Jei nuo ratlankio nuimsite kai kurias automobilių padangas su gamykline triukšmo izoliavimo sistema, viduje galite pamatyti gana neįprastą struktūrą. Ant vidinės padangos dalies priklijuota stora akytos medžiagos juostelė, kuri iš pirmo žvilgsnio primena įprastą putplastį. Tiesą sakant, tai yra specialios poliuretano putos, ten sumontuotos neatsitiktinai, o dėl tikslių akustinių skaičiavimų.
Panašias technologijas naudoja Continental, Michelin, Pirelli ir kiti gamintojai. Jie tapo ypač aktualūs po aktyvaus elektromobilių išplitimo, kurie praktiškai neturi įprasto variklio triukšmo. Kodėl padangai reikalingas toks minkštas įdėklas, kodėl ji dedama po protektoriumi ir kokį garsą turėtų sugerti, paaiškėja supratus, kas vyksta rato viduje judant.
Padanga netikėtai tampa savotišku muzikos instrumentu
Jei automobilio padanga tiesiog stovi sandėlyje, ji neturi jokių ypatingų akustinių efektų. Jį sudaro guma, laidas, apsauga ir vidinis sandarus sluoksnis. Bet po įdiegimo į diską susidaro uždara erdvė su slėgiu oru. Būtent ši ertmė jau yra pajėgi sukurti ir sustiprinti tam tikrus garso dažnius.
Judėjimo metu apsauga nuolat keičia formą. Kiekvienas kontaktas su keliu – iškilimas, nelygumas asfalte, duobė ar tiesiog nelygus paviršius – perduoda tam tikrą energijos kiekį padangai ir viduje esančiam orui. Tam tikrais dažniais šie svyravimai gali būti vienas ant kito. Dėl to vietoj daugelio silpnų garsų yra ryškus žemo dažnio ūžesys.
Michelin šį efektą lygina su būgno veikimo principu. Atsitrenkus į paviršių membrana svyruoja, o oro ertmė sustiprina tam tikrus dažnius. Automobilio padangos atveju smūgio vaidmenį atlieka kelias, o rezultatas – monotoniškas triukšmas, kuris per diską, stebulę ir pakabą perduodamas tiesiai į kėbulą.
Kai kuriose konstrukcijose labiausiai pastebimas rezonansas yra maždaug 170–230 Hz diapazone, nors tiksli vertė priklauso nuo ratų dydžio, padangos konstrukcijos ir konkrečios transporto priemonės. Tai jau dažnis, kurį žmogus gerai girdi. Be to, automobilyje iš karto yra keturi tokie triukšmo šaltiniai – po vieną ant kiekvieno rato.
Ką daro putos padangos viduje
Išoriškai šią medžiagą tikrai galima supainioti su įprastu putplasčiu. Tačiau „Continental“ naudoja specialias poliuretano putas, kurios yra klijuojamos prie vidinio padangos paviršiaus protektoriaus srityje. „Michelin“ įmonėje panašus metodas vadinamas „Acoustic Technology“, o „Pirelli“ naudoja PNCS sistemą.
Veikimo principas yra gana paprastas. Garso banga praeina per porėtą medžiagos struktūrą, priversdama orą judėti daugybe mažų kanalų. Dalis energijos prarandama ir paverčiama šiluma. Dėl šios priežasties oras padangos viduje nebepalaiko rezonanso, o būdingas dūzgimas tampa tylesnis.
Akustinės medžiagos patalpose veikia maždaug tuo pačiu principu. Tik vietoje patalpos čia turime apvalią oro kamerą, kuri nuolat sukasi ir reguliariai gauna naujų impulsų iš kelio dangos. Padangos viduje esančios putos iš tikrųjų veikia kaip mažas akustinis sugėriklis.
„Continental“, skirta „ContiSilent“, tvirtina, kad nemaloniausius triukšmo komponentus salone sumažina iki 9 dB(A). Tuo pačiu tikrasis efektas priklauso nuo konkretaus automobilio modelio, greičio ir kelio tipo. „Michelin“ akustinėms technologijoms teigia, kad tam tikromis sąlygomis triukšmas jaučiamas apie 20 % mažiau. Tuo pačiu metu neteisinga tiesiogiai lyginti šiuos rodiklius, nes gamintojai gali naudoti skirtingus matavimo metodus.
Kodėl gi nepadarius padangos minkštesnės
Atrodytų, jei pagrindinis problemos šaltinis yra protektoriaus smūgis į kelią, galima tiesiog naudoti minkštesnę gumą, kuri geriau sugers vibracijas. Tačiau automobilio padanga turi atlikti daugybę užduočių vienu metu, o kiekvienas jos konstrukcijos pakeitimas turi įtakos kitoms savybėms.
Protektorius turi užtikrinti sukibimą su sausa ir šlapia danga, efektyviai stabdyti, išleisti vandenį, atlaikyti karštį ir susidėvėjimą dešimtis tūkstančių kilometrų. Šoninė sienelė turi savo užduotis, o rėmas yra atsakingas už kitas charakteristikas. Per didelis vieno parametro pakeitimas gali neigiamai paveikti valdymą, pasipriešinimą riedėjimui arba ilgaamžiškumą.
Būtent todėl gamintojai stengiasi su triukšmu kovoti visapusiškai. Pavyzdžiui, „Continental“ keičia protektoriaus blokų geometriją ir vietą, kad kontaktas su asfaltu nevyktų tuo pačiu ritmu. Michelin taip pat eksperimentuoja su protektoriaus raštu, nes tų pačių elementų kartojimas vienodais intervalais prisideda prie ryškaus garso tono formavimo.
Vidinės putos išsprendžia kitą problemos dalį. Dalį triukšmo jie stengiasi sumažinti tiesiai padangos sąlyčio su keliu zonoje, o rato viduje vis dar vykstantį rezonansą sugeria speciali medžiaga. Tai yra, putplasčio gabalas, kuris išoriškai atrodo labai paprastas, iš tikrųjų yra gerai apgalvoto akustinio dizaino dalis.
Kodėl technologijos tapo ypač svarbios elektromobiliams
Daugelį metų vidaus degimo variklis efektyviai maskavo didžiąją dalį automobilio triukšmo. Variklio, išmetimo sistemos ir transmisijos darbas sukūrė bendrą garso foną, kuriame padangų triukšmas ne visada buvo toks juntamas.
Elektromobiliuose situacija yra visiškai kitokia. Dėl daug tylesnės jėgainės, ypač esant mažam greičiui, kiti garso šaltiniai tampa labiau girdimi. Išryškėja padangų triukšmas, aerodinaminis triukšmas, pakabos darbas ir įvairios nedidelės kėbulo vibracijos.
Yra dar vienas veiksnys. Dėl didelių traukos akumuliatorių elektromobiliai dažnai turi didesnę masę nei panašūs modeliai su vidaus degimo varikliais. Didelis elektros variklio sukimo momentas taip pat sukuria papildomą apkrovą padangoms. Gamintojai turi užtikrinti patvarumą, mažą pasipriešinimą riedėjimui, pakankamą sukibimą ir komfortą vienu metu, todėl akustiniai įdėklai pasirodė esą ypač naudingi.
Tačiau tokios technologijos nebuvo sukurtos tik elektra varomoms transporto priemonėms. Jie taip pat naudojami automobiliuose su tradiciniais varikliais. Tiesiog dėl tylios elektrinės jėgos pavaros padangų triukšmo problema tapo daug labiau pastebima. Tai, kas anksčiau buvo prarasta variklio veikimo fone, dabar ryškiau pasiekia saloną.
Kodėl po apsauga dedama garsą sugerianti medžiaga
Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad norint pasiekti maksimalų efektą, putos turi padengti visą vidinį padangos paviršių. Tačiau gamintojai deda medžiagą taškais – zonoje po protektoriumi, kur ji gali veiksmingai paveikti norimus oro svyravimus padangos viduje.
Tuo pačiu metu pats įdėklas turi aiškiai apibrėžtas savybes. Jos storis, tankis, poringumas, plotas ir tiksli vieta priklauso nuo konkrečios padangos konstrukcijos ir dažnių, kuriuos reikia slopinti. Todėl iš pažiūros paprasta poliuretano juostelė iš tikrųjų yra tiksliai apskaičiuota sistemos dalis.
Vargu ar bus gera mintis bandyti savarankiškai pakartoti tokį dizainą pagal principą „paimti įprastą putplastį ir priklijuoti prie padangos“. Ratas nuolat sukasi, viduje susidaro didelės išcentrinės apkrovos ir temperatūra, o pati padanga nuolat deformuojasi. Medžiaga turi atlaikyti šias sąlygas ir nesudaryti disbalanso. Nuluptas įdėklas padangos viduje gali greitai virsti rimta problema eksploatacijos metu.
Gamyklos projekte į visus šiuos veiksnius atsižvelgiama kūrimo etape. „Continental“ teigia, kad standartinis „ContiSilent“ sluoksnis neturėtų neigiamai paveikti deklaruojamų padangos savybių, įskaitant stabdymą, valdymą, tarnavimo laiką, apkrovą ir greitį. Jo užduotis yra būtent sumažinti triukšmą.
Šios putos neapsaugo padangos nuo pradūrimų
Matydami papildomą medžiagos sluoksnį padangos viduje, galite pagalvoti, kad ji taip pat skirta apsaugoti nuo vinių ar savisriegių varžtų. Tokia painiava ypač lengva kilti Continental atveju, kur yra ContiSilent ir ContiSeal technologijos. Pavadinimai panašūs, tačiau šių sistemų paskirtis visai kita.
ContiSilent naudoja garsą sugeriančias putas ir kovoja su akustiniu rezonansu. ContiSeal veikia kitu principu: padangos viduje yra specialus klampus sandarinimo sluoksnis, galintis uždaryti nedidelį pradūrimą protektoriaus srityje. Tai reiškia, kad abi technologijos apima papildomą medžiagą padangos viduje, tačiau atlieka visiškai skirtingas funkcijas.
Michelin taip pat turi atskirus sprendimus įvairioms užduotims. Akustinė technologija skirta sumažinti triukšmą, o „Selfseal“ padeda užsandarinti tam tikrus pradūrimus. Pačios poliuretano putos nesudaro įprastos padangos RunFlat ir nereiškia, kad po pažeidimo saugu toliau važiuoti.
Todėl renkantis padangas reikėtų atkreipti dėmesį į technologijos pavadinimą ir jos paskirtį. Garsą sugeriančios putos byloja apie akustinę padangos versiją, o galimybę važiuoti toliau po pradūrimo arba automatiškai ją užsandarinti suteikia visai kiti dizaino sprendimai.
„Continental“ ir „Michelin“ toli gražu nėra vieninteliai
gamintojai Jei tokį dizainą matote pirmą kartą, nesunku pagalvoti, kad tai kažkoks unikalus vieno prekės ženklo vystymas. Tiesą sakant, keli pagrindiniai padangų gamintojai naudoja panašų principą. Technologijų pavadinimai skiriasi, tačiau pagrindinė fizika išlieka beveik tokia pati.
Pavyzdžiui, Pirelli siūlo padangas su PNCS – Pirelli Noise Canceling System. Tokių padangų viduje taip pat sumontuota garsą sugerianti medžiaga, kuri padeda sumažinti oro ertmės rezonansą. Priklausomai nuo konkrečios padangos ir naudojimo sąlygų, gamintojas teigia sumažinęs vidinį triukšmą keliais decibelais.
Hankook taip pat kuria panašius sprendimus, ypač padangoms, skirtoms elektrinėms transporto priemonėms. Ten taip pat naudojama poliuretano medžiaga, kuri turėtų sumažinti ryškius rezonanso dažnius. Pastaraisiais metais toks dizainas nebėra retas technologinis įdomumas.
Dėl to viena įdomiausių šiuolaikinių automobilių padangų dalių yra paslėpta būtent ten, kur dauguma vairuotojų niekada nežiūri. Iš išorės padanga gali atrodyti visiškai įprasta, tačiau viduje, po protektoriumi, yra didelė medžiagos juostelė, panaši į putų gumą. Tačiau už tokio paprasto dizaino slypi tikslūs skaičiavimai ir gana rimta akustika, kurios tikslas – kad važiavimas salone būtų tylesnis.
Komentarų nėra! Būkite pirmas.