Toyo Silent Technology

輪胎靜音化技術(輪胎空腔共鳴音低減裝置)

 

TOYO TIRE獨家的輪胎靜音化技術可滿足新時代的需求,
利用圓柱型海綿和多孔薄膜實現前所未有的靜音性能

現今的移動性社會,在100年裡迎來了一次的變革期。

圍繞著汽車的各種環境及技術,例如轉向電動化、
接近現實的全自動駕駛,正發生著巨大的變化。

為了在變革的新時代提供更舒適的車內環境,
TOYO TIRE持續研究開發出了輪胎靜音化技術
「Toyo Silent Technology」。

TOYO TIRE全新開發了能有效降低車內噪音
之一的輪胎空腔共鳴音的裝置,提供更安靜、更舒適的空間。

• 甚麼是汽車的噪音?

汽車的噪音
車外噪音: 胎紋噪音
車內噪音: 道路噪音

汽車行進時的噪音,包括從路面與輪胎發出的聲音
藉由空氣傳播的空氣傳播音 = 「胎紋噪音」,與
透過路面輪胎的振動,通過輪圈/車軸/懸架,造成
車身/地板的振動,在車內傳播的固態傳播 = 「道路噪音」。

• 輪胎引起的車內噪音

輪胎中的空氣共鳴現象傳遞到車輛
內部時發生噪音「輪胎空腔共鳴音」。

輪胎空腔共鳴音,是經過以下①~④的過程產生的車內噪音:
①輪胎因路面不平而振動。
②這個振動造成輪胎內的空氣振動
(=聲音)。
③空氣的振動(聲音)在輪胎內產生共鳴。
④共鳴傳遞到車內,導致噪音。

• 甚麼是輪胎空腔共鳴音?

取決於輪胎規格,決定了頻率發生刺耳的噪音。

輪胎空腔共鳴音是在大約200~250Hz的頻率中產生的
車內噪音之一,是由於輪胎內部充滿空氣的結構而產生。

例如,在高速公路通過接縫時會聽到「Pakan」的聲音、
在粗糙的路面可以聽到「Ko」的聲音。

• 輪胎內空氣流動的可視化

著眼在輪胎內部導致空腔共鳴音的狀態。

使用粒子畫像流速計測法PIV(Particle Imaging Velocimetry),
可視化行進時輪胎內空氣的狀態。

透過這項觀察,確認了填充的空氣本身在輪胎內部發生了
「圓周方向流動」及「半徑方向流動」。

• 開發了獨特的裝置,降低輪胎的空腔共鳴音

獨家方法開發的裝置,「活用空氣的流動」
來降低噪音。

作為降低輪胎空腔共鳴音的方法,將具有吸音效果的素材
放置在輪胎內部是已經具現化的先行技術。TOYO TIRE
則是專注在輪胎內部發生空氣流動的事實。

致力於獨家的方法「活用空氣的流動」來降低噪音。

透過使用可視化技術確認空氣的流動來降低噪音,
將多孔薄膜及圓筒狀海綿組合成山形配置的獨家構造。

• 多孔薄膜的機制 -1

通過孔洞時的磨擦與通過後的漩渦
降低噪音。

①在通過孔洞的壁面時產生摩擦,降低聲音的能量。
②通過的聲音成為漩渦,降低聲音的能量。

利用這兩種機制,讓輪胎內部的空氣通過多孔薄膜,
將噪音降低。

• 多孔薄膜的機制 -2

山形配置的多孔薄膜,對應圓周方向、半徑
方向的雙方向空氣流動。

山形配置的多孔薄膜構造,透過可視化確認,對應
圓周方向、半徑方向的兩種輪胎內部空氣流動方向。

• 圓筒狀海綿

透過配置具有降低聲音效果的中空構造圓筒狀海綿,
進一步降低噪音與維持多孔薄膜的山形構造。

除了多孔薄膜之外,也配置了具有增強低減聲音效果的
中空構造圓筒狀海綿。

另外,對應圓周方向及半徑方向的兩種空氣流動,保持
多孔薄膜的山形構造。

透過多孔薄膜與圓筒狀海綿的相乘效果,獲得更進一步
降低噪音的效果。

• 有效降低噪音

透過獨特的形狀及構造,大幅降低空腔共鳴音的
高峰值。

輪胎空腔共鳴音在200Hz至250Hz範圍的頻率內有
高峰值的噪音。

本社測試的結果,搭載降低空腔共鳴音裝置的輪胎,
與沒有搭載的輪胎相比,在對於200Hz至250Hz範圍
的頻率內的峰值,確認了獲得最大12分貝的降低效果。

測試條件:

車輛:日製LLminivan, 60km/h, 輪胎:235/50R18
內壓:240kpa, 輪圈:18x7.5

• 在minivan的中、後座效果很好

確認全頻率的車內噪音降低6~11%。

輪胎空腔共鳴音的頻率(200Hz~250Hz)以外的車內
噪音全頻率,確認了將噪音降低6%~11%的可能性。

在minivan的中、後座特別有效。

TOYO TIRE今後會繼續創新獨自的技術,繼續用「技術」
發展輪胎,開發次世代移動社會需求的產品。