[논문]자동차 타이어 패턴 소음 예측에 따른 차량 Road Noise 실험적 평가

왕성준; 이근수; 김인동

자동차 타이어 패턴 소음 예측에 따른 차량 Road Noise 실험적 평가
An Experimental Evaluation for Vehicle Road Noise on the Pattern Noise Prediction 원문보기

왕성준 (한국지엠(주) 청라 기술연구소 Subsystem NVH 개발팀) , 이근수 (한국지엠(주) 청라 기술연구소 Subsystem NVH 개발팀) , 김인동 (한국지엠(주) 청라 기술연구소 Subsystem NVH 개발팀)

In this paper, This work demonstrates a experimental evaluation for vehicle road noise NVH performance from the component-level NVH measurements of Tire. The power unit noise from tire emitted by cars has been reduced. It has been found that tire noise dominates noise produced by the power train when vehicles are driven at high constant speed. Therefore tire pattern noise is affected by pattern and vehicle and transmission loss. Tire noise mechanism is generated by several mechanisms. The sound of tire can propagate either through the air or through the structure of vehicle. Pattern noise is the result of pressure variations through the air to the interior side of vehicle. Especially, smooth asphalt, the periodicity of tread design, groove depth is important factor, which have an influence on the reduction of tire pattern noise.

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문제 정의

본 논문에서는 트레드 강성, APEX 높이, Tread gauge, Belt Angle, Tread compound, Body Ply 변경에 따른 패턴 소음의 영향성을 보고자 한다.
본 시험에서는 타이어 패턴소음의 발생 원인규명과 그에 따른 저소음 패턴 개발에 관한 연구이다. 본 시험으로부터 타이어 패턴 노이즈 저감에 가장 효과적인 Tire Tread Center 의 Groove Depth에 의한 개선 영향을 파악할 수 있었다.

제안 방법

타이어 패턴 노이즈를 저감 시키기 위한 방안으로 Tire Tread Center Main Groove Depth 가 작을수록 Pattern Noise 성능이 우세함을 보이며 이는 타이어 트레드 블락의 횡강성을 증가시켜 블락들의 진동을 감소시켜 결국 패턴 노이즈를 감소 시킬 수 있었다. 또한 개발차량에도 Main Groove Depth 를 최적화하여 차량의 고속영역에서 패턴 노이즈를 저감하는 효과를 검증 및 차량 로드 노이즈 개발 시 적용하였다.
타이어 Center부 Main Groove Depth를 점차 줄여 나가면서 소음의 영향도를 파악하였으며 Groove Depth의 정도는 Table.1과 같다.
타이어 패턴 소음 측정결과의 신뢰도를 고려하여 Fig. 8 과 같은 부드러운 아스팔트 노면에서 시속 60, 80km/h 로 정속 주행시험 하였으며 마이크로폰의 위치를 운전자 오른쪽 귀 위치에 설치 하였다. 타이어 패턴소음은 마이크로폰에 의해 수집되고 기록된 소음의 신호는 주파수 분석기를 이용 분석하였다.
8 과 같은 부드러운 아스팔트 노면에서 시속 60, 80km/h 로 정속 주행시험 하였으며 마이크로폰의 위치를 운전자 오른쪽 귀 위치에 설치 하였다. 타이어 패턴소음은 마이크로폰에 의해 수집되고 기록된 소음의 신호는 주파수 분석기를 이용 분석하였다. Fig.

성능/효과

Main Groove 의 Depth 감소를 통해 Tread Block 의 횡강성을 증가시켜 Block 들의 진동을 감소시킴으로써 패턴 노이즈가 저감되는 효과를 확인할 수 있었다.
10은 차량에서 ICP Microphone으로 측정한 Tire Tread Groove Depth(2mm)를 줄인 타이어와 Tire Tread Groove Depth(8mm)의 타이어 패턴 노이즈 비교 결과이다. 무향실에서 보여진 결과와 실차 주행 결과와 유사한 성능을 나타내며 OA Level 및 Articulation Index의 개선 효과가 있었다.
본 시험에서는 타이어 패턴소음의 발생 원인규명과 그에 따른 저소음 패턴 개발에 관한 연구이다. 본 시험으로부터 타이어 패턴 노이즈 저감에 가장 효과적인 Tire Tread Center 의 Groove Depth에 의한 개선 영향을 파악할 수 있었다. 타이어 패턴 노이즈를 저감 시키기 위한 방안으로 Tire Tread Center Main Groove Depth 가 작을수록 Pattern Noise 성능이 우세함을 보이며 이는 타이어 트레드 블락의 횡강성을 증가시켜 블락들의 진동을 감소시켜 결국 패턴 노이즈를 감소 시킬 수 있었다.
본 시험으로부터 타이어 패턴 노이즈 저감에 가장 효과적인 Tire Tread Center 의 Groove Depth에 의한 개선 영향을 파악할 수 있었다. 타이어 패턴 노이즈를 저감 시키기 위한 방안으로 Tire Tread Center Main Groove Depth 가 작을수록 Pattern Noise 성능이 우세함을 보이며 이는 타이어 트레드 블락의 횡강성을 증가시켜 블락들의 진동을 감소시켜 결국 패턴 노이즈를 감소 시킬 수 있었다. 또한 개발차량에도 Main Groove Depth 를 최적화하여 차량의 고속영역에서 패턴 노이즈를 저감하는 효과를 검증 및 차량 로드 노이즈 개발 시 적용하였다.

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