Тест вибро и шумоизоляционных материалов для автомобиля

Испытание материалов в лабораторных условиях методом оберста

Продолжаем серию экспериментов по проверке эффективности шумоизолирующих материалов различных производителей. В новом видео-выпуске исследуем рассеивание механической энергии (вибрации) в толще материалов, наклеенных на металлические пластины, которые имитируют элементы кузова автомобиля.

YouTube player

В первую очередь технология шумоизоляции автомобиля подразумевает блокирование низкочастотных вибраций от двигателя, трансмиссии, подвески и аэродинамического шума, которые приводят к резонансным колебаниям кузовных деталей автомобиля и усилению раздражающего гула при движении.  Для нейтрализации шума низкой частоты применяются различные виброизоляционные материалы, которые инсталлируются на металлические поверхности кузова. Во-вторых, необходимо избавиться от посторонних звуков средних и высоких частот. С ними помогут справиться звукоизоляционные мембраны, нанесенные на первый слой изоляции.

В испытательной лаборатории измеряли коэффициент механических потерь КМП, показывающий какое количество механической энергии рассеивается внутри материалов, на специальной установке по методу Оберста. Диапазон значений КМП – от 0 до 1. Чем ближе показатель к 1, тем эффективнее считается материал.

Для эксперимента подготовили 30 см стальные пластины толщиной 0,8 мм, на обезжиренные поверхности которых наносим и тщательно прокатываем валиком изоляционные материалы:

Суть эксперимента заключается в следующем. Металлическую пластину с нанесенным материалом закрепляем в специальном держателе установки. Снизу расположен электромагнитный возбудитель, создающий колебания заготовки. При помощи емкостного сенсора снимаем показания скорости колебательных движений пластины в зависимости от частоты (диапазон частот – от 10 до 1000 Гц, шаг — 2 Гц), которые записываются и обрабатываются специальной программой на компьютере. Установка помещается в термокамеру для изучения характеристик изоляционных материалов в разных температурных режимах от -20°C до +40°C с шагом 10°C. Таким образом, получаем массив данных для вычисления КМП материалов.


Результаты эксперимента приведены в таблице 1

Самым эффективным материалом оказался вибро и звукоизолятор StP Aerocell, имеющий максимальный КМП при температуре 20-25°C. На втором месте – виброизоляционный материал Comfort Mat Viper. Третье место занял вибродемпфер SGM Onyx.

В ходе проведения испытаний обратили внимание на тот факт, что КМП сэндвичей превосходят по показателям своих отдельных компонентов, начиная от +25°C и ниже по причине изменения вязкости шумоизолирующих материалов Comfort Mat Integra и SGM Barrier Light. От -5°C до -20°C КМП сэндвичей выше, чем у материала StP Aerocell.

Как правило, КМП шумоизолирующих материалов указывается как максимальное значение (самое приближенное к 1) при одной температуре. Но правильнее определять эффективность материала во всем круглогодичном температурном диапазоне эксплуатации автомобиля – для этого вычисляем площадь под измеренными кривыми. Полученные значения площадей используются в расчете коэффициентов эффективности материалов в %, как отношение эффективности материала к максимально возможной его эффективности.


Сравнение значений толщины, массы и коэффициентов эффективности исследуемых шумоизолирующих материалов приведено в таблице 2

Надеемся, что наш эксперимент поможет автолюбителям и профессионалам подобрать эффективные материалы для шумоизоляции автомобилей, исходя из среднегодовой температуры в регионах России.

Опубликовано

Сравнение эффективности штатной и дополнительной шумоизоляции Toyota Rav 4

рав4

Эксперты федерального сервиса «Лаборатория тишины» регулярно проводят исследования эффективности шумоизолирующих материалов. В этот раз протестировали штатную и дополнительную изоляцию популярного в нашей стране кроссовера Toyota Rav 4.

YouTube player

Перед проведением работ разбираем салон и анализируем штатную шумоизоляцию. Она состоит из ковролина, войлочного материала и вибродемпфирующего слоя. По визуальной оценке площадь покрытия заводской изоляцией составляет около 50%, что является неплохим показателем по сравнению с многими другими марками автомобилей.

Однако, выполнена она не совсем качественно: наблюдается плохое прилегание материала из-за перепада температур и скопление влаги на поверхности пола автомобиля, которая со временем приводит к еще большему отслоению виброизоляции и коррозии металла.

Спустя пару лет эксплуатации как видим материал уже отслоился и совершенно не предоставляет вибродемпфирующих свойств.

Тестирование штатной и дополнительной шумоизоляции

Суть эксперимента заключается в сравнении показателей эффективности блокирования проникающего шума материалами штатной и дополнительной изоляции. Испытание производим при помощи виброспикера, настроенного на частоту «белого шума», и акустического сенсора, подключенного к шумомеру I класса точности. Металлическая пластина толщиной 0,7 мм в эксперименте имитирует элемент кузова кроссовера.

Для начала измеряем уровень проникновения шума через металлическую пластину без доп.материалов.
Получаем уровень шума– 90,5 Дб.

Далее тестируем фрагмент демонтированного заводского виброизолятора.
Уровень шума на приборе – 86,7 Дб.

В заключении на металлическую пластину инсталлируем два слоя дополнительной шумоизоляции: Comfort Mat Viper, изготовленный из качественного каучукового композита и имеющий специальный слой фольги, и Comfort Mat Blockshot, который совмещает в себе звуко- и теплоизолирующий слой, а также высокоэффективную Акустическую мембрану.

Аналогичным образом измеряем уровень шума.
Показание на шумомере – 82,6 Дб.

После перевода логарифмического значения в обычное получаем снижение уровня звукового давления на 60% относительно заводского материала. Эти материалы инсталлируем на пол кроссовера вместо заводского вибродемпфера.

Профессиональная дополнительная шумоизоляция салона качественными материалами создает комфортные условия эксплуатации автомобиля! Приезжайте к нам в сервис!

Опубликовано

Тестируем шум в TANK 500 — убийца Toyota Land Cruiser

лаборатория тишины Танк 500

В России из-за введенных санкция цены на привычный внедорожник японского производства резко взлетели вверх. Тем не менее, удалось найти замену японскому автомобилю Toyota Land Cruiser — это рамный китайский внедорожник Tank 500, превосходящий Японцев по функционалу, отличающийся оригинальным дизайном, динамичностью и роскошным интерьером.

Но мы решили попробовать превзойти заводские качества данной машины и улучшить акустический комфорт в салоне и для этого подобрали эффективные для шумоподавления материалы.

Нашу инсталляцию мы сопровождаем тестированием вибрации кузова и шумового давления внутри автомобиля после каждого этапа нанесения шумоизолирующих материалов, чтобы оценить их эффективность.

В первой части эксперимента используем 8-канальный анализатор спектра, к которому подключаются 6 вибродатчиков, и 2 акустических сенсора, регистрирующих звуковое давление в широком диапазоне частот.

Вибродатчики устанавливаем в салоне и на кузове: два на внешней поверхности дверей, один в багажнике, один на рейлинге переднего сидения, один на полу в задней части автомобиля и последний датчик на заднее сидение.

Сенсоры установлены на специальные платформы и не имеют жесткой привязки с поверхностью. Диапазон рабочих частот вибродатчиков — 20 — 20000 Гц. Все регистрируемые сигналы подаются на анализатор, который подключен к ноутбуку.

Для чистоты проведения эксперимента показания датчиков фиксируются на скорости 60, 80 и 100 км/ч на одном и том же участке дороги в одинаковых погодных условиях. Для удобства сравнения показателей все измерения представлены на графиках.


Измерение уровня шума в салоне внедорожника без дополнительной шумоизоляции

При скорости 80 км/ч получили показание заводского уровня шумоизоляции салона — 63 Дб.

Теперь перейдем к апгрейду. Для начала демонтируем все элементы салона внедорожника: снимаем сидения, пластиковые панели, обшивку.

Заводская шумоизоляция практически отсутствует: на полу нанесен термопластичный виброизолятор на площади около 20%; в дверях — звукопрозрачный слой, работающий на антискрип; внутри дверей и задних крыльев частично инсталлированы элементы заводского вибропоглотителя; колесные арки со стороны салона обработаны материалом с уретановым волокном; между ребрами жесткости задних крыльев установлен акустический синтепон.

Попробуем улучшить эту комбинацию и добавить более современные решения.


Измерение уровня шума в салоне после инсталляции 1-го слоя дополнительной шумоизоляции

В местах, где рама соприкасается к кузову, монтируем плотный виброизоляционный 2 мм слой на мастичной основе.

Далее всю поверхность пола прокатываем высокоэффективным вибропоглотителем Aerocell QP, представляющим собой комбинацию полимера и специальных полипропиленовых гранул, способных погасить резонанс.

Материал имеет сложную структуру и состоит из трех слоев с разными функциями: алюминиевой фольги 100 мкрн, полимерного слоя с гранулами и антиадгезионной бумаги. Aerocell QP характеризуется рядом основных преимуществ: увеличение жесткости металла до 7 раз, защита от вредных вибраций и шума, антикоррозионная защита кузова, устранение низкочастотного гула, дополнительная теплоизоляция салона, улучшение качества звучания акустики.

После этого собираем салон автомобиля и вновь выезжаем для измерений на трассу. Снимаем показания с установленных вибродатчиков. Уже после нанесения 1-го слоя дополнительной изоляции значительно снизился уровень шума в салоне внедорожника. Например, на салазках сидения зафиксировали снижение на 32%, в багажнике — на 18%, через двери — на 50%. Обратите внимание на графики, показатель Децибел – не линеен, это логарифмическое значение, поэтому перевод в проценты снижения шума производится по формуле.

Тестирование дополнительной шумоизоляции дверей

Кроме эмпирического исследования шумоизоляционных материалов на дороге производим тестирование слоев дополнительной шумоизоляции при помощи виброспикера и акустической камеры.

После нанесения первого 6 мм вибродемпфера Aerocell QP зафиксировали снижение уровня шума на 21%, второго 4 мм — на 60%.

Измерение уровня шума в салоне после инсталляции 2-го слоя дополнительной шумоизоляции

После тестирования на вибрацию мы вновь разбираем пространство автомобиля. В результате выполненная многослойная изоляция.

Для шумоизоляции Tank 500 мы применяем эффективную автомобильную изоляцию StP Aerocell QP. Шумоизоляция наносилась на поверхность пола, багажника, дверей, колесных арок и капота.

Поверхность пола прокатываем высокоэффективным вибропоглотителем Aerocell QP Intrigo, представляющий собой комбинацию полимера и специальных полипропиленовых гранул. В качестве второго слоя используем комбинированный материал-сэндвич Bromo, объединяющий в себе функции звукопоглощения и звукоизоляции.

Внутри металлической части дверей между рёбрами жесткости первым слоем монтируем аналогичный материал Aerocell QP Intrigo, а сверху этого слоя инновационный материал Aerocell QP Genio.

Для снижения уровня звука работы силового агрегата и дополнительного оборудования в моторном отсеке между рёбер жёсткости капота наклеиваем материал Aerocell QP Genio, который эффективно работает в сложных эксплуатационных условиях.

После нанесения второго и третего слоя и измерений показателей на трассе, получаем снижение общего уровень шумов в салоне на 31% при движении внедорожника на скорости 100 км/ч. Помимо этого нанесенный материал обеспечил более глубокое звучание музыки.

Опубликовано