Wyciszanie nadwozia samochodowego cz.1

Nadwozie współczesnego samochodu można porównać do blaszanej puszki z wieloma zakamarkami i pustymi przestrzeniami, tzw. profilami zamkniętymi. Te zamknięte i puste przestrzenie potęgują rozchodzenie się hałasu i dźwięków pochodzących z zewnątrz pojazdu, jak również dźwięków i drgań wygenerowanych wewnątrz po uderzeniach o nadwozie różnego rodzaju zanieczyszczeń znajdujących się na drodze.

Jak to działa w rzeczywistości można się przekonać po wykonaniu małego doświadczenia. Wystarczy do małej, metalowej puszki wrzucić monetę i potrząsać puszką. Powstały hałas jest nie do wytrzymania. I tak hałasowałoby nadwozie podczas jazdy, gdyby poszczególne blachy nadwozia nie zostały pokryte specjalnymi matami lub masami wyciszającymi i wygłuszającymi. Po oklejeniu puszki matą lub pokrycie masą sprawia, że hałas ten jest wytłumiony i już nie tak dotkliwy.

Mamy tu do czynienia z trzema rodzajami powstawania hałasu:

– pierwszy, to przenoszenie się hałasu przez metalowe ścianki nadwozia z zewnątrz do wnętrza pojazdu. Te hałasy potęgowane są przez pudła rezonansowe powstałe podczas produkcji nadwozia, czyli profile zamknięte. Takie ograniczanie hałasu nazywane jest absorpcją hałasu.

– drugi, to generowanie drgań w blachach poszycia zewnętrznego po wprowadzeniu w nie działania zewnętrznego, czyli uderzenia kamienia o podwozie czy drgania dużych powierzchni blach poszycia zewnętrznego drzwi, tylnego błotnika i dachu. Taki rodzaj ograniczania hałasu to tłumienie drgań.

– trzeci, to izolacja hałasu i drgań, szczególnie od podwozia pojazdu, powstałych od hałasu na drodze i uderzeń zanieczyszczeń znajdujących się na drodze.

Rys. Absorpcja hałasu, tłumienie drgań oraz izolacja hałasu i drgań

Fabryczne metody wyciszania i wygłuszania

Klejenie blach

Może to wydawać się niewiarygodne, ale klejenie zastosowane do łączenia elementów nadwozia lub przynajmniej zastosowanie klejenia jako wspomaganie innych rodzajów połączeń, zmniejsza bardzo istotnie hałasy powstające w nadwoziu. Dzięki klejeniu blachy nie przemieszczają się względem siebie, a połączenia blach są dodatkowo usztywniane. Wszystkie użebrowania i wzmocnienia poszyć zewnętrznych mocowane są za pomocą materiałów klejących. Dzięki temu duże powierzchnie poszyć zewnętrznych nie wpadają w drgania.

Wzmacnianie węzłów konstrukcyjnych

Ciągła walka o redukcję wagi nadwozia spowodowała także ingerencję konstruktorów samochodów w węzły konstrukcyjne, które decydują o sztywności i wytrzymałości nadwozia. Jednak każda redukcja ilości profili i kształtowników w tych miejscach zmniejsza sztywność nadwozia. I tu też z pomocą przyszła chemia w postaci dwuskładnikowych klejów i pianek wzmacniających, które usztywniają węzły konstrukcyjne, nie podnosząc ich ciężaru. Dzięki takim rozwiązaniom nadwozie jest lekkie, ale zarazem sztywne, odporne na działanie momentów skręcających i wytrzymałe na siły rozrywające i rozciągające. Takie wspomaganie budowy nadwozia obniża także hałas powstający w miejscach połączeń blach podczas eksploatacji pojazdu.

Rys. Wzmacnianie profili zamkniętych i węzłów konstrukcyjnych

Wyciszanie profili zamkniętych

Każdy z elementów nadwozia izolowany jest przed przedostawaniem się hałasu z jednej strony elementu na stronę drugą oraz ograniczeniem generowania dodatkowych fal akustycznych. Do izolacji stosowane były do niedawna najczęściej maty. A obecnie wykorzystywane są coraz częściej specjalne masy natryskowe. Najczęściej jest to PCW. We współczesnych samochodach stosuje się w profilach zamkniętych różnego rodzaju przegrody, wypełnienia oraz wzmocnienia. Wszystko po to, żeby zmniejszyć rozchodzenie się fal akustycznych, wygłuszyć, wypełnić przestrzenie pomiędzy łączonymi blachami oraz usztywnić węzły konstrukcyjne.

Innym materiałem stosowanym podczas produkcji nadwozia są pianki lub wkładki piankowe wstawiane i montowane w długie odcinki profili zamkniętych. Wkładki piankowe to dwie, wyprofilowane płytki z tworzywa sztucznego pomiędzy którymi znajduje się pianka zwiększająca swoją objętość pod wpływem wysokiej temperatury. Takie podzielenie tych pustych przestrzeni, które spełniają doskonale rolę pudeł rezonansowych, skraca długość fal dźwiękowych w nich powstających. Zmniejsza to znacznie hałas w kabinie pasażerskiej, przez co wpływa na poprawę komfortu jazdy samochodem.

Podczas produkcji stosowane są specjalne pianki, które wstawiane są do profili zamkniętych, a następnie pod wpływem wysokich temperatur, jakim poddawane jest nadwozie po procesie lakierowania powiększają swoją objętość i idealnie dopasowują się do przestrzeni zamkniętych.

Fot. Wkładka piankowe

Takie działania zmniejszają hałas we wnętrzu pojazdu oraz dodatkowo usztywniają nadwozie, które zubożone przez zastosowanie cieńszych blach staje się bardziej podatne na deformacje.

WW