Гибридные автомобили становятся все популярнее и это значительно сказывается на транспортной промышленности. Тенденция перехода к моделям с электрическими моторами в автомобилестроении прослеживается отчетливее с каждым днем. Традиционные бензиновые двигатели остаются в прошлом. Вместе с этим потребитель требует все больший уровень комфорта внутри автомобиля.
Инженеры Toyo накопили внушительный объем данных о параметрах и специфике поведения множества типов и моделей покрышек – единственных деталей в автомашине, прямо контактирующих с дорожным покрытием. Оценка собранных сведений стала поводом для проектирования нового метода Silent Technology, призванного снизить интенсивность звука в салоне и повысить комфорт для всех, кто находится внутри машины.
Физика говорит: вибрации, передающиеся воздушным путем – это шум. Шина же является своего рода заполненным газом резервуаром. Катящаяся по асфальтовому покрытию резина создает вибрации воздуха внутри себя. Вибрации передаются от шин к элементам подвески и другим деталям машины внутрь салона. Это и есть гул, который слышит, находящийся в пути, пассажир.
Такой шум называется кавитационным (от латинского слова cavita – пустота). К примеру, если при движении на высокой скорости машина наедет на шов в дорожном полотне, в салоне авто можно услышать ударный звук такого типа. Неровный асфальт в данном случае – внешний источник воздействия на покрышки. Воздушные колебания в шине вызываются этим воздействием, и водитель с пассажирами воспринимают это как шум.
Разработчики из компании Toyo создали модель перемещения воздушных потоков внутри колеса. Тех самых потоков, которые и издают шум при движении машины. На основании модели был сделан следующий вывод: воздух перемещается по вертикали и вдоль окружности шины. Для решения проблемы кавитационного шума необходимо менять конструктивные особенности изделия. Сейчас в шинной промышленности принято интегрировать звукопоглощающий материал в структуру покрышки. Toyo поступает иначе, снижение шума будет достигнуто за счет использования проходящих же по внутреннему радиусу покрышки воздушных масс.
Интенсивность колебаний воздуха уменьшается при прохождении через мельчайшие отверстия. Это происходит по двум причинам. Первая из них – трение, которое создается стенками отверстия, когда воздух через него проходит. Вторая – завихрение потока на выходе из микроотверстия.
Специалисты Toyo досконально знают физику таких явлений, и, на основании этого, они приняли решение разместить перфорированную пленку на пути воздушных потоков. Начав с создания визуального макета, они решили провести исследования на практике. Так было разработано инновационное решение, позволившее учесть оба вектора перемещения воздушных масс.
Внутреннюю окружность шины поделили на 16 точек, где разместили специальные цилиндры из пенистого материала. Его поры оказывают затухающее влияние на звуковые волны. Технологичная пленка с перфорациями была протянута по всей окружности шины, изнутри огибая цилиндрические элементы.
Ухо человека способно улавливать звуки в частотном диапазоне 20 – 20 000 Гц. Полость шины создает шум с частотой 200 – 250 Гц. Для оценки эффективности спроектированного решения для гашения звуковых волн в указанном диапазоне частот, было произведено тестирование шин на реальном полигоне с замером уровня децибел в салоне автомобиля. По результатам стало ясно, что продукт новой технологии позволяет снижать интенсивность кавитаций в частотном диапазоне 200 – 250 Гц на значение, доходящее до 12 дБ.
«Мы продолжим дорабатывать и улучшать спроектированные по этой методике шины и сделаем все, чтобы разработать передовую в техническом плане продукцию, которая будет отвечать будущим требованиям автомобилестроения», – заявили в Toyo.
