3.3.1 Hałas, wygłuszenia, komfort Hałas jest w samochodzie

3.3.1 Hałas, wygłuszenia, komfort
Hałas jest w samochodzie zjawiskiem niepożądanym, zarówno dla otoczenia,
jak dla i podróżujących nim osób. Z fizycznego punktu widzenia hałas to fale
dźwiękowe o częstotliwości od 16 do 20 000 Hz, emitowane przez ciała,
wykonujące drgania mechaniczne. Odbiór hałasu jako uciążliwego dla ucha
ludzkiego ma w znacznej mierze charakter subiektywny. To indywidualne
poczucie komfortu akustycznego ujmuje pojęcie „harshness”, trzeci człon skrótu
NVH (Noise – Vibration – Harshness), jakim określa się ogół zagadnień
związanych z problemami z zakresu wibroakustyki.
Normy regulują poziomu hałasu zewnętrznego. W krajach Unii Europejskiej
ujmuje go Regulamin ECE 51/02. Wg niemieckich przepisów StVZO w
przypadku samochodów osobowych wyposażonych w silnik benzynowy
dopuszczalna wielkość to 74 dB(A), dla samochodów z silnikiem
wysokoprężnym – 75 dB(A). Polskie przepisy (Rozporządzenie Min.
Infrastruktury o warunkach technicznych, jakie muszą spełniać pojazdy
mechaniczne) są w tej materii o wiele łagodniejsze; odpowiednie wartości
wynoszą 93 i 96 dB (A) (podczas pomiaru pojazd stoi, a mikrofon urządzenia
pomiarowego jest umieszczony w odległości 50 cm od źródła hałasu).
Natężenie hałasu we wnętrzu zależy przede wszystkim od głośności układu
napędowego- jezdnego (silnika i opon) oraz tzw. szumów aerodynamicznych.
Dla prędkości 50 km/h wynosi ok. 60 dB, natomiast dla prędkości 150 km/h
może osiągać wartości rzędu 70 dB.
W celu zmniejszenia poziomu hałaśliwości w samochodach osobowych są
stosowane trzy rodzaje wykładzin wygłuszających: izolujące, pochłaniające i
tłumiące.
Wykładziny izolujące ograniczają przenikanie hałasu od strony jego źródła (np.
z komory silnika) na zewnątrz pojazdu lub do jego wnętrza (np. do przedziału
pasażerskiego). Wykładziny pochłaniające absorbują emitowane dźwięki,
pochłaniając ich energię. Wykładziny tłumiące redukują intensywność
oddziaływania hałasu poprzez zmniejszanie amplitudy drgań m.in. w wyniku ich
rozpraszania.
Wykładziny lokalizuje się w segmencie pasażerskim, komorze silnika i
przedziale bagażowym. Używane na nie materiały to:
• maty bitumiczne (grubości powyżej 1,5 mm),
• materiały mineralne (w połączeniu z aluminiowymi foliami ekranującymi
o grubościach powyżej 15 mm),
• materiały mineralne w połączeniu z tworzywami (prasowane o grubości
ok. 15 mm)
• tworzywa sztuczne na osłony i wypełnienia przekrojów zamkniętych
(pianki PCV i PU
Wszelkiego rodzaju szczeliny i nieszczelności zarówno same wytwarzają
niepożądane dźwięki, jak i ułatwiają ich przenikanie do wnętrza, dlatego też
producenci samochodów stosują bardzo wyrafinowane rozwiązania
uszczelnień wszystkich otworów a szczególności drzwi (rys):
Nadwozie samo w sobie jest również źródłem hałasu. Powodują go np. drgania
powierzchni blach - najbardziej podatne na drgania są powierzchnie płaskie np.
dach (fale akustyczne 130-250 Hz) czy inne zlokalizowane w pobliżu zespołów
układu napędowo-jezdnego. Aby zminimalizować zjawisko rezonansu
akustycznego (dudnienia) niezbędna jest wtedy optymalizacja doboru
przetłoczeń usztywniających:
CAE: symulacja drgań i optymalizacja doboru przetłoczeń
Zmniejszenie naturalnego hałasu generowanego przez nadwozie do pożądanego
poziomu 60 dB można osiągnąć stosując kompleksowe środki redukujące
zarówno czynne jak i bierne:
• Odpowiedni dobór częstości drgań własnych płatów poszycia na drodze
obliczeniowej i doświadczalnej,
• Staranne zaprojektowanie mocowań poszczególnych podzespołów i
elementów wyposażenia wnętrza (w celu wyeliminowania możliwości ich
wzajemnego przemieszczania się)
• Dopracowanie rzeźby bieżnika opon pod kątem emisji hałasu, szczególnie
przy większych szybkościach.
• Dopracowanie kształtu nadwozia i jego szczegółów pod względem
intensywności szumów aerodynamicznym dla prędkości powyżej 150
km/h.
Kompleksowe środki redukujące poziom hałasu mają charakter
zarówno czynny jak i bierny:
Całkowita masa części izolacyjnych i głuszących „miękkich” oraz „twardych”
osłon w poprzednim modelu DC klasy S (W 140) wynosiła ok. 500 kg
3.3.2 audio i telematyka
Istotny element wyposażenia współczesnego samochodu stanowi instalacja
audio. W jej skład wchodzi najczęściej radioodbiornik z odtwarzaczem kaset
i/lub płyt kompaktowych (CD), montowany w konsoli centralnej, zazwyczaj w
znormalizowanej tzw. kieszeni DIN, przewody, ewentualnie dodatkowe
wzmacniacze oraz głośniki. Zmieniarka (magazynek mieszczący kilka do
kilkunastu płyt) znajduje się w schowku pasażera lub w bagażniku. Jakość
odtwarzanego dźwięku zależy od akustyki wnętrza pojazdu oraz
rozmieszczenia, wielkości, liczby i własności głośników.
Odbiór fal radiowych umożliwiają anteny, prętowe lub zatopione w szybie.
Rozwinięciem systemów audio są pokładowe instalacje wideo i DVD, jak
również przyłącza telefonii komórkowej z dostępem do sieci Internet.
Radio oprócz funkcji rozrywkowej pełni istotną rolę informacyjną, dzięki
infrastrukturze komunikacyjnej typu RDS/TMC. Samochodowa instalacja audio
bywa też stosowana, zwłaszcza w minivanach i mikrobusach, do wewnętrznej
komunikacji pomiędzy podróżującymi na przednich i tylnych rzędach siedzeń
(interkom).
Systemy nawigacyjne wykorzystują globalny system lokalizacji satelitarnej
GPS. W połączeniu z cyfrowymi mapami drogowymi pozwala to na
jednoznaczne określenie aktualnej pozycji i wybór właściwej drogi do celu.
Marszruta przekazywana jest za pośrednictwem ekranu monitora i/lub
syntetyzera mowy.
Aktywna wymiana innych, dodatkowych informacji w obydwu kierunkach
zwana jest telematyką i zaczyna przypominać Big Brother’a.
Wszystkie urządzenia audio-tele są coraz częściej zintegrowane, zarówno
konstrukcyjnie, jak i funkcjonalnie. Do ich obsługi stosuje się te same przyciski
i pokrętła, a sprawne z nich korzystanie umożliwia wspólny wyświetlacz
ciekłokrystaliczny.