در سال 2009، اتحادیه اروپا (EU) دستورالعملی را در مورد نصب برچسب بر تایر ارائه کرد که در سال 2020 مورد بازنگری قرار گرفت. این سیستم برچسب گذاری شامل سه پارامتر کلیدی مربوط به عملکرد لاستیک است: چسبندگی تایر در شرایط مرطوب (ایمنی)، مقاومت غلتشی (مصرف انرژی) و صدا خارجی (تأثیر محیطی). این مولفه ها به عنوان اطلاعات مهم برای مشتریانی که به دنبال خرید لاستیک های جایگزین برای وسایل نقلیه خود هستند، محسوب می شود.

با این حال، اغلب اوقات دقت و قابلیت اطمینان اندازه گیری نویز به عنوان یک نگرانی عمده در این صنعت است. آزمایش‌های انجام ‌شده در مسیرهای مختلف استاندارد ISO، ناسازگاری‌های قابل‌توجهی را در سطوح نویز، با اختلاف 4 تا 5 دسی‌بل بین مسیرها نشان داده است. چنین اختلافاتی مستقیماً بر فرآیند برچسب گذاری تأثیر می گذارد و باعث عدم اطمینان می شود.

این مقاله نتایج اندازه‌گیری‌های نویز تایر انجام شده در تعداد محدودی از مسیرهای تست ISO را ارائه می‌کند و روشی را برای کاهش تنوع مسیر به مسیر پیشنهاد می‌کند. این مطالعه منحصراً بر روی تایرهای خودروهای سواری تمرکز دارد و با پرداختن به این تناقضات، هدف این تحقیق افزایش دقت و قابلیت اطمینان برچسب‌گذاری صدای تایر است که در نتیجه باعث می شود تصمیم‌گیری آگاهانه مصرف‌کننده تسهیل شده و پایداری زیست‌محیطی ارتقا یابد.

مقدمه

سر و صدای محیطی به عنوان یک آلاینده مهم در محیط زیست به شمار می رود، به طوری که صدای ترافیک جاده ای تقریباً 80 درصد از نویز محیطی را در بیشتر کشورهای اروپایی تشکیل می دهد. سازمان بهداشت جهانی سر و صدای ترافیک جاده‌ای را به‌عنوان یک خطر زیست‌محیطی اولیه برای سلامتی شناسایی کرده است.

استراتژی‌های مختلفی برای مبارزه با صدای ترافیک جاده‌ای وجود دارد که اقدامات کاهش منبع صدا مؤثرترین آنهاست. این اقدامات شامل استفاده از وسایل نقلیه کم سر و صدا، پیاده روها و لاستیک ها، در کنار طرح های مدیریت جریان ترافیک مانند کاهش سرعت و کنترل حجم ترافیک است.

این مقاله بر روی اجرای سیاست کاهش صدای تایر به عنوان روشی برای کاهش صدای ترافیک جاده ها تمرکز دارد. در حالی که سازندگان وسایل نقلیه معمولاً وسایل نقلیه جدید را به تایرهای OE مجهز می‌کنند، صاحبان وسایل نقلیه امکان انتخاب تایرهای جایگزین را بر اساس مشخصات فنی دارند.

طرح برچسب گذاری تایر اتحادیه اروپا که به طور برجسته روی لاستیک ها نمایش داده می شود یا از طریق وب سایت های اختصاصی قابل دسترسی است، به عنوان یک چارچوب راهنما برای مصرف کنندگان عمل می کند. انتخاب تایرهایی که دارای برچسب نویز کم هستند معمولاً به عنوان کلاس A طبقه بندی می شوند و نویدبخش بالاترین میزان کاهش نویز هستند. با این حال، ضروری است که چنین انتخاب هایی به کاهش ملموس در سر و صدای ترافیک جاده تبدیل شود.

یک نظرسنجی از مصرف کنندگان نهایی در سال 2016 که در کشورهای منتخب اروپایی انجام شد، عملکرد چسبندگی تایر در شرایط جاده خیس را به عنوان نگرانی اصلی برای مصرف کنندگان مورد تاکید قرار داده و به دنبال آن موضوع قیمت و مقاومت غلتشی به عنوان موضوعات مورد اهمیت دیگر قلمداد شده اند. صدای تایر از نظر اهمیت در رتبه چهارم قرار گرفته و نقش محوری مقادیر صدا در لیبل های تایر را در هدایت تصمیمات مصرف کننده برجسته کرده است. آخرین مورد مهم از نظر  شرکت کنندگان در این نظرسنجی، برند تایر بود.

اطمینان از همسویی بین مقادیر مندرج در برچسب‌ ها و عملکرد واقعی تایر بسیار مهم است و عدم تحقق وعده کاهش نویز در سناریوهای ترافیکی دنیای واقعی، کارایی سیستم برچسب‌گذاری را تضعیف می‌کند.

این مقاله چالش های ذاتی طرح برچسب زدن صدای تایر اتحادیه اروپا را روشن می کند و راه حل هایی را برای تقویت اثربخشی و اعتبار آن پیشنهاد می کند.

اهداف تحقیق

هدف اصلی تحقیق ارائه شده در این مقاله بررسی عملکرد نویز انتخابی از تایرهای خودروهای سواری با مقادیر برچسب نویز اتحادیه اروپا از 67 تا 74 دسی بل در مسیرهای مختلف تست ISO است و در آن نتایج اندازه گیری شده با مقادیر برچسب مقایسه می شوند. فرآیند برچسب زدن نویز بر اساس شرایط آزمایشگاهی مشخص شده در مقررات ECE سازمان ملل متحد شماره 117 است که استفاده از سطح جاده استاندارد شده ISO 10844 را در هنگام تایید نوع تایرها الزامی می کند.

برچسب زدن صدای لاستیک ها

برای افزایش آگاهی عمومی و درک عملکرد لاستیک خودرو، اتحادیه اروپا دستورالعمل برچسب گذاری تایر (EC) 1222/2009 را در سال 2009 معرفی کرد که از اول نوامبر 2012 لازم الاجرا شد.

روش شناسی

چندین روش استاندارد برای اندازه‌گیری صدای لاستیک/جاده وجود دارد، مانند رایج‌ترین روش در فرمول عبور آماری اروپا (SPB) یا (CPX). با این حال، توجه به این نکته مهم است که این روش‌ها در درجه اول برای مشخص کردن میزان تأثیر سطح جاده بر سر و صدای ترافیک جاده هستند.

روش اندازه گیری مورد استفاده برای تعیین مقدار برچسب صدای لاستیک در مقررات ECE سازمان ملل متحد شماره 117 که بعداً به اختصار R117 نامیده شد، تصریح شده است.

تحقیقات قبلی

هنگامی که سطح تست ISO 10844 در اوایل دهه 1990 توسعه یافت و به استاندارد تبدیل شد، پیش‌بینی می‌شد که تغییر در اندازه‌گیری‌های نویز در حین ارزیابی‌های عبور وسایل نقلیه در نقاط مختلف آزمایش بین 6 دسی بل تا 3 دسی بل متغیر است. با این حال، در طی 15 سال گذشته، چندین آزمایش RRT (Round-Robin)انجام شده در مسیرهای مختلف تست ISO، تغییرات مسیر به مسیر را به طور مداوم غیرقابل قبول نشان داده اند.

تست خودرو، لاستیک ها و شرایط تست

در طول سال‌های 2021 و 2022، یک سری از اندازه‌گیری‌های Round-Robin بر روی چهار مسیر تست ISO و دو سطح جاده معمولی در نروژ و همچنین در پنج سطح جاده‌ای معمولی در لهستان، با استفاده از روش عبور کنترل‌شده (CPB) انجام شد. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های نویز با استفاده از روش (CPX) در مکان‌های فوق، همراه با دو سطح جاده معمولی اضافی در لهستان در سال 2023 انجام شد.

نتایج عبور کنترل شده

به دلیل شرایط نامساعد جوی، به ویژه بارندگی، همه آزمایش‌های برنامه‌ریزی‌شده در هر چهار مسیر تست ISO انجام نشد. مقادیر سطح نویز اندازه گیری شده، به دنبال روشی که در117 Reg تعریف شده نتایج جالبی دارد. برچسب‌گذاری نویز لاستیک‌ها به وضوح تحت تأثیر مسیر تست ISO استفاده شده در روش ذکر شده در Reg. 117 است. در تست Round-Robin که توسط VDA در سال 2016 انجام شد، تغییرات مسیر به مسیر برای تایرها مورد آزمایش بین 1.6 تا 3.2 دسی بل، بسته به لاستیک، به استثنای لاستیک SRTT16، متغیر بود. اندازه گیری های انجام شده بر روی چهار مسیر تست ISO در پروژه ELANORE از این تنوع پشتیبانی می کند. اختلاف بین مسیرهای آزمایشی از 1.2 تا 2.0 دسی بل، متغیر بود.

معرفی روشی برای کاهش تغییرات مسیر به مسیر

کاهش تنوع بین مسیرهای آزمایشی برای بهبود دقت کلی روش آزمایشی که در Reg117 مشخص شده بسیار مهم است. به ویژه از آنجایی که این روش برای اهداف برچسب گذاری نویز استفاده می شود. طبق محاسبات صنعت تایر، تغییرات مسیر به مسیر بیش از 80 درصد از کل عدم قطعیت مربوط به آزمایش را بر اساس Reg117 تشکیل می دهد.

نتیجه گیری

بر اساس تجربه به‌دست‌آمده از پروژه ELANORE و از جمله برخی از توصیه‌های پروژه STEER، می‌توان در رابطه با بهبود رویه برچسب‌گذاری تایر و کاهش عدم قطعیت روند فعلی برچسب گذاری چنین نتیجه گرفت که این امر به طور قابل توجهی تحت تأثیر مسیر آزمایش و انتخاب لاستیک های آزمایش شده است. این امر نیاز به بهبود را، هم از نظر مسیر آزمایشی و هم از نظر خود تایر نشان می‌دهد.

نویسندگان: 

Piotr Mioduszewski

Maciej Hałucha

Janusz Bohatkiewicz

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003682X24004663