3. Автомобільний шум та заходи по його зниженню.
Транспортний шум - це перевищення природного рівня шуму, спричиненого роботою двигунів, колесами, гальмами i аеродинамічними особливостями транспортного засобу.
Абсолютно 6езшумний автомобіль на дорогах такий же неприйнятний як i дуже шумний. У разі 6езшумного автомобіля водій втрачає зворотній зв`язок з автомобілем — вiн не відчуває швидкості та резервів потужності автомобіля. Окрім того пішохід, взагалі не відчуває наближення небезпеки і це може призвести до небажаних наслідків для усіх учасників дорожнього руху.
Характеристика звукових хвиль.
Шум – сукупність багато чисельних звукових коливань, які швидко змінюються за силою і частотою. Вплив шуму на людину виявляється у широкому діапазоні: від появи роздратованості, до втрати слуху. Шум заважає людям повноцінно відпочивати, зменшує продуктивність праці, викликає головний біль, підвищує втомлюваність. Під впливом шуму можливе виникнення «шумової хвороби», яка призводить до захворювань нервової системи людини, втрати слуху, розвитку гіпертонічної хвороби, виникнення серцево-судинних захворювань та ішемічної хвороби серця. Окрім того, шум може спричинити швидкий розвиток вже існуючих хвороб. Шум скорочує тривалість життя в межах 8-12 років. Надмірний шум може стати причиною нервового виснаження, психічної пригніченості, вегетативного неврозу (розлад нервової системи, що регулює обмін речовин і діяльність внутрішніх органів), виразки, зміни функціонального стану центральної нервової системи.
Джерело звуку характеризується звуковою потужністю, частотним спектром випромінювання і характеристикою направленості.
Перенесення енергії під час поширення звукової хвилі характеризується вектором миттєвої інтенсивності звуку, яку називають щільністю потоку звукової потужності.
Основні види і джерела шуму і двигуна автомобіля.
Загальний шум автомобіля, що рухається, складається з шуму, який створюється двигуном, агрегатами автомобіля, кузовом, додатковим обладнанням, коченням шин, потоком повітря. Шум, який виникає під час роботи двигуна і автомобіля в цілому можна поділити на дві групи: аеродинамічний і механічний.
Аеродинамічний шум виникає в результаті газообміну в двигуні під час процесів впуску свіжого заряду і випуску відпрацьованих газів, а також в результаті взаємодії лопатей вентилятора з повітрям.
Механічний шум спричиняють процес згоряння і динамічні процеси, що відбуваються в кривошипно-шатунному механізмі, газорозподільному механізмі, системі живлення, системі охолодження, мащення тощо.
Аеродинамічний шум передається повітряним середовищем, механічний шум - зовнішньою поверхнею двигуна i агрегатами автомобіля.
В цілому для автомобіля характерний механічний i аеродинамічний шум, що мають велику кількість джерел шуму.
Автомобілі в цілому — складне джерело шуму, тому що його звукове поле формується великою кількістю окремих джерел. Шум автомобiля є типовим широкосмуговим шумом.
В практиці розрізняють зовнішній i внутрішній шум автомобіля.
3овнішній шум автомобіля одне з основних джерел міського шуму. Близько 60...80% шумового фону міст створює автомо6ільний транспорт. Транспортний шум в містах сягає близько 80 – 100 дБ .
Зменшення шуму автомобілів.
Враховуючи, що рівень аеродинамічного шуму, який створюється системою впуску i випуску, значно бiльший за механічний шум, тому основну увагу під час розроблення заходів щодо зменшення шуму двигуна приділяють зменшенню аеродинамічного шуму.
Основним способом зменшення рівня аеродинамічного шуму під час впуску повітря i випуску відпрацьованих газів є застосування глушників.
За принципом дії глушники поділяють на: щілинні активні, активні грибоподібного типу; резонансні; активно-резонансні; соплові; з розширювальними камерами (камерні); активно-резонансні в сполученні з камерними чи щiлинними.
На автомобільних i тракторних двигунах в системах впуску найбільш поширені глушники з розширювальними камерами, які конструктивно поєднуються з корпусом повітряного фільтру. Камерні глушники системи впуску складаються з розширювальної камери, поєднаної з повітропроводами.
Глушник пропускає звукові коливання нижче якоїсь граничної частоти i поглинає коливання, частота яких вище граничної. Об’єм розширювальної камери вибирається таким чином, щоб поперечний ії розмір був меншим половини довжини хвилі приглушеного звуку. Граничні частоти системи впуску встановлюються 25Гц, для систем випуску – 100 – 120 Гц.
Для зменшення шуму випуску відпрацьованих газів більшого поширення набули камерно-резонансі i камерні з перфорованими елементами активного глушення.
Зменшити механічний шум, що створюється двигуном i усіма агрегатами автомобіля можна шляхом їх конструктивного удосконалення або впровадженням сучасних технологій.
Відомо, що в результаті високої частоти обертання колінчастого валу i інших деталей навіть незначна незбалансованість мас може викликати значні вібрації, що призведуть до підвищення шумності автомобіля.
Тому дуже важливо щоб усі деталі i вузли, якi приймають участь в зворотно поступальному i обертальному рухах були динамічно збалансовані (зрівноважені).
3низити шум кривошипно-шатунного і газорозподільного механізмів можна застосуванням кришки газорозподільного механізму i піддона картеру з металопластикових матеріалів з високим внутрішнім тертям. Зменшення шуму відбувається в результаті перетворення звукової енергії в теплову.
3 метою зменшення загального шуму, який створюється двигуном, використовують шумопоглинальне покриття поверхонь корпусних деталей двигуна, встановлюють двигун в шумопоглинальні камери.
Для зменшення шуму агрегатів трансмісії впроваджують різні конструктивні i технологічні заходи. Наприклад, застосування складеної карданної передачі з уведенням проміжної опори — раціональний метод боротьби з вібрацією i з підвищеним шумом.
Для зменшення шумy зубчастого зачеплення застосовується спеціальна о6робка зубів шестерень. Для зменшення шуму підшипників підвищують точність їх виготовлення.
Шум агрегатів трансмісії особливо зростає, якщо частоти власних коливань окремих елементів співпадають з частотами вимушених коливань. Тому необхідно змінювати жорсткість або вагу елементів трансмісії і, таким чином, змінювати власну частоту коливань, або зменшувати рівень вібрації шляхом їх демпфування.
Рівень шуму автомобільних шин найвагоміший фактор, що зважає зменшити шум автомобіля особливо пiд час руху з великими швидкостями.
Шум автомобільних шин визначається такими факторами: витіканням стисненого повітря мiж поверхнею шини і нерівностями дороги; вібрацією, що викликана нерівностями дороги; вібрацією, що викликана нерівностями дороги i нерівномірною радіальною жорстокістю шин; турбулентними потоками повітря, що обтікають поверхні шин.
Під час руху автомобіля радіальні шини спричиняють шум дещо менший, ніж діагональні з таким же візерунком. Шум шини з закритими порожнинами у візерунку протектора вищий за поперечний розчленований візерунок. Найменш шумні шини - з повздовжніми ребрами.
3меншення аеродинамічного шуму автомо6іля, що виникає в результаті обтікання його зустрічним потоком повітря досягається створенням нераціональних форм кузова автомобіля, що забезпечить меншу турбулізацію повітряних потоків.
3меншення внутрішнього шуму автомобіля досягають нанесенням на внутрішню поверхню кузова спеціальних звукопоглинальних матеріалів.
Питання для самоконтролю.
Як впливає автомобільний транспорт на екосистему?
За якими каналами здійснюється забруднення довкілля автомобільним транспортом?
Скільки викидів міститься у складі відпрацьованих газів автомобіля?
Як впливають на оточуюче середовище вуглеводні сполуки? Альдегіди?
У чому полягає небезпека свинцевих викидів?
Назвіть основні види автомобільного шуму?
Чи є сенс у абсолютно безшумному автомобілі? Чому? Відповідь обґрунтуйте.
Як автомобільний шум впливає на стан здоров’я людини?
Запропонуйте заходи боротьби з автомобільним шумом.
Екологізація транспортних комунікацій.
План.