輪胎滑行噪音檢測技術

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輪胎滑行噪音檢測技術

2024 / 03 / 13

車輛中心環能與車電工程處黃敏祥

隨著經濟發展及科技進步，車輛已成為人們不可或缺的代步工具。然而伴隨車輛數量不斷的增加，亦造成全球嚴重的空氣及交通噪音污染。根據統計，車輛工業發源地（歐洲）每年因噪音污染造成的經濟損失將近100億~300億歐元，且根據德國研究發現，在市中心白天的交通噪音高達81分貝，晚上則達到72分貝，未來甚至將再各提高5分貝，世衛組織噪音指南指出噪音污染已成為繼空氣污染之後，影響人體健康的另一項重大環境因素。過度曝露在噪音污染中，不僅會嚴重影響心理健康，也會增加患心臟病等疾病的風險^[1]，可見交通噪音所帶來之嚴重影響。

隨著人們對交通噪音愈來愈重視，且歐盟車輛噪音法規標準亦逐年加嚴，車廠為滿足民眾需求及符合法規標準，針對車輛主要噪音來源（如圖1）加以改進，並積極發展電動化車輛，降低引擎、排氣等車輛本身之噪音。根據法國國家交通運輸和運輸安全研究院（INRETS） Joël Lelong^[2]的研究顯示，車輛以3檔、60 km/h定速行駛，輪胎／路面噪音高於機械噪音，而5檔120 km/h定速行駛，差異可達11 dB(A)，因此顯示輪胎／路面噪音在高速行駛將比引擎等機械噪音更高，也是目前車輛噪音的主要貢獻來源（如圖2）。

圖1、車輛主要噪音源

圖2、交通噪音源的貢獻度

歐盟經濟委員會（ECONOMIC COMMISSION FOR EUROPE, ECE）於2009年制定ECE R117的新標準，要求歐洲境內銷售之輪胎皆須進行輪胎滑行噪音試驗，試驗須在符合ISO 10844測試道路面上進行，測試時的環境溫度需維持在5°C ~40°C；地面溫度5°C ~50°C且背景噪音需比量測值低10dB以上。其中，C1（小客車輪胎）和C2（小貨車輪胎）的試驗車速應維持在70~90 km/h，C3（大客貨車輪胎）則為60~80 km/h。測試時，如圖3所示，車輛必須在測試區域內（AA’和BB’之間）保持直線行駛，儘可能接近中心線CC’。當測試車輛的前端到達AA’的位置時，駕駛員必須將車輛排入空檔，並關閉發動機，量測噪音值，試驗需重覆量測4次。最後進行迴歸分析求得最終滑行噪音結果。

同年又頒布EC 1222/2009《關於燃油效率及其他基本參數的輪胎標籤法》，規定2012年11月起，於歐盟販售之輪胎製造商必須提供給消費者輪胎燃油效率、安全性及噪音性能等資訊。有關此輪胎性能效率法規，國際各國逐步跟進（如韓國、泰國），因此，也間接影響國內輪胎廠商外銷，有鑑於此，車輛中心（ARTC）為服務國內輪胎廠商，於2015年及2022年陸續建置符合ISO 10844的噪音測試道（如圖4），並委託TUV NORD 定期查驗。實驗室也購置試驗車輛及輪圈組（如圖5），同時也取得TAF認可，可提供C1、C2類輪胎滑行噪音檢測服務，及配合驗證單位進行ECE R117輪胎滑行噪音輸歐認證。此外，2021年標檢局委託車輛中心建置輪胎滾動阻抗與濕地抓地力等檢驗能量，配合現有滑行噪音能量，車輛中心已具備完整的ECE R117性能驗證能量與場域，可提供輪胎產業開發驗證及外銷驗證服務。如需進一步了解或有相關驗證需求，歡迎與車輛中心振動噪音課黃敏祥先生接洽（電話：04-7811222分機2415；e-mail：msheng@artc.org.tw）。