Акустическое лобовое стекло что это такое


Что такое акустическое лобовое стекло

В современном автомобиле издавать шум могут только два устройства: клаксон и автомагнитола. Если ни одно из них не звучит, в салоне должны царить тишина и покой. Мало кто знает, что лобовое стекло вносит значительный вклад в передачу шумов не только от набегающего потока воздуха, но и от двигателя, и от шин автомобиля. Бороться с этим негативным эффектом призваны акустические лобовые стекла новой конструкции.

ТЕМА: Акустическое лобовое стекло

ПРИМЕР: Volkswagen Passat СС

Борьба с шумом — это практически всегда борьба с резонансом. Самый крупный резонатор — это кузов автомобиля. Но резонировать могут и пластиковые панели отделки, и детали подвески, и стекла. Если частота вибраций от источника звука совпадает с частотой собственных колебаний резонатора, звук многократно усиливается и распространяется по всему салону.

В автомобиле несколько основных источников шума. Первый — работающий двигатель. Эти звуковые колебания частотой от 20 до 200 Гц хорошо предсказуемы. Если кузов и салон автомобиля не резонируют в такт с мотором, а современные опоры двигателя надежно изолируют кузов от вибраций, двигателя почти не слышно.

В первую группу можно записать и трансмиссионные шумы. Это звук от взаимного соприкосновения зубцов шестерен в коробке передач и дифференциале, подшипников колесных ступиц. Этот гул за пару километров возвещает о приближении старого КамАЗа, однако для современного авто не характерен и может свидетельствовать лишь об износе и необходимости ремонта некоторых узлов.

После обновления Volkswagen Passat CC изменился не только внешне, но и внутренне. Инженеры применили улучшенные материалы звукоизоляции моторного отсека, дверей и багажника, а также днища и подкрылков. В качестве опции стали доступны лобовое и передние боковые стекла с улучшенными акустическими свойствами.

Второй инструмент шумового оркестра — шины. Их соприкосновение с дорогой создает широкополосный звуковой фон с основой в районе 200 Гц. Разнообразие дорожных покрытий и рисунков протектора делает его непредсказуемым и сильным противником, бороться с которым приходится с помощью специальных шумоизоляционных материалов в колесных арках ценой увеличения массы и стоимости автомобиля.

Наконец, на скоростях выше 80 км/ч сольную партию начинают играть аэродинамические шумы. Колебания давления воздуха, обусловленные как скоростью движения, так и завихрениями воздуха, образующимися за аэродинамически несовершенными элементами кузова, создают мощный широкополосный шум, варьирующийся от басовитого гула до высокочастотного свиста. Именно аэродинамический шум не позволяет водителю разговаривать с пассажиром, не повышая голоса.

График демонстрирует поглощение звуковых волн широкого диапазона тремя видами стекла. Зеленая линия отражает поведение 5-миллиметрового монолитного стекла, черная — 5-мм триплекса, а синяя — акустического триплекса из 2,1-мм стекол с 0,76-мм акустическим полимером. По горизонтальной оси — частота звука (Гц), по вертикальной — поглощение звука (дБ).

Хлоп в лоб

Лобовое стекло принимает на себя основную часть аэродинамического шума. Оно имеет большую площадь, установлено под большим углом атаки к набегающему потоку и непосредственно контактирует с салоном. Способность стекла поглощать звук определяется массой, жесткостью и демпфирующими свойствами. С массой и жесткостью все понятно: чем толще и инертнее стекло, тем меньше оно будет колебаться под действием набегающих воздушных волн. С демпфирующими свойствами у стекла все плохо — чтобы понять это, достаточно ударить по бокалу и послушать, как долго он звучит. Но главная негативная особенность стекла как материала — это резонансная частота в диапазоне 1500−5000 Гц. Этот диапазон отвечает за разборчивость человеческой речи — эту зону звукового спектра человеческий слух воспринимает наиболее внимательно, и именно такие шумы в наибольшей степени портят нам жизнь.

Раньше я думал, что модная нынче концепция «четырехдверного купе» — это неоправданная жертва комфортом в угоду спортивному стилю. Я ошибался. Жесткость пружин подвески у Passat CC на 15% меньше, чем у обычного Passat, поэтому в движении «купе» воспринимается мягче, плавнее, дороже. И это вовсе не означает, что CC управляется менее остро. Просто кузов с низким центром тяжести сам по себе меньше склонен к кренам, раскачке, нежелательной разгрузке управляемых колес. В результате за уменьшенную площадь остекления и тесноту на задних сиденьях (мужчина ростом выше среднего упрется головой в крышу) получаешь комфорт и ощущение качества, за которые Passat CC так и хочется поставить в один ряд с более дорогими бизнес-седанами Е-класса. Что касается уровня шума, автомобиль оставляет двоякое впечатление. Акустическое лобовое стекло свое дело делает — это заметно, прежде всего, по отстраненному восприятию скорости. Прицелившись в 80, очень легко случайно разогнаться свыше 120 км/ч — в салоне никакой разницы не ощущается, и это говорит о том, что с аэродинамическими шумами удалось справиться на отлично. Тишина в салоне сильно зависит от качества дорожного полотна, и если на ровном асфальте в машине абсолютно тихо, то даже слегка шершавое покрытие уже запускает внутрь изрядную порцию вредных децибел. Видимо, авто не помешала бы лучшая звукоизоляция колесных арок.

Увеличив толщину стекла, можно улучшить характеристики поглощения звука в районе низких частот. Однако утолщение практически не влияет на поглощение в заветном диапазоне от 1,5 до 5 кГц. Мало того, являясь важным элементом силовой структуры кузова, лобовое стекло способствует распространению не только аэродинамических шумов, но и шумов качения, точнее той их части, которая соответствует резонансной частоте стекла. А значит, найдя решение проблемы резонанса лобового стекла, можно повысить акустический комфорт водителя и пассажиров не только на высоких скоростях, но и на малом ходу.

Проездив пару дней по городу в непогоду, я, наконец, заметил: несмотря на мерзкую слякоть за окном, камера заднего вида на Passat CC всегда чистая. Я вышел из машины, чтобы посмотреть, где прячется камера, и не нашел. Заглянул даже под эмблему, которая по совместительству служит ручкой для открывания багажника, что очень удобно, и там не нашел. Камера выдала себя лишь при включении задней передачи: она действительно живет под эмблемой, но ее скрывает дополнительная крышка, чтобы при открытии багажника владелец не испачкал объектив пальцами. Такими заботливыми придумками Passat CC напичкан под завязку. Багажник можно открыть, махнув ногой под бампером; масштаб карты на навигационной системы переключается вращающейся рукояткой; входящие смски выводятся на дисплей маршрутного компьютера, чтобы водитель не отвлекался от дороги, и автомобиль может даже зачитать их вслух (хотя русский язык синтезатор речи пока не переваривает). Духу креативной рациональности, царящему в салоне, соответствуют и настройки робота DSG — небольшой 1,8-литровый двигатель отдает всю душу, но коробка исправно превращает его титанические усилия в плавный ход, приемистый разгон и 8 секунд до сотни. О нелегкой жизни мотора можно лишь догадываться по его высокооборотным восклицаниям при ускорениях: чтобы тихо и непринужденно тянуть большой седан на моменте, нужен мотор побольше.

Вот уже почти сто лет мы используем в качестве лобового стекла триплекс. В классическом варианте он представляет собой два стекла с прослойкой из прочного полимера (поливинилбутираль). Наиболее распространенные пропорции — стекла толщиной 2,3 мм и полимерная пленка 0,76 мм. В современных стеклах могут содержаться дополнительные слои в виде подогреваемой проволоки, УФ-фильтра или тонировочной пленки. В нашем случае важно то, что тонкая и жесткая полимерная пленка практически не изменяет резонансных свойств стекла.

Как объяснили нам специалисты компании Saflex, одного из крупнейших мировых производителей полимера для триплекса (40% автомобилей мира оснащены стеклами с прослойкой Saflex), побороть злополучный резонанс можно, применив полимерную прослойку с улучшенными демпфирующими свойствами. Химическую формулу такого полимера каждый производитель держит в секрете, так как сегодня к данному веществу предъявляются строжайшие и порой противоречивые требования. Его прочность определяется нормативами безопасности и должна сохраняться в широком диапазоне рабочих температур, от тропической жары до скандинавских холодов.

Согласно исследованию Saflex, лобовое стекло с использованием демпфирующего полимера на скоростях от 80 до 160 км/ч демонстрирует значительно лучшие показатели поглощения шума в диапазоне от 500 до 5500 Гц. При этом эффект резонанса сводится к минимуму.

Интересно, что более тонкие стекла демонстрируют наилучший результат при использовании акустического полимера, так как именно стекло дает нежелательный резонанс. Использование тонкого стекла вносит немалый вклад в экономию массы автомобиля, что, в свою очередь, сказывается на динамике, расходе топлива и вредных выбросах в атмосферу.

Статья «Нерезонный резонанс» опубликована в журнале «Популярная механика» (№5, Май 2013).

www.popmech.ru

подробнее

Акустическое автомобильное стекло в деталях

2014-11-11 10:27:43

Многие заводы выпускающие автомобильные стекла сегодня предлагают, наряду с другими специальными изделиями, акустические стекла, защищающие водителя и пассажиров от внешнего шума.

Изучая природу шума, инженеры пришли к выводу, что людей находящихся в салоне современного автомобиля действует шум разной природы от многочисленных источников. Наши слуховые органы раздражают разночастотные звуки, от низких до высоких, в пределах 20 — 1500 Гц:

В том числе, и для защиты от этого непрерывного потока звуков окружающих машину устанавливаются автомобильные стекла. Эффективность современных, высокотехнологичных и качественных стекол достаточно высока. Те, кто эксплуатировал советские автомобили ранних годов выпуска, имея возможность сравнивать, с полной уверенностью скажут, что практически все современные марки машин, особенно иностранные, очень хорошо защищают водителя от внешнего шума. И чем дороже модель, тем более защищенными чувствуют себя люди в ее салоне.

Однако производители стекол не успокаиваются, ищут все новые возможности для создания эффективного акустического барьера. Простые способы вроде увеличения толщины стекла, хороши до определенных границ. Это увеличивает вес конструкции, что в итоге бьет по карману владельца из-за повышенного расхода топлива и ухудшает экологическую обстановку по причине большего выброса углекислого газа в атмосферу.

Выход был найден с обнаружением особых акустических свойств у некоторых образцов полимерной пленки PVB, которая применяется при изготовлении триплекса. Именно эти свойства стали применять в корпорации AGC при изготовлении акустических лобовых стекол на автомобили. В России этим занимается подразделение этой корпорации, Борский стекольный завод. Готовое изделие маркируется буквой A. В некоторых источниках есть сведения о том, что другие производители применяют иную маркировку акустического стекла, например, изображение человеческого уха, а ФОРД утвердил символ «SoundScreen», которым будут маркироваться фордовские акустические стекла.

Испытания показывают, что при установке таких лобовых стекол происходит снижение уровня внешнего шума примерно на 2 — 10 децибел. На разных частотах по-разному. Наибольший эффект чувствуется на высоких частотах. Это как раз шум воздушного потока.

С целью создания большего комфорта в салоне автомобиля инженеры AGC разрабатывают и запускают в серийное производство модели боковых и задних акустических стекол. Эти изделия выполняют двойную роль. Они защищают водителя и пассажиров от излишнего шума, но в то же время улучшают безопасность из-за своей повышенной прочности и неразрушаемости на кусочки. Это стекла, выполненные по технологии триплекс. Акустическая пленка в них выполняет роль склеивающего промежуточного слоя.

Специализированные акустические стекла устанавливаются на дорогих моделях, таких как Лексус, Порше, БМВ, Ауди.

Каждый автовладелец должен понимать, что надежная шумоизоляция — это не забавная прихоть автопроизводителей, а борьба за здоровье людей. Ведь постоянное нахождение в области повышенного шума приводит не только к быстрой утомляемости, но и к различным заболеваниям в первую очередь нервного характера.

Назад в раздел Акустическое стекло

autopik-glass.ru

Акустическое лобовое стекло — бортжурнал Ford Explorer Sport Awesome 2013 года на DRIVE2

Эксплорер создан не для города. Нет, он проезжает в узких улицах центра, впритирку расходясь со встречными и припаркованными автомобилями, но истинную суть Форда можно познать только в дальних поездках, на трассе. И эти дальние поездки периодически приносят естественные неожиданности.

Сразу после покупки Форда ездил в Венгрию на Новый Год. По дороге неоднократно ловил лобовым и кузовом камни из под колес движущихся по трассе автомобилей (несколько сколов осталось на память). Еще удивлялся тогда, что за напасть – никогда столько камней в авто не попадало… хотя и понимал, что Форд шириной 2 метра и длиной 5 метров на это способен.

И вот, совсем недавно, в очередной поездке, Форд словил небольшой камушек в лобовое из под колеса попутного авто. Я еще в полёте этот камень краем глаза увидел, а в следующее мгновение уже наблюдал немалого размера скол на лобовом, прямиком на против своих глаз.

Ехал на мойку, и всю дорогу меня этот скол напрягал, фокусируя на себе взгляд. Мешал ехать, привлекал внимание (ну вы меня понимаете), и погружал в раздумья: менять лобовое или так ездить.

Пока стоял в очереди на мойку задался непростым вопросом: появится ли трещина на стекле, если слегка ударить по сколу кулаком? Нормальный, праздный вопрос…

Несильный удар, и скол превращается в трещину… А я радуюсь разрешившейся дилемме — теперь точно лобовое менять :)

Точкой отметил место прилёта камушка.

Созвонился со страховой, приехал в салон Форда и написал заявление по случаю страхового события. Один день салон согласовывал со страховой нюансы ремонта, после чего я ещё неделю наблюдал за ростом трещины как живого организма – она стремительно разрасталась на стекле по ночам. Утром всегда была больше своего вечернего состояния :)

Всё, что по горизонали — выросло за неделю.

В итоге за ночь стекло поменяли, трещина ушла, эмоции от увиденного заказ-наряда бесценны: стоимость лобового на Эксплорер 42 398 рублей. Прибавим сюда расходники, стекольный клей и работу и получаем общую стоимость замены стёклышка в 48 тысяч.

Удивили, не ожидал )

На стекле стоит логотип SoundScreen. Это акустическое лобовое стекло, которое Форд ставит на некоторые свои модели. В теории снижается шум с улицы, что достигается использованием акустического винила между слоями стекла.

Всем мира, берегите стёкла!

www.drive2.ru

Акустическое стекло

Акустическое стекло

2014-11-11 10:25:19

Одой из самых малоизвестных опций лобового стекла, которая тем не мене ощутимо увеличивает его стоимость, является наличие в стекле специального шумопоглащающего слоя. Такие стёкла изготавливают для определённых моделей автомобилей, и если для Вашей модели такое стекло не выпускается, можете его не искать.

Подробнее об акустических лобовых стёклах

Конечно, может возникнуть мысль о том, как может одна деталь, а именно лобовое стекло, уменьшить шум в автомобиле? В целом ,разумеется, одна деталь конечно не может. Другой вопрос в том, если в Вашем автомобиле используются шумоизоляционные материалы. Тогда акустический комфорт в салоне автомобиля складывается из совокупности составляющих. И неакустическое стекло сильно снизит пользу от шумоизоляции остальных узлов автомобиля. К тому же акустическое лобовое стекло лучше поглощает вибрации. Надо думать, что такие свойства в лучшую сторону отражаются на его прочности.

Если же стекло – единственная деталь, которая вносит вклад в создание тишины в салоне, то решение доплачивать или нет за данную опцию, должно полностью принадлежать Вам.

О лобовых стёклах

autopik-glass.ru


Смотрите также



 
 
 
Внимание!
Внимание!

Запомните в «лицо» этих негодяев! Они бьют стекла наших автомобилей!

i. Щебниус-обыкновениус

Имеет размер от одного до нескольких сантиметров. Неприятного вида. Валяется на обочинах дорог, вылетает из под колес, высыпается из кузовов «Камазов». Зверюга знатная.

ii. Гравиус-речниус

Такой же неприятный тип, с таким же характером как и Щебниуса-обыкновениуса. Вид имеет округлый, валяется там же. По численности больше чем Щебниус-обыкновениус.