[发明专利]降低发动机系统内的噪音和振动的结构

说明书

将穹顶状的突起或者聚穹顶添加到发动机系统提高了它们所被添加至的发动机部件的结构整体性，并且允许在发动机系统内辐射的噪音在频谱的一些区域中被降低，而不引起它们所被添加至的发动机零件的质量显著增加，质量显著增加可以导致在模具注塑过程中更长的固化时间。聚穹顶相对于彼此的尺寸和空间布置能够进一步被调整以降低发动机系统内的噪音并且聚穹顶可以用肋加固以增加塑性发动机部件的结构刚度。由于塑性发动机部件在制造过程中使用注塑模具工艺产生，被添加的表面特征（例如，聚穹顶和肋）与它们所被添加至的下面的平表面连续。

技术领域

本发明涉及降低内燃机的噪音。

背景技术

内燃机具有将大气引向燃烧汽缸的进气系统。由于引气系统的管状可以是复杂的，通过该系统的空气流可以产生混沌特征，其影响流体与其流过的管道表面如何相互作用。例如，通过复合材料进气歧管的空气流可以在腔内产生压力波动并以取决于腔的形状的方式将湍流特征引入空气流模式。所引入的湍流可以随后影响空气如何传递其能量至该表面并且作为响应，振动可以在频谱的特定区域在产生声波辐射的壁内产生。该振动模式和音波频率可以进一步取决于管道的几何布置和经过该表面的空气流速度。从该表面辐射的音波可以被认为不期望的噪音。

针对降低发动机歧管系统内的湍流噪音的一些方法涉及通过增加肋到歧管的外侧增加歧管组件的结构刚度。所增加的肋强化该结构并且从而降低发动机系统内的振动。US2010/0326395A1示出了一种具有增加到进气歧管盖的外表面的肋和支架的示例系统以便增强该组件并且降低来自系统内的振动的噪音。可选的降低系统内的振动的方法并且因此降低传递的噪音的方法涉及增加吸收性材料的薄层到发动机部件的壁上。在US2006/0201470A1中，一种系统被描述，其中发动机部件的两个壁（例如，发动机盖或者歧管壁）被用吸收填层的蜂窝层增强。在描述的三层系统中，其中吸收剂蜂窝层夹在两个壁之间，中间层还包含大量的空气并且因此作为隔音器以降低振动和传递的噪音。

发明内容

本文的发明者已经意识到上面的问题和关于这样的方法的局限性。例如，结构肋加入诸如进气歧管的发动机部件也可以增加其重量、制造成本和由于肋横越跨越各种表面而增加整体尺寸。例如，附加的结构肋可以在其分配的包装空间的外面增加进气歧管。进一步，这样的附加特征可以减慢生产率。例如，使用注塑模过程制造的塑性进气歧管可以具有增加的固化时间，本文中称为凝固时间。由于附加的肋的附加厚度能够因此增加凝固时间并且减慢生产周期。

在一个示例方法中，其至少解决部分这些问题，一种具有比如塑性表面的表面可以包括许多共同协作的聚穹顶状突起以降低噪音和振动。这样的聚穹顶（polydome）突起的一个优点在于该聚穹顶可以被加入以增加发动机零件的刚度同时限制整体的质量/尺寸和厚度的增加。例如，自加入聚穹顶特征到表面的质量增加可以通过降低相应的例如聚穹顶所固定到的表面的厚度而被抵消。以这种方式，利用本文中描述的形态特征加固塑性材料并且从而增强关于噪音降低的该表面的声音质量是可能的。聚穹顶应用的不同的实施例被参照示例的发动机进气歧管的表面的尺寸、放置等描述。

在另一个示例中，一种复合材料进气管包括内表面和外表面，其中每个表面包括布置在一定区域内的聚穹顶表面突起。

在另一个示例中，该区域具有均匀厚度的截面。

在另一个示例中，一种复合材料进气管进一步包括网格模式的肋，其与该突起互相连接。

在另一个示例中，该进气歧管包括许多独立的部分，每个所述部分包括聚穹顶表面突起。

在另一个示例中，多个流道中的每个包括聚穹顶表面突起。

在另一个示例中，聚穹顶表面的直径沿着该区域变化。

在另一个示例中，在内表面和外表面的突起是反向凸出的，并且其中该反向凸出的突起可选的以网格模式布置。