Эксплуатационные характеристики шин: шумообразование

Шум генерируется в основном в контакте шины с дорогой. В накачанном состоянии шину можно сравнить с туго натянутым барабаном, по которому с силой разной интенсивности бьют неровности и шероховатости дорожного покрытия, генерируя звуки, сливающиеся в шум. Наиболее шумное покрытие — брусчатое. Кроме того, в процессе качения шины порция воздуха как бы захватывается в пространстве между канавками рисунка протектора и дорогой и выдавливается из зоны контакта с характерным свистом. Поскольку рисунок протектора состоит из регулярно повторяющихся с определенным шагом элементов, то при достижении шиной определенной скорости в канавках рисунка может образоваться постоянная звуковая волна и шина начинает «гудеть».

Уровень шума и порог скорости вращения колеса, при котором он возникает, зависит от особенностей дизайна рисунка протектора, упруго-жесткостных характеристик шины, силовой и статической неоднородности шины, свойств дорожного покрытия. Чтобы снизить уровень шума, элементы рисунка протектора скоростных шин проектируются с переменным по окружности шагом (см. параграф 4.7).

Шины с зимним рисунком, особенно с шипами, наиболее шумные. Применение шин с абразивными гранулами в рисунке протектора вместо шипов (см. параграф 4.7, рис. 4.8) существенно снижает шумообразование. По результатам сравнительных испытаний в Институте дорог и транспорта Швеции шины Green Diamond с мелкими абразивными гранулами корунда, карборунда при езде по дорогам с твердым покрытием создают в 2,5 раза меньше шума, чем шипованные шины.



Различают наружный и внутренний шум в автомобиле. Внешний шум ухудшает окружающую среду, внутренний снижает комфортабельность езды в автомобиле, повышает утомляемость водителя и пассажиров. Существенно и то, и другое.

На рис. 7.36 показаны результаты замера внешнего и внутреннего шума легкового автомобиля на шинах разных конструкций и с разными рисунками протектора. С ростом скорости увеличивается шум, особенно внешний. Диагональные и радиальные шины с одинаковым типом рисунка протектора «продольные ребра» имеют близкий уровень шумообразования. Заметно увеличивает шум рисунок из отдельных блоков, особенно внутри автомобиля.

[Оригинал статьи находится на lrman.ru]



Грузовые шины в зависимости от шумообразования делят на три группы: самые шумные — шины высокой проходимости с широкими канавками, менее шумные — шины с центральными продольными ребрами и поперечными канавками в плечевой зоне, наименее шумные — шины с рисунком протектора в виде продольных ребер.



Износ рисунка протектора заметно увеличивает уровень шума. У шин разных типов максимальное шумообразование достигается при разной степени износа. Давление воздуха в грузовых шинах оказывает неопределенное влияние на шумообразование: у одних с ростом давления увеличивается, у других — снижается.

Уровень шума, генерируемого большинством агрегатов современного автомобиля, нормируется национальными и международными стандартами, требования которых постоянно ужесточаются. На фоне «тихого» автомобиля шум от шин становится заметным в общем балансе других источников, включая двигатель. В первую очередь это касается легковых автомобилей. Поэтому Европейская Экономическая Комиссия (ЕЭК) постепенно вводит в свои правила, регулирующие сертификацию шин, положения, отражающие способность шин к генерации шума при качении по различным типам дорог. Шины, удовлетворяющие требованиям ЕЭК, получают дополнительный знак — букву «S» — в конце номера сертификата (см. Приложение 10.5), а в будущем планируется ввести специальный ярлык, отражающий уровень качества шин, включая шумообразование.