redução do ruído de rolamento dos pneus
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Redução do Ruído de Rolamento dos Pneus. Agenda. Características dos pneus que afectam o ruído de rolamento Características da estrada que afectam o ruído de rolamento Conceitos para reduzir a emissão do ruído. Contributos para a poluição sonora em Vienna [1 ]. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Redução do Ruído de Rolamento dos Pneus
• Características dos pneus que afectam o ruído de rolamento
• Características da estrada que afectam o ruído de rolamento
• Conceitos para reduzir a emissão do ruído
Agenda
Contributos para a poluição sonora em Vienna[1]
[1] E. Pucher: “Low-Noise Road – Optimization of the System Vehicle-tyres-Road”. AVL-Conference ‘Engine and Environment’, Graz,, Sep. 1996.
IncentivosProtecção do ambiente contra ruído indesejado
Ruído de trânsito entendido como elevado
Considerado nocivo para a saúde
Necessidade de zonas citadinas silenciosas
Conforto para passageiros de veículos
Ruído interior no veículo distrai a atenção da situação do trânsito
Causa de fadiga
Possibilidade de diálogo
A redução do ruído na fonte é mais eficaz
Uma abordagem eficiente com benefícios para a sociedade, no que respeita a emissões de ruído de rolamento, tem que ser considerada numa Base Global onde os principais agentes são o pavimento, o veículo e o pneu.
A gestão do fluxo de trânsito e o comportamento na condução têm que ser incluídos nesta abordagem global.
A indústria de pneus dedicada à diminuição do ruído de rolamento
Caminhos para uma abordagem ao ruído dos transportes em estrada
Superfíciesde estrada silenciosas
Pneus debaixo ruído
Veículos
Comportamentona condução
Gestão do fluxo de trânsito
2000 2005
2015
20102020
Redução do ruído, Potencial da Tecnologia:< 5 dBA 5 dBAPesquisa & Des. Pesquisa & Des.Implementação Implementação*) Potencial não especificado
Tecnologias de produção
Conformidade com segurança, resistência ao rolamento, durabilidade
Controlo activo de ruído associado a orifícios (escape, admissão de ar)Materiais silenciosos para motor/caixa de velocidades
Sistemas de propulsão alternativos (ex. para serviços urbanos)
Suporte electrónico através de sistemas inteligentes de transmissão, gestão do motor, ...
Modelos sofisticados & sistemas em rede
Técnicas de limpeza e manutenção
Baixo ruído de funcionamento e em aceleração (camiões e autocarros) Estruturas ligeiras e de baixo ruído (sistema de propulsão e veículo) *
Gestão térmica para uma mais eficiente contenção/confinação
Normas relativas às emissões de Ruído de Rolamento
Teste do Veículo
Geneva Reg 51.02 & EC Dir 70/157
Baseado nas actuais ISO 362:98
Superfície de teste conforme ISO 10 844
Passagem do veículo em aceleração (“drive by”)
Veículo acelerado “a fundo” (ligeiros)
Em várias relações de caixa a partir de 50km/h
A um regime de motor-rpm especificado (pesados)
Carga do veículo: nenhuma, veículo vazio
Resultados: aritmético (não energético)
Média das medições individuais
Dependendo do tipo de pneu,
contribuição do pneu (profundidade de piso legal)
Teste dos Pneus
EC Dir 2001/43
Superfície de teste conforme ISO 10 844
Veículo a velocidade constante (“coast-by”) variando
entre 70-90 km/h (ligeiros)
entre 60-80 km/h (pesados)
Nota:
A partir da linha de regressão
SPL = a + b log V/Vo
O nível de pressão do som (SPL) é calculado a
80 km/h para ligeiros
70 km/h para pesados
Assumida nenhuma fonte de ruído activa para além da pneu/estrada
Microfone esquerdo
Microfone direito
Limites do Ruído
Veículo Pneus Estradas públicas
Directiva EC 92/97 Reg 51.02 (exemplos) Pesado 80 dB(A) P > 150 kW Ligeiro 74 dB(A)
Directiva EC 92/23 Reg 117 Tendências: Pesados : 75 – 79 dB (A) Ligeiros : 72 – 76 dB (A) Limites para pneus pesados dependem do tipo Limites para pneus ligeiros dependem da largura para levar em conta o “horn effect” = amplificação do ruído na região entre a estrada e o pneu
Sem regulamentação para superfícies
de estrada.
Nota: Superfície de teste ISO especificada para testes de ruído em veículos e pneu/estrada não é utilizada em estradas públicas uma vez que não resiste a tráfego intenso de veículos pesados
Factores
Ruído de Rolamento em pneusCategorias e possível evolução dos limites da Dir 2001/43
Categoria
Larguras
Categoria de
utilização
Directiva
2001/43/CE Etapa 1
< 2007
Proposta
Etapa 2
2007-2009 ?
Proposta Etapa 3
> 2009 ?
C1
135
145
Normal / M+S Reforçado Especial
72 73
74
71 72
73
70 71
72
155 165
Normal / M+S Reforçado Especial
73 74
75
72 73
74
71 72
73
Ligeiros 175 185
Normal / M+S Reforçado Especial
74 75
76
73 74
75
72 73
74 Índice de carga 121
195 205 215
Normal / M+S Reforçado Especial
75 76
77
74 75
76
73 74
75
225 Normal / M+S Reforçado Especial
76 77
78
75 76
77
74 75
76 C2 Índice de carga 121 Índice de veloc. > M
Normal Trac. / M+S Especial
75 77
78
75 77
78
75 77
78 C3 Pesados Índice de carga > 121 e Índice de carga 121 e Índice de veloc. M
Normal Trac. / M+S Especial
76 78
79
76 78
79
76 78
79
Ruído em Veículos PesadosMétodo de teste actual para veículos da categorias M2, M3, N2 e N3
Velocidade de aproximação à linha AA correspondente à mínima das seguintes velocidades: 50 km/h
Ou
¾ de velocidade S* (potência do motor inferior a 225 kW)
½ de velocidade S* (potência do motor superior a 225 kW)
* S: Velocidade do motor na potência máxima
x/2* (potência do motor inferior a 225 kW)
x/3* (potência do motor superior a 225 kW)
* x: Nº total de “velocidades” “para a frente”
Primeira “velocidade” a ser testada:
Ultima “velocidade” a ser testada: A “velocidade” mais alta X onde S* é atingida antes de passar a
linha BB
O estudo do Ruído dos Pneus exige uma abordagem do Sistema Total
Interacçãoentre
Pavimento ePneu
Não existe: RUÍDO DO PNEU
Mas existe: RUÍDO PNEU/PAVIMENTO eRUÍDO PAVIMENTO/PNEU/VEÍCULO
Interacçãoentre Pneu
eVeículo
PercepçãoObjectiva Subjectiva
Exterior Interior
Contribuição do Pavimentoe da Técnica de Condução
Ruído Pneu/Pavimento transmitido para dentro do Veículo
Ruído transmitido pela estrutura
Ruído transmitido pela estruturaRuído de vibração dos pneus transmitido pelo ar
Ruído interior
Ruído transmitido pelo ar
Ruído exterior
Ruído transmitido directamente pelo ar
Ruído absorvido pelo ar
Mecanismos de Ruído para Ruído Pneu/Pavimento
Sentido de
rotação
“horn effect”
macro rugosidade
Impacto dos blocos do piso no solo
“Bombagem” de ar
“agarrar”-”derrapar” mega rugosidade
“saída” do bloco do piso
Vibrações da superfície do piso
Impacto da textura do solo Ressonância das ranhuras
“horn effect”
Vibrações da superfície do piso
- influenciado pelo pavimento
Sentido de
rotação
“Horn effect” “Horn effect”
Mecanismos de Ruído para Ruído Pneu/Pavimento
macro rugosidade “agarrar”-”derrapar”mega rugosidade
Impacto da textura do solo Ressonância das ranhuras
Impacto dos blocos do piso no solo “saída” do
bloco do piso
“Bombagem” de ar
Interacção Forças de contacto
Vibrações do piso demonstradas através do modelo RATIN*
*RATIN= Road & Tyre Interaction Noise
A velocidade da cinta é inferior à dos blocos do piso. Estes têm de compensar a sua maior velocidade com o escorregamento na superfície de contacto. À saída os blocos do piso são libertados e criam um efeito estrutural e acústico.
„Escorregamento“
Velocidade da cinta
Velocidade dos blocos do piso
extremo de entrada
extremo de saída
Deformação dos blocos do piso
=
Força de fricção Fx
Lamelas ventiladoras
Lamelas(abertas)
Blocos no ombro do pneu de dimensões alternadas
Ranhuras de separaçãoNúmero elevado de blocos
Ranhuras circunferenciais largas
Ranhuras laterais estreitas
Ângulo elevado das ranhuras no centro
Bom para baixo ruído do perfil
Ruído exterior
Variáveis customizáveis: Formato dos blocos do piso e sequência do “pitch”
Atingido: Pneus com perfil com menos de 1 dB(A) de ruído a mais relativamente a pneus lisos
Conclusão: Reduções adicionais de ruído Pneu/Pavimento através de optimização do perfil não podem ser esperadas
Contribuição do Pavimento tem que ser estudada
Pneu Liso 50Sh
Steel ISO SMA0/11
Steel ISO SMA0/11
Pneu Perfilado 50Sh
Distribuição de pressões na superfície do pneu (vários pavimentos)
Base de dados Francesa «Controlled Pass-By»Pavimentos pouco ruidosos: As soluções propostas pela indústria Francesa construtora de estradas. Yves MEUNIER - USIRF/ROUTIÈRE MORIN: Continental Square, 3, Place de Londres - BP 10764 - 95727 ROISSY CHARLES DE GAULLE CEDEX FRANCE“The 2001 International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering” The Hague, The Netherlands, 2001 August 27-30
• Superfícies pouco ruidosas: 0/6 e 0/10 “porous asphalt” (PA), 0/6 e 0/10 tipo 2 “very thin asphalt concrete” (VTAC), 0/6 “ultra-thin asphalt concrete” (UTAC)• Pavimentos intermediários: 0/14 “porous asphalt” (PA), 0/10 “asphalt concrete” (AC), 0/10 “thin asphalt concrete”, 0/10 “very thin asphalt concrete” (VTAC), “cold-applied slurry surfacing” (CASS)• Pavimentos ruidosos: 0/14 “asphalt concrete” (AC), “surface dressings” (SD), “cement concrete” (CC), 0/14 “thin asphalt concrete” e 0/14 “ultra-thin asphalt concrete” (UTAC)
Pavimentos pouco ruidosos
Pavimentos intermediários
Pavimentos ruidosos
Amplificação causada pelo “Horn effect”
0
5
10
15
20
25
400 600 1000 3000 7000
0153045607590
frequência [Hz]
²L[dB]
Efeito do Pavimento
50
55
60
65
70
75
80
85
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Velocidade em km/h
“Relvado” artificial “Splittmastixasphalt” 0/11+2/5 ISO 10844
Nív
el d
e pr
essã
o do
ruíd
o (S
PL)
em
dB
(A)
Diminuição do ruído de rolamento
PavimentoO potencial mais elevado (no mínimo -10 dB(A)) para redução imediata do Ruído de Rolamento consiste no uso de pavimentos de estrada avançados pouco ruidosos. O mapeamento do ruído é essencial.
VeículoRuído em orifícios (escape, admissão de ar)
Gestão térmica para uma mais eficiente contenção/confinação.
Materiais silenciosos para estruturas do motor/caixa de velocidades Pneu
Redução da emissão de ruído em conformidade com os requisitos de segurança, resistência ao rolamento e durabilidade.