輪胎為什么會產生噪音
輪胎產生噪音是多種因素共同作用的結果。當車輛行駛時,胎冠表面胎塊與地面撞擊、輪胎花紋溝槽與路面接觸時空氣被壓縮,都會產生噪音;充氣后輪胎內部空腔引發共鳴,以及輪胎花紋溝槽夾雜異物飛出撞擊襯板,也會帶來聲響;此外,輪胎花紋間隙內空氣流動、輪胎胎體和花紋部分震動,再加上路面不平整等,共同奏響了輪胎噪音“交響曲” 。
從空氣動力學角度來看,輪胎在滾動過程中,其花紋溝槽與路面接觸空隙中空氣被快速壓縮和釋放,就如同一個小型的空氣泵,這種空氣的急速變化會產生空氣泵氣噪聲。同時,輪胎花紋間隙內空氣流動和四周空氣擾動形成復雜的空氣流動狀態,進而產生空氣擾動噪聲。而充氣后的輪胎內部空腔就像一個共鳴腔,當外界的激勵頻率與輪胎內部空腔的固有頻率相匹配時,就會引發共鳴,產生空氣共鳴噪聲。
輪胎自身的震動也是產生噪音的重要源頭。胎體和花紋部分在車輛行駛時會不斷震動。比如在車輛起步、加速、剎車過程中,輪胎與地面的摩擦力會使胎體和花紋產生沖擊振動噪聲;輪胎在行駛中因與地面接觸產生變形,在恢復原狀的過程中會產生復原振動噪聲;而且當輪胎花紋塊在路面上滾動時,由于路面的微觀不平度,會使花紋塊產生滑移,進而引發滑移振動噪聲。此外,路面的不平整也會通過輪胎傳遞振動,形成路面振動噪聲。
輪胎的設計因素也對噪音有著不可忽視的影響。花紋節距排布、花紋溝槽走向、溝槽深淺等都至關重要。如果花紋節距排列不合理,在輪胎滾動時,花紋塊與地面的撞擊頻率就會形成規律性的噪音?;y溝槽走向如果不利于空氣的順暢排出,也會增加空氣噪聲。溝槽過深或過淺,都會影響輪胎與地面的接觸狀態以及空氣在花紋中的流動,從而影響噪音大小。
輪胎的材質同樣在噪音產生中扮演重要角色。如果輪胎材質過硬,那么在行駛中輪胎與地面接觸摩擦產生的振動就會更明顯,噪音也就更大。相反,軟質輪胎具有更好的減震性能,能夠有效減少振動的傳遞,從而降低噪音。
總之,輪胎產生噪音是一個涉及輪胎與地面的相互作用、空氣動力學、輪胎自身震動以及輪胎設計和材質等多方面因素的復雜現象。了解這些因素,有助于我們在選擇輪胎和日常駕駛中,采取相應措施來降低輪胎噪音,提升駕駛的舒適性。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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