Highway pass-by noise

Regolamenti per il rumore di transito – Rispetta i regolamenti indoor più recenti

Per evitare un eccessivo rumore del traffico in ambienti urbani, è necessario effettuare misurazioni del rumore in transito per essere sicuri di rispettare i regolamenti molto severi per la certificazione del rumore dei veicoli. Dal 29 dicembre 2018, è permesso procedere all’omologazione e alla dichiarazione di conformità della produzione di automobili, autobus e camion tramite la misurazione del rumore di transito indoor.

L’esposizione a un rumore del traffico eccessivo costituisce oggi una delle maggiori preoccupazioni per la salute per gli abitanti dei centri urbani e può portare a conseguenze quali mal di testa, disturbi del sonno, stress, pressione alta e un maggiore rischio di problemi cardiaci. È quindi indispensabile adottare delle contromisure sia per la sorgente sonora (veicoli) che per i mezzi di propagazione (ad esempio, barriere antirumore). 


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COSA IMPARERAI 

  1. Test di transito indoor in conformità a R51-03
  2. Attrezzatura per il test in conformità a R51-03
  3. Camera di prova e array di microfoni
  4. Software e array di microfoni
  5. Rumore pneumatici/strada e correzioni relative
  6. Rumore totale del veicolo

Per controllare le emissioni sonore del veicolo, i produttori dei veicoli devono misurare il rumore di transito in base ai regolamenti in vigore per garantire che le emissioni sonore dei veicoli non eccedano i limiti imposti per legge. I regolamenti sono coordinati dal Working Party on Noise and Tyres (gruppo di lavoro per rumore e pneumatici) della Commissione Economica per l’Europa delle Nazioni Unite (UNECE) per i suoi 56 stati membri in Europa, America del Nord e Asia, che adottano i regolamenti a livello locale, con alcuni Paesi che applicano limiti di rumorosità ancora più severi e procedure aggiuntive. 

I produttori di veicoli passeggeri, camion e autobus devono aderire al Regolamento 51 (categorie M e N), mentre i produttori di motocicli devono aderire al Regolamento 41 (categoria veicolo L3). I due regolamenti sono molto simili, ma ci sono alcune differenze a livello di calcolo. 

I test per l’omologazione (approvazione del tipo di veicolo) vengono normalmente effettuati su un tracciato di prova outdoor. Questo tipo di test viene definito test di transito sul posto (FPB). Per entrambi i regolamenti, il veicolo scende lungo la linea centrale (di riferimento) del tracciato, superando i microfoni posizionati su entrambi i lati a una distanza di 7,5 m dalla linea centrale. La posizione in cui il rumore è più forte viene registrata in base alle regole specificate nei regolamenti. Vengono eseguite diverse prove di velocità costante su strada (CRS) e prove con acceleratore completamente aperto (WOT) e i risultati vengono combinati in un valore unico – Lurbano, che deve essere compreso nei limiti indicati nel regolamento. Oltre all’omologazione, per poter continuare a commerciare i propri veicoli, i produttori devono eseguire la prova di conformità della produzione (CoP) a intervalli regolari prefissati, in accordo a quanto stabilito dai regolamenti. 

Test del rumore del veicolo su tracciato

I regolamenti R41 e R51 includono anche la procedura Additional Sound Emission Provisions (ASEP), ossia la valutazione dei requisiti preventivi relativi alle emissioni sonore. Questa procedura usa metodi di misura simili, ma con un insieme più ampio di condizioni di guida, per garantire che il rumore del veicolo non sia troppo diverso da quello prodotto dai più limitati metodi Lurbani. Certi tipi di veicolo devono rispondere a questi requisiti e devono essere certificati dai produttori.

Al momento la procedura ASEP è in fase di revisione sia per R51 che per R41. Il rilascio della nuova versione è previsto a breve. 

 

Test di transito indoor in conformità a R51-03

Per garantire che i veicoli passino l’omologazione finale, i motocicli e le automobili sono testati in fase di processo di sviluppo del veicolo su un banco dinamometrico in una camera semianecoica. In questo ambiente controllato, le misurazioni sono al riparo da condizioni meteorologiche mutevoli e dal rumore di sottofondo che si possono verificare in qualsiasi periodo dell’anno. Inoltre, con il veicolo fermo è più facile aggiungere strumentazione o misure di controllo acustico vicino al veicolo per investigarne le cause. 

Durante il processo di sviluppo, molti produttori combinano le misurazioni del rumore di transito indoor con la Source Path Contribution (SPC) per rilevare aree definite per eventuali modifiche di progettazione e per creare strategie di ottimizzazione per ridurre le emissioni delle sorgenti sonore e dei tracciati. Alcuni produttori applicano anche tecniche di identificazione delle sorgenti sonore, come le soluzioni di misura basate su array di microfoni che usano metodi di beamforming e olografia per localizzare la sorgente del rumore irradiato dal veicolo.

Test del rumore dei veicoli indoor

A partire dal 29 dicembre 2018, le misurazioni in transito indoor sono state introdotte per omologazione e CoP per i veicoli di categoria M e N (veicoli passeggeri, autobus e camion), come descritto nel Regolamento R51-03, emendamento 4. Queste procedure si basano sulla norma ISO 362-3:2016 che descrive come può essere eseguito un test di transito indoor. 

Anche se il test di transito indoor è ora permesso per l’omologazione dei veicoli di categoria M e N, l’autorità preposta per l’approvazione del tipo di veicolo può richiedere obbligatoriamente un test outdoor per verifica. L’opzione della richiesta di un test outdoor è applicabile per qualsiasi test specificato nel regolamento R51-03, inclusi i test CoP. Inoltre, il regolamento R41 non ammette ancora il test di transito indoor per omologazione e CoP dei motocicli L3.

Per essere sicuri che i test di transito indoor usati per omologazione e CoP siano paragonabili alle misurazioni outdoor, nella documentazione del servizio tecnico è necessario documentare quanto segue:

  1. Validazione della struttura, ad esempio, propagazione in campo aperto, movimentazione su banco e ad aria, livello del rumore di sottofondo, performance dinamica del banco, software.
  2. Procedure da applicare per il test indoor, ad esempio, l’impostazione del banco e del software, il carico e il vincolo, la movimentazione ad aria e la gestione della temperatura del veicolo.
  3. Dati sul livello sonoro a motore spento e degli pneumatici usati per il calcolo dei coefficienti di carico dinamometrici usati per determinare i risultati finali.
  4. Risultati dei test su degli esemplari rappresentativi della produzione del produttore per dimostrare che i test indoor offrono risultati comparabili con quelli dei test outdoor con un grado di precisione accettabile.  

 

Attrezzatura per il test in conformità a R51-03

Strumenti di prova

L’emendamento 4 al Regolamento R51-03 richiede che le attrezzature di prova rispondano ai seguenti requisiti:
pass-by brochure iconLE - SOLUZIONI DI HBK PER I TEST DI TRANSITO
Scarica la brochure per saperne di più

  1. Gli strumenti di prova devono avere la stessa (o maggiore) precisione delle attrezzature di misura outdoor.
  2. Le soluzioni indoor usano molti canali e una tecnica di elaborazione diversa, che dovrebbe poter fornire risultati comparabili a un fonometro di classe 1.  

 

Camera di prova e array di microfoni

La camera di prova deve rispondere ai seguenti requisiti:
  1. ISO 26101 per la validazione in campo aperto come descritto nella norma ISO 362-3
  2. La propagazione acustica indoor deve essere paragonabile alla propagazione acustica outdoor. Tutte le strutture utilizzate per la misurazione, sia indoor che outdoor, devono avere le stesse deviazioni. Le camere di prova che non sono lunghe abbastanza per coprire l’intera lunghezza della zona di prova, inclusi 20 m aggiuntivi per la valutazione del rumore del ritorno di fiamma, possono essere utilizzate solo a condizione che il livello massimo venga valutato con cautela per evitare di non considerare i valori di picco (ISO 362-3:2016, Allegato E). La lunghezza minore viene compensata curvando parte dell’array di microfoni situati intorno al retro del veicolo. L’altezza dei microfoni viene modificata per consentire l’estrapolazione dell’altezza richiesta di 1,2 m fino alla distanza di +20 m dalla linea BB 

Array di microfoni:
IMPOSTAZIONE DEL TEST DI TRANSITO INDOOR
Ecco le impostazioni di misura tipiche

  1. L’array di microfoni deve essere posizionato a 7,5 m dalla linea centrale; la distanza di 7,5 m è obbligatoria anche se può dare risultati comparabili a una distanza minore.
  2. Il test deve essere eseguito usando un array di microfoni su un solo lato e un array di microfoni su due lati.  

Microfoni allineati per il test del rumore

 

Software e array di microfoni

Il software per il rumore di transito indoor deve essere in grado di: 

  1. Combinare i dati temporali di ciascun microfono nell’array per simulare uno sweep virtuale dei microfoni che passano vicino al veicolo. Ciò simula il passaggio del veicolo da un singolo microfono e la valutazione dei livelli di pressione sonora come funzione della posizione sul tracciato.
  2. Simulazione delle posizioni equivalenti alla misurazione FPB. 

 

Rumore pneumatici/strada e correzioni relative

Il rumore degli pneumatici emesso dai cilindri del dinamometro non è molto realistico e non è quindi comparabile con il rumore degli pneumatici/della strada nelle misurazioni outdoor. Tutti i test indoor per omologazione e CoP devono seguire procedure specifiche per il rumore degli pneumatici/della strada chiamate Rumore Pneumatici/Strada Variante A. Solo la Variante A può essere utilizzata per omologazione e CoP; tale Variante è descritta nella norma ISO 362-3:2016 Allegato B. 

Questo metodo è una combinazione di test indoor (per il rumore del gruppo propulsore) e test outdoor (per il rumore di pneumatici/strada). Non è necessario ripetere le misurazioni del rumore di pneumatici/strada ogni volta che un veicolo viene testato. È possibile salvare i dati di più pneumatici in un database e utilizzare, per i test successivi, un set di dati corrispondente contenuto nel database. 

Per ridurre al minimo il rumore di pneumatici/cilindro in una struttura indoor si raccomanda di usare il più basso numero possibile di assi motore sul cilindro e pneumatici preferibilmente lisci o a bassa rumorosità. Per ridurre ulteriormente la contaminazione sonora del rumore del gruppo propulsore con il rumore degli pneumatici preveniente dal cilindro, è possibile posizionare barriere antirumore o altri sistemi di mascheramento del rumore intorno agli pneumatici durante la misurazione.  

Se il rumore del cilindro degli pneumatici residuo è inferiore a 10 dB al di sotto del massimo livello di pressione sonora ponderata A prodotto dal veicolo testato, il risultato viene corretto sottraendo energia dalle misurazioni indoor. Per ridurre al minimo questo effetto, si raccomanda di utilizzare pneumatici lisci e di mascherare il rumore degli stessi, a condizione che ciò non elimini anche i rumori del gruppo propulsore. In accordo alla norma ISO-362: 2016 B6, questa valutazione deve essere eseguita e documentata anche se sul cilindro si utilizzano pneumatici lisci. 

La valutazione del rumore pneumatici/strada è costituita da due procedure: 

  1. Valutazione del rumore di rotolamento libero.
  2. Valutazione del rumore pneumatici/strada inclusa l’influenza della coppia che deve essere derivata dal rumore di rotolamento libero usando un metodo di calcolo di influenza della coppia semplificato. 

Tutte le condizioni per la valutazione di rumore pneumatici/strada, rumore di rotolamento libero e influenza della coppia sono descritte nel dettaglio nella norma ISO 362-3:2016, Allegato B. 4.  

 

Rumore totale del veicolo

Il rumore totale del veicolo è la somma dell’energia del rumore pneumatici/strada delle misurazioni outdoor e del rumore del gruppo propulsore delle misurazioni indoor. Il calcolo viene eseguito per ogni singola corsa come descritto nella norma ISO 362-3.2016, paragrafo 10.2.4.  

Il veicolo deve essere soggetto alle stesse condizioni di funzionamento, con misurazione WOT e CRS, come descritto nel Regolamento 51-03 allegato 3 per FBB e rispettare gli stessi limiti di rumorosità per Lurbano dei test FPB.