Componente aislante de automóvil.

Componente aislante acústico con características de masa-resorte acústicas,

que comprende una capa de masa y una capa de desconexión, caracterizado porque la capa de masa consiste en una capa fibrosa porosa con un módulo de Young dinámico E al menos de 96·AW·t (Pa), siendo AW el peso por unidad de superficie (g/m2) y siendo t el espesor (mm) de la capa fibrosa porosa, y una capa de barrera delgada impermeable al aire, en el que la capa de barrera delgada está dispuesta entre la capa fibrosa y la capa de desconexión y todas las capas están laminadas entre sí.

Componente aislante de automóvil CAMPO TECNICO

La invención se refiere a un componente de automóvil para la atenuación de ruidos en un vehículo.

TECNICA ANTERIOR

Las fuentes de ruido en un vehículo son numerosas e incluyen, entre otras, el motor, la transmisión, la superficie de rodadura de los neumaticos (provocada por la superficie de la carretera) , los frenos y el viento. El ruido generado por todas estas fuentes en el interior del habitaculo del vehículo cubre un intervalo de frecuencias bastante grande que, en vehículos normales diesel y de gasolina, puede llegar hasta 6, 3 kHz (por encima de esta frecuencia, la potencia acustica radiada por las fuentes de ruido es generalmente despreciable) . El ruido del vehículo se divide generalmente en ruido de baja, media y alta frecuencia. De forma típica, puede considerarse que el ruido de baja frecuencia cubre el intervalo de frecuencias entre 50 Hz y 500 Hz y esta dominado por ruido "transmitido por la estructura": la vibración se transmite a los paneles que rodean el habitaculo de los pasajeros a traves de varias trayectorias estructurales y, de este modo, tales paneles radian ruido en el propio habitaculo. Por otro lado, de forma típica, es posible considerar que el ruido de alta frecuencia cubre el intervalo de frecuencias por encima de 2 kHz. De forma típica, el ruido de alta frecuencia esta dominado por ruido "transmitido por el aire": en este caso, la transmisión de vibraciones a los paneles que rodean el habitaculo de los pasajeros se produce a traves de trayectorias en el aire. Se admite que existe una zona indefinida en la que los dos efectos se combinan y ninguno de los dos domina. No obstante, para el confort del pasajero, es importante atenuar el ruido en el intervalo intermedio de frecuencias, así como en los intervalos bajos y altos de frecuencias.

Para la atenuación de ruidos en vehículos tales como coches y camiones, es conocido el uso de aislantes, amortiguadores y elementos absorbentes para reflejar y disipar el sonido y, por lo tanto, reducir el nivel de sonido interior general.

Normalmente, el aislamiento se obtiene mediante un sistema de barrera de resorte-masa clasico, en el que la masa esta formada por un material impermeable de alta densidad, conocido tambien como capa pesada, y el resorte esta formado por un material de baja densidad, como fieltro o espuma no comprimidos. La rigidez del resorte es comparable a la suma de la compresibilidad del aire en la capa de desconexión y la rigidez de su estructura. Normalmente, el espesor de las barreras aislantes acusticas usadas viene predeterminado exclusivamente por el fabricante del vehículo. Si este es el caso, y, de forma específica, la capa aislante tiene un espesor sustancialmente uniforme, es posible llevar a cabo cambios en la frecuencia de resonancia aumentando la masa. Es conocido que la frecuencia de resonancia de los sistemas aislantes acusticos no debe estar en el mismo intervalo que las frecuencias perturbadoras del motor.

Ambos sistemas absorbentes y aislantes presentan por sí mismos solamente un pequeno ancho de banda de frecuencias en el que los mismos funcionan de forma óptima. El elemento absorbente funciona mejor en frecuencias altas. Ademas, ambos sistemas no resultan óptimos para usar en un vehículo moderno. La función del aislante depende en gran medida de su peso por unidad de superficie y de su densidad, siendo mejor el aislante cuanto mayor es su peso. Por otro lado, el elemento absorbente depende en gran medida del espesor del material, cuanto mas espeso, mejor. El espesor y el peso estan cada vez mas limitados. El espacio disponible en un coche en el que se disponen los componentes es limitado. Cuanto mas delgado es el material, mas espacioso es el vehículo, siendo este un argumento de venta de un coche. El peso tiene una influencia directa en el consumo de combustible durante la conducción. Por lo tanto, un menor peso constituye una mejor opción económica y ecológicamente.

Recientemente, la tendencia hacia pesos inferiores de la capa de masa o de la capa pesada en sistemas de resortemasa clasicos ha disminuido el peso promedio de aproximadamente 3 (kg/m2) a aproximadamente 2 (kg/m2) . Esta disminución del peso por unidad de superficie tambien supone una menor cantidad de material usado con la tecnologfa habitual y, por lo tanto, menos costes. Es posible conseguir incluso pesos inferiores de hasta 1 (kg/m2) , y estan presentes en el mercado, aunque la tecnologfa para conseguirlos es cara y presenta inconvenientes, de forma específica, en producción en serie de poco volumen. Las capas de masa clasicas típicas estan hechas de materiales densos con alto contenido de carga, tales como EPDM, EVA, PU, PP, etc. Debido a que estos materiales tienen una densidad alta, normalmente por encima de 1000 (kg/m3) , es necesario producir una capa muy delgada para obtener un peso por unidad de superficie reducido. Esto aumenta los costes de producción y provoca problemas en los procesos correspondientes, por ejemplo, el material se rompe facilmente durante el moldeo.

El rendimiento del aislamiento de una barrera acustica se determina por la perdida de transmisión (TL) de sonido. La capacidad de una barrera acustica de reducir la intensidad del ruido transmitido depende del tipo y estructura de los materiales que comprenden la barrera. La propiedad ffsica mas importante que controla la TL de sonido de una barrera acustica es la masa por unidad de superficie de sus capas componentes. Para obtener un mejor rendimiento del aislamiento, la capa pesada de una masa-resorte tiene una superficie lisa y de alta densidad para maximizar la reflexión de las ondas sonoras, una estructura no porosa y una cierta rigidez del material para minimizar vibraciones.

Desde este punto de vista, es conocido que muchos tejidos textiles, de estructura delgada y/o porosa, no son ideales para el aislamiento acustico.

JP 2001310672 describe una estructura de capas multiples que consiste en dos capas absorbentes con una capa de pelfcula reflectante de sonido dispuesta entre las mismas. La capa de pelfcula debera reflejar el sonido que penetra en la capa absorbente hacia la misma capa absorbente, aumentando el efecto absorbente de las capas absorbentes. El sistema puede ajustarse optimizando el espesor de la pelfcula y la densidad de la pelfcula.

JP 2001347899 describe un sistema de resorte-masa clasico con una capa absorbente adicional sobre la capa de masa. Principalmente, para absorber el ruido que pasa a traves de los orificios en la pieza y que es reflejado por el interior del coche. Gracias a esta atenuación de ruido adicional, es posible reducir el espesor y/o la densidad de la capa de masa.

EP 1428656 describe una estructura de capas multiples que consiste en una capa de espuma y una capa fibrosa con una pelfcula dispuesta entre ambas capas. (Ver figura 1, muestra C, que es un ejemplo de un material de capas multiples comparable al descrito en esta patente) . La capa fibrosa funciona como una capa absorbente con una AFR entre 500 y 2500 (Nsm-3) y una masa por unidad de superficie entre 200 y 1600 g/m2. Esta capa consiste en fieltro comprimido. La capa de espuma descrita presenta una desviación de fuerza de compresión muy reducida, con una rigidez entre 100 y 100000 (Pa) , comparable con la rigidez de una capa de fieltro usada normalmente como un desconector. Preferiblemente, la pelfcula usada esta perforada o es suficientemente delgada para que la misma no tenga influencia en la absorción de ambas capas absorbentes conjuntamente. La pelfcula se denomina transparente acusticamente para indicar que las ondas sonoras pueden atravesar la pelfcula. Para tal fin, el espesor descrito esta en el intervalo de 0, 01 (mm) o inferior.

Normalmente, en un buen equilibrio del aislamiento y de la absorción acustica de un coche obtenido por los componentes acusticos, es necesario reducir el nivel de presión sonora en el habitaculo de los pasajeros. Las diferentes partes pueden tener diferentes funciones (por ejemplo, aislamiento en el salpicadero interior, absorción en las alfombras) , pero existe la tendencia a conseguir una subdivisión mas refinada de las funciones acusticas en las zonas específicas para optimizar el rendimiento acustico general. Como ejemplo, un salpicadero interior puede dividirse en dos partes, una que proporciona una elevada absorción y otra que proporciona un elevado aislamiento. De forma general, la parte inferior del salpicadero es mas adecuada para el aislamiento, ya que el ruido procedente del motor y las ruedas delanteras a traves de esta zona inferior es... [Seguir leyendo]

1. Componente aislante acustico con caracterfsticas de masa-resorte acusticas, que comprende una capa de masa y una capa de desconexión, caracterizado porque la capa de masa consiste en una capa fibrosa porosa con un m6dulo de Young dinamico E al menos de 96·AW·t (Pa) , siendo AW el peso por unidad de superficie (g/m2) y siendo t el espesor (mm) de la capa fibrosa porosa, y una capa de barrera delgada impermeable al aire, en el que la capa de barrera delgada esta dispuesta entre la capa fibrosa y la capa de desconexión y todas las capas estan laminadas entre sf.

2. Componente aislante acustico segun la reivindicación 1, en el que el AW de la capa fibrosa es entre 500 y 2000 (g/m2) .

3. Componente aislante acustico segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el espesor t de la capa fibrosa es entre 1 y 10 (mm) .

4. Componente aislante acustico segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que, al menos parcialmente, una capa absorbente adicional esta dispuesta en la capa fibrosa porosa.

5. Componente aislante acustico segun la reivindicación 4, en el que al menos la capa absorbente esta cubierta por 15 una capa de tela.

6. Componente aislante acustico segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa fibrosa porosa esta cubierta al menos parcialmente por una capa de tela.

7. Componente aislante acustico segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que una capa decorativa o una

capa de alfombra, preferiblemente una alfombra con mechones o una alfombra no tejida, esta dispuesta en la capa 20 fibrosa porosa.

8. Uso del componente aislante acustico como un aislante o como una combinación de aislante y elemento absorbente, segun una de las reivindicaciones anteriores, como un componente de automóvil, tal como un salpicadero interior, una cubierta de suelo o un paso de rueda de un vehículo, tal como un coche o un camión.