一種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于汽車減震降噪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié) 構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高，很多城市對(duì)汽車噪聲的排放標(biāo)準(zhǔn)有了明確 的規(guī)定，汽車噪聲的大小也成了衡量汽車質(zhì)量水平的重要指標(biāo)之一。汽車工業(yè)經(jīng)過近百年 的發(fā)展，汽車結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲已經(jīng)得到極大的控制，因此車輛行駛時(shí)輪胎噪聲已成為 一個(gè)主要噪聲源。
[0003] 輪胎噪聲主要包括泵氣噪聲、撞擊噪聲和振動(dòng)噪聲。正常行駛狀況下，輪胎花紋溝 槽的壓力變形而引起的泵氣噪聲是主要的噪聲來源?，F(xiàn)階段為降低胎面花紋引起的泵氣噪 聲，多采用以下技術(shù)：通過改變花紋溝槽的尺寸來減小溝槽的體積，從而降低輪胎噪聲；通 過改變花紋溝槽的角度來減小花紋溝槽的壓力變形，從而降低輪胎噪聲；通過優(yōu)化花紋節(jié) 距可以分散輪胎花紋噪聲的頻譜分布與聲能量分布來降低人的煩躁度，同時(shí)使花紋塊發(fā)聲 的頻率不同，不同頻率的噪聲部分相抵，從而降低輪胎噪聲?，F(xiàn)有輪胎胎面花紋大都是縱向 花紋溝、橫向花紋溝、斜溝等。
[0004] 現(xiàn)也有技術(shù)對(duì)降噪提出改進(jìn)技術(shù)方案，采用在輪胎花紋主溝槽中設(shè)置多個(gè)細(xì)小矩 形塊非光滑結(jié)構(gòu)，這些細(xì)小矩形塊的作用主要是擾亂花紋主溝受擠壓而排出的氣流方向， 從而破壞花紋溝中的氣體渦流，從而達(dá)到降噪的目的。此種方案在一定程度上起到了降噪 的作用，但由于需要設(shè)置多個(gè)細(xì)小矩形塊，導(dǎo)致模具制作不便。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是利用赫姆霍茲共振器可以消聲的特性，設(shè)計(jì)一種既能起到減 震降噪作用，又能使模具制作簡(jiǎn)單方便的輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)。
[0006] 本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，包括主溝槽和設(shè)置在所述主溝槽一側(cè)槽壁內(nèi)的赫 姆霍茲共振器；所述主溝槽為矩形槽；所述赫姆霍茲共振器包括共振腔和小孔通道；所述 小孔通道的兩端分別與所述共振腔和所述主溝槽連通；
[0008] 所述共振腔和所述小孔通道均為開口于所述槽壁上表面的矩形槽；所述共振腔和 所述小孔通道組成T型；所述共振腔的長(zhǎng)度方向與所述主溝槽的長(zhǎng)度方向平行；所述共振 腔的深度大于所述小孔通道的深度。
[0009] 所述赫姆霍茲共振器設(shè)置于所述槽壁長(zhǎng)度方向的中間位置。
[0010] 所述共振腔的長(zhǎng)度方向與所述主溝槽受壓縮時(shí)的氣流方向成銳角。
[0011] 所述共振腔的深度為所述主溝槽的深度的一半。
[0012] 所述小孔通道的深度為所述共振腔的深度的一半。
[0013] 所述小孔通道的寬度和所述共振腔的寬度相等。
[0014] 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：
[0015] 本申請(qǐng)?jiān)谳喬ヌッ婊y溝槽形狀和排列保持不變的基礎(chǔ)上，在花紋主溝槽的槽壁 上增加設(shè)置與主溝槽相通的赫姆霍茲共振器，通過赫姆霍茲共振器的存在有效地降低汽車 輪胎胎面的噪聲。
【附圖說明】
[0016] 圖1為赫姆霍茲共振器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型可降噪輪胎花紋溝槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3為不同共振腔深度時(shí)的降噪量比較圖；
[0019] 圖4為不同小孔通道深度時(shí)降噪量比較圖；
[0020] 圖5為不同小孔通道長(zhǎng)度時(shí)降噪量比較圖。
[0021] 附圖標(biāo)記說明
[0022] 1共振腔，2小孔通道，3主溝槽，a共振腔的長(zhǎng)度，b共振腔的寬度，t小孔通道的 長(zhǎng)度，d小孔通道的寬度，11實(shí)施例A的共振腔深度時(shí)的降噪量線，12實(shí)施例B的共振腔深 度時(shí)的降噪量線，13實(shí)施例C的共振腔深度時(shí)的降噪量線，14實(shí)施例A的小孔通道深度時(shí) 的降噪量線，15實(shí)施例D的小孔通道深度時(shí)的降噪量線，16實(shí)施例E的小孔通道深度時(shí)的 降噪量線，17實(shí)施例C的小孔通道長(zhǎng)度時(shí)的降噪量線，18實(shí)施例F的小孔通道長(zhǎng)度時(shí)的降 噪量線，19實(shí)施例G的小孔通道長(zhǎng)度時(shí)的降噪量線。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下通過具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下實(shí)例僅為示例性的，僅 能用來解釋和說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能解釋為是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限 制。
[0024] 圖1和圖2為本申請(qǐng)的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)階段通過改變花紋溝槽 的尺寸來減小溝槽的體積；通過改變花紋溝槽的角度來減小花紋溝槽的壓力變形；通過優(yōu) 化花紋節(jié)距降低輪胎噪聲等手段已無法滿足法規(guī)要求，需要新的降噪途徑。本實(shí)用新型在 輪胎胎面花紋溝槽形狀和排列保持不變的基礎(chǔ)上，在花紋主溝槽的槽壁上增加設(shè)置與主溝 槽相通的赫姆霍茲共振器，通過赫姆霍茲共振器的存在有效地降低汽車輪胎胎面的噪聲， 且開模簡(jiǎn)單可靠。
[0025] 赫姆霍茲共振器由共振腔1和小孔通道2兩部分組成，是利用共振性能進(jìn)行消聲 的原理，具體地，如圖1所示，其中，共振腔的長(zhǎng)度 a、共振腔的寬度b、小孔通道的長(zhǎng)度t、小 孔通道的寬度d。消聲降噪原理為：當(dāng)聲波傳入共振腔時(shí)，在聲波的壓力作用下，小孔的孔 頸中的氣體會(huì)像活塞一樣做往返運(yùn)動(dòng)，這些氣體都具有一定的質(zhì)量，它會(huì)阻礙由于聲波的 作用而引起的運(yùn)動(dòng)速度的變化；同時(shí)，當(dāng)聲波進(jìn)入小孔孔頸時(shí)，由于孔頸壁面存在摩擦和阻 尼的作用，會(huì)使一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能而消耗。當(dāng)聲波的頻率等于共振腔的固有振動(dòng)頻率 時(shí)，便產(chǎn)生共振，此時(shí)振動(dòng)幅度最大，空氣柱在孔頸中的往返速度也就最大，摩擦和阻尼產(chǎn) 生的損耗也最多，消耗的聲能最多，消聲量也就最大。它的特性是消聲頻率段比較窄，在共 振頻率附近時(shí)消聲量很大，偏離時(shí)消聲量大大降低。
[0026] 本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。一種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，包括主溝槽 3和設(shè)置在所述主溝槽一側(cè)槽壁內(nèi)的赫姆霍茲共振器；所述主溝槽3為矩形槽；所述赫姆霍 茲共振器包括共振腔1和小孔通道2 ;所述小孔通道2的兩端分別與所述共振腔1和所述 主溝槽3連通。
[0027] 所述共振腔1和所述小孔通道2均為開口于所述槽壁上表面的矩形槽；所述共振 腔1和所述小孔通道2組成T型；所述共振腔1的長(zhǎng)度方向與所述主溝槽3平行；所述共振 腔的深度大于所述小孔通道的深度。
[0028] 共振腔1和小孔通道2分別為一個(gè)小矩形槽，均開口于槽壁上表面，共振腔1和小 孔通道2組成T型。共振腔1布置在主溝槽3的側(cè)壁中間位置，其長(zhǎng)度方向（即a長(zhǎng)度方 向，見圖1中a)與輪胎胎面花紋主溝槽方向平行；小孔通道的兩端分別與共振腔和主溝槽 垂直且連通（即t長(zhǎng)度方向，見圖1中t)。共振腔的深度大于小孔通道的深度，以使赫姆 霍茲共振器產(chǎn)生的聲波與花紋主溝槽產(chǎn)生的聲波干涉，從而達(dá)到降低輪胎花紋溝噪聲的目 的。
[0029] 本實(shí)施例中，共振腔長(zhǎng)度以3_5mm為最佳，共振腔深度為溝槽深度的一半最佳，小 孔長(zhǎng)度為3-5mm為宜，深度為共振腔深度的一半為最佳，小孔通道的寬度d和共振腔的寬度 b相等。另外，小孔通道也可與花紋溝受壓縮時(shí)的氣流方向成銳角。
[0030] 表1給出了在花紋主溝槽長(zhǎng)度為50mm，寬度為8mm，深度為4mm的花紋塊上設(shè)置共 振腔和小孔通道的A至G不同參數(shù)實(shí)施例的降噪量仿真分析結(jié)果表，在表1中，a為共振腔 的長(zhǎng)度、b為共振腔的寬度、t為小孔通道的長(zhǎng)度、d為小孔通道的寬度、m為小孔通道的深 度，η為共振腔深度，上述各參數(shù)的單位均為mm。
[0031] 表 1
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括主溝槽和設(shè)置在所述主溝槽一側(cè) 槽壁內(nèi)的赫姆霍茲共振器；所述主溝槽為矩形槽；所述赫姆霍茲共振器包括共振腔和小孔 通道；所述小孔通道的兩端分別與所述共振腔和所述主溝槽連通； 所述共振腔和所述小孔通道均為開口于所述槽壁上表面的矩形槽；所述共振腔和所述 小孔通道組成T型；所述共振腔的長(zhǎng)度方向與所述主溝槽的長(zhǎng)度方向平行；所述共振腔的 深度大于所述小孔通道的深度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述赫姆霍茲共振 器設(shè)置于所述槽壁長(zhǎng)度方向的中間位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述共振腔的長(zhǎng)度 方向與所述主溝槽受壓縮時(shí)的氣流方向成銳角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述共振腔的深度 為所述主溝槽的深度的一半。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述小孔通道的深 度為所述共振腔的深度的一半。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述小孔通道的寬 度和所述共振腔的寬度相等。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可降噪輪胎花紋溝槽結(jié)構(gòu)，包括主溝槽和設(shè)置在所述主溝槽一側(cè)槽壁內(nèi)的赫姆霍茲共振器；所述主溝槽為矩形槽；所述赫姆霍茲共振器包括共振腔和小孔通道；所述小孔通道的兩端分別與所述共振腔和所述主溝槽連通；所述共振腔和所述小孔通道均為開口于所述槽壁上表面的矩形槽；所述共振腔和所述小孔通道組成T型；所述共振腔的長(zhǎng)度方向與所述主溝槽平行；所述共振腔的深度大于所述小孔通道的深度。本申請(qǐng)?jiān)诨y主溝槽的槽壁上增加設(shè)置與主溝槽相通的赫姆霍茲共振器，通過赫姆霍茲共振器的存在有效地降低汽車輪胎胎面的噪聲。
【IPC分類】B60C11-12
【公開號(hào)】CN204340561
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420856292
【發(fā)明人】高龍, 儲(chǔ)勝林, 張奇奇, 周磊
【申請(qǐng)人】安徽江淮汽車股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日