Fundamentos teóricos para brindar protección contra el ruido del automóvil

Cualquier persona en su vida diaria se enfrenta a manifestaciones de ruido: en calles de la ciudad, estadios, edificios públicos, producción. Un automóvil ordinario no es una excepción, en la que debe pasar mucho tiempo y sentir toda la gama de factores negativos externos. Para comprender la esencia física de este fenómeno, su efecto en un organismo vivo y la organización del sistema de protección contra él, intentemos comprender el concepto y la naturaleza del ruido.

La esencia del ruido y sus tipos.

El ruido no es más que una combinación de sonidos de intensidad y frecuencia variables, que crea un estrés psicoemocional adicional y tiene un efecto perjudicial en una persona. Por lo tanto, es en lo indeseable y nocivo para el objeto de influencia donde radica su principal diferencia con el sonido ordinario. En un automóvil, sujeto a un aumento de ruido, el conductor y los pasajeros se cansan más rápido y esto puede provocar una emergencia. En este sentido, surge la necesidad de combatir este fenómeno indeseable. Y para conocer al enemigo de vista, averigüemos qué tipo de ruido es.

En la vida cotidiana, se caracteriza con mayor frecuencia por las palabras "fuerte" y "débil". Pero lejos de que mucha gente sepa lo que hay detrás de ellos. Se basan en dos parámetros que determinan el grado de percepción y la fuerza de la influencia de la mente: el nivel de sonido (su intensidad) y el nivel de presión sonora. Los cambiamos ajustando el volumen de sonido del sistema de altavoces. La escala generalmente aceptada para medir estos indicadores es una escala logarítmica con una unidad de medida en decibelios (dBA). El valor crítico del nivel de sonido para una persona es de 130 dBA, en el cual causa un efecto doloroso. Según la ubicación del nivel máximo de presión sonora en el espectro de frecuencias, el ruido se puede dividir condicionalmente en:

• baja frecuencia (LF) - hasta 300 Hz;
• frecuencia media (MF): de 300 a 800 Hz;
• alta frecuencia (HF): más de 800 Hz.

Teniendo en cuenta las oscilaciones de amplitud de la onda de sonido durante los intervalos de tiempo, el ruido se divide en constante, intermitente e impulsivo. El ruido constante se caracteriza por un cambio de amplitud de 5 dBa en 8 horas. El ruido constante incluye el ruido de estructura transmitido desde el motor, la transmisión, los amortiguadores y las ruedas del vehículo. El intermitente tiene una estructura discreta de cambios, saltos en forma de impulso de duración de aproximadamente 1 segundo. La intermitencia se puede atribuir al zumbido del sistema de calefacción incluido. Los chirridos de las piezas de plástico son impulsivos. La audición humana se ajusta al nivel "de fondo" y, por así decirlo, se acostumbra. Al mismo tiempo, no percibe los sonidos que son más bajos que este nivel, pero capta con sensibilidad los ruidos "agudos" que exceden el "fondo" en amplitud. Cuanto más "agudo" es el sonido, más perceptible es para el oído humano.

Formas de generar un campo de ruido en un automóvil

Las vibraciones sonoras de fuentes primarias penetran en el interior del vehículo a través de la densidad insuficiente de las aberturas de puertas y ventanas, los conductos de aire y las aberturas tecnológicas a lo largo de la carrocería. En el proceso de limitar la cabina de la acción de tales vibraciones acústicas, hay dos componentes principales. Se trata de la supresión y limitación de la aparición de ruido de fondo en las propias fuentes, es decir, mejorando el funcionamiento de la unidad de potencia, el diseño del chasis y el sistema de escape. La altura y la textura de la banda de rodadura del neumático son de gran importancia. Por otro lado, el grado de aislamiento acústico del automóvil depende directamente del grosor del vidrio, la piel y los paneles.

El ruido transmitido por la estructura se propaga desde una fuente de ruido y vibración a través del cuerpo de la máquina por medio de sujetadores asociados y mecanismos de transferencia de rotación, como suspensión, transmisión y dirección. Las vibraciones mecánicas resultantes impulsan otras partes del cuerpo, que crean un ruido de fondo secundario. Los sonidos reflejados juegan un papel importante en la formación de estos últimos. Las ondas acústicas que surgen en el proceso de operación tienden a doblarse alrededor de un obstáculo y a reflejarse en varias superficies, lo que crea una carga adicional en el espacio circundante. Por ejemplo, las vibraciones sonoras se reflejan en la superficie de la carretera y vuelven hacia la parte inferior del automóvil. La vibración adicional en el piso también es causada por las energías que acompañan al escape de los gases de escape. Todo esto se combina en una cacofonía general de sonidos, definida por nuestros órganos auditivos como ruido.

Rigidez del sistema y por qué es necesario

Como ya se mencionó, las vibraciones hacen una contribución significativa a la estructura general de la exposición al ruido. Hay que tener en cuenta aquí que el movimiento constante de partículas de sólidos no solo provoca sonido, sino que también puede conducir a resultados más significativos, coincidiendo con otras ondas en una determinada parte del espacio. Con vibraciones armónicas, la rigidez del sistema vibratorio determina la posibilidad de resonancia en un cierto rango de frecuencia. A medida que aumenta la rigidez, su probabilidad disminuye a altas frecuencias con la misma amplitud de la acción de entrada. Además, para la resonancia a bajas frecuencias, es necesario un aumento en la acción de entrada.

Puedes comentar esto con el siguiente ejemplo. Una persona mece un árbol con un diámetro de 10 cm. Al mismo tiempo, fácilmente "encuentra" resonancia, e incluso más de una. Si mece un árbol con un diámetro de 20 cm, entonces la "búsqueda" del punto de coincidencia de las vibraciones le quitará más fuerza. Y estas fuerzas no serán suficientes en absoluto cuando el árbol se balancee 40 cm. De esto se puede ver que con la misma amplitud de la acción de entrada, un aumento en la rigidez del sistema reduce la probabilidad de que el sistema entre en resonancia. Aplicada a un automóvil, una alta rigidez permite “ignorar” los pequeños valores de ruido estructural y aéreo, ya que no serán suficientes para que este fenómeno aparezca en varias partes de la carrocería.

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