人們都期望生活在沒有噪聲干擾的環境中,但完全沒有噪聲是不可能的,因此,把聲級較高的噪聲盡量降低到不影響人們工作、學習和睡眠的程度,就需要進行一系列噪聲管理。與大氣污染和水污染相比,聲污染的影響范圍雖然有一定局限性,但發生頻率相對較高,尤其是交通運輸噪聲中的公路噪聲,幾乎會不分區域、不分時間地對周圍環境產生聲污染。
公路噪聲是機動車行駛時由車輛本身以及輪胎與路面相互作用產生的,主要由發動機噪聲和輪胎噪聲組成。當機動車低速行駛時,公路噪聲以發動機噪聲為主;當機動車的行駛時速大于50千米時,輪胎噪聲就上升為主要噪聲。
輪胎噪聲分為胎噪和路噪。胎噪是車輛在高速行駛時,輪胎與路面摩擦所產生的噪聲。胎噪的大小通常由輪胎花紋、輪胎軟硬度和車輛行駛速度這三個因素決定。
先來說說輪胎花紋和胎噪的關系。輪胎花紋即輪胎胎面上各種縱向、橫向的溝槽。方向不同的花紋看著亂,實則分工明確。
輪胎的縱向花紋是指按照輪胎圓周排列的花紋,一條輪胎上通常有一條至數條縱向花紋。縱向花紋和輪胎圓周的方向一致,可以減少車輛行使時產生的雜亂振動,胎噪也會小一些。縱向花紋主要承擔排水功能,助力輪胎散熱,但因為其抓地力不強,所以數量過多的話,會讓輪胎與路面的接觸面積變小,導致車輛的制動性和穩定性變差。而且,在同等負荷的情況下,縱向花紋越多,越容易導致輪胎開裂。
橫向花紋是指胎面上橫向連續排列的花紋,它會增加輪胎與地面的摩擦力,保障車輛獲得良好的操控性和制動效果,不過因此產生的胎噪也要大很多。和縱向花紋相比,橫向花紋的排水能力雖然不足,但有著較好的抓地力。
也就是說,單從輪胎花紋對胎噪的影響角度講,車輛行駛時,由于縱向花紋產生的空氣流動和車輛產生的氣流方向基本一致,所以胎噪小;由于橫向花紋產生的空氣流動和車輛產生的氣流方向相反,兩者互為干擾,所以胎噪大。當然,除了方向,輪胎花紋的大小、寬窄等也會對胎噪產生一定影響,選購輪胎時最好咨詢相關專業人士。
再來說說輪胎軟硬度和胎噪的關系。這個很好理解,輪胎硬,胎噪大;輪胎軟,胎噪小。不過,雖然軟質輪胎產生的胎噪較小,但太軟的輪胎不僅會導致輪胎與地面的摩擦力增大,加大車輛油耗,還會加劇輪胎磨損,讓車輛更容易出現顛簸和震動,降低車輛的穩定性和舒適性。更嚴重的是,太軟的輪胎會使車輛出現打滑、制動距離加長等安全隱患。
至于車速和胎噪,它們基本呈正比關系,即車速快,空氣流動快,胎噪大;車速慢,空氣流動慢,胎噪小。
除了輪胎花紋、輪胎軟硬度和車輛行駛速度,還有一些原因會導致胎噪較大。比如,胎壓過高時,輪胎會變硬,胎噪會增大;輪胎縫隙中有石子和其他雜質時,也會產生額外的噪聲;等等。如果排除各種原因,胎噪還是很大,車主可以更換靜音性能更好的輪胎。
輪胎和路面互相作用會產生噪聲,這些噪聲經路面結構吸收后仍剩余的噪聲被稱為路噪。
路面結構和路面材質的不同會影響路噪的大小。以瀝青路為例,瀝青路是瀝青、集料、礦粉、纖維和其他添加劑混合后,經過攤鋪、壓實所形成的路面,具有一定的抗滑性和柔韌性。瀝青路面降噪能力的大小主要由兩個因素決定:路面空隙、路面材質與彈性。比如,多孔瀝青路面具有良好的紋理與較大的空隙,能很好地吸收車輛經過時形成的噪聲,這些空隙還能把噪聲分散出去,因此總體產生的路噪較小。
再比如混凝土路面,它是以混凝土為主材料,混以石子、沙礫鋪成的,也叫水泥路面。如果石子、砂礫結合得過于緊密,路面就像一塊硬板,車輛通過時產生的噪聲就不能很好地被吸收或分散,噪聲就會顯得特別大。另外,為了解決溫差造成路面因熱脹冷縮而斷裂的問題,混凝土路面往往每隔一段距離就有一條縫隙,這些縫隙也會讓行駛的車輛產生噪聲。所以,相比瀝青路面,混凝土路面產生的噪聲確實較大。當然,如果瀝青質量好、彈性強,就能像海綿一樣起到減震、降噪的效果。不過,這種瀝青路面往往有一定的黏性,司機會覺得阻力較大。
近些年,為了更好地降噪,我國高速公路和城市較寬路段一般使用多孔瀝青路面,其內部有大量的空隙,雨水不易積留在道路表面,可以提高雨天行車安全。而且,大空隙的結構也對噪聲有更好的吸收作用,能更有效地降噪。
道路的曲直也會影響路噪的大小。當行駛在蜿蜒曲折的道路上時,車輛需要經常拐彎,兩側輪胎會給路面造成不同的壓力,因此產生的路噪會比行駛在筆直道路上的大一些。另外,如果路面高低反差很大,在頻繁上下坡時,司機因為需要更多地使用剎車和油門,也會讓車輛產生較大的路噪。
不管是胎噪還是路噪,都會污染我們的生活環境。這些噪聲可能對附近人群造成神經衰弱、聽力受損、失眠等影響。除了車輛本身,人們還可以通過采取技術措施、管理措施和規劃措施防治噪聲。比如,可以通過改善路面的結構和材料,使路面有良好的降噪效果;還可以通過控制交通干線與建筑物之間的距離、設置防噪聲屏障、建造防噪聲綠化帶等減少公路噪聲對居民生活的影響。
【責任編輯】諶 燕