Взаимодействие покрышка/дорога

 

Контакт движущейся покрышки и покрытия производит целый спектр звуковых волн, более или менее различимых, происходящих из-за эффекта качения колеса. Знание механизма возникновения и распространения этих звуковых волн позволяет снизить степень их воздействия на окружение.

Разработаны специальные методы измерения шума для сочетания: покрышка-автомобиль-покрытие.

Были идентифицированы составляющие источники шума и изучено влияние каждого из них на различных параметры, участвующие в генерировании и распространении шума.

Снижение уровня шума качения состоит в контроле процессов его генерирования, распространения и поглощения, которые зависят:

· от транспортного средства (веса, количества колес, вибрации, формы кузова),

· от покрышки (давление/распространение воздуха под поверхностью протектора, его рисунок, контактная площадь и сцепление поверхности покрышки с поверхностью дороги),

· от условия качения (скорость, вращающий момент, температура окружающего воздуха),

· от дороги (поверхностные характеристики покрытия, конструкция дорожной одежды, поперечный профиль).

При изучении различных уровней шума от контакта покрышка/покрытие выявлено, что шум качения:

· значительно возрастает при увеличении скорости (3 дБ + 0.2/0.5 дБ для каждых 15 км/час),

· при движении с постоянной скоростью около 60 км/час шум качения преобладает над шумом двигателя,

· при измерении на границе покрытия варьируется от 3 дБ в зависимости от того, используются ли гладкие покрышки или средние (европейских типов) протекторные покрышки,

· при измерении на поверхности покрышки, шум варьируется с 6 дБ в зависимости от проектных характеристик дороги (измерения проводились на типичных Европейских главных дорогах).

Для ограничения шума требуется изучить комплексную модель контакта покрышка/покрытие, принимая в расчет характеристики покрытия и покрышки.

 

Дорожное покрытие и слои износа

 

Цель покрытия - обеспечение движения транспортных средств с максимальной безопасностью, а именно покрытие должно:

· выдерживать перемещающиеся нагрузки,

· обеспечивать пользователям безопасность и комфорт при любой погоде, как в дневное, так и в ночное время.

Эта последняя двойная функция достигается в основном с помощью слоя износа, поскольку:

1. Безопасность пользователя определяется степенью противостояния заносу и шероховатостью поверхности покрытия, особенно важной в дождливую погоду.

2. Комфорт водителя определяется ровностью покрытия и шумом качения, который также создает неудобства жителям домов, находящихся вблизи дороги.

Пористый асфальтобетон представляет один из наиболее современных и экономичных материалов для покрытий. Это единственный тип слоя износа, который дает хороший результат по снижению шума, одновременно улучшая дорожную безопасность.

Изучение проблемы

 

Рабочая группа Международной Дорожной Федерации провела исследование и сбор фактов с подготовкой обзора под названием: "Взаимодействие дороги, покрышек и транспортных средств" по четырем областям, имеющим отношение к шумовому загрязнению окружающей среды:

· Автотранспортные средства

· Покрышки

· Автомобильные дороги

· Нефтяная промышленность

Сегодня проектирование транспортных средств и их производство достигли того состояния, где дальнейший прогресс достижим только при систематизированном подходе и координированных действиях в таких областях как:

· методология

· совместимость результатов измерений шумовых уровней

· политическая оценка

Для этого специалисты по транспортным средствам, покрышкам и дорожному проектированию и строительству должны прийти к некой общей системе, которая станет политическим инструментом с целью совершенствования окружающей среды путем снижения шумовых эмиссий.

Определение:

Эмиссия - выделение, излучение, выбросы отходов, побочных результатов или загрязняющих веществ в окружающую атмосферу.

ОБЗОР I: Транспортные средства

 

Окружающая среда

 

Первая Директива в рамках Общего Европейского рынка по Системе утверждения типа транспортного средства была принята в сентябре 1970 года.

Целью ее принятия стало снижение шума и стимулирование технического прогресса таким образом, чтобы грузовые транспортные средства и автобусы снизили уровень шумовой эмиссии на 10 дБ.

 

Таблица 1. Динамика введения лимитов на шумы от работы двигателей транспортных средств

Введение лимита, директива	70/157/ ЕЕС	(-)	77/212/ЕЕС	(-)	84/424/ЕЕС	Общее улучшение
Категории тр. средств	Уровень шума дБ	дБ	дБ	дБ	дБ	дБ
1 Тр. средства, предназначенные для перевозки пассажиров и оборудованные не более чем 9 посадочными местами, включая водительское	82	2	80	3	77	5
2 Тр. средства, предназначенные для перевозки пассажиров и оборудованные более чем 9 посадочными местами, включая водительское и имеющие разрешенную массу более 3.5 тонн: 2.1 - с мощностью двигателя менее 150 кВт - с мощностью двигателя более 150 кВт	89 91	7 6	82 85	2 2	80 83	9 8
3 Тр. средства, предназначенные для перевозки пассажиров и оборудованные более чем 9 посадочными местами, включая водительское; транспортные средства, для перевозки грузов: 3.1 - с разрешенной массой не превышающей 2 тонны 3.2 - с разрешенной массой от 2 до 3.5 тонн	84 84	3 3	81 81	3 2	78 79	6 5
4 Тр. средства, предназначенные для перевозки грузов и имеющие разрешенную массу свыше 3.5 тонн: 4.1 - с двигателем мощностью более 75 кВт 4.2 - с двигателем мощностью от 75 до 150 кВт 4.3 - с двигателем мощностью свыше 150 кВт	89   89 91	3   3 3	86   86 88	5   3 4	81   83 84	8   6 7