admintp In studio una nuova tecnologia per ridurre il rumore proveniente dal manto stradale.
La rumorosità degli pneumatici che penetra nell’abitacolo del veicolo contribuisce allo stress del conducente e può essere uno dei fattori per cui l’automobilista rimane insoddisfatto dell’auto acquistata. Tutti i produttori di veicoli fanno quindi in modo di scegliere pneumatici più silenziosi.
I produttori di pneumatici fanno la loro parte ottimizzando il design dei loro pneumatici per ottenere una bassa rumorosità degli pneumatici e la trasmissione dal pneumatico alla struttura della carrozzeria del veicolo. Il manto stradale è, tuttavia, un partner in continua evoluzione nella generazione di vibrazioni e quindi di rumore. Senza conoscere la superficie su cui passerà il veicolo, è quasi impossibile progettare per una trasmissione minima del rumore.
Molti anni fa, un ingegnere ha rivelato di aver risolto il problema della rumorosità degli pneumatici installando una radio più forte sulla sua auto. Per molti anni il rumore del gruppo propulsore è stato la “radio più forte” che mascherava efficacemente il rumore della strada. I progressi nella trasmissione e nelle tecnologie di montaggio efficaci hanno gradualmente abbassato il volume di questa “radio” al punto che il rumore della strada è la componente dominante del rumore dell’abitacolo. I produttori di pneumatici, inizialmente su richiesta dei marchi di veicoli di lusso, hanno ridotto il rumore degli pneumatici alla fonte.
Se l’ottimizzazione del battistrada e della carcassa si è rivelata insufficiente per raggiungere l’obiettivo del produttore del veicolo, un cuscinetto in schiuma spesso di circa 90 mm di larghezza e 20 mm di spessore viene incollato al rivestimento del battistrada ( figura 1, sotto ). Questo tampone in schiuma si è rivelato piuttosto efficace anche se ha portato, come sempre, delle conseguenze indesiderate.
La schiuma aggiunge peso a ogni pneumatico e quindi aumenta l’inerzia e il consumo di energia; cioè non è una soluzione ‘green’. Se un pneumatico si sgonfia e viene guidato in questo stato sgonfio per 100 m circa, la schiuma verrà graffiata e nella cavità del pneumatico saranno presenti briciole di schiuma. Queste briciole, se non rimosse durante la riparazione, possono entrare nella valvola Schrader impedendole di insediarsi con conseguente perdita d’aria durante la guida. La riparazione della foratura è complicata dalla schiuma e potrebbe far sì che alcuni gommisti si rifiutino di tentare una riparazione.
Verdi = pneumatico senza schiuma.
Rossi diverse schiume.
La buona notizia, lasciando da parte la riparazione delle forature, è che la schiuma assorbe le onde sonore e la sua efficacia può essere valutata confrontando i livelli misurati all’interno del pneumatico e nell’abitacolo del veicolo. L’interno del pneumatico è importante in quanto può essere considerato la fonte o l’input per l’intero sistema del veicolo.
Rosso = Nessuna schiuma acustica.
Verde = schiuma acustica di tipo 1
Le misurazioni sono state effettuate utilizzando il sistema Bay Systems Tyre Cavity Microphone (TCM). I risultati mostrano il livello A wt della banda di terza ottava che contiene la risonanza della cavità primaria. Il primo punto da notare è che tutte le schiume acustiche non sono uguali; Il tipo 1 (rosso) è significativamente più efficace nel controllare il tono della cavità primaria rispetto al tipo 2 (blu). I dati sono stati acquisiti utilizzando un’auto berlina di lusso guidata su una strada a doppia carreggiata del Regno Unito che accelera senza intoppi da 80 km/h a 120 km/h e torna a 80 km/h. Il tono della cavità primaria è stato soppresso di quasi 10 dBA e lo spettro complessivo del rumore stradale a banda larga è stato ridotto di livello di 5 dBA ( figura 3 ). Le due corse, con e senza schiuma, sono state completate a una velocità costante di 120 km/h.
La rumorosità degli pneumatici, contribuisce a valorizzare la qualità di tutto il veicolo.
All’interno dell’abitacolo della berlina di lusso, il vantaggio dell’inserto in schiuma può essere eliminato modificando la superficie stradale. La figura 4 illustra la berlina di lusso che gira a 120 km/h su asfalto levigato e poi su asfalto nuovo; la linea rossa è il rumore dell’abitacolo senza schiuma negli pneumatici dei veicoli, la linea verde è con schiuma acustica di tipo 1 e la linea magenta è con schiuma acustica sulla nuova superficie stradale. La modalità della cavità primaria è tornata al livello prima che fosse aggiunta la schiuma e il resto dello spettro è di livello considerevolmente più alto. Il livello complessivo di A wt è aumentato da 64,8 dBA a 70,5 dBA, tutti gli occupanti noteranno un aumento di livello di 6 dBA. La schiuma non ha ridotto significativamente il livello generale della cabina, da 66,5 dBA a 64,8 dBA; cioè meno di 2dBA ma la modalità cavità primaria è scesa da 59.3dBA a 51.4dBA, una riduzione di 8dBA.
I livelli di rumore all’interno del pneumatico ( figura 5 ) mostrano una correlazione quasi perfetta con quelli nell’abitacolo. L’aggiunta di schiuma ha ridotto la modalità cavità primaria di 7 dBA (da 117,3 dBA a 110,2 dBA). La nuova superficie stradale ha aumentato il livello a 117,2 dBA. Il livello di rumore complessivo all’interno del pneumatico è stato ridotto dall’aggiunta di schiuma di 5,5 dBA (da 128,7 dBA a 123,3 dBA). La modifica della superficie stradale ha causato un aumento di 7,2 dBA (da 123,3 dBA a 130,5 dBA).
L’efficacia di qualsiasi materiale in schiuma può essere misurata utilizzando la macchina di prova per pneumatici standard e un TCM. I valori assoluti misurati non saranno gli stessi che sarebbero misurati su una superficie stradale reale, ma verrà catturata la direzione di qualsiasi cambiamento nelle prestazioni.
Davvero una buona notizia. Sembra che nel prossimo futuro potremo avere pneumatici e quindi veicoli molto più silenziosi.
