Externt och internt buller samt vibrationer vid körning på sinusräfflor

(1)

Anna Anund 2010-07-01 Harry Sörensen

Externt och internt buller samt vibrationer vid körning på sinus

räfflor

(2)

Innehållsförteckning

1 Bakgrund ...4 2 Syfte...4 3 Metod...4 3.1 Platser ...4 3.2 Genomförande ...7 4 Resultat ...7 4.1 Interna ljudnivåer...7 4.2 Externa ljudnivåer...8 4.3 Vibrationer...9 5 Sammanfattning...11

(3)

Förord

Arbetet som presenteras i detta pm har skett på uppdrag av Vägverket Region Väst. Kontakt person har varit Per-Ola Mattson.

Resultatet baseras på mätningar genomförda av Harry Sörensen och Håkan Wilhelmsson och jag vill framföra ett stort tack till er.

Anna Anund Maj, 2010-05-14

(4)

1 Bakgrund

Frästa räfflor används i allt större utsträckning. De har många goda egenskaper, men genererar externt buller. Vägverket arbetar med att ta fram en räffla som minimerar externt buller samtidigt som den ger internt buller och vibrationer i bilen. Ett sådant förslag är en räffla som är sinusformad.

2 Syfte

Utvärdera skillnaden i buller vid körning på sinusräffla jämfört med de konventionella1 räfflorna.

3 Metod

3.1 Platser

Mätningar har genomförts vid fyra olika platser varav tre har sinusräffla (se Figur 2 och Figur 3 och Figur 4) och en har konventionell fräst räffla. Sinus räfflorna har följande bredd:

Rv 77 20cm bred

Väg 250 30cm bred (1 räffla på varje sida om mitt linjen) Väg 845 30cm bred

För en ritning av sinusräfflan se Bilaga 1.

Den konventionella räfflan har ett centrum avstånd på (cc) på 60cm och ett djup på 1,0cm (se Figur 1). Vid platsen med konventionell räffla har mätningar skett dels ht 2009 och då på en mer sliten räffla, dels vt 2010 på den slitna räfflan men även på en relativt nyfräst räffla.

Figur 1 Mätplats Rimforsa, rv34 söder om Linköping Sliten (vänster bild) och nyfräst (höger bild)

1

(5)

Figur 2 Mätplats Rimbo, rv 77, startpunkt korsning 77/280 i Rimbo; slut ramp E18 vid Rösa

Figur 3 Mätplats Köping, väg 250 mellan Kungsör och Köping

(6)

Mätutrustning

Ljudnivåer har uppmätts med en mobil ljudnivåmätare, Brüel & Kj r Type 2209 (se Figur 5) och vibrationer med accelerometrar placerade på förarsätet (se Figur 6) och på höger stolskena under förarsätet (se Figur 6).

Figur 5 Mätutrustning för ljudnivå internt (vänster) och externt (höger)

(7)

3.2 Genomförande

Vid varje plats har mätningar skett av såväl intern som extern ljudnivå, samtidigt har mätningar gjorts av vibrationer. Vid varje plats har mätningar skett vid körning på räfflan samt vid enbart körning på plan asfalt, här kallat referensmätning. Externt buller har mätts för samtliga platser vid vägkant och 50 meter bort. Vid Köping 2009, Rimbo 2009 och Varberg 2010, samt Rimforsa 2010 har mätningar även gjorts 25 meter från vägen. Mätningarna har skett vid påkörning av räfflan med personbil (Volvo 850 med dubbfria vinterdäck, Nokian Hakkapeliitta R) i 70 km/h samt i 90 km/h. För samtliga sträckor har även en referensmätning gjorts där mätningar skett utan att hjulen har träffat räfflan. Vid mätningar på konventionell räffla har mätningar skett på en sedan länge sliten sektion (sliten räffla). Dessa mätningar skedde höst 2009 och våren 2010. Vidare gjordes mätningar där räfflan nyligen fräst, dessa gjorde våren 2010. Vid mätningen i Varberg skedde även mätningar av ett danskt team.

Mätningar i Varberg 2010 är därmed möjliga att jämföra med dessa.

4 Resultat

4.1 Interna ljudnivåer

I Tabell 1 och Figur 7 redovisas interna ljudnivåer. Den konventionella räfflan genererar de högsta ljudnivåerna vid körning i såväl 70 km/h som vid 90 km/h. Det finns även en skillnad mellan konventionell sliten räffla och konventionell nyfräst räffla.

Tabell 1 Interna ljudnivåer och ökning vid körning på räffla

Konventionell räffla 70 referens 70 räffla 90 referens 90 räffla

Rimforsa sliten (2009) 67 +8 67 +18 Rimforsa - sliten (2010) 66 +6 68 +17 Rimforsa nyfräst (2010) 67 +13 69 +16 Sinusräffla Rimbo (2009) 69 +1 69 +6 Kungsör (2009) 68 +3 68 +8 Varberg (2010) 67 +2 69 +5

Intern ljudnivå dB(A)

50 55 60 65 70 75 80 85 90

70 Räffla 70 Referens 90 Räffla 90 Referens

Rimforsa - sliten 2009 Rimforsa - sliten 2010 Rimf - nyfräst 2010 Varberg - 2010 Rimbo - 2009 Kungsör - 2009

(8)

4.2 Externa ljudnivåer

I Tabell 2, Figur 8 och Figur 9 redovisas externa ljudnivåer. Konventionell räffla genererar högsta externa nivåer vid såväl 70 kilometer i timmen som i 90 kilometer i timmen.

Skillnaderna är cirka 1 dB(A) vid vägkant vid 70 km/h och 4 dB(A) vid 90 km/h. Skillnaden mellan de två sträckorna med sinusräffla är 3 dB(A) vid 90 kilometer i timmen.

Tabell 2 Externa ljudivåer dB(A)

Externa ljudnivåer dB(A) vägkant

70 Räffla

70

Referens Ändring 90 Räffla

90 Referens Differens Rimforsa - sliten 2009 78 75 +3 85 78 +7 Rimforsa - sliten 2010 75 73 +2 82 77 +5 Rimforsa - nyfräst 2010 77 74 +3 85 77 +8 Varberg - 2010 75 74 +1 78 79 -1 Rimbo - 2009 77 75 +2 81 77 +4 Kungsör - 2009 76 73 +3 78 77 +1

Externa ljudnivåer dB(A) 25 m

70 Räffla

70

Referens Ändring 90 Räffla

90 Referens Ändring Rimforsa sliten 2009 Rimforsa sliten 2010 60 58 +2 69 67 +2 Rimforsa nyfräst 2010 63 62 +1 73 66 +7 Varberg - 2010 65 68 - 3 68 69 - 1 Rimbo - 2010 63 61 +2 66 65 +1 Kungsör - ht 2009 61 57 +4 63 61 +2

Extern ljudnivå dB(A) vägkant

50 55 60 65 70 75 80 85 90

Rimforsa - sliten 2009 Rimforsa - sliten 2010 Rimf - nyfräst 2010 Varberg - 2010 Rimbo - 2009 Kungsör - 2009

(9)

Extern ljudnivå dB(A) 25 m

50 55 60 65 70 75 80 85 90 70 Räffla 70 Referens 90 Räffla 90 Referens Rimforsa sliten 2009 Rimforsa sliten 2010 Rimforsa nyfräst 2010 Varberg - 2010 Rimbo - 2010 Kungsör - ht 2009

Figur 9 Extern ljudnivå, dB(A) 50 meter från vägkanten (Rimforsa sliten 2009 mättes ej 25 från vägens kant)

4.3 Vibrationer

Resultaten för vibrationsmätningar i säte och i chassi redovisas i Tabell 3 och i Figur 10 och Figur 10 Vibrationsmätning i Chassi

. Störst vibrationer i Chassi uppmättes vid körning i 70 km/h på konventionellt fräst räffla, speciellt vid nyfräst räffla. Även i 90 km/h timmen är vibrationerna i chassi störst för den konventionella räfflan. Skillnaderna mellan räfflorna tenderar dock att minska vid högre hastigheter. Vibrationer i säte är relativt lika.

Tabell 3 Vibrationsmätningar i säte och chassi , RMS2-värden [m/s2]

SäteZ m/s2

Rimforsa -2009 Rimforsa - 2010 Rimforsa nyfräst - 2010 Varberg - 2010 Rimbo - 2010 Kungsör - 2010

70 Räffla 0.28 0.29 0.37 0.24 0.32 0.36 70 Referens 0.26 0.19 0.27 0.22 0.26 0.33 90 Räffla 0.30 0.26 0.40 0.27 0.38 0.50 90 Referens 0.24 0.20 0.28 0.21 0.32 0.48

2

(10)

ChassiZ m/s2

70 Räffla 1.55 1.50 1.85 1.09 1.02 1.10 70 Referens 0.28 0.25 0.32 0.26 0.32 0.36 90 Räffla 0.71 0.54 0.74 0.37 0.49 0.61 90 Referens 0.28 0.26 0.36 0.26 0.36 0.52

Z-acc Chassi m/s2 RMS 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

Figur 10 Vibrationsmätning i Chassi

Z-acc Säte m/s2 RMS 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

(11)

5 Sammanfattning

Studien omfattar en jämförelse av ljudnivåer och vibrationer i fordon vid körning på två typer av räffelutformning, en konventionellt fräst räffla och en sinusformad räffla.

Mätningar av interna och externa ljudnivåer samt vibrationer i chassi och säte har skett vid körning på fyra sträckor; en sträcka med vanlig fräst räffla (konventionell), vid denna har dels en äldre räffla ingått, dels en nyfräst räffla. Vidare har tre sträckor med sinusformade räfflor ingått.

Resultaten visar följande:

Internt ljud ökning vid körning på räffla:

Vid 70 km/h ökar det interna bullret med 6 dB(A) för konventionell; 13 dB(A) för konventionell nyfräst och 1-3 dB(A) för sinusräfflan.

Vid 90 km/h ökar det interna bullret med 17 dB(A) för konventionell; 16 dB(A) för konventionell nyfräst och 4-6 dB(A) för sinusräfflan.

Externt ljud vid vägkant ökning vid körning på räffla:

Vid 70 km/h ökar det externa ljudet med 3 dB(A) för konventionell räffla och 2-3 dB(A) för sinusräfflan.

Vid 90 km/h ökar det externa ljudet med 7 dB(A) för konventionell räffla och 1-4 dB(A) för sinusräfflan.

Vibrationer i chassi ökning vid körning på räffla:

Vid 70 km/h ökar vibrationer i chassi med 1.27 m/s2 vid körning på konventionell räffla och 0.70-0.83 m/s2 för körning på sinusräffla.

Vid 90 km/h ökar vibrationer i chassi med 0.43 m/s2 vid körning på konventionell räffla och 0.11-0.13 m/s2 vid körning på sinusräffla.

Vibrationer i säte ökning vid körning på räffla:

Vid 70 km/h ökar vibrationer i säte med 0.02 m/s2 vid körning på konventionell räffla och 0.02-0.06 m/s2 för körning på sinusräffla.

Vid 90 km/h ökar vibrationer i säte med 0.06 m/s2 vid körning på konventionell räffla och 0.02-0.06 m/s2 vid körning på sinusräffla.

(12)