podczas eksploatacji aut (1) - Źródła powstawania

Hałas emitowany przy eksploatacji pojazdów samochodowych można rozpatrywać w dwóch kategoriach:
szkodliwości dla innych użytkowników dróg oraz otoczenia – środowiska naturalnego (emisja hałasu na zewnątrz samochodu), a także uciążliwości dla samego kierującego pojazdem (emisja hałasu wewnątrz samochodu)

Obecnie, przy zwiększającej się z roku na rok liczbie samochodów poruszających się po drogach, emitowany przez nie hałas jest zjawiskiem niepożądanym i bardzo szkodliwym dla otoczenia. Dlatego też, już od wielu lat z problemem tym walczy się poprzez wprowadzanie różnych regulacji ustawowych. Nadmierny hałas emitowany przez pojazd samochodowy może być powodem niedopuszczenia go do eksploatacji podczas okresowych badań technicznych lub wycofania go z niej poprzez odebranie dowodu rejestracyjnego w trakcie kontroli drogowej.

Pomiar hałasu na stanowisku diagnostycznym.

Poza zjawiskiem emitowania przez pojazdy samochodowe hałasu na zewnątrz, które ma wpływ na najbliższe otoczenie, istnieje jeszcze drugi aspekt tego zjawiska, dotyczący bezpośrednio bezpieczeństwa jazdy, a więc hałasu panującego podczas prowadzenia pojazdu we wnętrzu nadwozia. Szkodliwe różnorodne odgłosy powstające w trakcie jazdy samochodem we wnętrzu kabiny znacznie obniżają komfort prowadzenia pojazdu, co ma wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Zbyt duży hałas we wnętrzu pojazdu znacznie utrudnia szybką, a zarazem właściwą identyfikację wszelkich dźwięków zewnętrznych i wewnętrznych mogących stanowić dla prowadzącego pojazd ostrzeżenie przed różnymi niebezpieczeństwami (np. sygnałów pojazdów uprzywilejowanych, odgłosów mogących informować o uszkodzeniu istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa mechanizmów, stukaniu niedomkniętej pokrywy silnika lub nie domkniętych drzwi, czy przypadkowego przemieszczania się ładunku, w przypadku samochodów dostawczych).

Osłona wygłuszająca pod maską silnika.

Wysoki poziom hałasu powoduje ponadto zmęczenie układu nerwowego, obniżenie czułości wzroku, a także pogarsza orientację w otoczeniu. Hałas wpływa więc bardzo niekorzystnie na sprawność fizyczną i psychiczną kierowcy, a tym samym na jego zdolność do prowadzenia pojazdu. W przeciągu kilkudziesięciu ostatnich lat, od kiedy zaczęto przykładać do tego problemu należytą uwagę, producenci pojazdów kilkakrotnie zdołali już zmniejszyć emisję hałasu.

W przeszłości głównym źródłem samochodowego hałasu był silnik. Na emisję hałasu wywoływanego przez silnik składały się trzy czynniki:
- sam proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej,
- drgania mechaniczne w nim powstające,
- drgania mechaniczne powstające przy przekazywaniu napędu z silnika do układu napędowego pojazdu. Obecnie, w miarę postępu w dziedzinie konstrukcji samochodów, silnik przestaje już odgrywać rolę najintensywniejszego źródła hałasu zarówno zewnętrznego, jak i wewnętrznego. Stało się to możliwe dzięki:
- ciągłemu doskonaleniu i dopracowywaniu akustyki układów dolotowych i wydechowych,
- coraz dokładniejszym pasowaniom elementów i prawidłowym wyważeniom poruszających się części,
- skutecznej izolacji akustycznej silników, poprzez stosowanie osłon tłumiących dźwięki, a także zastosowanie elastycznych poduszek w miejscach osadzenia silnika na elementach nadwozia.

Opony są źródłem hałasu, zwłaszcza przy dużych prędkościach.

W nooczesnych odpowiednio wygłuszonych pojazdach każdy nadmiernie intensywny hałas wydobywający się z przedziału silnikowego świadczy o uszkodzeniu układu wydechowego, tłokowo-korbowego, rozrządu, mocowania silnika do elementów nadwozia lub układu przeniesienia napędu.
Poza umiarkowanymi odgłosami silnika we współczesnych pojazdach samochodowych źródłami hałasu mogą być również:
- ogumienie,
- układ przeniesienia napędu,
- mechanizmy podwozia,
- mechanizmy nadwozia,
- procesy aerodynamiczne,
- przepływ powietrza przez kanały wentylacyjne,
- praca klimatyzacji.

Nawiew powietrza i układ klimatyzacji powodują również intensyfikację hałasu

Hałas wywoływany przez mechanizmy podwozia i nadwozia, a także pracę klimatyzacji czy przepływem powietrza przez kanały wentylacyjne, nie jest związany tak jak pozostałe jego źródła z prędkością pojazdu. Poziom hałasu pozostałych źródeł zależy już bezpośrednio od prędkości samochodu. Do prędkości 50 km/h najbardziej słyszalne są odgłosy pochodzące od jednostki napędowej pojazdu. Przy prędkościach od 50 km/h do 100 km/h dominujący jest hałas wynikający z toczenia się opon po powierzchni jezdni. Powyżej 100 km/h najbardziej odczuwalne są hałasy wynikające z procesów aerodynamicznych, czyli opływu nadwozia przez powietrze. Ograniczanie hałasu spowodowanego pracą opon sprowadza się obecnie do opracowywania i stosowania odpowiednio ukształtowanych bieżników opon. Zbyt głośna praca mechanizmów układu przeniesienia napędu, a zwłaszcza jego przekładni zębatych niwelowana jest obecnie coraz częściej poprzez zastępowanie kół zębatych z zębami prostymi, kołami z innymi rodzajami uzębienia, stosowanie tłumików drgań skrętnych wałów napędowych, a także poprzez mocowanie poszczególnych mechanizmów do nadwozi z wykorzystaniem elastycznych poduszek. Nadmierny hałas spowodowany pracą podwozia ogranicza się poprzez wprowadzanie coraz doskonalszych konstrukcji zawieszenia z ukierunkowaną sztywnością elementów elastycznych. Kolejnym źródłem hałasu przy eksploatacji pojazdów samochodowych jest nadwozie. Pojawiające się dość intensywne dźwięki w nadwoziu mogą występować w wyniku:
- przenoszenia sił i reakcji oddziałujących pomiędzy pojazdem i drogą,
- ruchu powietrza w trakcie szybkiej jazdy lub silnego wiatru,
- rozluźnienia połączeń poszczególnych elementów,
- przenoszenia drgań silnika, układu przeniesienia napędu, kół i zawieszenia.

Hałas wywoływany procesami aerodynamicznymi uzależniony jest od kształtu nadwozia, pochylenia szyb, kształtu lusterek, ukształtowania anteny, a także konstrukcji i położenia wycieraczek szyby. Eliminowanie źródeł hałasu wywoływanych procesami aerodynamicznymi prowadzi się w kierunku poprawy konstrukcji tych właśnie elementów pojazdu.

mgr Andrzej Kowalewski