Интегральный шумозаглушающий модуль автотранспортного средства

Интегральный шумозаглушающий модуль автотранспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения и представляет собой техническое устройство, предназначенное для снижения шума, генерируемого шумоактивными узлами, агрегатами и системами, располагаемыми (скомпонованными) в полости подкапотного пространства моторного отсека автотранспортного средства (АТС), преимущественно легкового автомобиля, для которого актуальны проблемы уменьшения шумовых излучений.

В представленном ниже описании реализации заявляемого технического решения, оно относится к подавлению (снижению) уровня той части звуковой (акустической) энергии, которая квалифицируется как шумовая, вызывающая вредное воздействие на здоровье и самочувствие человека, включая неблагоприятное воздействие на безопасность эксплуатации им технических объектов (АТС).

Как известно, в АТС, оборудованном силовым агрегатом, включающим двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и трансмиссионные элементы типа сцепления и/или коробки передач, расположенных в полости подкапотного пространства моторного отсека, ограниченном кузовными панелями, вибрирующие стенки его деталей, таких как блок и головка цилиндров, масляный картер, клапанная крышка головки блока, кожух ограждения привода газораспределительного механизма и вспомогательных агрегатов, как и других вибрирующих тонкостенных структур, образующих внешние стенки ДВС и/или других корпусных деталей силового агрегата, (картер сцепления, картер коробки передач), а также виброшумоактивные тонкостенные корпусные детали системы газообмена ДВС (систем впуска и выпуска) типа стенок приемных труб и корпусов выпускного коллектора в сборе с нейтрализатором в виде интегрального модуля - катколлектора системы выпуска отработавших газов, и впускного коллектора ДВС, сосредоточенные в полости подкапотного пространства моторного отсека, являются типичными интенсивными источниками вибрационного структурного шума, как правило - основного (доминирующего) источника внешнего и внутреннего шума АТС. В полости подкапотного пространства моторного отсека сосредоточены также генерирующие источники интенсивных аэродинамических шумов, такие как свободный (открытый) срез воздухозаборного патрубка воздухоочистителя системы впуска ДВС (шум впуска), крыльчатка вентилятора системы охлаждения ДВС и крыльчатка генератора (вентиляторные шумы), которые, в свою очередь, вносят ощутимый вклад в формирование диффузного звукового поля в ограниченной (замкнутой) полости подкапотного пространства моторного отсека АТС. Распределенная в моторном отсеке шумовая энергия излучается впоследствии из него в открытое пространство окружающей среды преимущественно через открытые вентиляционные проемы нижней части моторного отсека (нижний выходной вентиляционный проем) и зону передка кузова (передний входной вентиляционный проем), ограниченную рамкой, решеткой и облицовкой радиатора системы охлаждения ДВС. Звуковые волны, при этом, многократно отражаясь как от поверхностей стенок, формирующих полость подкапотного пространства моторного отсека - панелей щитка передка кузова, рамки, решетки, облицовки и кожуха вентилятора радиатора системы охлаждения ДВС, панелей брызговиков колес кузова (колесных арок кузова), капота кузова, нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС), так и непосредственно от внешних поверхностей стенок корпусов деталей агрегатов и систем АТС, расположенных в частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека, излучаются через указанные вентиляционные проемы в окружающую среду. Некоторая (существенно меньшая) часть шумовой энергии из частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека передается (проникает) через волноводные (воздушные и твердые) структуры панелей щитка передка и панелей переднего пола кузова в замкнутое обитаемое водителем и пассажирами пространство пассажирского помещения (кабину водителя) АТС. Это обусловлено ограниченной звукоизолирующей способностью ограждающих моторный отсек стенок кабины водителя и/или пассажирского помещения (панелей кузова в сборе с пакетом шумоизоляции и деталями интерьера) и наличия в такого типа слоистых структурах многочисленных негерметичных воздушных коммуникационных путей передачи шумового излучения. Определенная часть шумовой энергии в частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека может поглощаться дополнительно смонтированными в моторном отсеке различного типа шумопоглощающими облицовками (пористыми звукопоглощающими панелями), установленными, например, на внутренней поверхности капота и/или щитка передка кузова и/или нижнего экрана моторного отсека (брызговика ДВС), если такого типа шумопоглощающими облицовками конкретная модель АТС оборудована, как это, в частности, представлено на фиг.1.

Отражаемые от жестких (в вариантах конструктивных исполнений АТС без смонтированных пористых шумопоглощающих облицовок) поверхностей стенок, формирующих полость подкапотного пространства моторного отсека - панелей щитка передка кузова, рамки и кожуха вентилятора радиатора системы охлаждения ДВС, панелей брызговиков колес кузова (колесных арок кузова), капота кузова, нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС) и других жестких (плотных, непористых) поверхностей стенок корпусов элементов (агрегатов, систем) АТС, расположенных в частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека, звуковые волны практически не поглощаются (поглощаются несущественно) ввиду их слабой звукопоглощающей способности или ввиду того, что общая площадь поверхности примененных шумопоглощающих облицовок (панелей, обивок), смонтированных на отдельных элементах моторного отсека является незначительной. В то же время имеющаяся площадь открытых вентиляционных проемов моторного отсека (переднего входного и нижнего выходного) является существенной, что, в конечном итоге, позволяет этим звуковым волнам свободно излучаться наружу в открытое пространство окружающей среды через указанные вентиляционные проемы моторного отсека. Именно поэтому, на такого типа жестких звукоотражающих поверхностях панелей моторного отсека АТС в большинстве случаев устанавливают шумопоглощающие облицовки (панели, прокладки, обивки), которые позволяют в той или иной степени поглощать шумовую энергию (преобразовывать ее в тепловую энергию с последующим рассеиванием). Это происходит, в первую очередь, за счет расширения активной (воспринимающей падающие звуковые волны) пористой поверхности звукопоглощения, находящейся в указанной частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека. На фиг.1 показана принципиальная типичная схема расположения такого типа шумопоглощающих облицовок в полости подкапотного пространства моторного отсека, согласно известным техническим решениям (см. поз.37).

Известно применение разнообразных пористых поглотителей звуковой энергии, выполненных преимущественно в виде монолитных или составных плосколистовых шумопоглощающих облицовок (панелей, обивок, прокладок), монтируемых в моторном отсеке (на щитке передка, капоте, нижнем экране и верхнем декоративном кожухе ДВС, кожухе привода газораспределительного механизма ДВС, на стенках различных корпусных элементов шумоактивных и нешумоактивных узлов и др.), - см. следующие патентные источники:

- заявка на патент Японии №2010052660, опубликована 11.03.2010;

- заявка на патент Японии №2007302135, опубликована 22.11.2007;

- патент Франции №2839909, опубликован 27.06.2003;

- патент на полезную модель РФ №52809, опубликован 24.04.2006;

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

- патент на полезную модель РФ №72453, опубликован 20.04.2008;

- патент на полезную модель РФ №78759, опубликован 10.12.2008;

- патент РФ №2413855, опубликован 10.03.2010;

- патент на полезную модель РФ №6375, опубликован 16.04.1998;

- патент РФ №2351785, опубликован 27.04.2009;

- патент РФ №2149114, опубликован 20.05.2000;

- патент Германии №29819817, опубликован 12.05.1999;

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

- Европейский патент №1029742, опубликован 23.08.2000;

- патент Франции №2927590, опубликован 21.08.2009;

- заявка на международный патент №2004090307, опубликована 21.10.2004;

- заявка на патент Германии №10121683, опубликована 07.11.2002;

- патент Германии №3322061, опубликован 29.01.1987.

Известны также разнообразные конструкции экранных элементов, перекрывающих (заширмляющих) нижний выходной вентиляционный проем, с эффектом увеличения звукоизоляции моторного отсека из следующих патентных источников:

- патент Германии №19534972, опубликован 20.03.1997;

- патент Великобритании №2300607, опубликован 13.11.1996;

- патент Германии №3346421, опубликован 11.07.1985;

- патент Германии №19961169, опубликован 21.06.2001;

- патент Германии №3242604, опубликован 24.05.1984;

- патент Япония №60124578, опубликован 03.07.1985;

- патент на полезную модель РФ №36800, опубликован 27.03.2004;

- патент на полезную модель РФ №67055, опубликован 10.10.2007;

- патент РФ №2140371, опубликован 27.10.1999.

В ряде случаев такого типа экранные элементы конструктивно агрегатированы в единый многофункциональный модуль, совмещенный с другими штатными функциональными или декоративными деталями (связями) агрегатов или систем АТС. При этом, смонтированные на поверхностях их стенок шумопоглощающие элементы типа пористых шумопоглощающих облицовок (панелей, обивок, прокладок) характеризуются соизмеримыми своими габаритными соотношениями по длине и ширине при незначительной (существенно более низкой) толщине (т.е. являются листовыми). Это позволяет в незначительной степени ослабить возможность образования резонирующих стоячих звуковых волн, формирующихся на низших собственных акустических модах воздушной полости подкапотного пространства моторного отсека. Однако они могут существенно усиливаться по амплитудам звуковых колебаний в результате динамического возбуждения собственных частот колебаний упругой массы воздушного объема частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека заданных геометрических размеров, ограниченной по высоте Н, ширине В и длине L, заключенной, в частности, между поверхностями ограждающих стенок капота, панели щитка передка кузова, брызговиков колес (колесных арок кузова), нижнего экрана моторного отсека (брызговика ДВС), деталей модуля системы охлаждения ДВС. В результате, может усилиться резонансное шумовое излучение, производимое как из входного переднего, так и выходного нижнего вентиляционных проемов частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека в открытое пространство окружающей среды и в пассажирское помещение (кабину водителя) АТС. Как правило, оно преимущественно представлено в виде выраженного резонансного звукового излучения низко- и среднечастотного диапазона, когда полудлины звуковых волн (λ/2) соизмеримы и/или кратны габаритным размерам (L, В, Н) указанной частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека.

Для ослабления передачи шумовой энергии в открытое пространство окружающей среды из частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека АТС через его открытые вентиляционные проемы, используются разнообразные комбинированные конструктивные элементы шумозаглушения. Они представлены, в частности, дополнительно монтируемыми экранными элементами, изготовленными из плотных звукоотражающих материалов (металлических, полимерных), в той или иной степени заширмляющие (перекрывающие) открытые вентиляционные проемы моторного отсека, как излучатели акустической энергии, уменьшая, тем самым, площадь излучателей и увеличивая звукоизолирующий эффект моторного отсека. Полное заширмление открытых шумоизлучающих вентиляционных проемов моторного отсека превращает последний в закрытого типа акустическую капсулу. Для увеличения звукоизоляции ограждающих стенок, формирующих полость моторного отсека, их структуры могут выполняться многослойными, с включением вязкоэластичных виброшумодемпфирующих и пористых (волокнистых, вспененных открытоячеистых) звукопоглощающих слоев.

Также в качестве комбинированных конструктивных элементов шумозаглушения моторного отсека АТС широко используются поглотители звуковой энергии резонаторного типа (акустические резонаторы, объемные расширительные камеры), наделенные выраженным избирательным по частотному составу или широкополосными свойствами звукопоглощения.

Известны также устройства рациональной компоновки (рационального пространственного размещения) звукоизлучающих (звукопередающих) вентиляционных проемов, выполненных в ограждающих стенках частично замкнутой полости моторного отсека, а также за счет рационального пространственного размещения в частично замкнутой полости моторного отсека выраженных (доминирующих) источников ее возбуждения и излучения. Как правило, в этом случае подразумеваются малогабаритные (точечные) излучатели звука, характерные размеры которых существенно меньше длин излучаемых ими звуковых волн, типа открытого звукоизлучающего среза воздухозаборного патрубка воздухоочистителя системы впуска ДВС, корпуса каталитического коллектора системы выпуска отработавших газов ДВС, приводного шкива вспомогательных агрегатов, смонтированного на носке коленчатого вала ДВС и т.п. Такого типа рационализированные компоновочные решения позволяют, в определенной степени, уменьшать излучение шумовой энергии из подкапотного пространства моторного отсека, в особенности резонансного звукового излучения, вызываемого возбуждением низших собственных акустических мод воздушной полости моторного отсека АТС. Указанные технические приемы уменьшения передачи шумовой энергии из частично замкнутой полости моторного отсека в открытое пространство окружающей среды используются обычно в виде нескольких приведенных комбинаций, конструктивных элементов шумозаглушения, базирующихся на увеличении эффектов звукоизоляции и звукопоглощения, которые более подробно будут рассмотрены и проанализированы ниже.

Под используемым термином ״конструктивные элементы шумозаглушения״ подразумеваются пористые звукопоглощающие элементы панельного и объемного (кулисного) типов, тонкостенные звукопоглощающие элементы мембранного типа, шумоизолирующие кожухи, шумоизолирующие (акустические) капсулы, плотные (непористые) звукоотражающие экранные элементы, объемные пустотелые камерные (полостные) реактивные глушители шума резонаторного типа (одногорловые акустические резонаторы с присоединительным входным волноводным трубчатым каналом - четвертьволновые акустические резонаторы, двухгорловые акустические резонаторы - полуволновые акустические резонаторы, резонаторы Гельмгольца объемные расширительные камеры с присоединительными входным и выходным волноводными трубчатыми каналами), глушители шума комбинированного типа - акустические резонаторы и/или объемные резонансные расширительные камеры дополнительно частично или полностью заполненные пористым звукопоглощающим веществом и/или содержащие локальный диссипативный рассеиватель звуковой энергии типа пористых волокнистых или из вспененного открытоячеистого вещества заглушек (пробок), дросселирующих шайб, диффузорно-конфузорных элементов и т.п.

Под используемым термином «акустические резонаторы» подразумевается частотно-настроенные шумозаглушающие устройства (резонаторы Гельмгольца, четвертьволновые и полуволновые акустические резонаторы), основное функциональное назначение которых рассеивать (демпфировать) резонансное излучение звука в рассматриваемой волноводной газодинамической системе, к которой они подключены.

Большинство известных технических решений, посвященных конструктивным усовершенствованиям акустических (шумозаглушающих) качеств моторных отсеков АТС, направлено на увеличение их звукоизолирующих характеристик путем частичного или полного экранирования (капсулирования, частичного заширмления) открытых зон. В частности, оно осуществляется путем перекрытия вентиляционных проемов и отверстий, вплоть до применения по сути герметичных (закрытого типа) акустических капсул, полностью охватывающих источник излучения в целом. Отмечается также дополнительное применение различных локальных шумопоглощающих устройств, преимущественно, в виде ограниченных габаритов шумопоглощающих панелей, обивок или прокладок, закрепленных на ограждающих моторный отсек панелях кузова, ограничивающих (формирующих) полость подкапотного пространства моторного отсека. Такого типа усовершенствованные с точки зрения акустики конструкции моторных отсеков АТС, выполненные в виде частичных или полных акустических капсул и/или содержащих локальные звукоизолирующие кожухи, обеспечивают определенный звукоизолирующий эффект, как правило, достаточно существенный, преимущественно в высокочастотном звуковом диапазонах. В области же низких и средних звуковых частот (до 500 Гц) ими не обеспечивается приемлемое заглушение акустической энергии. В ряде случаев,отмечается не ослабление, а даже резонансное повышение уровней звукового давления, регистрируемое на отдельных низкочастотных спектральных составляющих, что заметно ухудшает звукоизолирующие качества акустических капсул в целом. Более подробно об этом - см., например, следующие информационные источники:

[1] Старобинский Р.Н., Фесина М.И. Исследование акустических характеристик системы «система впуска ДВС - моторный отсек легкового автомобиля», в книге «Снижение шума поршневых двигателей внутреннего сгорания», сборник научных трудов Московского автомобильно-дорожного института МАДИ, 1984, М., с.118-128;

[2] R.Starobinsky, М.Fessina Radiation of low frequency noise from engine of car. Proceedings. Internal Congress on recent developments in air and structure - borne Sound and Vibration. March 6-8, 1990, Auburn University, USA, Edited by Malkolm J. Crocker, vol.1, p.87-90, Mechanical Engineering Department, Auburn University, AL, USA;

[3] R.Starobinsky, M.Fessina External Noise car Decreasing of Smal Car. Proceedings. Inter-Noise-93, Leuven-Belgium, August 24-26, 1993, p.1521-1524;

[4] M.Fessina, R.Starobinsky Decreasing of car intake noise, radiated though the engine compartment. Proceedings. Euro-Noise-95, Lyon (France), 21-23 March, 1995, vol.3, p.735-740;

[5] Стержанов В.П., Трошенков И.В., Муртаков Г.Н., Фесина М.И. Исследование причин высоких уровней шума в моторном отсеке автомобилей ВАЗ, в книге «Динамика транспортных средств» ВЗМИ, сборник научных трудов, 1982, M., с.186-193.

Известные конструктивные разработки, относящиеся к повышению звукоизоляционных свойств моторных отсеков, предусматривают решение задачи снижения общих уровней внешнего и внутреннего шума АТС, регламентируемых отечественными стандартами (ГОСТ Р) и международными требованиями (правилами ЕЭК ООН, Директивами стран ЕЭС), достигаемого путем подавления преимущественно средне- и высокочастотного звукового излучения, в основном формирующего значения нормирующих параметров общих уровней шума в дБА. При этом используется наиболее распространенный путь практического решения этой задачи, направленный на повышение звукоизолирующих качеств моторного отсека путем сокращения площади открытых вентиляционных проемов и отверстий, сообщающих его полость с открытым пространством окружающей среды при сопутствующем увеличении звукопоглощающих свойств штатных элементов конструкции моторного отсека. Второй путь решения указанной технической задачи, предусматривает, как правило, применение дополнительных пористых шумопоглощающих облицовок (обивок, панелей, прокладок), устанавливаемых, как это показано на фиг.1, на отдельных штатных ограждающих элементах моторного отсека - панелях щитка передка кузова, рамке, облицовке и кожухе вентилятора радиатора системы охлаждения ДВС, панелях брызговиков колес кузова (колесных арок кузова), капоте кузова, нижнем экране моторного отсека кузова (брызговике ДВС). При этом экранирование (частичное заширмление) открытых вентиляционных проемов и отверстий моторного отсека является малоэффективным в низкочастотном диапазоне звукового излучения вследствие высокой проникающей способности низкочастотного звука, в котором указанные ограждающие панели кузова являются, по сути, звукопрозрачными. Также имеют место выраженные резонансные полуволновые усиления звука на частотах половин длин волн, при которых они совпадают или кратны габаритным размерам частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека. Имеют место также условия неблагоприятных интерференционных взаимодействий (усилений) энергии низкочастотных звуковых волн и явления дифракции звука в зонах периферийных кромок вентиляционных проемов (каналов, отверстий) моторного отсека АТС. Необходимо также разрешать проблемы противоречивости требований повышения герметизации полости подкапотного пространства моторного отсека в отношении улучшения акустики (повышения звукоизоляции) и обеспечения эффективной его вентиляции с достаточной степенью теплосъема с термонагруженных стенок корпуса силового агрегата АТС путем направленного вентиляционного обдува его теплонапряженных поверхностей. Улучшение акустических (шумозаглушающих) качеств АТС, связанное с частичным экранированием (заширмлением) открытых вентиляционных проемов моторного отсека, получившее название частичного капсулирования силового агрегата, может обладать и другими отрицательными качествами - ухудшением весовых и экономических (стоимостных) показателей, усложнением процесса технического обслуживания АТС.

Преимущественно низкочастотный характер шума, излучаемого АТС в открытое пространство окружающей среды, а также выраженная аномальная направленность низкочастотного излучения (см. информационные источники [1, 2, 3, 4, 5]), сообщаемая конструкцией моторного отсека, и отсутствие приемлемого звукоизолирующего эффекта моторного отсека в области низких частот обуславливают актуальность решения технической проблемы его рационального конструктивного совершенствования, которую реализует заявляемое техническое устройство.

Для низкочастотного длинноволнового звукового диапазона влияние таких конструктивных факторов и физических особенностей формирования звукового поля, в полости подкапотного пространства моторного отсека АТС, как, например, непараллельность противолежащих боковых ограждающих стенок панелей, участвующих в формировании полости подкапотного пространства моторного отсека, типа панелей брызговиков колес кузова (колесных арок кузова), их сложная (неплоская) геометрическая форма, а также частичная загроможденность полости подкапотного пространства моторного отсека, смонтированными в ней агрегатами и системами АТС, как показали экспериментальные исследования, не играют существенной роли. Это вызвано несоизмеримостью характерных геометрических размеров этих отклонений с сопоставляемыми длинами излучаемых звуковых волн (λ) в рассматриваемом диапазоне частот 50…500 Гц. Капсулирование (частичное заширмление) открытых вентиляционных проемов (отверстий), путем соответствующего изменения конструкции (геометрии), например, нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС), как правило, оказывается недостаточно эффективным средством снижения низкочастотного излучения АТС в окружающую среду. Излучение низкочастотного шума АТС, генерируемого его шумоактивными агрегатами и системами, располагаемыми внутри частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека, осуществляемое через его вентиляционные проемы, носит существенно резонансный характер (см. более подробную информацию в информационных источниках [1, 2, 3, 4, 5]). Как было, в частности, установлено по результатам работы [1], резонансные частоты звукового излучения соответствуют первым (m=1) - поперечной (f_B), продольной (f_L) и повысотной (f_H) формам (акустическими модам) колебаний упругой массы воздушного объема, заключенного в полости подкапотного пространства моторного отсека. Как следует из приведенных публикаций, низшая резонансная частота звуковых колебаний (нулевая акустическая мода - f₀) при этом соответствует колебаниям упругой массы воздуха в объеме полости подкапотного пространства моторного отсека, как в резонаторе Гельмгольца, дополняя высокую степень неравномерности звукового спектра на резонансных частотах.

Сокращение площадей открытых вентиляционных проемов моторного отсека АТС путем их частичного или полного заширмления (перекрытия) наиболее легко достигается усовершенствованием конструкции нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС) путем развития (увеличения штатных габаритов) его экранирующей (шумоизолирующей) поверхности. Нижний экран моторного отсека кузова (брызговик ДВС), кроме своего прямого функционального назначения - защиты полости подкапотного пространства моторного отсека от попадания в него грязи и мелкого дорожного гравия, а также уменьшения аэродинамического сопротивления движущегося АТС - целесообразно использовать как сопутствующий полезный многофункциональный элемент моторного отсека, улучшающий, в том числе, и его акустические (звукоизолирующие) характеристики. Это относится как к случаям превращения нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС) в развитый по площади элемент моторного отсека, достаточно герметично (полностью) закрывающий всю его нижнюю часть (перекрывающим свободные пространства между корпусом силового агрегата и ограждающими кузовными панелями моторного отсека с частичным или полным перекрытием нижнего выходного вентиляционного проема, так и к вариантам применения оригинальных конструкций нижних экранов моторного отсека кузова (брызговиков ДВС), например, с введенными в нем вентиляционными отверстиями, расположенными в заданных пространственных зонах, оптимизированных с точки зрения акустики, вентилируемости, аэродинамики, теплосъема и т.д. [1], см., в частности, технические описания патентных источников:

- авторское свидетельство СССР №1468811, опубликовано 30.03.1989;

- авторское свидетельство СССР №149349, опубликовано 15.07.1989;

- авторское свидетельство СССР №1572904, опубликовано 23.06.1990;

- авторское свидетельство СССР №1632808, опубликовано 07.03.1991;

- патент РФ №2123438, опубликован 20.12.1998;

- патент Японии №8314469, опубликован 29.11.1996;

- патент Японии №9090960, опубликован 04.04.1997;

- патент Японии №8030276, опубликован 02.02.1996;

- патент Японии №8030277, опубликован 02.02.1996.

Несмотря на формальную простоту осуществления приведенных выше технических решений, их практическое использование весьма ограничено по причинам недостаточно высокой эффективности подавления низкочастотного излучения при сопутствующем возникающем усилении передачи в окружающую среду высокочастотного звукового излучения, происходящего через дополнительно введенные в нижнем экране моторного отсека (брызговике ДВС) или капоте кузова вентиляционные окна. Также имеет место труднореализуемость рационализированного расположения вентиляционных окон и/или открытого среза (срезов) воздухозаборного патрубка воздухоочистителя системы впуска ДВС, как одного из интенсивных источников шумового излучения, в полости подкапотного пространства моторного отсека АТС в заявленных (в указанных выше патентных документах) пространственных зонах, обладающих более низким уровнем переизлучения низкочастотного звука из моторного отсека, по реальным возможностям компоновочных и/или декоративно-эстетических дизайнерских соображений в конструкции АТС.

В то время, как технические проблемы уменьшения высокочастотного внешнего шума АТС относительно легко реализуемы с помощью применения дополнительных пористых шумопоглощающих облицовок (панелей, обивок, прокладок) при частичном или полном капсулировании его моторного отсека (см. фиг.1), то задача уменьшения резонансного низкочастотного излучения из открытых вентиляционных проемов полости подкапотного пространства моторного отсека указанными техническими приемами является весьма малопродуктивной. Известно также, что дополнительное подавление звуковой энергии в ограниченном воздушном пространстве, возможно, достичь при соответствующем увеличении габаритов применяемых в нем шумозаглушающих технических устройств. В этих случаях, технические реализации предусматривают, например, увеличение объема (массы) используемого пористого звукопоглощающего вещества, путем увеличения толщины и площади поверхности шумопоглощающей панели (обивки, прокладки) или увеличение пространственного угла охвата локального источника излучения путем приближения, используемого шумопоглощающего устройства непосредственно к источнику излучения (возбуждения) звука. Однако, такого типа конструктивные усовершенствования, направленные на улучшения акустических свойств технического объекта (понижение уровней шумоизлучения), связаны с существенными трудностями их практической реализации вызванными жесткими компоновочными ограничениями (отсутствием свободных зон в моторном отсеке для установки такого типа крупногабаритных шумозаглушающих элементов). Также возникают проблемы обеспечения АТС требований эффективной вентиляции загроможденной полости подкапотного пространства моторного отсека, пожаробезопасности, простоты обслуживания и т.п. Немаловажное значение приобретают также ухудшающиеся материальные и стоимостные проблемы.

Цель заявляемого технического решения - расширение области применения, унификация и упрощение компоновки шумозаглушающих устройств (конструктивных элементов шумозаглушения) в ограниченных (стесненных, загроможденных агрегатами и системами) подкапотных пространствах моторных отсеков АТС путем обеспечения (расширения) многофункционального использования штатных конструктивных элементов АТС (например, определяющих его экстерьер), в частности, применением переднего бампера легкового автомобиля и/или капота автомобиля, и/или нижнего экрана моторного отсека кузова (брызговика ДВС), и/или кожуха вентилятора радиатора системы охлаждения ДВС), в виде соответствующим образом комбинированных, сблокированных с вводимыми в их состав шумопонижающими элементами, образующими интегральные шумозаглушающие модули, наделенные повышенными шумозаглушающими свойствами.

Включаемые, по заявляемому техническому решению, в состав многофункциональных интегральных шумозаглушающих модулей типичные конструкции бамперов АТС легковых автомобилей представляют собой сложные пространственные конструктивные элементы, состоящие из внешних экстерьерных монолитных оболочек с элементами закрепления их к кузову (раме) АТС и внутренних каркасных (жесткостных) элементов, образующих разнообразные открытые, частично или полностью закрытые полости и ячейки, известные, к примеру, из следующих патентных источников:

- патент Франции №2631906, опубликован 01.12.1989;

- патент Германии №3704652, опубликован 25.08.88;

- патент Германии №3740787, опубликован 22.06.1989;

- патент Франции №2599687, опубликован 11.12.1987;

- заявка на Международный патент №2011129147, опубликована 20.10.2011;

- патент РФ №2085418, опубликован 27.07.1997;

- патент РФ №2118265, опубликован 27.08.1998,

- патент РФ №2077998, опубликован 27.04.1997.

Недостатком указанных известных технических решений (конструкций бамперов АТС) является недостаточно широкая гамма исполнения ими разнообразных полезных функций. В частности, это относится к нерациональному использованию их внутреннего объема, образуемого внешней монолитной оболочкой и внутренними каркасными элементами, в отношении наделения их дополнительной акустической (шумозаглушающей) функцией. Приведенные известные устройства автомобильных бамперов выполняют лишь функции обеспечения АТС требований пассивной безопасности (как при столкновении с АТС или неподвижным препятствием, так и при наезде на пешехода), согласно национальным стандартам (ГОСТР) и международным требованиям (правилам ЕЭК ООН, Директивам стран ЕЭС), а также для некоторого улучшения его аэродинамических характеристик и соблюдения заданного экстерьерного вида декоративного дизайна. При этом они являются незадействованными в отношении обеспечения его функционирования в виде дополнительного шумозаглушающего устройства, производящего направленное подавление шумовой энергии, локализирующейся в частично замкнутой полости подкапотного пространства моторного отсека.

Известны также устройства интегральных конструктивных модулей (многофункциональных устройств) в виде нижних экранных элементов моторного отсека АТС, совмещающих полезные функции защиты подкапотного пространства от загрязнения, некоторого улучшения аэродинамических и акустических характеристик. Например, известны технические устройства, содержащие батареи сгруппированных акустических (шумозаглушающих) резонаторов, как это, в том числе, показано поз.38 на фиг.1, - см. также следующие патентные источники:

- патент Японии №7013573, опубликован 17.01.1995;

- патент Японии №8030276, опубликован 02.02.1996;

- патент Японии №8030277, опубликован 02.02.1996;

- патент Японии №8314469, опубликован 29.11.1996;

- патент Японии №9090960, опубликован 04.04.1997;

- патент Японии №9263269, опубликован 07.10.1997;

- патент Японии №11352973, опубликован 24.12.1999;

- патент Японии №2000010569, опубликован 14.01.2000;

- заявка на Международный патент №2010092968, опубликована 19.08.2010;

- патент Германии №4409200, опубликован 29.09.1994;

- патент Великобритании №2309439, опубликован 08.01.1997.

Известны также устройства интегрального конструктивного модуля (многофункционального устройства) в виде шумопоглощающей облицовки панели капота кузова, содержащей в своей структуре резонаторные полости, представляющие батарею акустических резонаторов, - см. патент Франции №2882540, опубликованный 01.09.2006, и заявку на Международный патент №2007010153, опубликованную 25.01.2007.

Под используемым термином «батарея акустических резонаторов» подразумеваются идентичные или различного типа акустические резонаторы и/или объемные расширительные камеры, конструктивно объединенные последовательно или параллельно в единый узловой модульный элемент для целенаправленного получения повышенного шумозаглушающего эффекта по величине и/или по расширению частотного диапазона шумозаглушения.

Представленные известные технические устройства интегральных шумозаглушающих модулей (в виде многофункциональных устройств) базируются преимущественно на использовании штатных конструкций панелей капота кузова или нижнего экрана моторного отсека АТС (брызговика ДВС), выполненных в виде несущих конструктивных элементов, в которые интегрированы батареи (семейства) акустических (шумозаглушающих) резонаторов Гельмгольца, и/или объемных расширительных камер. Многофункциональность такого типа устройств предопределяется совмещением исполнения ими, в частности, функций защиты масляного картера (поддона) ДВС от возможных механических повреждений при движении АТС по несовершенным дорожным покрытиям, при наезде АТС на крупногабаритную единичную неровность (булыжник), при переезде крупногабаритной выбоины, пересечении АТС невыровненного участка железнодорожного пути и т.п. преодолений различного типа дорожных препятствий (несовершенных дорожных покрытий, агрофонов), при сопутствующем (параллельном) исполнении ими полезной функции устройства ослабления звуковой энергии, излучаемой силовым агрегатом и его системами в подкапотном пространстве моторного отсека АТС. Такого типа многофункциональные технические устройства предназначены также для защиты пространства моторного отсека и размещенных в нем агрегатов и систем от загрязнения, попадания в него воды или снега. Они выполняют также и сопутствующую полезную функцию уменьшения аэродинамического сопротивления движущегося АТС, являясь эффективным подднищевым аэродинамическим спойлером. Интегрированные в их структуру семейства акустических резонаторов объемного типа, выполненных в виде семейств расширительных воздухопродуваемых камер с входным и выходным каналом (отверстием, патрубком) превращают их в соответствующие шумозаглушающие устройства, ослабляющие, в той или иной степени, уровень акустической энергии, генерируемой в полости пространства моторного отсека работающим ДВС, его агрегатами и системами (см., например, поз.3