汽车轮胎在行驶过程中产生的噪声,是道路交通噪声的重要组成部分。为了科学、统一地评估轮胎噪声水平,国际标准化组织制定了ISO13325标准。这项标准为轮胎噪声的测试方法提供了国际公认的规范,旨在确保不同实验室、不同产品之间的测试结果具有可比性和可重复性。
ISO13325标准的核心在于规定了轮胎噪声的测量条件、测试设备、测试路面以及数据处理方法。其测试原理主要模拟轮胎在道路上自由滚动时产生的噪声,重点关注轮胎与路面相互作用所辐射的空气噪声。
一、标准涵盖的主要测试方法
ISO13325标准主要规定了两种用于测量轮胎滚动噪声的测试方法:
1、拖车测试法。这是标准中详细描述的主要方法。测试时,将待测轮胎安装在一个专用的测试拖车上,该拖车由牵引车牵引。测试轮胎承受规定的载荷,并在测试路面上以恒定速度自由滚动。在轮胎侧后方特定位置布置传声器,测量轮胎滚动时产生的创新声压级。测试拖车需配备特殊装置,确保测试轮胎与拖车本体声学隔离,并精确控制轮胎的载荷、定位和速度。这种方法能较好地控制测试变量,结果稳定性高。
2、车辆通过噪声法。此方法利用配备测试轮胎的车辆进行。车辆以恒定速度驶过固定的传声器阵列,测量轮胎产生的噪声。虽然此方法更接近实际使用场景,但受车辆自身噪声、发动机噪声和排气噪声的干扰较大,对测试条件和背景噪声的要求更为苛刻,在标准中通常作为补充或特定条件下的方法。
二、测试的关键条件与要求
为确保测试的一致性和公正性,ISO13325对测试环境与条件作出了严格规定:
1、测试路面。标准要求使用特定的标准测试路面。这种路面通常为致密沥青混凝土,其表面纹理、孔隙率和声学特性均有严格限定。路面的平整度、清洁度和干燥状态都多元化符合标准,因为路面特性对轮胎噪声有显著影响。
2、测试环境。测试应在开阔的场地进行,满足半自由声场条件,避免周围建筑物、屏障等反射面干扰测量结果。标准对背景噪声水平有明确上限要求,确保被测轮胎噪声能被准确采集。气象条件如风速、温度、湿度也需在许可范围内记录并报告。
3、测试设备。主要设备包括符合声学标准的精密传声器、声级计或数据采集系统,以及速度、载荷、距离的精确测量装置。所有测量仪器多元化定期校准,确保其精度和溯源性。
4、轮胎状态。测试轮胎需是新品,并经过规定的磨合程序以消除制造工艺带来的初期影响。轮胎的充气压力多元化严格控制在规定值,载荷需根据轮胎规格指数精确施加。
三、测试程序与数据处理
测试执行过程遵循严格的步骤:
1、准备与校准。检查测试路面、环境条件是否符合要求,对所有测量仪器进行现场校准。
2、安装与设置。将轮胎正确安装于测试拖车或车辆上,设置好规定的载荷、气压,并确认轮胎定位参数。
3、速度序列测试。在规定的多个速度点(例如80公里/小时、100公里/小时等)进行测试。牵引车将拖车加速至略高于目标速度,然后脱开动力,使拖车和测试轮胎在惯性下滑行通过测试区,在精确达到目标速度的瞬间测量噪声值。每个速度点需进行多次有效通过,以获取可靠数据。
4、数据记录与分析。记录每次通过的创新A计权声压级。对每个速度点下的多次测量结果进行平均,并计算标准偏差以评估重复性。最终结果通常以声压级随速度变化的关系曲线或特定速度点的噪声值来表示。
四、标准的意义与应用领域
ISO13325标准的确立具有多方面的意义:
1、提供统一的评价基准。它为全球轮胎制造商、研究机构和监管部门提供了一个公平、统一的轮胎噪声性能测试与对比框架,消除了因测试方法不同导致的结果差异。
2、支持产品研发与改进。轮胎制造商利用该标准评估自身产品的噪声水平,分析不同花纹设计、胶料配方和结构对噪声的影响,从而指导低噪声轮胎的研发。
3、为法规制定提供技术依据。许多国家和地区的轮胎噪声限值法规或标签法规,其配套的测试方法都参照或等效采用ISO13325标准,使其成为市场准入和监管的技术基础。
4、促进技术交流与贸易。统一的国际标准便利了全球范围内的技术数据交流和产品比较,有助于国际贸易的顺利进行。
五、局限性与发展
尽管ISO13325是一个严谨的实验室标准,但它也存在一定的局限性。其主要反映的是特定理想条件下的轮胎噪声特性,与车辆在实际复杂道路网络(不同路面、不同磨损状态、不同气候)中产生的噪声可能存在差异。标准主要关注车外通过噪声,与车内噪声感受的关联性需要进一步研究。
随着技术进步和对环境噪声关注的加深,相关标准也在持续修订和完善。未来的发展可能更注重与实际道路条件的关联,考虑更广泛的频率范围,以及探索轮胎噪声与其他性能(如湿滑安全性、滚动阻力)之间平衡点的评估方法。
ISO13325标准是轮胎噪声量化评估的基石。它通过高度规范化和可重复的测试程序,为轮胎噪声的科学研究、产品开发、市场监督和国际比较提供了不可或缺的技术工具。理解并正确应用这一标准,对于推动轮胎行业的技术进步和降低道路交通噪声对环境的影响具有持续的价值。

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