Melu- ja tärinäsuojauksen tärkeimmät mittarit

Kohonnut melutaso ja ylimääräiset äänet autossa ovat käytännössä tärkeimpiä haittoja, jotka valitettavasti ovat yleisiä monissa kotimaisissa autoissa ja ulkomaisissa malleissa. Edullinen hinta ei aina mahdollista tarvittavaa mukavuutta, joten paras ratkaisu autoilijoille on käyttää erilaisia ääntä vaimentavia ja eristäviä materiaaleja.

Melusuojaus – kriittisestä hyväksyttävälle tasolle

Melutaustan voimakkuuden, sen vaikutuksen ihmiseen ja ympäristöön sekä suojauskeinojen tehokkuuden määrittämisellä on määrällinen ilmaisunsa. Melutason mittaamiseen ja arviointiin käytetään standardiyksikköä – desibeliä (dBA). Tämän asteikon käyttö voi hieman hämmentää tavallista käyttäjää ominaisuuden hahmottamisessa. Esimerkiksi kuiskauksen (40 dBA) ja suihkumoottorin (140 dBA) äänien vertailu näyttäisi ensi silmäyksellä edellyttävän paljon suurempaa eroa arvoissa. Tässä ei kuitenkaan ole mitään outoa, sillä kyseessä ei ole lineaarinen riippuvuus, vaan se kuvaa logaritmista kasvua äänen tason ja äänenpaineen muutoksissa.

Ajoneuvon moottorin toiminnasta, vuorovaikutuksesta tienpinnan kanssa sekä aerodynaamisista voimista syntyvän melun arvot on useimmissa maissa tarkasti säännelty. Teknologian kehittyessä ja parantuessa raja-arvoja tarkistetaan säännöllisesti (5–10 vuoden välein) tiukempaan suuntaan. Esimerkiksi 1900-luvun 70-luvulla Euroopan komission säännöt rajoittivat auton ulkoisen melutason 84 dBA:han. Viimeisten neljän vuosikymmenen aikana arvoa muutettiin useita kertoja ja sitä laskettiin 82, 80 ja 77 dBA:han. Nykyisin se on 74 dBA. Samaa, vaikkakin hieman pienemmässä mittakaavassa, voidaan sanoa kotimaisista ajoneuvotuotannon määräyksistä. Neuvostoliiton jälkeisellä alueella nykyiset säännöt asettavat äänikentän ylärajaksi 77 dBA.

Käytännössä useimmat tuotantolinjalta valmistuvat autot eivät kuitenkaan pysy määritellyissä rajoissa, vaan ylittävät (joskus huomattavasti) sallitut melutason raja-arvot. Tämä johtuu komponenttien puutteista, heikosta koneistustarkkuudesta sekä solmujen, mekanismien ja koneiden huonolaatuisesta kokoonpanosta. Näiden puutteiden poistamiseksi autoilijat joutuvat turvautumaan virityskeinoihin asentamalla autonsa «nelipyöräiselle suojatilleen» lisä- äänieristyksen ja tärinäsuojauksen. Tällaiset sarjat eivät ehkä poista liikkumisen äänisaatetta kokonaan, mutta vähentävät merkittävästi epämiellyttäviä tuntemuksia ja ihmiseen kohdistuvia haitallisia vaikutuksia. Tutkimukset osoittavat, että melua voidaan vähentää 2–5 dBA lähtötilanteesta riippuen.

Mekaanisten häviöiden kertoimen merkitys

Tärinäsuojauksen tärkein ominaisuus on mekaanisten häviöiden kerroin. Sen fysikaalinen merkitys on määrittää, kuinka paljon tärinä vaimenee kulkiessaan vaimentavan materiaalikerroksen läpi. Se määritellään suhteena: vaimennettu mekaanisten värähtelyjen energia suhteessa niiden kokonaisenergiaan. On selvää, että mitä suurempi tämä arvo on, sitä tehokkaampi tärinäeristys on. Ennen kaikkea siihen vaikuttaa valmistusmateriaali (sen koostumus, rakenne, fysikaalis-kemialliset ominaisuudet), ei niinkään eristekerroksen paksuus. Autojen lisävarustevalmistajat kokeilevat jatkuvasti erilaisia ainekoostumuksia ja teknologioita maksimaalisen KMP:n saavuttamiseksi, minkä seurauksena markkinoille ilmestyy vuosittain uusia tuotteita tärinän ja runkomelun syntymisen ehkäisyyn. Ratkaisevaa läpimurtoa tällä alalla ei kuitenkaan toistaiseksi ole nähty.

Asennuksessa tärinänvaimennusmateriaalien käytössä harrastajapiireissä tehdään usein virheitä, jotka estävät materiaalien ja rahan optimaalisen hyödyntämisen. Erityisesti suurimman osan koripinnan käsittely ei nosta tulosta merkittävästi, vaan tuo vain paljon vaivaa, ongelmia ja hankaluuksia. Kokemus osoittaa, että 50–70 %:n alueen liimaaminen ongelmakohdissa antaa saman vaikutuksen kuin kauttaaltaan tehty asennus. Monet auton omistajat uskovat, että useiden suojakerrosten asentaminen tuo kaksin- tai kolminkertaisen hyödyn, vaikka näin ei ole. Tämä periaate toimii vain yhdistettäessä eri tyyppisiä suojaratkaisuja, esimerkiksi tärinänvaimennusta ja äänieristystä. Siksi eristemateriaalien sarjojen hankinnan tulisi perustua järkevään käyttöön ja huomioida ensisijaisesti KMP.

Melunsuojausmateriaalien ominaisuudet

Akustisen kuormituksen torjuntaan tarkoitettujen tuotteiden yleisessä valikoimassa voidaan erottaa kaksi pääkategoriaa: eristävät ja vaimentavat ratkaisut. Ensimmäisten toiminta tähtää äänen «sulkemiseen» tiettyyn tilaan ja sen leviämisen estämiseen ulkoiseen ympäristöön. Esimerkkinä tästä voidaan mainita moottoritilan kapselointi. Vaimentavien materiaalien tehtävänä on vaimentaa ja hajottaa alkuperäinen äänipulssi, jolloin sen energia ja vaikutus melulähteen läheisyydessä oleviin kohteisiin pienenee.

Luotettava suoja ylimääräisiltä akustisilta värähtelyiltä määräytyy niiden taajuuden ja ympäristön hiukkasten amplitudiliikkeen mukaan, joten yleispätevän suojakeinon luominen kaikkia lähteitä vastaan on joko hankalaa tai resurssien kannalta tehotonta. Korkeataajuisia ääniä vastaan toimivat hyvin matalatiheyksiset ja ohuet tuotteet, kun taas matalan ja keskitason taajuusalueen melu vaatii rakenteeltaan jäsentyneempiä ja tiheämpiä materiaaleja. Äänenvaimennus perustuu huokoisen rakenteen omaavien aineiden ominaisuuksiin: ne ottavat vastaan akustisten aaltojen pääenergian, heijastavat ja hajottavat niitä toistuvasti rakenteensa sisällä. Tällaiset tuotteet ovat erityisen ajankohtaisia audio- ja multimedialaitteistoja asennettaessa. Niillä käsitellään kaiuttimien sijoitusalue, jotta laitteen reuna-alueiden ylimääräinen akustiikka poistuu ja paneelien resonointi ja rämiseminen vähenee.

Yhteenvetona korostamme, että vain järkevä viboakustisten ilmiöiden torjuntakeinojen käyttö mahdollistaa asetettujen tulosten saavuttamisen täysimääräisesti. Lisäksi tällainen lähestymistapa voi säästää merkittävän osan autoviritykseen varatusta budjetista. Ja jotta et erehdy valitussa tuotteessa, kannattaa hankkia se luotettavalta toimittajalta, esimerkiksi DD Tuning -autostereo- ja tuning-verkkokaupasta.