Page 70 - 《橡塑技术与装备》2023年1期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
且轮胎质量依次增大，造成滚阻增大。 b. 保证轮胎的均匀性，防止轮胎高速均匀性作为
3.2 噪音 自激励引起空腔模态的扰动 ；
（1）噪音的分类 c. 轮胎内部贴合吸音棉，是目前针对空腔噪音敏
按传播方式分类轮胎噪音分为直接噪音和间接噪 感规格的最经济有效的改善措施，由以下频谱图 7、
音 ；直接噪音分为泵浦作用、胎面振动以及轮胎花纹 图 8 可以看出贴吸音棉后位于 180~250 Hz 的空腔噪
块与路面相互作用直接辐射的噪声，经空气传递透过 音峰值明显降低，且不同的吸音棉对空腔噪音的吸收
车身进入车内，集中在 500 HZ 以上 ；间接噪音为轮 程度不同。
胎激励产生的动态作用力，通过悬架系统传递到车身，
引起车身振动产生的噪声，轮胎的不均匀性、不平衡
性以及路面的粗糙为主要激励源，500 HZ 以下。
按产生机理分类轮胎噪音分为路噪、花纹噪音、
通过噪音。其中路噪又分为轰鸣音（Booming）、空腔
噪音（Cavity）、咆哮噪音（Rumble），产生频率依次
增高，整体 500 HZ 以内，以振动噪音为主，可以通
过调整轮胎结构及生产工艺改善以上噪音 ；花纹噪音
图 7 前座传感器测得频谱
又分为泵浦噪音、管腔共振音、花纹块撞击噪音等，
产生频率一般在 500 HZ 以上，可以在开发阶段优化
花纹设计以尽量降低此类噪音。
通过噪音主要是指按 ECE R117 法规要求的测试
方法测得的外部噪音，主要影响车外环境 ；
（2）噪音的改善手段
主要阐述轰鸣音（Booming）、空腔噪音（Cavity）、
泵浦噪音的主要改善手段。
轰 鸣音（Booming）：因轮 胎 上下 / 横 向等 振
图 8 后座传感器测得频谱
动模态发生的噪音，属于低频结构噪音，一般为
40~200Hz，主要的改善手段为调整轮胎结构改变其的 泵浦噪声 ：是由于路面与花纹沟槽接触，胎面作
质量、刚性等进行移频降幅，移频的目的主要是防止 为橡胶体发生挤压和变形，导致沟槽内气体随花纹槽
轮胎的结构振动模态与车辆或车辆相关部件结构模态 的挤压与释放被高速地在前沿区挤压、后沿区膨胀，
发生耦合，产生共振，对于配套胎此步骤需要在车辆 在胎前后沿产生压差，形成了空气涡流引发的噪音。
的设计开发阶段介入同步开发以保证轮胎与车辆的最 从泵浦噪声产生的原理可知，腔体的发声与腔体
佳匹配 ；降幅主要是指调整轮胎的结构、材料或工艺 内空气流单位时间内的变化率有关。对于匀速行驶的
条件以尽量降低轮胎振动对车辆的传递率，降低振动 汽车，各沟槽的体积压缩比相同，因此，沟槽体积越大，
幅度 ；特别需要提到的是轮胎的动平衡均匀性，尤其 腔体内空气的变化率越大，沟槽体积可以通过沟槽长
是高速均匀性将对轮胎的震动噪音产生较大的影响。 度、宽度以及深度进行调整。
空腔噪音（Cavity）：轮胎胎腔内部空气与输入激 花纹槽的走向对于槽的发声也有一定的影响，按
励发生共振，会在车轮上产生声压，从而导致车轮振 走向的不同可划分为三种 ：横槽、斜槽、纵槽。实测
动，车轮将振动传递至车轮中心，进而通过结构传播 证明横槽的声压级最大，斜槽次之，纵槽的声压级最
传递到乘客舱。主要发生频率 180~250 Hz。 低。
主要改善思路 ： 通过以上分析可知，泵浦噪音主要与沟槽长度、
a. 通过改变轮胎 - 车轮的耦合、车辆的耦合，使 宽度、深度以及花纹沟角度有关，值得一提的是，花
气柱的固有频率与车辆或乘用舱的固有频率不重合， 纹的设计除对噪音有显著影响以外，对湿地性能、操
可以减小空腔模态的扰动 ； 稳性能及滚阻等都有影响。因此，在产品开发前期花
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