Первый автосервисный журнал
Издается с 1997 года

Три «шумных» экзамена

Три «шумных» экзамена

Покупатель автомобиля жаждет комфорта. Впрочем, не только его. Он жаждет скорости, мощности, безопасности, экономичности, модного дизайна и много чего еще. Но комфорт в этот список попадет обязательно.

Производители автомобилей об этом знают. И делают свою продукцию более или менее комфортной – все зависит от бюджета конкретной марки и модели автомобиля. Поэтому владельцы дорогих машин оказываются в лучших условиях, чем обладатели массовых средств передвижения. Но у последних есть отличный шанс «нанести ответный удар». А именно, воспользоваться предложениями по противошумному тюнингу. Ведь тишина в салоне – это важнейшая составляющая комфорта.

Противошумная обработка может быть предпродажной или послепродажной. Однако в любом случае автосалону или независимому сервису потребуются специальные материалы. В настоящее время применяются два вида таких материалов: маты для уклейки салона и распыляемые мастики. Давайте поговорим об эффективности той или иной защиты. Ознакомимся с результатами трех испытаний, проведенных:

• скандинавскими учеными из Шведского национального исследовательского института и Шведского королевского института металла и коррозии;

• специалистами-акустиками АвтоВАЗа из отдела исследования шума и виброкомфорта, подчиненного Управлению специальных испытаний автозавода;

• сотрудниками физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с редакцией журнала «АБС-авто».

Аргументы из Стокгольма

Шведские ученые испытывали распыляемый противошумный материал Noxudol 3100 на водной основе, выпускаемый фирмой Auson AB. В частности, сравнивали его со звукоизолирую­щими матами для уклейки салона. Обратите внимание: именно звукоизолирующими, хотя многие считают их звукопоглощающими. Но испытания показали, что эти «многие» заблуждаются.

Принципиальная схема тестов показана на рис. 1. Из нее видно, как работают маты и как – Noxudol 3100. Маты лишь снижают шумы за счет изоляции определенных зон кузова, а мастика устраняет сами причины его возникновения. И прежде всего гасит вибрации, рассеивая и поглощая звуковые волны.

Если образно, выглядит это так. Звуковая волна встречается с эластичной и вязкой структурой материала, вызывая обратимые перемещения его слоев. Благодаря упругим деформациям механическая энергия преобразуется в тепловую, поглощая часть наиболее мощных гармоник. Но это лишь начало борьбы. В работу включаются анизотропные свойства покрытия. Напомним, что анизотропия – это неоднородность механических свойств в различных направлениях. Вот и здесь покрытие сопротивляется звуковой волне по-разному. В одну сторону пленка ее пропускает, а в другую – нет. И таким образом гасит колебания, «запирая» их в своей структуре, что и проиллюстрировано на рис. 1.

Теперь о цифрах. В своей работе шведы определяли так называемый коэффициент шумопоглощения – безразмерную величину, принимающую значения от 0 до 1 с шагом 0,05. По этому интегральному показателю согласно американскому стандарту ASTM C 423 оценивают «боевые качества» материа­ла – чем выше коэффициент, тем лучше защита от шума. Посмотрим на рис. 2. Из графиков видно, что по коэффициенту шумопоглощения наклеиваемые маты существенно уступают препарату Noxudol 3100.

Были проведены опыты и на реальных автомобилях. Оказалось, что применение данной мастики, например, на Ford Focus позволяет снизить уровень шума на 3,5–4,5 дБ. По заявлению шведских ученых, водитель и пассажиры ощущают это как уменьшение шума на 45–50%. Что ж, весьма неплохо.

Аргументы из Тольятти

Обратимся к опыту испытателей АвтоВАЗа. Для сведения: этот автогигант обладает уникальной научно-исследовательской базой. Современные лаборатории, квалифицированные кадры и статус, дающий право проводить официальные экспертизы, – всё это знают и уважают и за рубежом.

Так вот, отдел исследования шума и виброкомфорта провел акустические испытания распыляемого шумопоглощающего препарата Mercasol Sound Stop. Он также выпускается компанией Auson AB, но принадлежит к более раннему поколению, чем Noxudol 3100. Тем лучше, посмотрим, на что способны шведские «ветераны».

Испытания проводились в сравнении с другими покрытиями – как отечественными, так и зарубежными. В частности, применялись: измерительная установка «Оберст» для определения приведенного коэффициента потерь, установка «Башня Пиза» для оценки способности материалов к звукоизоляции (рис. 3) и другое профессиональное оборудование. Самое главное, что такая база обеспечивает воспроизводимость эксперимента. Повторяй опыты хоть сто, хоть тысячу раз – результаты будут одинаковыми в пределах погрешностей приборов.

Рис. 3. Испытания Mercasol Sound Stop на АВТОВАЗе. Схема измерительной установки «Башня Пиза»
Рис. 3. Испытания Mercasol Sound Stop на АВТОВАЗе. Схема измерительной установки «Башня Пиза»

Ознакомимся с выводами, которые сделали испытатели (протокол в редакции имеется). По приведенному коэффициенту потерь Mercasol Sound Stop превосходит различные виды стандартной битумной шумоизоляции в 2,3 и 2,8 раза (в цифрах – 0,14 против 0,06 и 0,05 соответственно). А серийно применяемую антикоррозионную мастику – в 14 раз (0,14 против 0,01). Что касается звукоизолирующих свойств, у шведского препарата они выше на 1,8 дБ.

Вот что отражено в официальном письме «О результатах акустических испытаний материала Mercasol Sound Stop», подписанном Дирекцией по техническому развитию:

«Результаты стендовых испытаний свидетельствуют о высоких виброакустических показателях материала Mercasol Sound Stop по отношению как к серийно применяемым битумным вибродемпфирующим прокладкам панелей дверей и пола кузова производства <...>, так и к серийно используемой антикоррозионной мастике производства <...>.

Полученные результаты испытаний позволяют считать представленный тип материала эффективным шумовибродемпфирующим средством для акустического тюнинга кузовов серийных автомобилей производства ОАО "АвтоВАЗ"».

Разумеется, шведская мастика подойдет не только для автомобиля LADA, но и для иномарок. Ведь она создавалась в первую очередь для европейского автопарка.

Аргументы из Москвы

Измеритель уровня звука AR­834
(шумомер)
Измеритель уровня звука AR­834 (шумомер)

И наконец, о нашем редакционном тесте совместно со специалистами физфака МГУ. Для борьбы с шумом был выбран Noxudol 3100, уже известный читателям материал на водной основе – экологичный, эргономичный и широко применяемый в Европе.

Замеры шума проводились на реальных автомобилях. В целом работа еще не закончена, опыты будут продолжаться, поскольку мы хотим набрать как можно больше данных для разных марок и моделей. Пока эксперименты идут «в статике», т.е. в изолированном помещении с неизменным шумовым фоном, а весной, когда подсохнет асфальт, наступит черед дорожных испытаний. И тогда база замеров дополнится «уличными» цифрами – надеемся, очень интересными. А сейчас познакомим читателей с уже проведенными тестами. Но сначала небольшое отступление – впрочем, оно в рамках темы.

Недавно Владимир Милов, физик и наш консультант по данной работе, покупал новую машину. Он очень хотел тихую, а потому долго и упорно ходил по разным салонам, садился в автомобили, закрывал все окна и двери и слушал, насколько уменьшились внешние шумы, т.е. звуки, генерируемые окружающей средой. Как и следовало ожидать, разброс оказался колоссальным. На некоторых моделях звуки практически не ослабевали, а на некоторых – исчезали почти полностью.

Итак, способность гасить чужие, не собственные, шумы... Полезное свойство кузова? Безусловно. Поэтому первый опыт был таким: замеры шума внутри салона на одном и том же автомобиле до обработки и после нее. Во втором опыте определяли эффективность защиты капота и подкапотного пространства. Третий опыт позволил отследить шумовое влияние конструкции самого кузова и его отдельных панелей. Четвертый опыт посвятили колесным аркам. Таким образом, мы отследили снижение шумов от следующих источников:

• окружающей среды (интегральная характеристика);

• работающих агрегатов, и прежде всего двигателя;

• конструкции автомобиля в целом и кузовных панелей в частности;

• колес (точнее, комплекса возмущений под арками).

Для проведения экспериментов выбрали цифровой измеритель уровня звука AR-834 (шумомер). Он разработан специально для контроля уровня шума окружающей среды и применяется в медицине, а также в отраслях, связанных с охраной труда. Микрофон измерителя AR-834 размещали в салоне на уровне уха водителя. Кроме того, применяли оригинальный генератор звука на базе персонального компьютера и специальное программное обеспечение для этого комплекса.

Сегодня мы публикуем небольшую часть полученных данных (см. таблицу). Но это как раз тот случай, когда говорят «Мал золотник, да дорог». Разницу в 3,1–4,2 дБ водитель и пассажиры будут ощущать как 35–40%-ное снижение шума в салоне. Подчеркнем еще раз: эксперименты продолжаются, и редакция будет публиковать их результаты постоянно.

Физики предоставили нам специальный soft для генерации звука
Физики предоставили нам специальный soft для генерации звука
Шумомер закрепили на уровне головы водителя
Шумомер закрепили на уровне головы водителя
Пример обработки материалом Noxudol 3100 пола багажника в
процессе эксперимента
Пример обработки материалом Noxudol 3100 пола багажника в процессе эксперимента

Слово эксперту

Владимир Милов, канд. физ.-мат. наук, МГУ им. М.В. Ломоносова

В данной работе я выступал в двух ипостасях: как испытатель и как владелец автомобиля Mitsubishi Lancer 2011 года выпуска с двигателем 1,8 л и вариатором.

По моему опыту, это одна из самых тихих машин в своем классе и ценовом диапазоне. Все меня в ней устраивало – и внешние шумы, и звуки, издаваемые дверями, капотом и крышкой багажника. Устраивало, пока не переобул колеса в шипованную резину. Шины отличные, прекрасно держат дорогу, тормозят, как положено, но вот беда: донимают цоканьем шипов. А декабрь был бесснежный, асфальт сухой, поэтому цоканье приходилось слушать ежедневно.

В рамках редакционного эксперимента я решил обработать автомобиль противошумной мастикой Noxudol 3100. Результат оказался следующим.

Серия замеров показала уменьшение шумов от 4 до 6 дБ. Пересчет по логарифмической шкале позволяет говорить о снижении шумов на 50%, т.е. в 2 раза. Это что касается показания прибора. Переходим к субъективной оценке.

Сначала об органолептических ощущениях в статике. Звук при закрытии крышки багажника стал более тихим, мягким, благородным. То же самое могу сказать о дверях – возникло ощущение, будто закрываешь авто более высокого класса. Если постучать по кузовным панелям, отзывается не тонкий металлический лист, а что-то вроде глухой и вязкой «брони».

Теперь о динамике. На первый взгляд, ничего не изменилось – сели, поехали, вроде тот же самый Lancer. Но по мере разгона выяснилась интересная вещь – цокание шипов исчезло. Зато стали проявляться аэродинамические шумы. Разумеется, раньше они тоже присутствовали, но заглушались шинами.

Иными словами, обработка не только снизила, но и перераспределила шумы – причем в сторону, не раздражающую человеческое ухо. Шелест ветра не утомлял, а давал приятное ощущение скорости. Да и сам кузов стал «звучать» по-иному. Если раньше скорость ощущалась при 115–120 км/ч, то сейчас этот порог сдвинулся к 130–140 км/ч. Проверено на одном и том же участке очень хорошей дороги.

Выводы таковы.

1. Испытываемый материал обеспечивает снижение шума примерно на 50%, как и заявлено производителем.

2. Показания измерительного прибора продемонстрировали хорошую корреляцию с органолептическими тестами.

3. Эффект обработки может восприниматься неоднозначно: на фоне общего ослабления шумы перераспределяются, «рисунок» звука меняется. В нашем случае эти изменения положительно сказались на восприятии общего шумового фона автомобиля.

4. Изучение явления, упомянутого в п. 3, требует дополнительных тестов с применением различных источников звука.

Весной этого года мы проведем серию дополнительных испытаний. В частности – с автомобилем Subaru Impreza на летних шинах.

  • Юрий Буцкий

Адрес редакции

111033 Москва, ул. Самокатная, 2а, стр.1, офис 313

На карте

Контакты

Тел.: (495) 361-1260

E-mail: отправить письмо

Социальные сети

Журнал «АБС-авто» © 2017, все права защищены