает эффективного поглощения звука от источников внутри и вне корпуса картера сцепления ввиду того, что в нем используется жесткая металлическая звукоотражающая структура. Т.е. звук, излучаемый маховиком двигателя, стартером, накладками сцепления, стенками картера сцепления, блока цилиндров и масляного поддона в связи с этим практически не поглощается. Конструкция кожуха по прототипу не обеспечивает вибродемпфирования структуры стенок блок-картера ДВС и сцепления ввиду использования тонкого жесткого металлического листа с низким коэффициентом механических потерь (низким внутренним трением материала). Задачей изобретения является снижение шума, генерируемого силовым агрегатом транспортного средства, и повышение эксплуатационных качеств механизма сцепления. Для решения поставленной технической задачи предлагается кожух, выполненный в виде металлической тонколистовой детали, жестко закрепленной в стыке блок-картера двигателя с картером сцепления, изготовить из высокодемпфирующего металлического пористого или волокнистого прессованного газопроницаемого материала, например из пористого сетчатого материала. Таким образом, поставленная техническая задача решается за счет применения в конструкции кожуха материала, обладающего высокоэффективным собственным виброшумодемпфированием и слабым звукоизлучением, а также обеспечивающим эффективное звукопоглощение аэродинамического шума. Очень важно то, что описанные качества такого кожуха не зависят от его температурного состояния. Отпадает необходимость во введении в конструкцию кожуха специальных вентиляционных окон, поскольку его структура вследствие пористости и газопроницаемости обеспечивает вентиляцию и отвод тепла из внутренней полости кожуха. На фиг. 1 показано размещение конструкции заявляемого кожуха в кинематической схеме силового агрегата транспортного средства. На фиг. 2 показано продольное осевое сечение кожуха классической компоновки. На фиг. 3 показано продольное осевое сечение кожуха переднеприводных автомобилей ВАЗ. Кожух 1 силового агрегата транспортного средства жестко закреплен, например, болтами, шпильками или другими аналогичными крепежными элементами в стыке торцевых стенок блок-картера ДВС 2 и картера сцепления 3. Работает предлагаемый кожух обычным образом, при этом выполнение кожуха 1 из высокодемпфирующего пористого или волокнистого металлического прессованного газопроницаемого материала позволяет в значительной степени устранить недостатки, присущие прототипу и обозначенные выше. Обусловлено это теми обстоятельствами, что структура кожуха 1 обладает как высокоэффективным собственным виброшумодемпфированием и слабым звукоизлучением, так и звукопоглощением воздушного шума, генерируемого близкорасположенными источниками, расположенными в полости картера сцепления. Причем эффективность кожуха 1 не зависит от температурного состояния его структуры. Одновременно с этим кожух 1 эффективно демпфирует и саму структуру картера сцепления как подключенный к его торцевой части вязкоупругий демпфер, работающий на растяжение-сжатие и изгиб. Газопроницаемая структура кожуха 1 обеспечивает вентиляцию и соответствующий отвод тепла оболочкой кожуха 1 в окружающую среду от сопрягаемого картера твердым путем, т.е. необходимость выполнения в кожухе 1 специальных вентиляционных отверстий отпадает. Такой прием предотвращает попадание в окружающую среду продуктов фрикционного износа и паров масла, а из окружающей среды в полость картера сцепления абразивных и жидких внедрений (пыль, вода, снег и пр.), находящихся во встречном потоке воздуха, в процессе движения автомобиля (в особенности по несовершенным дорожным покрытиям). Уместно добавить, что расположение звукопоглощающей структуры кожуха 1 картера сцепления в непосредственной близости от таких известных доминирующих источников шума ДВС, как масляный поддон и нижняя часть блок-картера 2 ДВС, позволяет кожуху 1 являться звукопоглощающим устройством и для указанного шумового излучения, что позволяет дополнительно снизить шум двигателя и транспортного средства в целом. Остается отметить, что в части геометрии в сравнении с прототипом конструкция кожуха практически не изменилась, предлагаемая структура материала обладает высокими физико-механическими свойствами, а изготовление таких кожухов возможно по безотходной технологии, путем горячего или холодного прессования составных металлических компонентов. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 26.03.2005
Извещение опубликовано: 20.02.2006 БИ: 05/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
