2.7. Шумообразование и критическая скорость шины

Шум возникает на тех участках шины, которые соприкасаются с дорожным покрытием. Шина в накаченном состоянии представляет собой упругое тело, шум от которого следует оценивать, учитывая особенности дорожного покрытия. Основные причины шума от шин: шероховатость дороги и ее крупные неровности, трение между дорогой и протектором, трение расчлененного протектора о воздух, вода на дорожном покрытии, дисбаланс, биение и неравномерная жесткость шин.

Существует некоторая разница в степени влияния шин на шумообразование грузового и легкового автомобиля (рис. 2.15). У грузовых автомобилей, как правило, преобладают иные источники шумов, чем шины. У легковых автомобилей шум шин является уже весьма существенной составляющей.

Рис. 2.15. Шумообразование неподвижного автомобиля при различных частотах вращения коленчатого вала: 1 и 3 - внутренний шум соответственно легкового и грузового автомобиля; 2 и 4 - аналогично наружный шум

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

Наружный и внутренний шум в автомобилях измеряют специальной шумоизмерительной аппаратурой. Для оценки влияния шин на шумообразование регистрируется уровень шума в децибелах (по шкале "А") в зависимости от скорости движения автомобиля.

Внутренний шум записывают в салоне или кабине автомобиля при расположении микрофона на уровне головы водителя или пассажира. Тип дорожного покрытия выбирают в зависимости от назначения автомобиля.

Наружный шум регистрируют при помощи той же аппаратуры на различном расстоянии микрофона от шины или автомобиля.

На рис. 2.16 показаны результаты замера внешнего и внутреннего шума легкового автомобиля на шинах различной конструкции с различным рисунком протектора. Влияние рисунка протектора на шумообразование при прочих равных условиях внутри салона легкового автомобиля и в 1,5 м сбоку от автомобиля можно представить себе по табл. 2.1 и 2.2. Рисунки протекторов в виде блоков и продольных ребер в современном "бесшумном" оформлении не обнаруживают существенной разницы в уровне внутреннего шума в салоне автомобиля. Шины с зимним рисунком протектора с шипами и без них значительно более шумны. Однако на мелкозернистом асфальтобетонном покрытии такие шины менее шумны, чем обычные шины на брусчатой мостовой. То же относится к уровню наружного шума.

В части шумообразования грузовые шины разделяются на три группы по рисунку протектора: самые шумные - шины старой конструкции с замкнутыми выемками и шины, восстановленные наложением протектора; менее шумные - шины с центральной беговой дорожкой и поперечным расчленением боковых зон; наименее шумные - шины с рисунком протектора в виде продольных ребер. Границы разделения шин на три категории могут сдвигаться в ту или иную сторону в зависимости от вида дорожного покрытия. Однако принцип разделения сохраняется.

Рис. 2.16. Влияние скорости автомобиля и типа шин (радиальные 185-14R и диагональные 7,35-14) на шумообразование автомобиля: а - наружный шум (6 см позади левого переднего колеса); б - внутренний шум (закрытые окна, микрофон на уровне головы водителя); 1 - диагональные шины, протектор - продольные ребра; 2 - радиальные шины, протектор - отдельные блоки; 3 - радиальные шины, протектор - продольные ребра

Таблица 2.1. Уровень внутреннего шума легкового автомобиля Москвич-2140 с различными шинами

Таблица 2.2. Уровень внешнего шума легкового автомобиля с различными шинами

Износ протектора шины значительно увеличивает уровень шума. У шин разного типа максимальное шумообразование происходит при разной степени износа протектора.

Давление воздуха в шинах не имеет определенного влияния на шумообразование грузовых шин, увеличивая шумообразование у одних шин и уменьшая его у других.