知識文章

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)。


圖3、滑行噪音試驗場地示意圖


圖4、試驗場地


圖5、試驗車輛及輪圈

參考文獻

1.  http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0004/378076/review-noise-bio-effects-eng.pdf

2.  J. Lelong, “Vehicle noise emission: evaluation of the tyre/road-and the motor- noise contributions” , Internoise 99 proceedings, 1999.

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