一种发动机油底壳的降噪结构的制作方法

本发明涉及一种降噪结构，特别涉及一种发动机油底壳的降噪结构。

背景技术：

内燃机是由活塞、连杆曲柄机构、配气机构、机体和进、排气系统、冷却风扇等多种零部件、系统组成的。在发动机工作工程中气缸主要完成空气的吸入、气缸内燃料的喷射、燃料的燃烧、燃烧后气体的排出等一系列的复杂的过程，并最终将燃料燃烧产生的热能转化为机械功，与这些过程相关的零部件噪声的产生也是十分复杂的，而发动机整机噪声就是由和上述过程密切相关的多种声源发出的零部件噪声组合而成的。

机械噪声是发动机中另一种非常重要的噪声源，一般在汽油机中机械噪声要高于燃烧噪声，即使在柴油机中在高转速的情况下机械噪声也有可能超过燃烧噪声。它是发动机运转过程中，各运动零部件受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的振动或相互冲击而产生的。

对现有的汽车发动机进行测试，结果表明油底壳的振动幅值相对较大，这是由于油底壳属于薄壁箱体结构，刚性较差。而且其表面为自由端，许多振源的振动都通过油底壳来释放，因此产生了较大的振动。在测得的油底壳振动信号中，尤以轴向振动最为剧烈，这可能是因为气缸内的压力引起曲轴轴向变形，导致曲轴止推轴承的轴向压紧，在止推轴承和曲轴之间形成了一层压紧的、具有良好传递性能的油膜，在内燃机点火运行时，燃烧噪声从曲轴通过传递性能良好的油膜轴向传到止推轴承，并由此传到机体和油底壳。油底壳是噪声辐射声功率较大的部件，也是容易改造的部件，所以对油底壳的成功改造，可以明显的降低发动机的噪声。

现有技术中虽然也存在针对汽车油底壳进行降噪的技术方案，但是这些技术方案大体上都存在这样的问题：

1、降噪效果不佳，虽然现有技术中存在多种针对油底壳的降噪方案，但是其技术效果并不好，这可能是由于这些现有技术的设计思路存在缺陷，也有可能是对于具体结构的设计不够精细造成的；

2、改造成本高，目前能够降噪的方案包括，在油底壳内部加筋，在油底壳外部包敷昂贵的阻尼材料等。其中加筋方案需要重新设计铸造模具，并且生产薄壁复杂构件的成本本身也非常高，所以对油底壳进行改造的成本长期居高不下。虽然油底壳的振动对噪声的贡献很大，但是众所周知的是，油底壳本身对于发动机性能而言并不起至关重要的作用，也即，对油底壳的改造，并不会极大的提升发动机性能。而当前的汽车用户都非常看重汽车的性价比和汽车动力性能，所以，必然就要求汽车生产者不能对油底壳的改造投入过多成本，所以目前还需要解决改造成本高的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种发动机油底壳的降噪结构，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种发动机油底壳的降噪结构，降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，圆形的孔的直径为d，圆形的孔的中心距为b，穿孔率σ与d、b之比的平方成正比，并且0.01<σ<0.08，直径d的范围为3mm-6.5mm；以及高阻尼隔振橡胶垫，高阻尼隔振橡胶垫设置于油底壳的顶部端面与曲轴箱的连接面之间，高阻尼隔振橡胶垫包括第一部分、第二部分和第三部分，高阻尼隔振橡胶垫的第一部分和第二部分的截面为长方形，高阻尼隔振橡胶垫的第三部分的截面为梯形，梯形部分的高度（h）为10-30mm，第一部分与第三部分接触位置形成第一倾斜角（α），第一倾斜角（α）为66-80°，第二部分与第三部分接触位置形成第二倾斜角（β），第二倾斜角（β）为65-77°，第三部分的底侧边长度大于第一部分和第二部分的底侧边长度之和。

优选地，上述技术方案中，共振吸声板的厚度范围为2.5mm-6mm，且共振吸声板的厚度小于直径d。

优选地，上述技术方案中，共振吸声板的b范围为14-16mm，且共振吸声板的厚度小于直径d。

优选地，上述技术方案中，第一倾斜角比第二倾斜角大1-3°。

优选地，上述技术方案中，第一部分的底侧边长度与第二部分的底侧边长度相同，并且第三部分的底侧边长度是第一部分的底侧边长度的三倍以上。

优选地，上述技术方案中，共振吸声板选自金属板、高阻尼复合板或酚醛板中的一种。

优选地，上述技术方案中，高阻尼隔振橡胶垫为两层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，下层选用丁腈橡胶。

优选地，上述技术方案中，高阻尼隔振橡胶垫为三层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，中间层选用聚硫橡胶，下层选用丁腈橡胶。

优选地，上述技术方案中，高阻尼隔振橡胶垫为单层结构，选用的氯丁橡胶或丁腈橡胶。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、降噪效果好，本发明通过大量的数值模拟，确定了影响汽车油底壳噪声的关键因素，并基于这些因素进行了有针对性的结构设计，从而有效的降低了噪声；2、改造成本低，本发明的油底壳无需加筋，也无需在油底壳或者发动机某些部分的外壳外侧包敷任何材料，而只需在油底壳侧壁内部设计另外的结构简单的部件，并在油底壳上部设计另外的简单橡胶垫，成本低，改造速度快，并且降噪效果好于现有技术中加筋且包敷材料的那些技术方案。

附图说明

图1是根据本发明的加共振吸声板后的油底壳侧壁截面示意图。

图2是根据本发明的高阻尼隔振橡胶垫与油底壳的截面示意图。

图3是根据本发明的共振吸声板俯视示意图。

主要附图标记说明：

1-油底壳侧壁，2-共振吸声板，3-第一部分，4-第三部分，5-第二部分，6-曲轴箱壁，7-高阻尼隔振橡胶垫，8-油底壳。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，图1是根据本发明的加共振吸声板后的油底壳侧壁截面示意图，其中，油底壳侧壁包括油底壳侧壁1以及附着在油底壳侧壁的共振吸声板2，油底壳侧壁1与共振吸声板2的附着方式是本领域公知的任何方式，包括焊接、通过螺栓连接、铆接、通过耐高温胶黏剂黏结等。虽然本发明无需对共振吸声板2的圆形孔的位置做出任何限定，但是优选的是，圆形孔正对油底壳侧壁1上的梯形凸起，换言之，圆形孔的圆心与油底壳侧壁1上的梯形凸起的中点共线，并且该线垂直于共振吸声板2的表面。从而，噪声的声波振动将传至油底壳侧壁1与共振吸声板2之间的空腔，噪声的能量将通过空腔中的空气的振动耗散，故而降低油底壳本身的振动，降低噪声。

如图2所示，图2是根据本发明的高阻尼隔振橡胶垫与油底壳的截面示意图，其中包括曲轴箱壁6，高阻尼隔振橡胶垫7，油底壳8。从图中可见，高阻尼隔振橡胶垫7包括三部分，第一部分3，第三部分4，第二部分5，其中（从左向右看），第一部分3开始于曲轴箱壁6，高阻尼隔振橡胶垫7和油底壳8组合体的侧边，终止于高阻尼隔振橡胶垫7梯形结构开始的位置，第二部分5开始于高阻尼隔振橡胶垫7梯形结构结束的位置，终止于曲轴箱壁6，高阻尼隔振橡胶垫7和油底壳8组合体的另一侧边。其中第一部分3与第三部分4接触处存在一角度（第一倾斜角，图中已用圆圈标出α），第三部分4与第二部分5接触处存在一角度（第二倾斜角，图中已用圆圈标出β）。从图中还可以看出第一部分3和第二部分5的截面均成矩形，第三部分4成梯形。此外，梯形部分的高度（h）为10-30mm，第一倾斜角（α）为65-80°，第二倾斜角（β）为65-80°，第三部分的底侧边长度大于第一部分和第二部分的底侧边长度之和。虽然图中未示出（由于差异小，图中很难表现，但是该细微差异非常重要），但是优选的是，第一倾斜角比第二倾斜角大1-3°。经过数值模拟，该角度上的差异可以更好的提高降噪效果。虽然图中未示出，但是优选的是，高阻尼隔振橡胶垫为两层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，下层选用丁腈橡胶，高阻尼隔振橡胶垫为三层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，中间层选用聚硫橡胶，下层选用丁腈橡胶，高阻尼隔振橡胶垫为单层结构，选用的氯丁橡胶或丁腈橡胶。

如图3所示，图3是根据本发明的共振吸声板俯视示意图，可见共振吸声板2上均匀分布多个圆形孔，其中，圆形的孔的直径为d，圆形的孔的中心距为b，穿孔率σ与d、b之比的平方成正比，并且0.01<σ<0.08，优选的，直径d的范围为3mm-6.5mm，共振吸声板的厚度范围为2.5mm-6mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为14-16mm，且共振吸声板的厚度小于直径d。

以下将针对各个参数、形状或本发明的任何优选选择进行数值模拟验证，对于本领域技术人员而言，数值模拟的结果一般与实际结果相差不大，至少能够反映与实际情况相同的趋势。此外，本发明将仅在实施例1中介绍详细的油底壳整体的配置，在其它实施例中只说明使用哪些数值替换实施例1中的数值，以免使得说明书过于冗长。

实施例1：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，圆形的孔的直径为d，圆形的孔的中心距为b，穿孔率σ与d、b之比的平方成正比，并且σ是0.01，直径d为3mm；以及高阻尼隔振橡胶垫，高阻尼隔振橡胶垫设置于油底壳的顶部端面与曲轴箱的连接面之间，高阻尼隔振橡胶垫包括第一部分、第二部分和第三部分，高阻尼隔振橡胶垫的第一部分和第二部分的截面为长方形，高阻尼隔振橡胶垫的第三部分的截面为梯形，梯形部分的高度（h）为10mm，第一部分与第三部分接触位置形成第一倾斜角（α），第一倾斜角（α）为66°，第二部分与第三部分接触位置形成第二倾斜角（β），第二倾斜角（β）为65°，第三部分的底侧边长度大于第一部分和第二部分的底侧边长度之和。其中，共振吸声板的厚度为2.5mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为14mm。第一倾斜角比第二倾斜角大1°，第一部分的底侧边长度与第二部分的底侧边长度相同，并且第三部分的底侧边长度是第一部分的底侧边长度的三倍以上，高阻尼隔振橡胶垫为两层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，下层选用丁腈橡胶。

实施例2：

将实施例1中部分参数进行如下替换：σ是0.08，直径d为6.5mm；梯形部分的高度（h）为30mm，第一倾斜角（α）为80°第二倾斜角（β）为77°，第三部分的底侧边长度大于第一部分和第二部分的底侧边长度之和。其中，共振吸声板的厚度为6mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为16mm。第一倾斜角比第二倾斜角大3°，第一部分的底侧边长度与第二部分的底侧边长度相同，并且第三部分的底侧边长度是第一部分的底侧边长度的三倍以上，高阻尼隔振橡胶垫为三层结构，其中上层与曲轴箱的连接面接触选用丁基橡胶，中间层选用聚硫橡胶，下层选用丁腈橡胶。

实施例3：

将实施例1中的部分参数进行如下替换：σ是0.04，直径d为5mm；梯形部分的高度（h）为20mm，第一倾斜角（α）为70°第二倾斜角（β）为68°，第三部分的底侧边长度大于第一部分和第二部分的底侧边长度之和。其中，共振吸声板的厚度为4mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为15mm。第一倾斜角比第二倾斜角大2°，第一部分的底侧边长度与第二部分的底侧边长度相同，并且第三部分的底侧边长度是第一部分的底侧边长度的三倍以上，高阻尼隔振橡胶垫为单层结构，选用的氯丁橡胶或丁腈橡胶。

以下将介绍对比例，本发明仅针对实施例1涉及对比例，但是本领域技术人员将认识到的是，实施例1与相应对比例的对比结果，也必然可以适用于其它实施例，这种趋势是由本发明的设计本身所带来的，所以无需对所有实施例都进行有针对性的验证。

对比例1：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，圆形的孔的直径为d，圆形的孔的中心距为b，穿孔率σ与d、b之比的平方成正比，并且σ是0.01，直径d为3mm；其中，共振吸声板的厚度为2.5mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为14mm。没有共振吸声板。

对比例2：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为方形，其余设置与实施例1相同。

对比例3：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，圆形的孔的直径为d，圆形的孔的中心距为b，穿孔率σ与d、b之比的平方成正比，并且σ是0.005，其余设置与实施例1相同。

对比例4：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，直径d为2mm，其余设置与实施例1相同。

对比例5：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，高阻尼隔振橡胶垫包括第一部分、第二部分和第三部分，高阻尼隔振橡胶垫的第一部分和第二部分的截面为长方形，高阻尼隔振橡胶垫的第三部分的截面为梯形，梯形部分的高度（h）为5mm，其余设置与实施例1相同。

对比例6：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，以及高阻尼隔振橡胶垫，高阻尼隔振橡胶垫设置于油底壳的顶部端面与曲轴箱的连接面之间，高阻尼隔振橡胶垫包括第一部分、第二部分和第三部分，高阻尼隔振橡胶垫的第一部分和第二部分的截面为长方形，高阻尼隔振橡胶垫的第三部分的截面为梯形，第一部分与第三部分接触位置形成第一倾斜角（α），第一倾斜角（α）为50°，第二部分与第三部分接触位置形成第二倾斜角（β），第二倾斜角（β）为50°，其余设置与实施例1相同。

对比例7：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，以及高阻尼隔振橡胶垫，高阻尼隔振橡胶垫设置于油底壳的顶部端面与曲轴箱的连接面之间，高阻尼隔振橡胶垫包括第一部分、第二部分和第三部分，高阻尼隔振橡胶垫的第一部分和第二部分的截面为长方形，高阻尼隔振橡胶垫的第三部分的截面为梯形，第一部分与第三部分接触位置形成第一倾斜角（α），第一倾斜角（α）为75°，第二部分与第三部分接触位置形成第二倾斜角（β），第二倾斜角（β）为65°，其余设置与实施例1相同。

对比例8：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，其中，共振吸声板的厚度为2mm，且共振吸声板的厚度小于直径d，共振吸声板的b范围为12mm，其余设置与实施例1相同。

对比例9：

降噪结构包括：发动机油底壳；共振吸声板，共振吸声板设置于发动机油底壳的侧壁内侧，共振吸声板上设置有数个贯穿孔，共振吸声板上的孔为圆形，高阻尼隔振橡胶垫为四层结构，其中上两层丁基橡胶，下两层选用丁腈橡胶。

注：以对比例9的噪声等级为基准，测量其它实施例或对比例的降噪效果。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。