Как современные шины уменьшают шум

Шум от шин является одним из самых распространенных источников шума во время эксплуатации автомобиля и ключевым фактором, влияющим на тишину поездки. С акустической и инженерной точки зрения, шум от шин определяется не только дорожным покрытием; его суть заключается в механической вибрации, возникающей от постоянного удара шины о дорожное покрытие при ее движении, а также в шуме воздушного потока, создаваемом взаимодействием рисунка протектора шины с воздухом.

Вибрация от ударов дороги является основной причиной низкочастотного шума шин. Традиционные составы шин обычно добавляют большое количество жесткого технического углерода в качестве усиливающего материала для улучшения базовой износостойкости. Однако это значительно увеличивает общую жесткость резины, ослабляя способность шины амортизировать при контакте с землей.

Вибрации, вызванные небольшими дорожными неровностями и ударами частиц, не легко затухают, но быстро передаются на шину и кузов автомобиля, образуя глухой, непрерывный низкочастотный шум, особенно заметный на высокой скорости.

Для балансировки характеристик снижения шума с требованиями низкоуглеродной экологической защиты новое поколение шин прошло глубокую оптимизацию состава зеленых материалов. Оно больше не следует традиционной логике пропорционирования с использованием высокожесткого технического углерода, а вместо этого улучшает матрицу резины, повышая демпфирующие свойства и гибкость материала для достижения амортизации вибраций на их источнике.

Высокогибкий резиновый материал эффективно поглощает механическую энергию, возникающую от ударов дороги, уменьшая амплитуду вибраций при столкновении шины с землей, тем самым подавляя генерацию и передачу низкочастотного шума.

Одновременно состав включает экологически чистые сырьевые материалы, такие как переработанная резина, биоосновные смолы и растительные модификаторы. Без ущерба для безопасности и износостойкости шин, он снижает долю сырья на основе нефти, уменьшая выбросы углерода и загрязняющих веществ в процессе производства. Это достигает двойного улучшения тишины и низкоуглеродных выбросов, соответствуя текущей тенденции зеленого развития в автомобильной промышленности.

У многих потребителей есть заблуждение, что равномерные рисунки протектора обеспечивают лучшее снижение шума; на самом деле все наоборот. Регулярно расположенные, равномерно распределенные блоки протектора создают фиксированный ритм ударов о землю. Когда шина катится и ударяет по дорожному покрытию с постоянной скоростью, канавки протектора ритмично сжимаются и выталкивают воздух, создавая стабильный свистящий звук.

Этот шум фиксированной частоты легко резонирует с частотами, чувствительными для человеческого уха, усиливая его громкость и делая непрерывный гул явно заметным для водителей и пассажиров. Это одна из основных причин, почему шины с равномерным рисунком протектора имеют более высокий уровень шума на высокой скорости.

Для решения этой проблемы большинство современных низкошумных шин в отрасли используют дизайн протектора с переменным шагом. Это позволяет отказаться от традиционного, регулярного расположения рисунка протектора, создавая структуру блоков протектора с различными размерами и интервалами.

Когда шина катится, эти смещенные блоки протектора нарушают первоначальную единую частоту шума, распределяя энергию шума по более широкому диапазону частот и предотвращая чрезмерную концентрацию энергии в диапазоне низких и средних частот, чувствительных для человеческого уха, эффективно подавляя резонансные эффекты структурно.

Одновременно эти шины часто включают наклонные воздушные канавки и закрытую структуру плеча: наклонные канавки направляют воздушный поток внутри канавок упорядоченным образом, уменьшая турбулентный шум, возникающий от сжатия воздуха и обратного потока; закрытое плечо предотвращает образование воздушных вихрей в области боковины, тем самым ослабляя высокочастотный, тонкий шум.

Благодаря системной оптимизации структуры и материалов новое поколение низкошумных шин обеспечивает более тихую кабину для водителей и пассажиров, одновременно гарантируя стабильность вождения.