Модифицированная слоистая акустическая структура обивки кузова автотранспортного средства

Модифицированная слоистая акустическая структура обивки кузова автотранспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к слоистым (многослойным) акустическим (звукоизоляционным, звукопоглощающим и звукопрозрачным) структурам, преимущественно обивок кузова (далее - МСАСОКАС) автотранспортных средств (далее - АТС) производимых в виде соответствующих типов акустических шумопонижающих материалов и деталей на их основе, предназначенных для снижения их акустического (шумового) излучения. Такого типа акустические структуры материалов, по аналогичному целевому назначению, в ряде случаев могут быть использованы и на других видах шумогенерирующих транспортных средств, например воздушного и водного транспорта, а также в различного типа шумоактивных энергетических установках, компрессорных станциях, производственном и технологическом оборудовании, бытовой технике и пр.

Подробное раскрытие темы о некоторых типах, разновидностях и марках акустических материалов, используемых в современных конструкциях АТС и применяемой терминологии по этой проблеме, представлено в научной монографии «Автомобильные акустические материалы. Проектирование и исследование низкошумных конструкций автотранспортных средств» части 1 и 2, издат. ГОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет», 2010 г. Авторы М.И. Фесина, А.В. Краснов, Л.А. Паньков, Л.Н. Горина [1].

В представленном ниже описании, реализация заявленного технического решения относится к подавлению (снижению уровней) той части звуковой (акустической) энергии, которая квалифицируется как шумовая, вызывающая неблагоприятное вредное воздействие на здоровье и самочувствие людей, включая повышение безопасности эксплуатации шумогенерирующих технических объектов (в первую - очередь - транспортных средств).

Типичные разновидности МСАСОКАС, вне зависимости от числа составных слоев, могут быть условно формализовано обозначены как состоящие из монтажной части, состоящей из одного или нескольких сплошных слоев акустических материалов звукопоглощающего типа и лицевой несущей части - из одного или нескольких слоев акустических материалов звукоотражающего звукоизоляционного типа (для звукоизоляционных типов материалов МСАСОКАС), или звукопрозрачного защитно-декоративного слоя, и/или несущего (каркасного) слоя (для звукопоглощающих типов материалов МСАСОКАС). В ряде случаев, функции лицевой несущей части или монтажной части в составе МСАСОКАС могут быть реализованы структурой одного сплошного монолитного слоя, выполненного в виде неплоской конструкции заданной геометрической формы. Монтажная часть МСАСОКАС может быть изготовлена как на основе волокнистых материалов, состоящих из натуральных (хлопковых, шелковых, джутовых, сизальных, льняных, конопляных и др., или белковых животного происхождения), так и синтетических (акриловых, полиэстеровых, полиоксадиазольных, полиамидных, углеродных, арамидных, полипропиленовых, нейлоновых, и т.д.), минеральных волокон (базальтовых, керамических, стеклянных и т.д.), или из вспененных открытоячеистых материалов (например, на основе уретанового, нитрильного, винилового, бутадиен-стирольных каучуков и т.д.). Указанные виды волокон в технологических процессах изготовления МСАСОКАС могут пропитываться определенным связующим веществом, содержащим, к примеру, фенилметилполисилоксан, полиорганоэлементосилазан, тетрабромдифенилпропан, фенолформальдегид, полиимид и т.д., или же в состав волокон могут быть дополнительно включены (равномерно распределены по объему соответствующие структуры из звукопоглощающих волокон) термоплавкие связующие волокна (например, полипропиленовые). Структуры используемых пористых воздухопродуваемых типов звукопоглощающих материалов состоят из упругого несущего скелета, занимающего часть ее общего объема, и многочисленных сообщающихся полостей и каналов (для вспененных открытоячеистых материалов) или сообщающихся капиллярных каналов (для волокнистых материалов), заполненных упругой воздушной средой. В качестве составной структуры плотного (весового) воздухонепродуваемого звукоотражающего слоя лицевой части звукоизоляционного типа МСАСОКАС используются композиции на основе битума, различных полимеров (полиэтилена, полипропилена, сополимера этилена с винилацетатом (ЭВА), поливинилхлорида), каучука, этиленпропилендиенового мономера (ЭПДМ), производных каучука, различные битумно-полимерные или полимерно-каучуковые композиции и др.

Звукопоглощающие типы МСАСОКАС применяемые, в частности, для изготовления плосколистовых деталей (панелей, прокладок) кабины (пассажирского помещения), моторного отсека, багажного отделения АТС известны, к примеру, из следующих патентных источников:

- патент Германии №3242604, опубликован 24.04.1984;

- патент на полезную модель РФ №7391, опубликован 16.08.1998;

- патент на полезную модель РФ №5970, опубликован 16.02.1998;

- патент РФ №2209326, опубликован 27.07.2003;

- заявка на патент Германии №10245903, опубликована 01.04.2004;

- патент РФ №2282544, опубликован 27.08.2006;

- патент РФ №2282544, опубликован 27.08.2006;

- патент РФ №52809, опубликован 27.04.2006;

- заявка РФ на изобретение №2005132866, опубликована 27.04.2007.

Различные другие известные разновидности звукопоглощающих типов МСАСОКАС применяются для изготовления цельноформованных сложной пространственной (неплоской) геометрической формой шумопоглощающих деталей интерьера пассажирского помещения, моторного отсека и багажного отделения АТС, наделенных основной (доминирующей) или дополнительной (сопутствующей) функцией звукопоглощения (в составе деталей многофункционального назначения). Цельноформованные шумопоглощающие детали АТС, наделенные основной (доминирующей) функцией звукопоглощения, монтируются, в частности, на поверхностях панелей щитка передка со стороны моторного отсека, на панелях капота кузова, на внутренних поверхностях нижних экранов моторного отсека, в качестве составных элементов акустических (шумопонижающих) капсул моторного отсека АТС (в большинстве случаев - для АТС оборудованных шумоактивными дизельными двигателями). В качестве типичных цельноформованных шумопоглощающих деталей АТС многофункционального назначения, наделенных дополнительной сопутствующей функцией звукопоглощения, следует отметить обивку крыши кабины (пассажирского помещения), полку багажника, обивки дверей, ковровые покрытия пола кузова, обивки боковин кузова, обивку крышки багажника, колесные локеры коврового типа и др. Кроме полезной акустической (звукопоглощающей) функции указанные детали выполняют несущую, защитно-декоративную, теплоизоляционную, герметизирующую и прочие полезные функции.

Описанные выше звукопоглощающие типы МСАСОКАС, применяемые для изготовления такого типа цельноформованных шумопоглощающих деталей АТС, известны, к примеру, из следующих патентов (заявок):

- патент США №5171619, опубликован 15.12.1992;

- патент РФ №2081010, опубликован 10.06.1997;

- патент США №6820720, опубликован 22.02.2001;

- международная заявка WO №02066312, опубликована 29.08.2002;

- заявка на патент Германии №10332172, опубликована 21.10.2004;

- заявка на патент Германии №202004011483, опубликована 23.12.2004;

- европейский патент ЕР №1493623, опубликован 05.01.2005;

- патент Великобритании №2416737, опубликован 08.02.2006;

- патент на полезную модель РФ №52109, опубликован 10.03.2006;

- заявка США №2006099380, опубликована 11.03.2006;

- заявка США №2007122594, опубликована 31.03.2007;

- европейский патент ЕР №1878568, опубликован 16.01.2008.

В частности, в европейском патенте на изобретение №1878568, опубликованном 16.01.2008, описана МСАСОКАС, содержащая два пористых звукопоглощающих слоя, включающих слой из вспененного открытоячеистого материала и слой из волокнистого материала со структурой на основе термопластичных волокон, а также лицевой декоративный слой из нетканого волокнистого иглопробивного материала, а также содержит дополнительные слои, выполняющие полезные вспомогательные функции. Все составные структурные слои слои соединены между собой («технологически сшиты») соответствующими промежуточными термоадгезивными слоями.

В патенте Великобритании на изобретение №1505213, опубликованном 30.03.1978, описана МСАСОКАС, содержащая пористый звукопоглощающий слой из вспененного открытоячеистого материала, лицевой декоративный слой из нетканого волокнистого иглопробивного материала, ужесточающий слой из плотного (звукоотражающего) материала, расположенный на внутренней поверхности пористого звукопоглощающего слоя.

В заявке Японии на изобретение №2006206020, опубликованной 10.08.2006, описана МСАСОКАС, содержащая слой пористого звукопоглощающего материала, лицевой декоративный слой и слой теплоизоляционного материала, расположенный на внутренней поверхности пористого звукопоглощающего слоя. Также указанная МСАСОКАС может содержать дополнительный слой вибродемпфирующего материала, располагаемый на сопрягаемой поверхности теплоизоляционного слоя.

В патенте РФ на изобретение №2081010, опубликованном 10.06.1997, описана МСАСОКАС, выполненная из слоя пористого звукопоглощающего материала (вспененного открытоячеистого или волокнистого), облицованного тонкой воздухонепродуваемой звукопрозрачной пленкой, при этом, образующееся замкнутое пространство, в котором расположен слой пористого звукопоглощающего материала, частично вакуумировано, что позволяет улучшить звукопоглощающие (в особенности - в области низких частот), теплоизоляционные и весовые характеристики МСАСОКАС.

В патенте РФ на изобретение №2282544, опубликованном 27.08.2006 описана МСАСОКАС, содержащая слой пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого звукопоглощающего материала и лицевой защитно-декоративный слой из звукопрозрачного газо- влагонепроницаемого материала.

В международной заявке на изобретение №2006/068028, опубликованной 29.06.2006 описана МСАСОКАС, содержащая несущую основу из металлического материала перфорированную сквозными отверстиями, пористый звукопоглощающий слой из волокнистого или вспененного открытоячеистого материала и лицевой защитно-декоративный слой из звукопрозрачного газо- влагонепроницаемого материала. При этом, описанная МСАСОКАС герметично монтируются на заданном расстоянии от звукоотражающей поверхности деталей кузова АТС, образуя воздушную полость типа акустического резонатора. Таким образом, обеспечивается комплексный механизм поглощения звуковой энергии, осуществляемый как пористым звукопоглощающим слоем, так и перфорированной несущей основой, образующий акустический резонатор, обладающий избирательными звукопоглощающими свойствами в заданном диапазоне частот.

В заявке Германии на изобретение №102006018090, опубликованной 30.08.2007, описана МСАСОКАС, содержащая несущую основу из древесных и термопластичных волокон, формованный пористый звукопоглощающий слой из волокнистого или вспененного открытоячеистого материала и лицевой защитно-декоративный слой из воздухопродуваемого волокнистого материала. При этом, формованному пористому звукопоглощающему слою придается различная толщина в пределах лицевой поверхности МСАСОКАС.

Недостатком представленных выше описаний звукопоглощающих типов МСАСОКАС является их недостаточно высокая звукопоглощающая эффективность, обусловленная рядом технических причин. В частности, при обеспечении необходимого соответствия требованиям каркасности (изгибной жесткости) в ряде случаев, МСАСОКАС выполняется повышенной плотности и, соответственно, пониженной пористости, что вызывает соответствующую потерю звукопоглощающих свойств такого типа МСАСОКАС.С другой стороны, задаваемые техническим заданием (ТЗ) на разработку жесткие (стесненные) компоновочные ограничения по установке узлов и агрегатов в составе АТС, позволяют использовать лишь малогабаритные тонкостенные, ограниченных площадей поверхности МСАСОКАС (невозможность компоновки крупногабаритных шумопонижающих элементов в ограниченных стесненных малогабаритных пространствах АТС) что, в конечном итоге существенно уменьшает их шумопонижающую эффективность и/или ограничивает их применением.

Звукопоглощающие типы МСАСОКАС предназначены, в основном, для поглощения воздушного шума, т.е. звуковых волн, распространяющихся воздушным путем и падающих на поверхность пористой структуры МСАСОКАС, с последующим необратимым преобразованием звуковой энергии в рассеиваемую тепловую энергию. МСАСОКАС монтируются, как правило, на наиболее крупногабаритных панелях кузова АТС слабо подверженных вибрационному возбуждению, и вследствие этого - слабо излучающих собственный структурный шум (панель крыши, капот, крышка багажника кузова и т.п.). В тоже время, зоны их пространственного монтажа характеризуются самыми зашумленными областями пространств АТС.

В отличие от описанных выше звукопоглощающих типов МСАСОКАС, известны так же звукоизоляционные типы МСАСОКАС, которые широко применяются для изготовления шумоизоляционных обивок кузова АТС, например, в виде плоско-вырубных (плоских листов заданной геометрической формы) или цельноформованных (преимущественно неплоских, повторяющих сложную пространственную геометрическую форму встречной сопрягаемой поверхности панели кузова) деталей, которые обеспечивают комплексный шумопонижающий эффект. Этот комплексный шумопонижающий эффект базируется как на механизмах поглощения (звукопоглощения), так и отражения звуковой энергии, обобщенно характеризуемый теми или иными параметрами звукоизоляции (способности к звукоизоляции, трансмиссионными потерями). Такого типа плоско-вырубные и цельноформованные шумоизоляционные обивки устанавливаются на наиболее шумогенерирующих (шумоизлучающих) панелях кузова АТС, имеющих, как правило, развитые плоские участки поверхностей или же которые содержат неплоские рельефы типа выполненных подштамповок или приварных усилителей (например, панели пола пассажирского помещения и багажного отделения, щитка передка, боковин, арок колес, и др.), которые подвергаются интенсивному динамическому структурному вибрационному возбуждению и, вследствие этого, излучающих собственный интенсивный структурный шум, что требует его первоочередного эффективного подавления.

В частности, известна МСАСОКАС звукоизоляционного типа, описанная в патенте РФ на полезную модель №51943, опубликованном 10.03.2006, содержащая монтажную часть из пористого звукопоглощающего слоя пенополиуретана, лицевую несущую часть - из слоя плотного (весового) полимерного воздухонепродуваемого звукоотражающего материала на основе соединения этиленпропиленового каучука с полиэтиленом или сополимера этилена с винилацетатом, имеющего толщину 2-3 мм, удельный поверхностный вес 3,0…4,5 кг/м², а также, дополнительно содержащая «технологически сшитый» с ним декоративный слой в виде коврового покрытия.

В патенте Великобритании на изобретение №2421251, опубликованном 21.06.2006, описана МСАСОКАС звукоизоляционного типа, содержащая монтажную часть из слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала на основе смеси коксуемых акриловых волокон и полиэстеровых волокон, слой расплавленного полипропилена и лицевую несущую часть из плотного весового звукоотражающего слоя этиленпропилендиенового мономера (ЭПДМ).

В патенте Великобритании на изобретение №2163388, опубликованном 26.02.1986, описана МСАСОКАС звукоизоляционного типа, содержащая монтажную часть из двух пористых воздухопродуваемых звукопоглощающих слоев вспененного эластичного материала, имеющих при этом различные сопротивления продуванию потоку воздуха, лицевую несущую часть из слоя плотного весового звукоотражающего материала и дополнительного защитно-декоративного слоя в виде коврового покрытия, наделенного свойствами звукопоглощения.

В патенте РФ на изобретение №2296066, опубликованном 27.03.2007, описана МСАСОКАС звукоизоляционного типа, содержащая монтажную часть из пористого воздухопродувае-мого звукопоглощающего слоя открытоячеистого пенополиуретана, защитную полиэтиленовую пленку толщиной 0,1…0,5 мм, нанесенную с тыльной стороны монтажной части, и лицевую несущую часть из весового звукоотражающего слоя толщиной 1,5…2,0 мм материала на основе полиуретана.

В заявках на патенты США - №2011/0067951, опубликованный 24.03.2011 и ее аналоге-заявке на патент РФ №2010/107865, опубликованной 10.09.2011 рассматриваются МСАСОКАС звукоизоляционного типа, имеющая, по меньшей мере, один «тяжелый» слой и дополнительный поглощающий слой, при этом указанный тяжелый слой, по меньшей мере в некоторых его зонах перфорирован таким образом, что степень (коэффициент) перфорации обеспечивает звукопрозрачность МСАСОКАС на низких звуковых частотах (ниже частоты собственных колебаний двухслойной колебательной системы «колеблющаяся масса» «тяжелого» слоя на колеблющейся пружинно-упругом поглощающем слое.

Общим техническим недостатком описанных выше известных звукоизоляционных типов МСАСОКАС является их высокий удельный вес при недостаточно высокой акустической эффективности, что отрицательно отражается на технических и экологических показателях АТС. Высокий удельный вес обусловлен использованием в составах данных звукоизоляционных типов МСАСОКАС лицевой несущей части, изготовленной из материалов (веществ) на основе плотных тяжеловесных компонентов, в то время как достигаемая недостаточно высокая акустическая эффективность этих типов МСАСОКАС вызвана их динамическим возбуждением со стороны структуры пористой монтажной части, с соответствующей передачей этого вибрационного возбуждения плотной лицевой несущей части, с последующими ее мембранными колебаниями и соответствующим трансформированным переизлучением колебательной энергии в виде вторичных звуковых волн, а также достигаемыми недостаточно высокими звукопоглощающими свойствами используемой пористой монтажной части МСАСОКАС.

Помимо этого, рассмотренные выше известные как звукопоглощающие типы МСАСОКАС, так и звукоизоляционные типы МСАСОКАС обладают неудовлетворительными показателями экологической безопасности, обусловленными реализуемыми «экологически грязными» технологическими процессами как добычи исходного сырья для последующего производства из него МСАСОКАС, так и непосредственно при производстве из них технических устройств в виде разнообразных шумопонижающих материалов и деталей, включая заключающую стадию их жизненного цикла - в виде завершения их эксплуатации в составе АТС, с необходимостью их конечной утилизации, при обеспечении минимизации (исключения) возникающего экологического ущерба от процесса утилизации при завершении жизненного цикла АТС. Как известно, возрастающие объемы добычи исходного минерального углеводородного сырья, используемого для последующего производства акустических материалов, с учетом невосполнимости этих сырьевых ресурсов, ведет к их неизбежному истощению, при сопутствующих осуществляемых технологических процессах загрязнения окружающей среды, как при процессах его добычи, так и последующей технологической переработке. Значительной технической проблемой является также типичная экологически опасная повторная рециклированная переработка вспененных открытоячеистых акустических материалов, например, пенополиуретанов (характеризуемая неудовлетворительной пригодностью такого типа шумопонижающих элементов и узлов к технологиям вторичной переработки после завершения их жизненного цикла, сложностью демонтажа и разделения разнородных материалов). Традиционные технологические методы утилизационной рециклированной переработки акустических материалов связаны со сложными химическими и технологическими процессами их расщепления, что приводит, в том числе, к вынужденным дополнительным финансовым затратам, а также вызывает негативное загрязняющее воздействие на окружающую среду. Утилизационная переработка продуктов фрагментации (к примеру, фрагментов звукопоглощающих материалов, волокнистых полуфабрикатов, отдельных слоев и т.д.) в составе шумопонижающих элементов, проводимая с целью извлечения электрической, тепловой и газовой энергии, скрытой в материалах органического происхождения, шлаках, содержащихся в продуктах фрагментации, требует применения весьма сложных и дорогостоящих технологий. Кроме того, сами продукты утилизационной фрагментации шумопонижающих элементов, как правило, не являются однородными по своему структурному составу, что требует использования дополнительных технологических операций их разделения и затрудняет процесс такой переработки. В случае утилизации такого типа отходов путем их захоронения в могильниках также повышаются материальные затраты из-за нехватки свободных мест для их захоронения, имеет место отторжение значительных свободных пространств, которые могли бы быть использованы с пользой для общества.

Известны технические решения, в которых актуальная проблема увеличения акустической эффективности звукоизоляционных типов МСАСОКАС решается за счет того, что в нее включаются модифицированные (структурированные) слои материалов, позволяющие более эффективно снижать передачу структурного вибрационного возбуждения сообщаемому внешнему плотному весовому звукоотражающему слою, передающегося по упругой структуре пористого звукопоглощающего слоя, от сопрягаемой колеблющейся твердой поверхности детали или узла АТС (например, тонколистовой панели кузова АТС). Это, в конечном итоге, позволяет в определенной степени ослаблять излучение (переизлучение) звука плотным весовым звукоотражающим слоем, а также увеличивать звукопоглощающие свойства пористой монтажной части.

В частности, в международной заявке на изобретение №2005/069273, опубликованной 28.07.2005, описана звукоизоляционного типа МСАСОКАС, содержащая монтажную часть из слоя вспененного открытоячеистого звукопоглощающего материала, лицевую несущую часть - из плотного звукоотражающего материала и дополнительный слой из вязкоэластичного пористого материала, соединенный с нижней поверхностью монтажной части и отделяющий ее от сопрягаемой колеблющейся шумоизлучающей поверхности детали (узла), что соответственно ослабляет динамическое возбуждение всех составных слоев МСАСОКАС и улучшает ее звукоизоляционные свойства.

В международной заявке на изобретение №01/92086, опубликованной 12.06.2001, описана звукоизоляционного типа МСАСОКАС, содержащая монтажную часть из пяти сопряженных слоев прессованного пористого открытоячеистого звукопоглощающего материала, лицевую несущую часть из плотного звукоотражающего слоя материала на основе полиуретана, а также дополнительного слоя пористого материала на основе вязкоэластичного латекса.

В европейском патенте на изобретение №1682385, опубликованном 16.07.2006, описана звукоизоляционного типа МСАСОКАС, содержащая монтажную часть из слоя пористого звукопоглощающего материала, лицевую несущую часть из слоя плотного звукоотражающего материала и дополнительный пористый звукопоглощающий слой, расположенный на внешней поверхности лицевой части, ослабляющий переизлучение звуковой энергии, производимой колеблющимся слоем плотного звукоотражающего материала, а также дополнительно поглощающий энергию воздушных звуковых волн, падающих с внешней стороны пространства шумоактивного технического объекта (с внешней открытой облицовочной стороны поверхности плотного звукоотражающего слоя).

При использовании описанных выше известных технических решений, реализующих МСАСОКАС звукоизоляционного типа, в определенной степени решается проблема увеличения их акустической эффективности. Однако, существенными недостатками представленных технических решений является необходимость использования сложных технологий их производства и повышение трудоемкости и стоимости их изготовления при сопутствующем ухудшении весо-габаритных показателей (удельного поверхностного веса и толщины) МСАСОКАС. Использование такого типа МСАСОКАС в составе шумопонижающих пакетов АТС, зачастую приводит к сокращению полезного объема пространства его пассажирского помещения (кабины водителя) или багажного отделения, а также вызывает усложнение процесса проектирования из-за затрудненной компоновки агрегатов и систем в такого типа «стесненных» (ограниченных) свободных пространствах кузова АТС.

Известны также технические решения, в которых в определенной степени решается проблема снижения удельного поверхностного веса звукоизоляционного типа МСАСОКАС за счет альтернативного использования лицевой несущей части МСАСОКАС, составленной из одного или нескольких слоев не плотного весового звукоотражающего типа, а пористого уплотненного воздухопродуваемого звукопоглощающего слоя материала взамен рассмотренного выше, широко распространенного «классического» варианта применения плотного воздухонепродуваемого звукоотражающего слоя. Ввиду того, что общий вес «классических» вариантов МСАСО-КАС звукоизоляционного типа (содержащих в своем составе монтажную часть из пористого звукопоглощающего материала, а лицевую несущую часть - из плотного звукоотражающего материала) примерно, до 80% определяется непосредственно весом лицевой несущей части (весом плотного звукоотражающего слоя), то, вполне естественной представляется первоочередной задача снижения веса именно этой наиболее весомой части МСАСОКАС, вплоть до ее полного исключения. С практической точки зрения это достигается заменой «классического» варианта звукоизоляционной системы типа «пружина-масса», в составе лицевой несущей части из плотного звукоотражающего слоя материала (колеблющаяся масса) и монтажной части из вязкоэластичного пористого звукопоглощающего материала («упругая пружина»), на альтернативную комбинированную звукоизоляционную и звукопоглощающую систему, получившую название «ультралайт». Указанная акустическая система типа «ультралайт» содержит две сопрягаемые пористые воздухопродуваемые части - лицевую несущую часть из пористого уплотненного воздухопродуваемого акустического (звукопоглощающего-звукоизолирующего) слоя материала («колеблющаяся пористая масса»), обладающего (наделенного) интегральными акустическими свойствами - преимущественного звукопоглощения и, в определенной (меньшей) степени, - свойствами звукоотражения, а также монтажную часть, составленную из вязкоэластичного пористого слоя звукопоглощающего материала пониженной плотности с повышенной пористостью (деформируемая «пористая пружина»), обладающего, преимущественно, свойствами высокого звукопоглощения. Лицевая несущая часть такой колебательной (акустической) системы в виде МСАСОКАС, обладая более высокой плотностью и массой, относительно смонтированной под ней монтажной частью, при падении на ее внешнюю пористую поверхность звуковых волн, а также под воздействием структурного динамического колебательного возбуждения, передаваемого со стороны вибрирующей несущей поверхности панели кузова (прилегающей стенки шумоактивного технического объекта, например, ограждающей панели кузова), совершает собственные динамические колебания на мягкой вязкоэластичной «пористой пружине» (на присоединенной промежуточной пористой монтажной части). В такой двухслойной (многослойной) пористой акустической структуре, обладающей свойствами сквозной продуваемости воздушным потоком, в это же время, обеспечиваются (сохраняются) достаточно высокие звукопоглощающие свойства, связанные с процессами необратимого рассеивания энергии звуковых волн при их прохождении по сообщающимся капиллярным каналам указанных двух сопрягаемых воздухопродуваемых пористых слоев МСАСОКАС. Таким образом, реализуются условия и механизм двухстороннего поглощения звуковой энергии МСАСОКАС, как со стороны излучения звуковой энергии от несущей структуры вибрирующей поверхности детали или узла АТС (например, тонколистовой панели кузова АТС), на которой смонтирована МСАСОКАС (со стороны монтажной части), так и при падении воздушных звуковых волн (образованного диффузного звукового поля) со стороны зашумленного пространства АТС (например, пассажирского помещения, моторного отсека или багажного отделения АТС), с последующим встречным прохождением их через сквозную пористую воздухопродуваемую структуру двух сопрягаемых слоев акустических материалов - лицевой несущей части и монтажной части МСАСОКАС. В это же время, наличие в такого типа МСАСОКАС двух (или более) взаимосвязанных сопрягаемых пористых воздухопродуваемых слоев различной (отличающейся между собой) плотности, жесткости, пористости, обуславливает соответствующий скачкообразный перепад волновых сопротивлений прохождению звуковых волн в пористых средах их распространения в разделительной зоне поверхностного сопряжения этих частей, с созданием в ней дополнительного звукоотражающего эффекта со стороны уплотненной пористой воздухопродуваемой лицевой несущей части (слоя) в направлении пористой воздухопродуваемой монтажной части (слоя), что, в конечном итоге, способствует обеспечению приемлемой (более высокой) акустической (шумопонижающей) эффективности такого типа звукоизоляционных МСАСОКАС (типа «ультралайт»).

В частности, в заявке Японии на изобретение №2004/294619, опубликованной 26.04.2006, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть, изготовленную из слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала пониженной плотности, адгезионно соединенную с помощью клеевого звукопрозрачного слоя с лицевой несущей частью, изготовленную из слоя пористого воздухопродуваемого уплотненного (повышенной плотности) акустического материала.

В патенте РФ на изобретение №2198798, опубликованном 20.02.2003, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть из слоя воздухопродуваемого пористого волокнистого или вспененного звукопоглощающего материала и лицевую несущую часть из слоя уплотненного, с микропористой структурой, аналогичного типа воздухопродуваемого акустического материала, имеющего заданную величину сопротивления продуванию воздушным потоком 500…2500 H·c·м^-3 и удельного поверхностного веса 0,3…2,0 кг/м².

В международной заявке на изобретение №01/40025, опубликованной 07.06.2001, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая несколько чередующихся монтажных и лицевых несущих частей, выполненных из различных типов пористых воздухопродуваемых материалов, а также, один декоративный слой в виде коврового покрытия. При этом, используемые пористые воздухопродуваемые материалы имеют различные структурные составы и отличающиеся параметры плотности и сопротивления продуванию воздушным потоком.

В патенте США на изобретение №6720068, опубликованном 10.09.1999, описана МСА-СОКАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть, изготовленную из слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала пониженной плотности и лицевую несущую часть, изготовленную из уплотненного слоя пористого воздухопродуваемого акустического материала. В частности, монтажная часть выполняется из волокнистого нетканого плосколистового материала с удельным поверхностным весом не более 2 кг/м² и толщиной не более 50 мм, или из вспененного открытоячеистого материала плотностью 16…32 кг/м³ и толщиной не менее 6 мм. Лицевая несущая часть выполняется из микроволокнистого материала толщиной волокон 1…10 мкм, преимущественно 2…5 мкм, а величина сопротивления продуванию воздушным потоком этого материала составляет 500…4000 H·с·м^-3.

В патенте США на изобретение №6145617, опубликованном 07.05.1998, описана МСАСО-КАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть, по крайней мере, из слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала и лицевую несущую часть из воздухопродуваемого слоя на основе микропористого акустического материала, имеющего величину сопротивления продуванию воздушным потоком 500…2500 H·с·м^-3, удельный поверхностный вес 0,3…2,0 кг/м² и изгибную жесткость 0,05…10,5 H·м.

В международной заявке на изобретение №98/18656, опубликованной 07.05.1998, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть, по крайней мере, из одного слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала и лицевую несущую часть из воздухопродуваемого слоя микропористого акустического материала, имеющего величину сопротивления продуванию воздушным потоком 900…2000 H·с·м^-3, удельный поверхностный вес 0,3…0,7 кг/м², изгибную жесткость 0,027…0,275 H·м.

В европейском патенте на изобретение №1428656, опубликованном 16.06.2004, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая слой легковесной акустически прозрачной пленки, расположенной между монтажной частью из вспененного пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала пониженной плотности и лицевой несущей частью из уплотненного слоя пористого воздухопродуваемого акустического материала. Использование такого типа звукоизоляционных МСАСОКАС типа «ультралайт», позволяет направленно «настраивать» (рационализировать) акустические (звукопоглощающие и звукоизоляционные) свойства, балансируя (оптимизируя) свойствами (оценочными параметрами) звукопоглощения и звукоотражения. При этом, материал лицевой несущей части имеет величину сопротивления продуванию воздушным потоком 500…2500 H·с·м^-3, удельный поверхностный вес 0,2…1,6 кг/м². Легковесный слой акустически прозрачной пленки выполнен из полимерного материала (типа полиэтилена) и имеет толщину 0,01 мм.

В патенте Франции на изобретение №2889617, опубликованном 03.08.2005, описана МСАСОКАС типа «ультралайт», содержащая монтажную часть из слоя пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала пониженной плотности, лицевую несущую часть из уплотненного слоя пористого воздухопродуваемого акустического материала и декоративный слой в виде коврового покрытия. Пористый, пониженной плотности воздухопродуваемый звукопоглощающий слой материала монтажной части, выполнен из смеси термопластичных волокон, а уплотненный слой пористого воздухопродуваемого акустического материала лицевой несущей части - из нетканых волокон, смешанных с полимеризованными частицами и мягкими термопластичными волокнами. Пористый воздухопродуваемый уплотненный слой акустического материала лицевой несущей части в поверхностной зоне МСАСОКАС имеет, по крайней мере, один изменяющийся, с различным поверхностным распределением технический параметр - поверхностный вес, толщину, концентрацию волокон (плотность распределения в единичном объеме структуры), концентрацию полимерных частиц, концентрацию термопластичных волокон в заданных поверхностных и объемных зонах, определенных по результатам предварительно выполненной локализации звуковых полей (экспериментальным, расчетно-экспериментальным, расчетным путем). Слой пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего материала монтажной части имеет, по крайней мере, один изменяющийся параметр - поверхностный вес, базирующийся на заданном изменении составных элементов структуры - концентрации волокон, концентрации полимерных частиц. Уплотненный слой пористого воздухопродуваемого акустического материала лицевой несущей части имеет плотность 150…1500 кг/м³, при этом плотность полимерных частиц составляет 500…2000 кг/м³, отношение длины полимерных частиц к их толщине составляет 5…100. Для обеспечения заданных адгезионных свойств в структуре указанного слоя наименьший размер полимерных частиц должен составлять 3…30 мм.

Неотъемлемым достоинством представленных выше технических решений звукоизоляционных МСАСОКАС типа «ультралайт» (без плотного весового воздухонепродуваемого полимерного звукоотражающего слоя, альтернативно замещенного уплотненным пористым воздухопродуваемым слоем) является, в том числе, уменьшение негативного экологического воздействия на окружающую среду ввиду исключения из структурного состава МСАСОКАС плотного звукоотражающего слоя, изготавливаемого, как правило, из невосполняемых углеводородных природных ресурсов. Однако, наиболее существенным недостатком МСАСОКАС типа «ультралайт» (без плотного весового воздухонепродуваемого слоя), по приведенным и анализируемым выше известным техническим решениям, является их неудовл