Un approccio sperimentale integrato per l'analisi del rumore di rotolamento dello pneumatico

The external noise produced by a rolling tyre is connected to a complex set of generation mechanisms of the noise itself, both of a vibroacoustic and aeroacoustic nature. Although there are many research papers about the topic, the phenomenon is still far from being fully understood. The present work is part of a collaboration agreement between Pirelli Tyre S.p.A. and Politecnico di Milano, which has the purpose of understanding and quantifying the different noise generation mechanisms and identifying guidelines concerning tread pattern design and internal structure for the development of more silent tyres. The indoor acoustic characterization of two prototypes has been permormed through a series of experimental tests specially implemented, which includes acoustic mapping, computation of directivity indexes, estimation of sound power levels and far-field measurements through microphones. The activity has allowed a better understanding of the acting generation mechanisms and of the acoustic field evolution from the contact patch to the far-field, at different speed test. Besides, the two tyres have been tested at the outdoor test track of Vizzola Ticino by means of the homologation test required by the European Directive currently in force. The correlation between the measurements of indoor and outdoor tests has been investigated and it has been found promising.

Il rumore esterno prodotto dal rotolamento dello pneumatico è connesso a un complesso insieme di meccanismi di generazione del rumore stesso, di natura sia vibroacustica sia aeroacustica. Sebbene esista una cospicua letteratura scientifica sul tema, il fenomeno è ancora lontano dall’essere pienamente compreso. Il presente lavoro di tesi si inserisce in un contratto di collaborazione tra Pirelli Tyre S.p.A. e Politecnico di Milano, che ha lo scopo di comprendere e quantificare i differenti meccanismi di generazione del rumore e identificare linee guida riguardanti disegno battistrada e struttura interna per lo sviluppo di pneumatici silenziosi. In questa sede è stata eseguita la caratterizzazione acustica indoor di due coperture tramite una serie di prove sperimentali appositamente implementate, che comprende mappature acustiche, calcolo di indici di direttività, stima della potenza sonora e misure in far-field tramite microfoni. L'attività ha permesso una migliore comprensione dei meccanismi di generazione in atto e dell'evoluzione del campo acustico dalla zona in prossimità dell'impronta di contatto al far-field, al variare della velocità di prova. In parallelo, le due coperture sono state testate in outdoor presso la pista di prova di Vizzola Ticino tramite la prova omologativa richiesta dalla Direttiva Europea attualmente in vigore. È stata quindi analizzata la correlazione tra le misure indoor e outdoor, che è risultata molto promettente.