Opony

Dlaczego opony hałasują?

Czy wiesz, dlaczego opony hałasują? Sprawdź i dowiedz się, jak zredukować ten hałas!
Motointegrator.com
11/03/2022
Dlaczego opony hałasują?

Hałas pochodzi z bieżnika
Jak inżynierowie zaczęli redukować hałas opon?
Jak wybierać opony, żeby nie były głośne?
Mam głośne opony, da się coś z tym zrobić?


Zwykle wystarczy kilkanaście minut jazdy w trasie i podgłaśniamy radio. Jak sprawdzili Amerykanie, robi to ponad 80 procent kierowców jeżdżących autostradami. Jaki jest powód takiego zachowania? Hałas. Szum powietrza dookoła samochodu, dźwięk silnika i huczenie opon. Z dźwiękiem wiatru opływającego auto nie zrobimy wiele. Dodatkowe tłumiki też nie wchodzą w grę. Ale dobór opon – jak najbardziej! Hałas toczenia się opon wpływa znacząco na komfort jazdy. Jak więc dobrać opony najmniej hałaśliwe? I w ogóle – dlaczego opony hałasują?

Hałas pochodzi z bieżnika

Pierwsze opony samochodowe nie posiadały bieżnika. Dziś nazwalibyśmy je „slickami”, porównując do sportowych opon na suchy asfalt. Jednak z tego samego powodu, dla którego gładkie opony dopuszczone są tylko w sporcie, już w 1905 roku pojawiły się opony z bieżnikiem. Bieżnik to takie pozornie nielogiczne rozwiązanie, ale chodzi w nim o trzy rzeczy. Po pierwsze, wbrew pozorom bieżnik zwiększa przyczepność opony – jego „klocki” (a w dzisiejszych oponach klocki bieżnika uzupełnia się o lamelki) są elastyczne i sumarycznie zapewniają przyczepność porównywalną z gładką oponą o takiej samej mieszance. Sportowy „slick” jest znacznie bardziej miękki, przez co zużywa się na dystansie 200-300 kilometrów. Po drugie więc – bieżnik zapewnia oponie znacznie większą trwałość, a przy okazji chroni jej korpus. Ale najważniejsze dla użytkowników jest trzecie – bieżnik pozwala odprowadzić spod opony wodę, która dla gładkiej opony jest przeszkodą nie do pokonania. Dzięki temu możemy jeździć na tych samych oponach niezależnie od tego, czy jest upał, czy słota, czego nie mogą robić kierowcy rajdowi i wyścigowi. W sportach motorowych opony są przeznaczone tylko do konkretnych warunków pogodowych. Przy innych zupełnie się nie sprawdzają.

Pierwsze bieżniki wyglądały wyjątkowo prosto – były to dosłownie klocki gumy wystające regularnie z powierzchni opony. Rozłożone w regularnych odstępach umożliwiały długie korzystanie z jednego kompletu ogumienia, odprowadzały wodę i… niemiłosiernie hałasowały.

Ford T

Wynikało to z faktu, że opony zaprojektował porządnie jakiś inżynier i zgodnie z logiką konstruktorską rozmieścił klocki bieżnika o identycznych rozmiarach w regularnych odstępach na całym obwodzie opony. W efekcie podczas jazdy wszystkie te klocki, stykając się z podłożem, wytwarzały dźwięk o tej samej częstotliwości. Dźwięki z każdej opony nakładają się na siebie, wzmacniają i mamy z tego hałas – opony, które możemy do dziś zobaczyć na klasycznych samochodach z lat 20. i 30. zeszłego stulecia, hałasują tak, jakby się jechało po metalowej kratownicy.

ułożenie klocków bieżnika na pierwszych oponach
banner-slide-0
banner-slide-1
banner-slide-2

Jak inżynierowie zaczęli redukować hałas opon?

Było to tak uciążliwe, że inżynierowie zaczęli zastanawiać się nad tym, jak przeciwdziałać temu hałasowi – tym bardziej że były już samochody, które dziś nazwalibyśmy limuzynami, a limuzyna miała być cicha. W 1935 roku Elliot Ewart uzyskał patent, który udoskonalił bieżnik i był pierwszym krokiem w stronę zapewnienia pasażerom akustycznego komfortu. Patent był kreatywnym rozwinięciem koncepcji klocków na bieżniku. Zamiast ustawić je wszystkie w regularnych odstępach, Ewart zaproponował umieszczenie ich w zróżnicowanej odległości od siebie – na tyle dużej, żeby zamiast wydawać dźwięk o jednej częstotliwości, wydawały trzy różne, ale za to trzy razy słabsze, o częstotliwościach, które się nie nakładają. Do tego zaprojektował trzy zróżnicowane kształty tych klocków: zamiast kwadratowych – wydłużone, ze ściętymi narożnikami. W ten sposób narodziła się nowoczesna (przynajmniej pod względem akustycznym) opona.

ułożenie klocków bieżnika na oponach Ewarta

Nie była jednak doskonała. Ewart był porządnym i precyzyjnym inżynierem, więc rozmieścił klocki bieżnika w powtarzających się grupach o zróżnicowanym kształcie i odstępach. Dlatego trzy częstotliwości nadal były słyszalne przy określonych prędkościach, właściwych dla każdego kształtu klocka bieżnika. Ale i ten problem pokonano – okazało się, że nie trzeba być aż tak porządnym. Klocki bieżnika umieszczone w przypadkowej kolejności nie wpływały w żaden sposób na parametry trakcyjne opony, za to znakomicie rozpraszały dźwięk.

Patent Ewarta na pierwszą cichą oponę

Powstał w ten sposób cały osobny dział inżynierii – nazywa się fachowo Pitch Sequence Engineering i zajmuje się optymalizacją kształtu bieżnika pod kątem akustyki. Akustyka ma jednak swoją przeciwwagę:

gdy drogowa opona ma zapewniać maksymalną przyczepność na suchej nawierzchni, tam trzeba stosować bieżniki o niewielkim urzeźbieniu i to w dodatku na bardzo szerokich oponach.

I stąd, kiedy zajrzymy do katalogu opon, zauważymy, że im bardziej przyczepna (czyli sportowa) opona, tym bardziej hałaśliwa. Pomagają w tym metki na oponach, które od niedawna zawierają również informacje o komforcie akustycznym. Na naklejce łatwo ją rozpoznać – to oznaczenie głośnika, które mieści się w zakresie od A (najcichsze opony) do C. Warto jeszcze zauważyć, że pozornie najcichsze rozwiązanie (czyli wspomniane wyścigowe „slicki”, które nie mają bieżnika) wcale takie nie jest. Wyścigowe opony wyją przy wyższych prędkościach.

Metka na oponach

Jak wybierać opony, żeby nie były głośne?

Nie każdy jednak wybiera opony wyłącznie pod kątem dźwięku – ale z drugiej strony chciałoby się podróżować w komforcie. Nie będziemy tutaj zajmować się trudnym i skomplikowanym technicznie tematem wygłuszania nadkoli ani rozwiązaniami elektronicznymi (Tak! Są takie! Najnowszy Range Rover ma w każdym nadkolu cztery mikrofony zbierające hałas opony, a system multimedialny emituje w środku falę odwrotną, co tak jak słuchawki z redukcją szumów kasuje hałas opon).

Są trzy kluczowe czynniki, które wpływają na hałas wytwarzany przez opony:

  • opony szerokie co do zasady są głośniejsze od węższych,
  • niepotrzebnie wysoki indeks nośności powoduje większy hałas,
  • zbyt wysoki indeks prędkości jak na możliwości jego wykorzystania powoduje zwiększenie hałasu.

Punkt pierwszy nie wymaga tłumaczenia. Drugi i trzeci odnoszą się do kombinacji konstrukcji i materiału opony. Indeks nośności wynika z liczby zastosowanych wzmocnień, które po pierwsze powodują, że opona jest sama w sobie cięższa, ale po drugie – pracują pod powierzchnią gumy i generują swój własny hałas. Szczególnie, kiedy są niedociążone. To częste zjawisko w dużych SUV-ach, które wyposażone są w opony typu XL (Extra Load), umożliwiające bezpieczną jazdę samochodem o masie takiej, jak napisano w dopuszczeniu do ruchu. Rzecz jednak w tym, że rzadko jeździ się w pełni naładowanym autem (nawet SUV-em), więc gdyby nie wymagania producentów samochodów, zupełnie spokojnie można by używać opon o mniejszym indeksie nośności. No i absolutnie nie ma sensu kupować opon z wyższym niż wyliczony przez producenta indeks nośności. I tak nie załadujemy legalnie do auta więcej, niż wynosi jego DMC.

Indeks prędkości z kolei wskazuje na materiał opony oraz delikatne modyfikacje rzeźby bieżnika w stosunku do modeli tej samej linii, ale o niższym indeksie prędkości. Taka opona musi być twardsza, bardziej odporna na wysoką temperaturę, a równocześnie zapewniać przyczepność – stąd komplikowanie bieżnika. Oczywiście ma to bezpośredni wpływ na zwiększenie hałasu. I znów – nie ma sensu kupować opon o indeksie do 240 km/h, skoro jest to prędkość nie do osiągnięcia przez większość popularnych samochodów, nie wspominając o przepisach. Indeks 210 wystarczy zasadniczo każdemu. Oczywiście wozy sportowe rządzą się swoimi prawami, ale nie po to kupujemy sportowe auto, żeby przejmować się hałasem, prawda?

Mam głośne opony, da się coś z tym zrobić?

Tak, nawet proste operacje, które możemy wykonać sami, pozwalają zmniejszyć hałas generowany przez opony. Przede wszystkim:

  • Ciśnienie. Prawidłowo, według wskazań producenta samochodu, napompowana opona hałasuje najmniej. Nie wspominając o tym, że jest bezpieczna.
  • Geometria zawieszenia. Opona, pracując nieoptymalnie geometrycznie, nie pracuje również w swoim najlepszym zakresie akustycznym. Ustawienie geometrii ma ogromne znacznie dla hałasu generowanego przez opony.

Czytaj także:

Opony letnie i zimowe: różnice, kiedy zmieniać, głębokość bieżnika (kompendium wiedzy)

Geometria zawieszenia po zimie – dlaczego warto ją wyregulować?

Jedź bezpiecznie ze sprawnym akumulatorem

Dokręcanie śrub kół – z jaką siłą dokręcać koła w samochodzie?

Czym jest zawór EGR i jak rozpoznać jego awarię?

Promocja na usługę wymiany klocków hamulcowych Febi – 40zł

Zużyte opony – jak się ich pozbyć?

Test opon letnich 2022 ADAC

Rotacja opon - dlaczego warto zamieniać opony miejscami?

Czujniki ciśnienia w oponach TPMS – jak to działa

Jakie są przyczyny twardego pedału hamulca?

Rekomendowane przez Motointegrator.com

Zobacz wszystkie poradniki

Masz problem z samochodem? Zarezerwuj wizytę w najbliższym warsztacie

Zobacz wszystkie warsztaty