[发明专利]隔音单元及其制造方法

说明书

一种用于车用发动机的增压器系统，所述系统包括增压器和至少部分地围绕所述增压器单元的隔音单元。所述隔音单元包括面对所述增压器的内层、背向所述增压器的阻音层和它们之间的芯。所有三个层由聚氨酯制成但具有不同的密度。所述芯包括用于吸音的开孔结构。

技术领域

本发明涉及用于车用发动机的增压器系统。所述系统包括增压器和至少部分地围绕所述增压器单元的隔音单元。此外，还公开了一种用于制造这种隔音单元的方法。

背景技术

已知在车用发动机中使用增压器以增加某些状况下发动机的性能，例如当发动机在每分钟转数(RPM)很低和涡轮增压器由于低气流基本上丧失能力时有助于快速旋转(quick revving)。已知增压器产生150-160dB的极高噪音水平。当前在很多国家的立法是70dB的上限。

已知例如在EP 1783345中使用隔离材料用于增压器，但其都不具有低成本、三维几何形状、低重量、耐热性、小体积和期望的声音抑制这些期望的参数。

发明内容

本发明的目的是改善现有技术的所述问题。

一种用于车用发动机的增压器系统，所述系统包括增压器和至少部分地包围所述增压器单元的隔音单元。所述隔音单元包括面对所述增压器的内层、背向所述增压器的阻音层和它们之间的芯。所有三个层由聚氨酯制成但具有不同的密度。所述芯包括用于吸音的开孔结构。

内层薄到足以容许声音从增压器穿过所述层以便传输至开孔结构中。开孔结构包括若干缠结的通道，即以非结构化方式(non-structured way)相互连接的通道。当声音已经穿过内层时，声音被引导至所述芯和很多缠结的通道内。如果声音或声音的减弱部分穿过所述芯，则声音被阻音层反射回所述芯中。在所述芯中，声音被引导穿过材料和不同的通道并且由此开始沿不同的方向瓦解。当不同通道内的声音在通道和通道接头内会合时，声音进一步开始瓦解。声音的瓦解应归于很多因素：

当声音行进穿过介质时，其强度随着距离而递减。在理想化的材料中，声压(信号振幅)仅随着声波的扩散而减小。然而天然材料都产生了进一步减弱声音的作用。这种进一步的减弱源于散射和吸收。散射是声音沿除了其初始传播方向之外方向的反射。吸收是将声能转换为其它形式的能量。散射和吸收的综合作用被称为衰减。超声波衰减是当声波传播穿过材料时的衰减率。因此所述芯内的通道和材料衰减了声音。

隔音单元可能受到液体污染，例如在下雨等期间的溅水，但如果由于例如重量原因水被存储在隔音单元内这就是不期望的了。此外，某些通道可能细到足以在液体上施加毛细力的程度并且由此将水吸入通道。因此，内层应当防止水或其它液体进入通道，这就是为什么内部通道是液体不可渗透而声音可渗透的。

为了允许声音穿过内层，所述内层具有最大0.2mm的最大厚度和800-1000g/L的密度。

为了防止声音直接穿过隔音单元，阻音层具有1-2mm的厚度和800-1000g/L的密度。试验显示1.5mm的厚度和1000g/L的密度具有良好的结果。应当注意到阻音层连同所述芯不能完全地消减声音，只能令来自增压器的声级从150-160dB降至低于70dB的立法值。

为了进一步抑制声音从隔音单元逸出，阻音层可包括金属片材或带有单位表面的高密度和重量的其它片材。适宜的片材被证明是通常具有7750-8050kg/m³的密度和0.7mm的厚度的镀锌片材金属，但0.5-0.7mm的范围已被证明是适宜的范围。片材优选仅覆盖隔音单元的一部分并且可被分配给增压器的发射一定频率或集中强音的那部分。片材越沉重和密集，就能更好地防止低频噪声。增压器典型地产生700-4000Hz频率范围的声音。

所述芯可包括三维结构，带有用于增加吸音面积的一个或多个腔。

已经证明所述芯结构内的所述材料有利地具有5-30mm的厚度和70-230g/L的密度。