Гул покрышек усиливается при скоростях выше 60 км/ч. Часть звуковых волн зарождается внутри полости колеса, отражается от протектора, силового каркаса и кузова. Инженеры вскрыли акустическую схему и предложили многослойный барьер, получивший имя шумозащита.
Причины гула
Основной источник — резонанс Хелмгольца. Полость внутри шины выполняет функцию акустической камеры, сравнимой с горловиной флейты. Периодические сжатия воздуха между блоками протектора возбуждают волну около 200–250 Гц. Дополнительно к ней добавляется макроскопическая порозность дорожного покрытия, вызывающая турбулентные всплески с широкой полосой частот. Каркас из стальных кордов вводит собственные сгибательные колебания, а боковины работают как мембраны, усиливая диапазон 500–1000 Гц.
Звуковая энергия передаётся ступице, подвеске и панели пола, проходя сквозь резинометаллические шарниры. Поток, отражённый арками, возвращается к колесу и образует стоячую волну. На измерительном микрофоне внутри кабины она регистрируется как однотонный гул.
Конструктивные решения
Шумозащита действует двумя путями: поглощение и рассеивание. Внутренний кольцевой адсорбер выполняют из открытоячеистой полиуретановой пены плотностью около 20 кг/м3. Материал приклеивают к слою гермосостава после вулканизации, тем самым исключая термическую деградацию. Коэффициент поглощения α достигает 0,35 на 200 Гц и плавно растёт до 0,7 при 800 Гц. Пена разбивает акустическую волну на вихревые микропакеты и переводит энергию в тепловое колебание молекул.
Для рассеивания подходят разношаговые блоки протектора, техника variable pitch. Инженерры рассчитывают геликоидальный порядок ламелей через алгоритм Фурье, подбирая распределение длины кромок так, чтобы амплитуда основной гармоники снижалась минимум на 3 дБ. Эффект усиливает компаунд с долей силикатов и микропузырьков азота, который увеличивает внутреннее затухание без ущерба ресурсу.
На премиальных легковых моделях встречается двухслойная боковина: внешняя жёсткая для управляемости, внутренняя — эластичная с добавкой этиленвинилацетата. Мембрана гасит изгибные моды и уменьшает акустический эмиссионный фактор кузова.
В редких случаях применяют аэроламинарии — тонкие канавки, наносящие микроскопические вихри на передний край блока протектора. Микровихрь разрушает крупномасштабную турбулентность, снижая акустическое излучение в полосе 1–4 кГц.
Срок службы пенистого абсорбера совпадает с износом протектора. При разрыве покрышки монтажник аккуратно отделяет вставку, иначе гранулы пены засоряют станок. Именно по этой причине заводы маркируют шины с шумоподавлением отдельным кодом SilentSeal, ContiSilent либо PNCS.
Выбор шин
Европейская маркировка содержит пиктограмму динамика и три деления. Разница между шагами равна приблизительно 3 дБ. Часто добавляется число — результат измерения по ISO 13325. При оценке тестов обращаю внимание на методику: микрофоны располагают в 7,5 м от оси движения, скорость фиксируют 80 км/ч, температура асфальта 20 °C.
Для кроссоверов подбираю индексы нагрузки не ниже 100, иначе стенка пены сгрызёт каркас на крупном ухабе. Зимние модели с эвакуационными канавками поглощают меньше шума, поскольку пена занимает часть объёма, предназначеныченного для снега, при подборе ориентируюсь на лейбл «Snow-Certified Acoustic».
Практические измерения показали: вставка снижает пиковое значение салонного гула в среднем с 73 до 68 дБА. Вечерний пробег по шероховатому покрытию воспринимается мягче, а усталость водителя откладывается.
Вопросы совместимости с ремонтом сводятся к аккуратной установке грибка либо жгутового пластыря: пена разъезжается вокруг прокола и не мешает латке. Внутренняя камера лишена давления, поэтому растворитель из герметика не контактирует с абсорбером.
Так работает шумозащита: воздушный резонатор встречает мягкий ловец волна протектор играет роль дирижёра, распределяющего ритм блоков. Совместные усилия превращают низкочастотный рёв в приглушённый шорох.
