JP4192548B2

JP4192548B2 - エンジンルームの防音構造

Info

Publication number: JP4192548B2
Application number: JP2002295188A
Authority: JP
Inventors: 洋赤間
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: JP2004132203A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンから放射される騒音を効率よく吸音できるエンジンルームの防音構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車やトラック、バス等の自動車の騒音は、大きく分けると運転者や乗員が感じる車内騒音と、車外の人が感じる車外騒音とがあるが、いずれも、主な原因は、エンジルーム内で発生するエンジン騒音である。このエンジン騒音はエンジンルーム経由で車室内に伝達され、また、車外に放射されるので、この騒音の伝搬に関して、伝搬経路に当たるエンジンルームの音響特性が大きく影響を及ぼす。そのため、車室内における静粛性を確保し、車外騒音を減少するために、自動車の主要音源であるエンジン騒音を低減することが重要となる。
【０００３】
一般の自動車のエンジンルームは、上部をエンジンフードで、側部をフードリッジ、フェンダーで、また後部を車体構造部材に両端が接続されているカウル及び車室との仕切りであるダッシュパネル等の車体部品で、エンジンの周囲を包囲している。また、エンジンの側部や下部に対して、吸音特性や遮音特性を持たせた遮蔽カバーを配設して、エンジンから放射されるエンジンルーム内の騒音を吸音及び遮音して、車室内への伝搬を防止したり、車外騒音を低減している。
【０００４】
しかし、特に静粛性が重視される乗用車クラスの自動車においては、エンジンルームの左右方向の幅が、車両全幅の関係からほぼ１．２ｍから１．４ｍ程度となるため、車室内騒音で問題となる２００Ｈｚから５００Ｈｚの周波数域の音波がエンジンルームの左右方向に共鳴を生じて定在波（定常波）となる。
【０００５】
この左右方向の定在波は、吸音処理を殆ど施していない側面のフードリッジ部分で音波が反射され発生する。この左右方向の定在波の前後方向の強弱は、エンジンルームの前方では、音波が逃げ易いラジエータがあるため騒音レベルが低く、後方のダッシュパネルの近傍で騒音レベルが高くなっている。
【０００６】
一方、前後方向や上下方向の定在波に関しては、ラジエータや、下方の隙間の隙間があって、共鳴を生じる過程で音圧が外部に漏れるため、問題となるような定在波が生じない。
【０００７】
このようなエンジンルームの左右方向の定在波騒音に対処するために、従来では、片側に開口部を有し定在波に共鳴する共鳴管をエンジンルーム内に配置してこの共鳴管により定在波の音波を吸音して騒音の低減を図っている。そして、図６及び図７に示すように、共鳴管３１，３２，３３をエンジンフード５の下面に配設したり、図８及び図９に示すように、共鳴管３４，３５，３６，３７をダッシュパネル６の近傍に配置したりしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２３３２４４号公報（請求項１，２、図１〜図４）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような共鳴管の配置では、エンジンルーム内の他の部品との干渉を避ける必要があるため、エンジンルーム内の空間レイアウトの関係から共鳴管の断面積を充分に確保することが難しくなり、この共鳴管の断面積に従って増加する吸音力を充分に確保できず、充分な消音効果を得ることができないという問題がある。
【００１０】
その上、共鳴管をエンジン部品と別体に形成し、単体部品としてエンジンルームに配設するため、充分な断面積を確保するのが難しくなると共に、共鳴管の取り付けのための作業が生じ、その分製造コストも上昇するという問題もある。
【００１１】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、その目的は、エンジンルーム内の共鳴音を効率よく吸音して車室内騒音及び車外騒音を低減でき、しかも、配置した吸音器が邪魔にならないエンジンルームの防音構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するためのエンジンルームの防音構造は、エンジンルームの幅方向中央部に過給機付きエンジンが配置されたエンジンルームにおいて、前記エンジンの上側に設けられたインタークーラのインタークーラカバーの裏側で、かつ前記インタークーラ用開口部の両側に、前記エンジンルーム内に発生する定在波の周波数に共鳴して吸音する吸音器を一体的に設けて構成される。
【００１３】
この一体的に設けるとは、一体成形したものだけでなく、別体で成形したものをネジ止めや接着などで一体に接合したものも含み、吸音器とインタークーラカバーの組み合せを一個のものとして取扱可能になっていることをいう。
【００１４】
この構成によれば、インタークーラカバーは一般にエンジンルームの見栄え向上を目的としており、外表面を滑らかな表面として成型されるため、インタークーラカバーの裏側には無駄になる空間が多いが、この部分に吸音器（レゾネータ）をインタークーラカバーと一体化して配設することにより、インタークーラカバーの無駄となる空間を有効活用して、狭く限られたエンジンルームの空間でも、吸音器を容易に配置できるので、この吸音器の消音効果により、エンジン騒音を低減できる。その上、インタークーラカバーと一体化することで、吸音器の取り付けにより生じるコストアップを防止することができる。
【００１５】
そして、上記のエンジンルームの防音構造において、前記吸音器と前記インタークーラカバーを一体成型により製造することが好ましく、この構造により、吸音器を改めてインタークーラカバーに取り付ける必要が無くなり、作業工数及び製造コストを低減できる。
【００１６】
また、上記のエンジンルームの防音構造において、前記インタークーラカバーが、インタークーラ用開口部を有する平板状に形成され、前記インタークーラーの上方に配置されると共に、前記吸音器を前記インタークーラ用開口部の両側に配置する。この構成により、インタークーラカバーと吸音器の一体化が容易となる。
【００１７】
更に、上記のエンジンルームの防音構造において、前記吸音器を、片側に開口部を有する共鳴管で形成する。この構成により、吸音器が単純な筒状体で形成されるので、製造及び取り付けが容易となり、製造コストを低減でき、この共鳴管に共鳴する定在波の音波を吸音して、エンジン騒音を低減できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態のエンジンルームの防音構造では、図１〜図５に示すように、エンジンルーム１のエンジン２のインタークーラ３をインタークーラカバー１０で覆うと共に、このインタークーラカバー１０に吸音器（レゾネータ）の一種である共鳴管２０が一体的に設けられる。
【００２０】
このインタークーラカバー１０は、エンジンルーム１の景観を良くするために、インタークーラ３の周囲に設けられているものであり、このインタークーラカバー１０のインタークーラ用開口部１２の両サイドに共鳴管２０を設置する。
【００２１】
この共鳴管２０は、一端が開口部２１を有し、他端が閉塞された筒状に形成され、開口部２１をダッシュパネル６側にして設置される。つまり、共鳴管２０で騒音低減効果を大きく得るためには音圧の大きい部位に開口部２１を設ける必要があるので、共鳴管２０はエンジンルーム１の前後方向に配置され、開口部２１が最も大きな音圧が発生するエンジンルーム１の中央部のダッシュパネル６寄りになるように設けられる。
【００２２】
そして、この共鳴管２０の共鳴周波数ｆr が、エンジンルーム１の左右方向の定在波の共鳴周波数ｆe に一致するように長さＬr が設定される。また、それと共に、インタークーラ３と干渉する事がないように、適当な大きさの径ｄｒ又は断面形状で形成される。なお、この共鳴管２０の断面形状は必ずしも円形である必要は無く、適宜、設定可能な空間の形状に応じて断面形状が選択される。
【００２３】
この共鳴管２０は共鳴周波数ｆrmにおける吸音作用を有し、エンジン２を音源としてエンジンルーム１に生じた共鳴音は、この共鳴管２０により吸音されることによりエンジンルーム１内での共鳴による音圧上昇が抑制される。
【００２４】
より詳細には、エンジンルームの共鳴室としての幅をＢとすると、定在波の波長λn は、ｎを自然数（ｎ＝１、２、３・・）とすると、ｎモードでは、λn ＝２Ｂ／ｎとなり、共鳴周波数ｆenは、ｃを音速とすると、ｆen＝ｃ／λn ＝ｎｃ／２Ｂとなる。
【００２５】
また、片側開口の共鳴管に関しては、ｍを自然数（ｍ＝１、２、３・・）とすると、ｍモードの共鳴周波数ｆrmは、ｆrm＝（２ｍ−１）ｃ／（４Ｌrm）となり、定在波に共鳴する共鳴管２０の長さＬrmは、開口端の補正が必要であるが、これを省略すると、ｆrm＝ｆenから、Ｌrm＝（２ｍ−１）Ｂ／（２ｎ）となる。
【００２６】
そして、自動車のエンジンルーム１の共鳴の幅Ｂを１．２ｍ〜１．４ｍとし、音速ｃを３４０ｍ／ｓとすると、二節モード及び三節モードの定在波の波長λ2 及びλ３は、λ2 ＝Ｂで、１．２ｍ〜１．４ｍ、及び、λ3 ＝Ｂで、０．８ｍ〜０．９３ｍ、となり、共鳴周波数ｆe2及びｆe3は、２８３Ｈｚ〜２４３Ｈｚ及び３６４Ｈｚ〜４２５Ｈｚとなる。また、この共鳴周波数ｆe2及びｆe3に対する共鳴管２０の一番短い長さＬ2 及びＬ3 は、ｍ＝１として、開口端の補正無しでＬr1＝λ2 ／４＝Ｂ／４及びＬr2＝λ3 ／６＝Ｂ／６となり、０．３ｍ〜０．４ｍ及び０．２ｍ〜０．２３ｍとなる。
【００２７】
なお、吸音力は共鳴管の断面積に依存し、この断面積が大きくなると、吸音力が増加するので、通常、この共鳴管長さＬr は共鳴周波数との関係で選択され、断面形状及び断面積は、大きな消音効果を得るためにできるだけ断面積が大きくなるようにインタークーラカバー１０やインタークーラ３との配置関係から選択されることになる。
【００２８】
このエンジンルームの防音構造では、共鳴管２０の吸音作用により、エンジン２を音源としてエンジンルーム１に共鳴して発生する、左右（横）方向の定在波を吸収して、音響エネルギーを減少させて、騒音を低減することができる。しかも、共鳴管２０の開口部２１を、エンジンルーム１の前後方向に関して、騒音レベルの高い部分であるダッシュパネルの近傍に配置しているので、非常に効率よく定在波を吸収して、音圧レベルを下げることができる。
【００２９】
従って、エンジンルーム１内の他の部品との干渉を避けながら、吸音効果を上げることができ、エンジン騒音がエンジンルーム１内で共鳴することにより発生する音圧上昇を抑制でき、騒音低減効果を上げることができる。
【００３０】
なお、共鳴管２０を例にして、本発明のエンジンルームの防音構造を説明してきたが、必ずしも片側開口タイプの共鳴管である必要はなく、両側開口の共鳴管やヘルムホルツ型の共鳴型吸音器等であっても良く、共鳴効果が得られる吸音器であればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンジンルームの防音構造によれば、インタークーラカバーの裏側の無駄になる空間部分に吸音器（レゾネータ）を一体化して配設しているので、この無駄となる空間を有効活用して、エンジンルーム内の定在波の音波を吸音して、エンジン騒音を低減できる。その上、吸音器をインタークーラカバーと一体化することで、製造及び取り付けが容易となり、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態のエンジンルームの防音構造を示す模式的な平面図である。
【図２】図１のエンジンルームの防音構造を示す、ラジエータ及びエアクリーナを省略したＹ方向矢視図である。
【図３】本発明に係るインタークーラカバーの構造を示す平面図である。
【図４】図３のインタークーラカバーの構造を示す図３のＡ方向矢視図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】従来技術の消音装置付きエンジンルームを示す模式的な平面図である。
【図７】図６のＵ−Ｕ矢視図である。
【図８】従来技術の他の消音装置付きエンジンルームを示す模式的な平面図である。
【図９】図８のＶ−Ｖ矢視図である。
【符号の説明】
１エンジンルーム
２エンジン
３インタークーラ
１０インタークーラカバー
１１カバー本体
２０共鳴管（吸音器）
２１開口部
Ｍ中央部
Ｌ左端部
Ｒ右端部

Claims

幅方向中央部に過給機付きエンジンが配置されたエンジンルームにおいて、前記エンジンの上側に設けられたインタークーラのインタークーラカバーの裏側で、かつ前記インタークーラ用開口部の両側に、前記エンジンルーム内に発生する定在波の周波数に共鳴して吸音する吸音器を一体的に設けたことを特徴とするエンジンルームの防音構造。