汽车轮胎噪声及产生原理

轮胎噪声是路面噪声的主要构成成分，是车辆高速行驶时的主要噪声源。从产生原理上来划分，轮胎噪声包括泵气噪声、橡胶撞击噪声、轮胎结构振动噪声和摩擦噪声。

所谓泵气效应是指轮胎高速滚动时引起轮胎变形，使得轮胎花纹与路面之间的空气受挤压，随着轮胎滚动，空气又在轮胎离开接触面时被释放，这样连续的“挤压释放”，空气就迸发出噪声，而且车速越快噪声越大，车辆越重噪声越大。

泵气噪声与轮胎的表面花纹结构、沟槽形状和容积有关。如图3.4.23所示为两种轮胎的泵气噪声对比。测试车辆以50km/h的速度行驶，测试值为轮胎近点噪声。

橡胶撞击噪声是指车轮在路面上滚动时，轮胎表面的橡胶与路面相互挤压、撞击，特别是凸凹不平路面、路面上有小石子时，撞击力更大。此时发出的噪声称为橡胶撞击噪声。橡胶撞击噪声属于高频噪声，通常在1000Hz以上频段。

图3.4.23 泵气噪声

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图3.4.24 轮胎结构振动噪声

轮胎结构振动噪声是指车辆在路面上行驶时，轮胎会受到多种力和力矩的作用，在这些激励的作用下，轮胎产生变形，激发固有模态，产生放射噪声，噪声的频率约为300～1000Hz。如图3.4.24所示为轮胎胎壁振动与轮胎噪声的测试结果，二者具有高度的一致性。轮胎结构振动噪声与轮胎的模态紧密相关。当轮胎的模态受到激励时，如果激励与轮胎模态一致，将会引起轮胎结构振动，产生放射噪声。图3.4.25所示为轮胎的模态。

图3.4.25 轮胎模态

摩擦噪声是指轮胎与路面因摩擦而产生的噪声，多发生在紧急制动、转向时，噪声频率为1000～2000Hz。