Dźwięki w samochodzie

opona_pixabay

Zakres dźwięków, które słyszy człowiek oscyluje w granicach 20-20000 Hz. Wśród tych dźwięków mogą być miłe i przyjemne lub też głośne i drażniące. Wszystko zależy od natężenia i częstotliwości.

Ocena wrażeń subiektywnych dźwięku odbywa się według kryteriów psychoakustyki, stworzonej w latach pięćdziesiątych. Twórcą tej teorii był profesor Ebchard Zwicker. Przyrządy pomiarowe wynalezione przez niego stosowane są do dnia dzisiejszego z niewielkimi zmianami. Dźwięki które mają natężenie 75 dB mogą działać stymulująco, uspokajająco, odpychająco, niepokojąco, mogą denerwować i doprowadzać do wściekłości. Wszystko zależy od tonów zawartych w dźwięku.

Przy dźwiękach wysokich człowiek staje się pobudliwy. Dźwięki monotonne potrafią doprowadzić do wściekłości, natomiast dźwięki niskie rozluźniają i relaksują.

Wszystko jest w porządku, jeżeli ewentualne źródło hałasu możemy usunąć lub wyciszyć. Lecz jeżeli dźwięki pochodzą z samochodu, jest to już bardziej poważny problem. Można co prawda stosować różnego rodzaju materiały wytłumiające np. maty z gumy i filcu czy też specjalne pasty wytłumiające, lecz zabieg ten może okazać się nie wystarczający. Najlepszym rozwiązaniem jest usunięcie tych wad bezpośrednio przez producenta.

 

Źródła hałasu w samochodzie 

  • Silnik – największym źródłem hałasu w jadącym samochodzie jest silnik, to w nim następują podczas pracy kolejne mini eksplozje
  • Wiatr –  poza silnikiem źródłem hałasu jest też wiatr owiewający bryłę samochodu.
  • Opony – w jadącym samochodzie także opony stanowią źródło dźwięku. W czasie szybkiej jazdy samochodem możemy zaobserwować dziwne zjawisko. We wnętrzu pojazdu jest dość cicho, tą ciszę mąci jedynie stały i nieprzerwany szum. Tego odgłosu w głównej mierze wcale nie tworzy pracujący silnik, lecz toczące się po powierzchni jezdni opony.
    Opona wykonana jest z materiału tłumiącego – mieszanki gumowej. Poza tym praca opony polega na toczeniu, które z założenia nie jest głośniejsze od dźwięku pracy silnika.

Proces wytwarzania dźwięku
Proces wytwarzania dźwięku przez oponę należy podzielić na trzy fazy.

  • W pierwszej fazie elementy bieżnika uderzają w nawierzchnie drogi i w skutek tego powstaje swoistego rodzaju hałas.
  • W następnej fazie koło obraca się i powierzchnia opony dociskana ciężarem samochodu, wchodzi w silniejszy kontakt z podłożem. Elementy bieżnika ulegają odkształceniu, a powietrze uwięzione w rowku bieżnika zostaje wyparte. To zjawisko również prowadzi do powstania hałasu.
  • W ostatniej fazie elementy bieżnika tracą kontakt z podłożem i powracają do swojego poprzedniego kształtu. Wywoływane wibracje spowodowane rozprężaniem się gumy również powodują niepożądany dźwięk. Problem jest o tyle istotny, że wszystkie dźwięki wytwarzane przez opony mają podobną, wysoką częstotliwość. Z tego właśnie powodu są dla człowieka szczególnie irytujące.

 

Co na to producenci opon
Poszczególni producenci radzą sobie złym problemem w różny sposób. Niektórzy stosują różną wielkość elementów bieżnika. Sposób ten zapewnia wytwarzanie dźwięków o różnej częstotliwości przez różnej wielkości elementy bieżnika. Daje to w efekcie odgłos bardziej łagodny i przyjemny dla ucha ludzkiego. Wyciszanie opon samochodu nie jest czynnością prostą. Wymaga on pogodzenia wielu przeciwstawnych zjawisk.

Producenci mogliby zastosować opony bez bieżnika, zlikwidowałoby to hałas wytwarzany przez elementy bieżnika, lecz taka opona jest niebezpieczna przy opadach deszczu i przymrozkach. W trudnych warunkach atmosferycznych jej powierzchnia traci przyczepność z drogą. Innym rozważanym rozwiązaniem było by zastosowanie twardszej mieszanki gumowej, zabieg ten obniżył by ugięcie bloków bieżnika powodowanego przez ogólny ciężar pojazdu, lecz takie rozwiązanie nie jest praktyczne. Powodem tego jest fakt, że twardsza guma ma mniejszą przyczepność do podłoża, przez co zwiększa się prawdopodobieństwo wypadku.

Istnieje jeszcze inne rozwiązanie, można wyprodukować opony z bieżnikami w kształcie lejka. Ten kształt pozwoliłby zredukować prędkość przepływającego powietrza i co jest z tym bezpośrednio związane hałas wytwarzany przez przepływające powietrze. Także i to rozwiązanie obarczone jest pewnym błędem. Podczas gdy pada deszcz, kanały bieżnika mają za zadanie odprowadzać wodę. Z tego wynika, że prędkość przepływu wody powinna być jak najwyższa. W tej chwili konstruuje się opony, które odprowadzają przez swój bieżnik pięć litrów wody na sekundę. Twórcy opon twierdzą , że rozwój opon , który ma na celu obniżenie hałasu przez nie wytwarzanego, zakończył się. Lecz mimo to można obniżyć ten hałas. Dobre rezultaty można by osiągnąć przy zmianie konstrukcji asfaltu.

 

Asfalt a hałas
Trwają prace nad asfaltem drenowym. W jego budowie występują liczne otwarte pory, które mają za zadanie pochłaniać fale dźwiękowe. Prócz tej oczywistej zalety asfalt ten posiada też i wady są nimi: wysoka cena wytwarzania, słaba przyczepność, w czasie zimy asfalt ten musi być posypywany obficie solą lub innymi środkami chemicznymi, gdyż w porach znajdujących się w asfalcie zbiera się woda.

Halas a toczenie
Nie jest problemem ochrona pasażerów samochodu przed nadmiernym hałasem powodowanym przez toczenie. Te elementy zawieszenia, które mogą przenosić szumy powodowane przez toczenie się kół na karoserie, powinny być izolowane przy pomocy łożysk wyposażonych w panew gumową. Stosowanie we wszystkich elementach podkładek gumowych daje co prawda pewność tłumienia, lecz zmniejsza przewidywalność zachowania samochodu w zakrętach i innych krytycznych sytuacjach. Rozwiązania takie stosuje się tylko w wypadku drogich limuzyn, gdzie można zastosować dodatkowe elementy stabilizujące. Takie rozwiązania zwiększają koszt produkcji, więc nie są stosowane w wypadku samochodów niższych klas .

mm
fot. pixabay.com

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.0/10 (2 votes cast)
Dźwięki w samochodzie, 4.0 out of 10 based on 2 ratings

*

*

Przed dodaniem komentarza, proszę rozwiązać działanie:

1+2=

Top