降低发动机系统内的噪音和振动的结构技术方案

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。

Reduce the noise and vibration structure of the engine system

The dome like projection or dome is added to the engine system to improve the structural integrity of the engine components they have been added to, and the noise radiation in the engine system is allowed to be reduced in some areas of the spectrum, without causing a significant increase in the quality of the motor parts added to the engine. A significant increase can lead to longer curing time during injection molding. The size and space arrangement of the dome relative to each other can be further adjusted to reduce the noise in the engine system and the dome can be stiffened with ribs to increase the structural stiffness of the plastic engine components. Because the plastic engine components are produced by the injection mold process during the manufacturing process, the added surface features (for example, the dome and the ribs) are continuous on the flat surface which they are added to.

【技术实现步骤摘要】
降低发动机系统内的噪音和振动的结构
本专利技术涉及降低内燃机的噪音。
技术介绍
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。
技术实现思路
本文的专利技术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。在另一个示例中，肋通过突起的峰点垂直布置，其中肋的向外的表面与突起的峰点相切地相交。在另一个示例中，一种系统包括：汽缸盖；由许多具有内表面和外表面的壳体组成的塑性进气歧管，其中每个表面具有布置在一定区域内的聚穹顶突起和与该突起互相连接的网格状的肋。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，许多流道中的每个包括聚穹顶表面突起。在另一个示例中，该聚穹顶表面突起的直径沿着该区域变化，其中在内表面和外表面上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。应理解的是，上面的概述是以简化形式被提供以介绍选择性的概念，其将在具体实施方式中被进一步描述。并不旨在指明要求保护的主题的关键或重要特征，其范围只通过具体实施方式后面的权利要求确定。并且，要求保护的主题不局限于解决在本公开在上面或者任何部分中提到的缺点的实施方式。附图说明图1示出具有标出的平表面的示例塑性部件的示例发动机系统的示意图。图2A-图2D示出重复以垂直并且偏置对齐的方式从平表面一侧向外凸出的聚穹顶突起的示例图。图3A和图3B示出从用肋加强的平表面一侧向外凸出的聚穹顶突起示例图。图4A-图4C示出由聚穹顶从平表面的两侧向外凸出形成的波状截面示例图。图5示出具有聚穹顶突起的进气歧管示例。图6示出部分地由聚穹顶突起覆盖的下部进气歧管示例。图7A和图7B示出具有通过加肋到外表面并且从内表面省略肋的非对称加固的上部进气歧管示例。图8示出通过上部进气歧管和其中的表面特征的竖直截面示例。图9示出下部进气歧管和其中的表面特征的示例的子部分。图10示出部分地由聚穹顶突起覆盖的下部进气歧管示例的内部表面。图11示出通过下部进气歧管和其中的示例特征的竖直截面。图12示出下部进气歧管和其中的示例特征的角截面。尽管其他的相对尺寸可以被使用，图2-12是按比例绘制的。具体实施方式描述了用于降低发动机系统内辐射的噪音的方法。在一个示例中，进气歧管的平表面上的聚穹顶突起被以网格状的方式放置以增加该表面的结构刚度并从而降低由于该表面的振动引起的辐射的噪音。然而，其他的发动机部件和设备（比如凸轮盖、前盖等）可以利用这样的突起。在这方面，图1呈现示出具有平表面的发动机部件示例，其中描绘的聚穹顶突起可以是可应用的。图2-图4示出具有穹顶状突起的表面的示例，其突起的尺寸和空间布置被调整以降低在不同频率范围内的噪音。聚穹顶特征提供各种优点，其包括改善整体的包装空间、壁厚、重量、凝固时间等。图5-图12示出示例性的进气歧管，其包括示例的聚穹顶和肋以提供组件的增加的结构刚度与降低的辐射噪音。图1示出示例发动机系统的示意图。在本公开的上下文中，该发动机系统包含柴油发动机、火花点火发动机和混合动力内燃发动机。图1示出示例的发动机塑性部件，其中每个可选地包括具有聚穹顶突起102的表面。突起102可以放置在部件的不同部分比如全部平面或者基本上平面（例如足够平的以适应许多的聚穹顶突起以便该表面的曲率小于聚穹顶的曲率）区域上以增加结构刚度并且降低噪音。在一个示例中，发动机系统100放置在比如道路车辆的车辆内。发动机系统的各种塑性部件（例如进气歧管和顶盖）可以发出能够由车辆的驾驶员和乘客听到的噪音。在一些情况下，塑性零件甚至可以放大振动以增加发动机系统内的噪音的声级。辐射的声波可以与特定的频谱区域相关联，或者比如白噪音可以广泛地与整个频率范围相关联。例如，在一些发动机中，进气歧管内的来自湍流的压力波动已经被确认为从发动机系统发出的高频率壳体噪音的原因。该高频噪音可以通过本文中描述的聚穹顶突起被降低。现在参照图1，发动机系统100包含汽缸体110。该汽缸体和汽缸盖是包含至少一个包括汽缸壁、燃烧室、连接到曲轴的活塞头和连接到凸轮轴的提升阀的汽缸的单元。将理解本文中公开的配置和方法本质上是示例性的，并且由于许多变体是可能的，这些特定的实施例不是在限制意义上考虑的。例如，上面的技术能够应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4和其他发动机类型。空气通过引气系统111输送到发动机体110。引气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，所述装置包括：具有带有外表面的塑性外部壳体的发动机部件，所述外表面包括从所述外表面向外突出、从所述壳体向外突出并且共同协作以降低噪音和振动的多个聚穹顶突起，其中所述发动机部件具有与所述外表面相反的内表面并且肋被从与所述外表面相反的所述内表面省略；以及肋与所述外表面上的所述聚穹顶突起相互连接，其中所述肋平坦的向外表面与所述外表面上的所述突起的外峰点相切地相交，其中所述聚穹顶突起具有交替的1‑0‑1‑0模式，所述肋在凸的穹顶的外峰点处和在凹的突起的低谷中交替地与交叉连接的肋相交，其中所述突起具有方形布置，其中中心的凸的聚穹顶由恰好四个相邻的凹的聚穹顶包围并且接触，所述四个相邻的凹的聚穹顶以交替结构的重复网格模式被恰好四个凸的聚穹顶包围并且接触。

【技术特征摘要】
2012.12.18 US 13/719,0801.一种装置，所述装置包括：具有带有外表面的塑性外部壳体的发动机部件，所述外表面包括从所述外表面向外突出、从所述壳体向外突出并且共同协作以降低噪音和振动的多个聚穹顶突起，其中所述发动机部件具有与所述外表面相反的内表面并且肋被从与所述外表面相反的所述内表面省略；以及肋与所述外表面上的所述聚穹顶突起相互连接，其中所述肋平坦的向外表面与所述外表面上的所述突起的外峰点相切地相交，其中所述聚穹顶突起具有交替的1-0-1-0模式，所述肋在凸的穹顶的外峰点处和在凹的突起的低谷中交替地与交叉连接的肋相交，其中所述突起具有方形布置，其中中心的凸的聚穹顶由恰好四个相邻的凹的聚穹顶包围并且接触，所述四个相邻的凹的聚穹顶以交替结构的重复网格模式被恰好四个凸的聚穹顶包围并且接触。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述聚穹顶突起以重复的模式定位，在所述装置的区域内形成网格。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述聚穹顶突起被一体模塑成型到所述外表面内。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述内表面包括在所述网格内形成且与在所述外表面上的所述突起反向伸出的突起。5.根据权利要求3所述的装置，其中在相邻的穹顶状结构之间的相对间隔是均匀的。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·莫塔科夫，J·G·基尔比，E·W·彼得斯，J·R·科斯克，A·S·西迪基，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US