Müraisolatsiooni teooria
Peamiseks vahendiks autode müra isolatsiooni teostamisel on pigimattide paigaldamine. Selle tulemusena väheneb metallpindade vibratsioon ja vähenevad omakorda ka vibratsiooni poolt põhjustatud mürad.
Müraisolatsiooni teostamiseks mõeldud polümeersete (bitumenil põhinevate) materjalide hulk ja pakutav sortiment on lai. Töö ise on hästi tuttav kõigile autoaudioga tegelevatele firmadele.
Arvatakse, et siin pole midagi keerulist ja hea tulemuse saamiseks piisab, kui täita kõik tootja poolt esitatud minimaalsed nõuded. Osaliselt on see tõesti nii, vähemalt seni pole keegi, kes traditsioonilisi meetodeid kasutanud on, tulemuse üle kurtnud. Kuid tasub silmas pidada, et tootjapoolne soovitus on vaid skeem ja lihtsustatud mudel neile kes ise mõelda ei taha või ei oska ja eelistavad etteantud soovituste täpselt jälgimist.
Kui aga võtta vaevaks natukenegi süveneda pigimattide toimemehanismi, võib samade vahenditega saavutada palju paremaid tulemusi ja suuremat effekti.
Alljärgnevad soovitused ongi mõeldud paigaldajate silmaringi laiendamiseks ja näitamaks kuidas saavutada mimimaalsete jõupingutustega parimat võimalikku effekti.
Alustame terminoloogiast. Enamik paigaldajaid nimetab metallile liimitavate materjalide paigaldamist müraisolatsiooniks. Õigem oleks kasutada terminit mürasummutus, sest müraisolatsioon on oma olemuselt hoopis midagi muud. Müraisolatsiooni puhul on põhirõhk sõnal „isoleerima” – midagi millestki eraldama.
Mehaanikas nimetatakse müraisolatsiooniks vibreerivalt süsteemilt teisele, vibratsiooni poolt kaitstavale süsteemile, üleantavate dünaamiliste jõudude vähendamist.
Klassikaline näide: Automootori poolt tekitatud vibratsioon isoleeritakse auto kerest kummipadjakeste ja amortidega. Antud juhul pole tõepoolest tegu müra(vibratsiooni) summutamisega, vaid justnimelt müraisoleerimisega.
Mürasummutus see-eest on mehaanilise süsteemi vibratsioonienergia kadude sihikindel suurendamine, mis saavutatakse summutusmaterjalide kasutamise abil.
Niisiis mürasummutus. Sisuliselt muudetakse akustiline energia soojusenergiaks ja hajutatakse. See saab toimuda tänu summutusmati elastse pinna mehhaanilistele deformatsioonidele, mis toimuvad tänu füüsilis-mehhanilistele näitajatele. Eelkõige tihedus ja elastsus. Mürasummutuseks valitakse materjalid, millel on maksimaalsed sisemised kaod. Summutus omaduste kirjeldamiseks kasutataksegi Kadude Koefitsenti.
Summutusmatis toimuvad mehhanilisi deformatsioone võib vaadelda kui mati kokkupressimist ja laiaks venitamist.(Paljude meenub siinkohal kindlasti koolifüüsika ja eelkõige Hooki seadused). See ongi summutusmaterjalide, mida on kombeks jaotada just mehhanilise deformatsiooni liikide alusel, klassifitseerimise peamiseks aluseks.
Me ei hakka praegu pikemalt kirjeldama deformatsiooni eriliike. Lisame vaid, et autos kasuatavad matid on enamasti kombineeritud selliselt, et neis tekiks vähemalt kaks või rohkem erinavat liiki deformatsioonid.
Niisiis ainult bituumenist koosnev matt töötab mahulise deformatsiooni(kokkupressimine), kuid alumiiniumi või täiendava paksu polümeerse kilega kaetud materjali puhul lisandub venitamis deformatsioon. Erikihilised materjalid suudavad toime tulla kõigi deformatsiooni liikidega.
Mürasummutusmatid ja temperatuur – see on omaaette teema.
Valdav osa mürasummutusmatte on optimiseeritud töötama toatemperatuuril(20 kraadi Celsiust). Selle temperatuuri juures on mõõdetud ka kõik näitajad. Aga juba väike temperatuuri kõikumine ühes või teises suunas muudab neid parameetreid märkimisväärselt.
Kuid auto kasutamine ainult 20 kraadi juures pole kahjuks võimalik…
Materjalidel mis on kombineeritud kahest-kolmest iseloomult erinevast materjalist, on laiem töötemperatuuri vahemik. Koos eelpool mainitud viisil töötemperatuuri laiendamisega, suureneb ka kõige tähtsamat näitaja – kadude koefitsent. Kui nüüd katta auto metallpinnad sellise kombineeritud materialiga, siis muutub plekki kõla täiestu tuhmiks ja elutuks nagu leivapäts. Koputa palju tahad, ei mingit kõla. Seda just ongi autoaudio puhul tarvis, eriti veel kui kõlarid asuvad uste sees.
Kuid mati paksuse suurendamine suurendab paratamatult ka tema kaalu. Seepärast ei maksa erinevate kihtide paksusega üle pingutada. Tuleks võtta arvesse, et parem oleks kasutada neljast õhukesest, kuid erinevast materjalist, kui et kahest väga paksust materjalist koosnevat. koosnevat matti.
Võrdsete masside puhul on neljast erinevast materjalist koosnev matt märksa efektiivsem, kui kahest materjalist koosnev.
Tavalise sedaankerega auto puhul piisab kui kõik paneelid katta kahe kihi matiga. Esiuksed, rattakoopad ning tulemüür aga kolme kihiga. Kuid kolmeliitrise diiselmootoriga džiibi puhul on asjalood märksa keerulisemad . Võiks silmas pidada, et kogu mürasummutus kokku ei kaaluks rohkem kui 1/5 auto kandevõimest, sest lisaks mürasummutuselt peaksid siiski säilima ka auto funktsionaalsed omadused. Olgu see siis kott karuleid või lõbus seltskondJ
Selle üle, kui suure osa metallipinnast peaks katma mürasummutusmattidega, käivad siiamaani vaidlused. On täheldatud sellist seaduspära: kui katta 12% metallipinna keskmisest osast summutusmterjaliga, mille kadude koefitsent on 1 lähedal, siis võnkumiste amplituud väheneb 40%. Kuid kaetava pinna suurendamisel 2 korda(24%) kasvab efektiivsus täiendavalt ainult 15%. Kaetava pinna jätkuval suurendamisel väheneb efektiivsus veelgi. Nii jõuamegi järelduseni, et rohkem kui 65% metallipinna katmine, pole efektiivne. Kuid ei tasu unustada, et kahe-kolmekihiline mürasummutusmatt on ka suurepärane müraisolaator. Ehk siis ta ei lase mitte ainult akustilistel lainetel tekikkida, vaid ta ei lase ka väljaspoolt tuleval sõidu-, tänava-, ja muul müral autosse tungida. Selle tulemusena muutub autosalong märgatavalt vaiksemaks ja seeläbi paraneb sõidumugavus.
Seega kui teil on valida kahe variandi vahel: paks mürasummutusmati tükk metalli keskel või õhem mitmekihiline mürasummutusmatt, mis katab ühtlaselt kogu metallipinna, siis tasuks kindlasti eelistada viimast varianti. Mürasummutuse poolest on need variandid enamvähem võrdsed, kuid müraisolatsiooni poolest on teine variant märksa efektiivsem.