淺析車輛輪胎噪聲的主要來源及影響因素和規律

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文章出處：技術資訊網責任編輯admin 閱讀量：發表時間：2020-12-21 16:08

輪胎噪聲其實不屬于賽為斯研究范疇，但是經常會有網友線上類似問題。今天賽為斯聲學顧問就來簡單分析下車輛輪胎噪聲的主要來源及影響因素和規律。輪胎噪聲包括空氣擾動噪聲、道路噪聲、輪胎結構振動噪聲以及輪胎旋轉時攪動空氣引起的風噪聲。
1空氣擾動噪聲
輪胎快速滾動時對其周圍空氣形成擾動，輻射出噪聲。由于輪胎胎面有各種花紋，當輪胎胎面與地面接觸時，胎面受壓縮、拉伸，形成泵氣、吸氣效應。這種泵吸效應在輪胎滾動過程中周期性地發生，在空氣中形成輻射噪聲。由于空氣泵吸時的流速很高，這種噪聲相當大，是輪胎噪聲的主要成分。
對于常見的齒形花紋輪胎，當胎面花紋節距相同時，空氣擾動噪聲的頻率為：

式中： v為汽車行駛速度，km/h；R為輪胎的滾動半徑，m；n為輪胎圓周上的花紋槽數。
2道路噪聲
道路噪聲是由于路面凹凸不平而產生的噪聲。當汽車通過小凸凹路面時凹凸內的空氣因受擠壓和排放，類似于泵的作用而形成的噪聲。
3輪胎結構振動噪聲
輪胎結構振動噪聲是由于輪胎不平衡、胎面花紋剛度變化或路面凹凸不平等原因激發輪胎振動而產生的噪聲，其中輪胎的徑向振動為主，其振動頻率一般在200Hz以下;周向振動主要影響高頻噪聲。
4風噪聲
風噪聲與路面無關，它是輪胎在前進和旋轉時攪動周圍空氣而產生的空氣振動聲。在車輛低速行駛時，輪胎的風噪聲可以忽略。
影響輪胎噪聲的因素很多，除了輪胎花紋外，車速、負荷、輪胎氣壓、以及路面狀況等使用因素對輪胎噪聲的影響也很大。各種花紋形式的輪胎與不同路面相互作用可使輪胎噪聲級和噪聲頻譜有很大變化。
輪胎噪聲與車速具有一定的線性關系，隨著車速的提高，輪胎噪聲也相應增大，這是因為輪胎花紋內的空氣容積變化速度加快，“氣泵”聲增大;而胎面花紋承受的激振力也增大，振動聲隨之增大。
當車輛的負荷不同時，輪胎花紋的擠壓作用也產生變化。隨著載荷的增加，胎面花紋的變形增大，輪胎的胎肩逐漸接觸地面，橫向花紋便容易造成“空腔的封閉”而使噪聲增大，而對縱向花紋輪胎則影響不大。輪胎氣壓增加，輪胎變形小，反之則變形增大。因此，對于齒形花紋輪胎來說，當氣壓高時，噪聲小，而氣壓低時，噪聲大。
路面狀況對輪胎噪聲的影響主要是路面的粗糙度和潮濕程度。資料表明，由于路面粗糙度不同所引起的輪胎噪聲變化程度約7dB(A)左右;濕路面比干路面的噪聲大10dB(A)左右，其增大的程度隨路面含水量而變化。濕路面的輪胎噪聲主要是因為濺水造成的，和輪胎花紋的關系不大。
汽車的噪聲除上述原因外，還有在高速行駛時產生的車身干擾空氣噪聲、制動噪聲、貯氣筒放氣聲、喇叭聲以及各種專用車輛上的動力裝置噪聲等。但是這些噪聲不是連續性的，因此，在汽車噪聲中不占主要地位。

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