Pozemní komunikace jsou považovány za liniový zdroj hluku. Obyvatelé žijící v blízkosti jsou často zasaženi místy nadlimitními. U extravilánových komunikací se tato nepříznivá situace řeší obchvatem, vybudováním nové protihlukové zdi či výměnou oken apod. Ve městech je situace poněkud složitější. Silně dopravně zatížené komunikace uvnitř měst (intravilán) jsou obklopeny obytnými budovami. Automobily vyráběné během několika posledních let doznaly značného pokroku z hlediska hluku. Pneumatiky prodělaly také znatelný vývoj, a to především díky nejrůznějším závodům, kde se testují různé směsi a hlavně typy dezénů. Poslední díl nese samotná vozovka.
Na styku pneumatika - vozovka dochází k několika jevům, které jsou popsány v následujícím textu. Dopravní hluk je společný pojem pro hluk automobilový, kolejový a hluk z leteckého provozu. Z pohledu silniční dopravy nás nejvíce zajímá právě automobilový hluk. Ten lze rozdělit na vnitřní a vnější hluk. Vnitřní hluk se vyskytuje uvnitř dopravního prostředku, bývá obvykle vyvolán hnacím ústrojím vozidla nebo jízdou po vozovce. Obtěžuje obsluhu vozidla a cestující. Má minimálně splňovat požadavek na dobré a nerušené dorozumívání a je rovněž jedním z ukazatelů komfortu vozidla. Naopak vnější hluk obtěžuje obyvatele v sídelních útvarech podél pozemních komunikací. Mohou to být sídliště v příměstských oblastech měst, domy v městské zástavbě apod. Tento hluk podléhá daným společenským nárokům, které jsou formulovány v hygienických předpisech a normových podkladech.
Mezi zdroje automobilového hluku řadíme především pneumatiky, hnací jednotku automobilu, obtékání vzduchu kolem vozidla, brzdy a samotnou karoserii. Automobilky dosáhly při několikaletém vývoji velkých úspěchů při snižování hladiny hluku hnací jednotky i celé karoserie. V posledních letech se do popředí zájmu dostaly pneumatiky. Mnozí výrobci často uvádějí pojem nízkohlučné pneumatiky. Určitým uspořádáním drážek dezénu lze dosáhnout nízkého valivého odporu při jízdě a tím i snížení hladiny hluku. Pneumatika však sama o sobě není zdrojem hluku, je zapotřebí jejího kontaktu s povrchem vozovky. Do celého procesu nám tedy vstupuje vozidlo a rychlost jízdy.
Při nízkých rychlostech, cca do 40 km/h u osobních vozidel a 65 km/h u nákladních vozidel, je dominantním zdrojem hluku hnací jednotka. Tato hranice není jednoznačně definována, u osobních vozidel se může pohybovat v rozmezí 40 - 50 km/h. Při vyšších rychlostech začíná převládat hluk z valení neboli hluk na styku pneumatika - vozovka. Každá pneumatika má na běhounu kolem celého obvodu vzorek ve formě různých lamel a drážek. Právě tento vzor na běhounu pneumatiky se nazývá dezén. Výjimku tvoří pouze závodní pneumatiky slick, které dezén nemají. Při jízdě vozidla dochází postupně k nárazu jednotlivých dezénových bloků na povrch vozovky v tzv. kontaktní zóně (obr. 1).
Náraz dezénových bloků si lze představit jako úder gumové paličky. Tím je zapříčiněna radiální vibrace pneumatiky. Pokud bychom oba materiály (jak narážející dezénový blok i povrch vozovky) považovali za pružné, pak by se vyzářená energie výrazně snížila. Při pohybu kola vpřed pneumatika naráží na výstupky (textura) povrchu vozovky, bočnice se rozvibrují a stávají se zdrojem hluku v rozsahu nízkých frekvencí 500 až 1 000 Hz. V kontaktní zóně jsou drážky mezi dezénovými bloky postupně stlačovány a deformovány. Z těchto drážek je postupným otáčením pneumatiky a následným zvyšováním tlaku na sousedící dezénové bloky vytlačován vzduch. Při dalším pootočení pneumatiky dochází k uvolnění napětí a do drážky je na zadní straně kontaktní zóny opět nasáván vzduch (obr. 2).
Po opuštění kontaktní zóny se prvky běhounu prudce vrátí do původní velikosti. Rychlý pohyb bloků běhounu tzv. snap out způsobuje dále radiální a tangenciální vibrace pneumatiky. Stlačováním vzduchu a jeho následným nasáváním je vyzařována energie. Hluk související se vzorkem pneumatik je vyzařovaný v rozsahu vysokých frekvencí 1 000 až 2 000 Hz. V kontaktní zóně dochází k přizpůsobení obou povrchů. Poloměr zakřivení povrchu pneumatiky se musí vyrovnat a povrchová část pneumatiky se snaží přizpůsobit makrotextuře povrchu vozovky. Vždy tak dochází ke tření mezi oběma povrchy, v teorii tření se tento způsob nazývá hysterezní tření (obr. 3).
Vlivem zrychlování nebo brzdění automobilu dochází k přenosu tahové síly z vlastní pneumatiky do povrchu vozovky a velikost tření se podstatně zvyšuje. Tření hysterezní a smykové nastává poměrně rychle a lze jej považovat za další zdroj hluku na styku pneumatika - vozovka. Bloky běhounu jsou poměrně malé a nevyzařují zvukovou energii efektivně, nemají vhodný tvar a ani velikost. Stejně tak i pumpování vzduchu není významný zdroj zvukové energie. Profil pneumatik na rozhraní s vozovkou lze považovat z pohledu zesílení zvuku za žesťové hudební nástroje - zjednodušeně řečeno trubka. I kdyby však tvarem se to těmto hudebním nástrojům nepřibližovalo.
Nabízí se tedy otázka, jak účelně tento hluk redukovat. Fenoménem dnešní doby se staly nízkohlučné kryty. Spousta odborníků je vůči nim hodně skeptická. Vozovkových krytů existuje celá řada. Za primární rozdělení můžeme považovat rozlišení na tuhé a netuhé vozovky. Za tuhé považujeme cementobetonové a dlážděné kryty. A za netuhé jednotlivé typy asfaltových vozovek. Z hlediska snižování hladiny dopravního hluku je důležitá i struktura (mezerovitost) krytu. Snižování hladiny hluku není samostatnou záležitostí. Vždy je třeba brát v úvahu i protismykové vlastnosti vozovek. Jednotlivé úpravy, které zlepšují protismykové vlastnosti, naopak výrazně snižují akustickou pohltivost krytů. Jedná se zejména o striáž cementobetonových vozovek. Tyto negativní účinky mají i další stavební úpravy, jako jsou kanalizační šachty umístěné v jízdním pruhu. Při pojezdu vozidel dochází k opakovanému a pravidelnému nárazu pneumatiky na rošt a tím k produkci dalšího hluku.
Neméně důležitým faktorem je stáří vozovek. Technologické postupy při výrobě směsi nebo při samotné pokládce jsou neustále modernizovány a je tedy obtížné kryty jednoduše z hlediska hluku porovnat. Mezi přední zástupce nízkohlučných vozovek patří asfaltové koberce drenážní PA, a to jednovrstvé nebo dvouvrstvé. Cementobetonový kryt je svou strukturován poněkud v nevýhodě, ale i tak vykazuje pozitivní výsledky v porovnání se stejně starým asfaltovým kobercem mastixovým. Protože jde hluk ruku v ruce i s protismykovými vlastnostmi, je nutné veškeré úpravy povrchu posuzovat z obou stran. Mezi nejčastější úpravy patřila v minulých letech striáž, vlečená juta a poté vymývaný beton. Coast-By method (CB) - Testovací automobil s testovanými pneumatikami míjí mikrofon s motorem vypnutým při různých rychlostech. Obyčejně se měří maximální hladina hluku pro referenční rychlosti 80 km/h pro osobní automobily a 70 km/h pro nákladní automobily. Controlled Pass-By method (CPB) - Dva vybrané automobily (jeden malý a jeden velký) s vybranými pneumatikami (na každé auto dvě sady) míjí mikrofon se zapnutým motorem. Měří se maximální hladina hluku, dále se počítá průměrná hodnota konkrétní rychlosti. Statistical Pass-By method (SPB) - Normální vozidla v dopravním proudu míjí postranní mikrofon. Zjišťuje se typ vozidla, jeho rychlost a maximální hladina hluku. Za použití více než 100 osobních a 80 nákladních vozidel a následné regrese se počítá normalizovaná hladina hluku pro 50, 80 a 110 km/h (osobní vozidla), 50, 70 a 85 km/h pro těžká nákladní vozidla. Konečným výsledkem je Statistical Pass-By Index (SPBI). Close-Proximity method (CPX) - Testovaná pneumatika osazená na přívěsu se tažením za automobilem (případně namontovaná na měřicím automobilu) nechá odvalovat po testované dráze s mikrofony připevněnými v její blízkosti při referenční rychlosti 50, 80 a 110 km/h. Zaznamenávána je průměrná hladina akustického tlaku pro každý dvacetimetrový segment, výsledkem je index CPXI. On Board Sound Intensity method (OBSI) - Je podobná CPX metodě. Pro měření se používá sonda akustické intenzity, která není citlivá na okolní hluk. U metod CB, CPB a SPB se požívají postranní mikrofony vzdálené 7,5 m od středu testované dráhy, u metody CB navíc po obou stranách. V rámci projektu ministerstva dopravy CG712-102-120 „Optimalizace technických opatření pro snížení hlukové zátěže v okolí pozemních komunikací (2007-2010, MD0/CG)“ byl vyroben měřicí vozík pro zjišťování akustických vlastností metodou CPX dle ISO/CD 11819-2. Pro měření byla použita vozidla typu Uniroyal Tiger Paw P225/60 R16 97S s označením SRTT „Standard reference test tyre“.
Skupina A - intravilán zahrnuje úseky v městské zástavbě, výsledky jsou srovnávány při referenční rychlosti 50 km/h. Skupina B - extravilán I obsahuje zvláště úseky na dálnicích a rychlostních komunikacích a rychlostní komunikaci R43, výsledky jsou srovnávány při referenčních měřicích rychlostech 80 a 110 km/h. Skupina C - extravilán II zahrnuje pouze jeden úsek na dálnicích a úsek na Pražském okruhu, výsledky jsou srovnávány při referenčních rychlostech 80 a 110 km/h. Každá skupina obsahuje sestavu pečlivě vybraných úseků. V následujícím textu jsou pro další posouzení vybrány ze skupin jen některé úseky, na nichž je dokumentována důležitost zachování mezerovitosti a vhodnost povrchové úpravy.
Srovnání jednotlivých úseků je provedeno dle zjištěných hodnot ekvivalentních hladin LAeq [dB(A)] metodou CPX dle ISO/CD 11819-2. Vybraným úsekem je asfaltový koberec drenážní PA 8 s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem CRmB (pokládka v srpnu 2010) na ul. Otakara Ševčíka v Brně. Vlastní měření proběhlo 19. září 2010, tedy jeden měsíc po pokládce. Stávající kryt v navazujícím úseku je asfaltový koberec hrubozrnný ACO 16 položený v letech 1987 - 1988, stáří v době měření 22 let. Jedná se o směrově rozdělenou dvoupruhovou komunikaci v intravilánu silně dopravně zatíženou. Bylo provedeno několik měření pro starý (ACO 16) a nový kryt (PA 8, CRmB) při dvou rychlostech. Pokud bychom porovnávali hodnoty LAeq zaokrouhlené na jedno desetinné místo, pak jsou rozdíly mezi jednotlivými pruhy v maximální hodnotě 1,2 dB(A). Rozdíly mezi jízdními pásy jsou při rychlosti 50 km/h 0,6 dB(A) a při rychlosti 60 km/h 0 dB(A).
Vzhledem k malému rozdílu mezi jednotlivými jízdními pruhy a pásy jsou pro další posouzení brány v úvahu průměrné hodnoty. Tedy průměrná hodnota z obou směrů s ekvivalentní hodnotou LAeq = 87 dB(A) při rychlosti 50 km/h pro kryt PA 8, CRmB a LAeq = 92 dB(A) pro ACO 16. Na tomto úseku lze poukázat na výsledné snížení hladiny hluku u nově položeného asfaltového koberce drenážního PA 8 s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem CRmB (stáří jeden měsíc) hodnotou 5 dB(A) oproti stávajícímu asfaltovému betonu hrubozrnnému ACO 16 (stáří 22 let).
Tato skupina obsahuje zejména úseky s asfaltovým kobercem mastixovým na dálnicích D2, D3, D5, D8 a D11, ale i osm let starým asfaltovým kobercem drenážním PA 16 s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem CRmB položeném na R43 km 4,5 - 4,7. U těchto úseků byla měření prováděna při rychlostech 80 a 110 km/h. Na několika úsecích ze skupiny A bylo provedeno měření také při rychlosti 80 km/h. Posouzením hodnot LAeq bylo zjištěno, že drenážní kryty s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem ze skupiny A dosahují při rychlosti 80 km/h o 3 až 5 dB(A) nižší hodnoty než nejmladší asfaltové koberce mastixové stáří čtyři roky. Oproti tomu kryt PA 16, CRmB z úseku R43 dosáhl o cca 7 dB(A) vyšší hodnoty ekvivalentní hladiny než zmiňované drenážní koberce stáří sedm měsíců.
Skupina C zahrnuje cementobetonové kryty s úpravou povrchu vlečenou jutou, striáží na dálnicích D1, D2 a D11 a také nově provedenou negativní texturu příčnými drážkami na SOKP 512, Pražský okruh. Na Pražském okruhu byl měřen levý jízdní pás - zvlášť pravý a levý pruh. Tato úprava se ve světě dostala do popředí zájmu a je tedy důležité zjistit, jaký vliv má negativní textura na hlučnost. Při rychlosti 80 km/h byl zjištěn rozdíl mezi levým a pravým pruhem v průměru 2,4 dB(A) ve frekvenčním pásmu 315 až 4 000 Hz. Z pohledu ekvivalentních hladin dosáhl pravý jízdní pruh hodnoty 99 dB(A), což je srovnatelné s cementobetonovým krytem s úpravou povrchu striáží na D1 km 138 - 139 (stáří 33 let) - hodnota 98 dB(A).
Pro plánování výstavby nové komunikace či rekonstrukce je jistě prioritou splnění hlukových limitů. Pokud se pohybujeme v městské zástavbě, je nemožné použít standardní protihlukové prvky jako u extravilánových komunikací. Uvažujeme-li přítomnost valivého hluku a jeho redukci použitím porézních krytů, naskýtá se nám nástroj, jak snížit hluk uvnitř a okolo vozidla.
Hluk v kabině řidiče kamionu byl měřen na trase Hranice-Trenčín a zpět. Hluk v kabině si vyžaduje pozornost zejména při dlouhých cestách a v zaměstnání, kde řidiči tráví většinu pracovního dne. Měření ukazují, že největší rozdíl oproti obyčejnému autu spočívá v tom, že v kabině kamionu je hladina hluku často výrazně vyšší než u osobních vozidel. Z naměřených výsledků je patrné, že jízda osobním automobilem po dálnici již vykazuje úroveň hluku, která není zanedbatelná. Limit pro 8hodinovou pracovní dobu je pouhých 50 dB. Samostatnou kapitolou jsou lidé, kteří stráví v autě značnou část dne. Každý řidič to zná - jednoho dne se v autě objeví zvuk, který tam předtím nebyl. Někdy jde o jemné vrznání při přejezdu nerovnosti, jindy o hlasité hučení rostoucí s rychlostí nebo o bouchání z podvozku při každém výmolu.
Takové zvuky řidiči často přehlížejí nebo odkládají jejich řešení - a to je chyba. Neobvyklejší hluk bývá signálem, že něco není v pořádku. Čím dříve zjistíte příčinu, tím levnější a jednodušší bývá oprava. Proč hluk nepřehlížet: řada zvuků pochází z podvozku - opotřebené ložisko nebo uvolněný čep může vést k havárii. Hluk z brzd signalizuje opotřebení destiček. Včasná diagnostika v servisu zabere 30 minut a ušetří tisíce korun na opravách.
Jak poznat zdroj hluku ještě před návštěvou servisu: Kdy hluk vzniká? Jen při určité rychlosti, jen při zatáčení, jen na nerovnostech, jen při brzdění, jen při rozjezdu nebo řazení, Neustále a zhoršuje se s rychlostí, Při studeném startu a pak zmizí. Odkud hluk přichází? Zepředu vlevo / vpravo, zezadu vlevo / vpravo, ze středu pod autem, z interiéru. Tip pro přesnou diagnostiku: Při příjezdu do servisu popište, kdy hluk vzniká, odkud přichází a zda se mění při zatáčení. Pokud můžete, natočte video nebo audio záznam zvuku při jízdě. Pamatujte: čím přesněji popíšete symptomy, tím rychleji a levněji provedeme diagnostiku.
Ložiska kol - hučení, které nesmíte ignorovat. Ložisko kola je malá, ale naprosto kritická součástka. Umožňuje kolu otáčet se s minimálním odporem a zároveň nese veškerou váhu vozidla. Opotřebené ložisko je nejen zdrojem hluku - je to riziko bezpečnosti. Jak to zní a kdy? Hlubší hučení nebo dunění, které roste s rychlostí. Zvuk se mění při zatáčení. Příčiny opotřebení, kdy je třeba jednat ihned a jak ložiskům prodloužit životnost, je popsáno v textu. Podvozek - bouchání a klepání z nerovností. Tlumiče, stabilizátorové tyčky a silentbloky, čepy a ramena nápravy; vše souvisí s tím, jak se autopohyb chová na nerovnostech. Pravidelná geometrie náprav a správný tlak v pneumatikách jsou klíčové pro snížení hluku i prodloužení životnosti součástek. Pneumatiky - nejčastější zdroj hluku s rychlostí. Typy hluku a jejich příčiny, opotřebení dezénu a vliv vyvážení, tlaku, geometrii a věku pneumatik. Dále se uvádí, jak snížit hluk od pneumatik a prodloužit jejich životnost a jaké problémy mohou způsobit brzdy. Hluk z brzd - od pískání po bouchání. Brzdový systém vydávající zvuk je často bezpečnostní prioritou; popisuje se pískání, drsnost kotoučů, a potřeba včasné výměny destiček. Výfukový systém - dunění, praskání a zápach. Zmíněny problémy s netěsným výfukem, které mohou mít vliv na zdraví osob uvnitř vozu. Aerodynamický hluk a těsnění - pískání větru a vliv těsnění dveří a oken. Vysvětluje se, jak zkontrolovat těsnění doma a kdy řešit výměnu. Vrzy a klepání z interiéru - zdroje uvnitř vozu a jejich opravy. Jak probíhá diagnostika hluku u nás v servisu: detailní vstupní rozhovor, zkušební jízda, prohlídka na zvedáku a elektronická diagnostika. Kdy hluk vzniká a odkud přichází - shrnutí a důraz na rychlou diagnostiku pro snížení nákladů.
Trápí vás při delších cestách ve vašem voze nepříjemný hluk? Kompletní odhlučnění vozu může výrazně zvýšit komfort a snížit únavu. Co obnáší a jaký bude jeho efekt? V rámci odhlučnění se zaměřují na motor, mezimotorový prostor, dveře, podlahu, kufr, podběhy kol a střechu. Dveře mohou být odhlučněny až v pěti vrstvách; u dveří se používá speciální akustická pěna a další vrstvy pro zlepšení zvuku a tepelného komfortu. Dále se popisuje použití antivibračních materiálů a zajištění jejich správné aplikace. Comfortmat představuje více vrstev a různorodé materiály pro jednotlivé části vozu; Titan poskytuje vysokou účinnost až do 38 dB u tloušťky 8 mm, a Titan je označován jako jeden z nejúčinnějších materiálů na trhu. Na podlaze a podbězích se používá Extreme, Dark D2 a Integra pro různé oblasti a tloušťky. Celkové odhlučnění často zahrnuje dvě vrstvy pro většinu oblastí a čtyři vrstvy pro klíčové plochy. Výsledky ukazují, že kompletní odhlučnění poskytuje výrazné snížení hluku, a to v závislosti na typu vozu a rozsahu instalace. Z pohledu spotřeby a jízdních vlastností: hmotnost dodatečné izolace bývá kolem 70-80 kg, což se promítá do spotřeby zejména u vozů s menším motorem; nicméně ochrana proti tepelným ztrátám a zlepšení akustiky přináší další výhody. U osobních vozů je vliv na spotřebu menší, u motorů s nižším výkonem však má být vzato v úvahu. Cena se pohybuje v různých balíčcích; nejčastější volba zahrnuje šest balíčků s cenami od 27 do 50 tisíc korun. Záruka a vliv na záruku: odhlučnění by obecně nemělo mít vliv na záruku vozidla, protože instalace nezasahuje do elektroniky a nemění jízdní vlastnosti. Výsledek měření hluku před a po odhlučnění ukazuje, že interiér bývá tišší o několik decibelů, a to až kolem 3-4 dB při různých rychlostech; účinek může být i vyšší u některých modelů a konfigurací.
Odkud se bere hluk v interiéru auta? Do interiéru proniká několik druhů hluku: konstrukční hluk z kol, aerodynamický hluk z proudění vzduchu kolem karoserie, hluk vznikající při kontaktu pneumatik s vozovkou a hluk z motoru a převodovky. Důležitým vodítkem je správná analýza zdroje a volba optimálních materiálů pro jednotlivé části vozu. Odhlučnění umožní až trojnásobné snížení hluku; v praxi to znamená, že 3 dB vedou ke zhruba polovičnímu zvuku, 4 dB k výrazně nižšímu hluku a 5 dB k více než trojnásobnému snížení. Provedení odhlučnění zahrnuje vrstvy antivibrační a zvukově izolační, jejich kombinaci a pečlivé technické provedení. Výsledný efekt je ovlivněn typem vozu, použitými materiály a rozsah rozpracování instalace.
tags: #vnitrni #hluk #v #kabine #nakladniho #automobilu