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轮胎噪声的概念

轮胎噪声是由行驶车辆的轮胎与路面相互作用、轮胎与空气相互作用以及轮胎的变形而产生的噪声,它是汽车噪声的两个主要来源之一。
在干燥路面上,当车速高于45~55km/h时,轮胎噪声就成为车辆的主要噪声;在湿路面上,即使车速慢,轮胎噪声也会超过其他噪声成为最主要的噪声源。
车速越快、负荷越大,轮胎噪声的能量级就越高,在汽车行驶噪声中所占的比例也就越大。
轮胎噪声发生机理
轮胎噪声是轮胎与路表面接触时发出的声响,轮胎噪声产生的原因和机理都比较复杂,尽管产生噪声激励源的因素众多,但是所有轮胎/路面噪声均源自于轮胎与道路的相互接触、轮胎的变形以及轮胎与空气的相互作用。其噪声机理分类如图。


空气噪声
当轮胎转动时,轮胎周围的空气因相互流动和扰动而引起的噪声称为空气噪声。主要有以下几部分:
1.空气泵气噪声
车辆行驶时,轮胎胎面花纹槽与地面耦合形成多个半封闭的空腔。当轮胎与路面接触时,空腔内的空气被压缩而向花纹槽侧面开口处流动,形成喷射气流;当轮胎离开路面时,受挤压的胎面花纹槽恢复原状,导致空腔容积迅速恢复而使得空腔内气体压强过小,而外界空气被吸入花纹槽空腔内,排气和吸气过程即为轮胎的泵气效应。


由轮胎花纹的空气泵气效应产生的噪声被称为轮胎的泵气噪声,它是轮胎噪声的重要声源之一,路面上凹凸不平处也会因泵气效应而发出泵气噪声。
2.空气共鸣噪声
车辆行驶过程中,轮胎受外界激励产生振动,导致花纹槽中流动的气体在某一特定的频率下发生共振,由此引起的噪声称为空气共鸣噪声,这个特定的频率不受轮胎外形结构的影响,而一般固定出现在 1~2kHz 范围之内。
3.空气扰动噪声
轮胎转动时会带动周围的空气流动,形成湍流,湍流中空气压力起伏变化引起的噪声称为空气扰动噪声。这种噪声的声能不强,在轮胎噪声中所占的比重较小,只有车速超过200km/h,才对轮胎噪声级有所影响。
轮胎振动噪声
轮胎胎面和胎侧在外界激励下产生振动引起的噪声称为振动噪声,它也是轮胎噪声的最重要声源之一。
1.冲击振动噪声
当轮胎与路面接触时存在一个冲击力,该冲击力使得轮胎胎面和胎侧发生一定的形变,而该形变变形与恢复过程中产生的噪声称为轮胎冲击振动噪声。
2.滑移振动噪声
轮胎胎面与路面耦合时,接触面上的橡胶花纹块与路面之间在位移上产生了一定的偏移,而偏移过程中花纹块在摩擦力作用下引起振动而产生的噪声称为滑移振动噪声。
3.复原振动噪声
轮胎转动过程中,受压部位离开接触面后变形恢复,而形变复原过程中产生的振动噪声称为复原振动噪声。
4.路面振动噪声
车辆行驶过程中轮胎受凹凸不平的路面激励所引起的噪声称为路面振动噪声。
轮胎振鸣噪声
汽车在路面上起步、急刹车或急转向时,轮胎和地面接触面发生局部自激振动而产生的噪声称为振鸣噪声,其频率一般为 0.5~1kHz。
轮胎噪声影响因素
轮胎的设计因素
花纹槽的设计不同直接造成各种花纹轮胎泵气噪声声强的不同,横向花纹槽容易形成封闭空腔,产生的空气喷射流压强也较大,而纵向花纹槽中空气流动较为顺畅,受压时容易排出,不会产生较大的空气压差,因而引起的噪声也较小。


轮胎的结构和花纹槽的设计,同时影响安全性、燃油经济性、磨耗率、舒适性、操控性;设计过程既是在这些性能要求中寻找平衡点,但根据轮胎匹配车型的特点,会有侧重点;




轮胎使用因素
使用因素包括车辆行驶速度、路面状况以及轮胎载荷和气压等。一般情况下,车速越快,轮胎噪声越大;路面的粗糙度以及干湿程度能影响轮胎噪声大小;而轮胎的新旧程度也对轮胎噪声有一定影响,相同型号的轮胎磨损后要比新轮胎噪声增加 2~4dB;轮胎气压大小影响轮胎胎侧的刚度,轮胎气压越大,噪声越大。
怎样降低轮胎噪声
轮胎的设计和选型不会只考虑舒适性,一味降低轮胎噪声;还会考量轮胎滚动阻力、磨耗率、抗冲击性能、操控性能等各方面性能;有些时候必须要在各类性能中进行取舍。比如帝豪GS用的225宽胎,契合其运动型跨界SUV的定位,着重提升了侧向刚度以提升操控性能,降低了滚动阻力和磨耗率以改善燃油经济性并提高轮胎使用里程,相对应的,少量牺牲了舒适性,其轮胎噪声比同规格的静音轮胎略高1~2分贝。
其实所有车,只要跑动起来,都有胎噪;车速高于45~50km/h时,胎噪基本上占车辆噪声的主体。
虽然说所有车跑起来轮胎噪声都大,但是我既想要GS这种爽快的驾驶感受,又不想有太大的胎噪,怎么办?
注意以下几点,可以降低胎噪和降低胎噪的影响:根据实际路况,调整车速,路况不好时尽量减速慢行,既可以降低轮胎受损的风险,同时也可降低胎噪的影响;行程规划时可以刻意避开路况较差的路段。按照说明书的要求,将冷车时的胎压调整到标准胎压220kpa;过高的胎压会使轮胎变硬,相应轮胎噪声会变大。开车时,开启收音器或播放手机和USB内的音乐,可以降低胎噪的影响;开着好开的车、听着好听的歌、还是挺惬意。

来源:打 印关 闭

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