GER - REMA Tip Top

Projekt „Leiser Straßenverkehr“
Reduzierung der Reifen- und Fahrbahngeräusche
Bundesanstalt für Straßenwesen
Dr.-Ing. Klaus-Peter Glaeser
LEISER
E IN
R E I F E NN -,
STRASSENVERKEHR
PROJEKT DER
F A H R Z E U GG- U N D
S T R A S S E N B A UU-
INDUSTRIE
LEITUNG:
FINANZIERUNG:
ZUSAMMENARBEIT:
BAST
BMBF/BMVBW
LEISER VERKEHR
PROJEKTPARTNER
PROJEKTGRUPPE
BAST
CLARIANT GMBH
CONTINENTAL AG
DEUTSCHE ASPHALT GMBH
E U R O V I A S E R V I C ES G M B H
FEDERAL MOGUL SOLLINGER HÜTTE GMBH
FORSCHUNGSINSTITUT DER ZEMENTINDUSTRIE
GEBRÜDER
VON
DER
WETTERN
GMBH
GÜTEGEMEINSCHAFT BETONSTRA SSEN EV
HEIDELRBERGER ZEMENT AG
MÜLLER BBM GMBH
STRABAG (SDT) AG
TU
HAMBURG
TU HANNOVER
V O L K S W A G E N AG
WIRTGEN GMBH
LEISER
LEISER
STRASSENVERKEHR
STRASSENVERKEHR
ZIELE
ENTWICKLUNG UND EPROBUNG VON
LEISEREN
REIFEN-FAHRBAHN-KOMBINATIONEN
METHODIK
OPTIMIEREN
DER
KOMPONENTEN
3/3
LEISE PKW-REIFEN FÜR FAHRBAHNDECKEN
SPLITT- MASTIX-ASPHALT
BETON MIT JUTETUCHTEXTUR
ERFORSCHEN DER THEORETISCHEN GRUNDLAGEN
5/5
PHYSIKALISCHES MODELL
STATISTISCHES
MODELL
STRUKTUR
REIFEN
Pkw-Reifen
FAHRZEUG
3/3
Radhaus
MESSAUFGABEN
BEWERTUNG
STRASSE
Asphalt-Bauweisen
STRASSE
Beton-Bauweisen
BRÜCKE
Fahrbahn-Übergänge
5/5
MODELLIERUNG
MESSVERFAHREN
Continental
Längsrillenreifen
Continental
SportContact
CH90
REIFEN UND RADHAUS
Continental
Glattreifen
NEUE
Continental
EcoContact CP
LEISE PKW-REIFEN
ENTWICKLUNG UND ERPROBUNG VON LÄRMTECHNISCH
OPTIMALEN KOMBINATIONEN:
REIFEN - SPLITT-MASTIX-DECKE UND
REIFEN - BETON-DECKE-MIT-JUTETUCHTEXTUR
OPTIMIERUNG DES MATERIALS, PROFILS, UNTERBAUS
RUNDERNEUERTE
Continental
Glattreifen
REIFEN
Continental
Continental
Continental
PARAMETERSTUDIE
ÜBER DIE LÄRMMINDERUNGSSportContact
EcoContact CP
LängsrillenPOTENZIALE BEI DERCH90
RUNDERNEUERUNG VON
reifen
GEBRAUCHTEN REIFEN
PKW-RADHAUS
ENTWICKLUNG, ERPROBUNG UND BAU
EINES ABGEKAPSELTEN PKW-RADHAUSES
STRASSE
ASPHA LT - BAUWEISEN
LEISERE DECKEN AUS
3/3
SMA
PARAMETERSTUDIE ÜBER ENTSTEHUNGSURSACHEN VON
MEGA-TEXTUR
GGF. OPTIMIERUNG DES EINBAU- UND VERDICHTUNGSVORGANGES
LEISERE DECKEN AUS
GA
BAU VON LÄRMTECHNISCH OPTIMIERTEN DECKEN AUS
GUSSASPHALT 0/??? = - 3 dB(A)
OPTIMIERUNG DES GRÖSSTKORNS, DES ZUSCHLAGS
UND DER ABSTREUTECHNIK
LEISERE DECKEN AUS
OPA
ENTWICKLUNG UND ERPROBUNG
EINER FÜR LKW LÄRMTECHNISCH OPTIMIERTEN DECKE
AUS OFFENPORIGEM ASPHALT
OPTIMIERUNG DER EINBAUDICKE UND DES AUFBAUS
STRASSE
BETON - BAUWEISEN
LEISERE
DICHTE
DECKEN
PARAMETERSTUDIE ÜBER ENTSTEHUNGSURSACHEN VON
MAKRO- UND MEGA-TEXTUR , GGF. OPTIMIERUNG DES
EINBAUS
ERHÖHUNG DER WIRKSAMKEIT UND STABILITÄT DER
TEXTUR; OPTIMIERUNG DES WASCHBETONS
LEISERE
DECKEN
AUS
OPB
ENTWICKLUNG UND ERPROBUNG EINER LÄRMTECHNISCH OPTIMIERTEN DECKE AUS OFFENPORIGEM
BETON DURCH MODIFIZIERUNG DER BETONREZEPTUR
ENTWICKLUNG DES EINBAUS AUF ERHÄRTETEM BETON
UND ASPHALT
BRÜCKE
LEISERE
FAHRBAHNÜBERGÄNGE
OPTIMIERUNG VON LAMELLEN-FAHRBAHNÜBERGÄNGEN
ENTWICKLUNG UND ERPROBUNG VON NEUEN, GLATTEN UND
DEHNFÄHIGEN FAHRBAHNÜBERGÄNGEN
MESSAUFGABEN
SCHWINGUNGSMESSUNGEN
TEXTURMESSUNGEN
AKUSTISCHE EIGENSCHAFTEN
GERÄUSCHMESSUNGEN
GRIFFIGKEITSMESSUNGEN
STRUKTUR
REIFEN
Pkw-Reifen
FAHRZEUG
3/3
Radhaus
MESSAUFGABEN
BEWERTUNG
STRASSE
Asphalt-Bauweise
STRASSE
Beton-Bauweise
BRÜCKE
Fahrbahn-Übergänge
5/5
MODELLIERUNG
MESSVERFAHREN
Finite-Elemente-Methode (Mechanik)
MParaO D E L L I E R Ua)b) N
G
Finite-Elemente-Methode
(Fluid-Mechanik)
meter
② 3D-Reifenmodell
a)
FEM
5/5
PHYSIKALISCHES
MODELLIERUNG DES MECHANISCHEN UND AKUSTISCHEN
④ Schwingungsmoden
VERHALTENS VON ROLLENDEN REIFEN AUF FAHRBAHN-
③ 3D-Kontakt-
OBERFLÄCHEN
MIT NUMERISCHEN VERFAHREN
des
Reifens
MODELL WIRD DER ENTWICKLUNG VON RUHIGEN, ANGE⑥ Schallent⑧ SchallausNEHMEN REIFEN UND FAHRBAHNOBERFLÄCHEN
DIENEN
modell
stehung
⑤ Volumenstrom
5/5
modell
Parameter
breitung
b)
Sder
T Luft
A T I S T I SFEM
CHES
1)
① 3D-Textur-
MODELL
MODELL
WEITERENTWICKLUNG „SPERENBERG-MODELL“
DURCH
⑦
SchallBERÜCKSICHTIGUNG VON KONTAKTKRÄFTEN
2)
UND AKUSTISCHER IMPEDANZ absorption
MODELL WIRD DER PROGNOSE VON MITTLEREN PKW1) Tp 3121: "Messverfahren der akustischen Impedanz"
VORBEIFAHRTPEGELN UND DER ENTWICKLUNG VON
2) Tp 3122: "Messverfahren des Strömungswiderstandes"
LEISEN FAHRBAHNOBERFLÄCHEN DIENEN
MESSVERFAHREN
AKUSTISCHE
5/5
IMPEDANZ
ENTWICKLUNG EINES MESSGERÄTES ZUR IN SITU
ERFASSUNG DER ABSORPTION (OFFENPORIGE DECKE)
ODER REFLEXION (DICHTE DECKE) EINER FAHRBAHN
DIE GEMESSENEN PARAMETER WERDEN ALS
EINGANGSGRÖSSEN FÜR DIE MODELLE VERWENDET
STRÖMUNGSWIDERSTAND
5/5
ENTWICKLUNG EINES MESSGERÄTES ZUR IN SITU
ERFASSUNG DER ABSORPTION UND DES EINFLUSSES
DER TEXTUR AUF DIE SCHALLENTSTEHUNG (OFFENPORIGE DECKE) EINER FAHRBAHN
DIE GEMESSENEN PARAMETER WERDEN ALS
EINGANGSGRÖSSEN FÜR DIE MODELLE VERWENDET
AUSGEWÄHLTE
TEILPROJEKTE
TEILPROJEKT RADHAUS
VW
Radhausschalen / erste Ergebnisse mit maximaler
Absorption
Rollen mit Passat B5
auf ISO-Fahrbahn
74
- 0,4
dB
72
dB(A) 70
- 0,5 dB
68
66
80 km/h
Serie
56 km/h
mit Faservlies im Radhaus
TEILPROJEKT RADHAUS VW
Radhausschalen / Prinzipversuche für Radhausabdeckungen
TEILPROJEKT RADHAUS VW
Aussengeräusch-Prüfstand links
76
75
74
73
Serie
Pegel dB(A)
A bdeckung
Schuh
72
maximale Absorpt ion
Linear (Serie)
71
Linear (Abdeckung)
Linear (Schuh)
70
Linear (maximale A bsorpt ion)
69
68
67
50
55
60
65
70
75
km/h
80
85
90
95
TEILPROJEKT RADHAUS VW
Pegeldifferenz durch Radhausmaßnahmen
1
Pegeldifferenz zur Serie
Serie
0
max Absorption
-1
Radhaus abgedeckt
" Schuh"
-2
-3
Linear (Radhaus
abgedeckt)
Linear (max Absorption)
-4
Linear (" Schuh" )
50
60
70
Geschwindigkeit
80
90
TEILPROJEKT
N E U R E I F E N (Continental)
Fahrbahngeräusche oder Reifengeräusche?
Nur durch den Kontakt des Reifens mit der Fahrbahn
entstehen Geräusche
=>Reifen-Fahrbahngeräusche
AUSGEWÄHLTE TEILPROJEKTE
Einflussparameter auf Reifen-Fahrbahngeräusche
Auswahl:
Betriebsbedingungen
Last und Fülldruck des Reifens
Geschwindigkeit
Reifen
Profil
Unterbau
Laufstreifenmischung
Bodendruckverteilung
Fahrbahn
Belag, Textur
Absorption
Farbe
Fahrzeug
Geometrie des Radhauses
Absorption im Radhaus und am Unterboden
Rad- und Radhausverkleidungen
Reifenoptimierung - Profil
steiler Rillenwinkel in breite umlaufende
Rillen
der Reifenmitte
6 Profilvarianten
schmale Querrillen
Entlüftungsrillen
Profil
Lamellen
Schulterblöcke
versetzt
Anzahl
Profilblöcke
Entkopplungsrille
Glattreifen
Weicheres
Reifenoptimierung - Fahrbahnbeläge
5 Fahrbahnbeläge (Testgelände Sperenberg)
Split Mastix Asphalt 08
Betondecke
Gußasphalt abgestreut 2/3 scharfes Korn
Offenporiger Asphalt (Twin lay)
ISO Conti
Grenzwerte der Reifengeräuschrichtlinie
4.8.2001
Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften
L 211/ 2 5
RICHTLINIE 2001/43/EG DES EUROPÄISCHEN
PARLAMENTES UND DES RATES
Reifen für Pkw (Klasse C1)
Grenzwerte in dB(A)
Reifenklasse
72 (*)
71 (*)
70
C1b
> 145 bis 165
73 (*)
72 (*)
71
C1c
> 165 bis 185
74 (*)
73 (*)
72
C1d
> 185 bis 215
75 (**)
74 (**)
74
C1e
> 215
76 (***)
75 (***)
75
(**)
(***)
1
()
2
()
B()
1
C1a
(*)
A
1
Nennbreite in mm
≤ 145
2
C( )( )
Die Grenzwerte in Spalte A gelten bis zum 30. Juni 2007;
Die Grenzwerte in Spalte B gelten ab dem 1. Juli 2007.
Die Grenzwerte in Spalte A gelten bis zum 30. Juni 2008:
Die Grenzwerte in Spalte B gelten ab dem 1. Juli 2008.
Die Grenzwerte in Spalte A gelten bis zum 30. Juni 2009:
Die Grenzwerte in Spalte B gelten ab dem 1. Juli 2009.
Nur als Hinweis dienende Zahlen. Die endgültigen Zahlen hängen ab vor der Änderung
der Richtlinie im Anschluss an den gemäß Artikel 3 Absatz 2 der Richtlinie 2001/43/EG
erforderlichen Bericht.
Die Grenzwerte in Spalte C werden sich aus der Änderung der Richtlinie im Anschluss
an den gemäß Artikel 3 Absatz 2 der Richtlinie 2001/43/EG erforderlichen Bericht
ergeben.
Bei verstärkten Reifen (oder Extra- Load- Reifen) werden die Grenzwerte um 1 dB(A) erhöht.
Bei Reifen der Verwendungsart „spezial“ werden die Grenzwerte um
2 dB(A) erhöht.
Geräusche runderneuerter Reifen
Testgelände Sperenberg
4,8 m über
Grund
1,2 m
über
Grund
Versuchsaufbau der RW TÜV Geräuschmessungen
1. Messreihe
Vorbeifahrt im Leerlauf
• 8 Fahrten pro Messreihe
• Geschwindigkeit
70 - 90 km/h
Mikrofon
• ISO-Belag AB 08
• Mikrofone (Höhe 1,2 m;
Abstand 7,5 m)
2. Messreihe
3. Messreihe
Prüfreifen
alte Karkasse
neue Karkasse
Slick
Ergebnisse runderneuerter PKW Reifen
76
Vergleich der Messungen :
Vergleich der Messungen :
75
74
alte Karkasse
und
Slick
vs.
alte Karkasse
und
neue Karkasse
neue Karkasse
und
Slick
vs.
neue Karkasse
und
alte Karkasse
73
72
71
70
69
Passat,
Passat,
Passat,
Conti ECO, Conti ECO, Good Year,
A, alte Kark B, alte Kark A, alte Kark
Passat,
Michelin
MXV, A,
alte Kark
Passat,
Michelin
MXV, B,
alte Kark
Passat,
Passat,
Passat,
Passat,
Passat,
Conti ECO, Conti ECO, Good Year, Good Year, Michelin
A, neue
B, neue
A, neue
B, neue
MXV, A,
Kark
Kark
Kark
Kark
neue Kark
Passat,
Michelin
XV, B,
neue Kark
Ergebnisse runderneuerter PKW Reifen
Geräuschemissionen runderneuerter Reifen
Reifengröße 175/70 R13
Versuchsfahrzeug VW Golf
76
75
Vorbeirollpegel [dB(A)]
74
73
72
71
70
69
Michelin XT1,
neue Kark, A
Michelin MXT,
alte Kark, A
Michelin XT1,
neue Kark, B
Good Year
GT70, alte
Kark, B
Good Year
GT2, alte
Kark, A
Michelin MXT,
alte Kark, B
Conti CT22,
alte Kark, A
Conti ECO,
neue Kark, A
Conti ECO,
neue Kark, B
Conti CT22,
alte Kark, B
Ergebnisse runderneuerter PKW Reifen
Einfluss der Gummimischung auf die Geräuschemission
76
Reifengröße 175/70 R13
Versuchsfahrzeug VW Golf
75
A & B = unterschiedliche Gummimischungen
74
73
Prüfreifen
fehlt
Prüfreifen
fehlt
72
71
70
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
69
Michelin Michelin
XT1,
XT1,
neue Kark neue Kark
Good
Good
Year
Year
GT2, alte GT2, alte
Kark
Kark
Good
Good
Year
Year
GT70,
GT70,
alte Kark alte Kark
Michelin Michelin
MXT, alte MXT, alte
Kark
Kark
Conti
Conti
CT22,
CT22,
alte Kark alte Kark
Conti
Conti
ECO,
ECO,
neue Kark neue Kark
Ergebnisse runderneuerter PKW Reifen
Einfluss des Reifenalters auf die Geräuschemission
76
75
Reifengröße 175/70 R13
Versuchsfahrzeug VW Golf
74
73
72
71
70
69
Michelin Michelin
MXT, A XT1, A
Good
Good
Year
Year
GT2, A GT70, A
Conti
Conti
CT22, A ECO, A
Good
Good
Year
Year
GT70, B GT2, B
Michelin Michelin
MXT, B XT1, B
Conti
Conti
CT22, B ECO, B
Vergleich mit Neureifen
Geräuschemissionen runderneuerter Reifen
Versuchsfahrzeug VW Passat
Reifengröße 195/65 R15
Versuchsstrecke ISO 10 844
76
75
74
73
72
71
70
69
Good Year Conti ECO Michelin Good Year Michelin Conti ECO Good Year Michelin Conti ECO Michelin Conti ECO
4
Orig, R 20;
ETG, A alte CP, A alte MXV 3A, A ETG, B MXV 3A, B CP, B alte
ETG, A MXV 3A, A CP, A neue MXV 3A, B CP, B neue Basisreifen
ISO
Kark
Kark
alte Kark neue Kark alte Kark
Kark
neue Kark neue Kark
Kark
neue Kark
Kark
Yoko, R
41.ISO
Mich, R 40,
ISO
Orig, R
1,ISO
Einfluss Gummimischung
Einfluss der Gummimischung auf die Geräuschemission
75
Reifengröße 195/65 R15
Versuchsfahrzeug VW Passat
74
A & B = unterschiedliche Gummimischungen
73
72
71
A
A
B
A
B
Michelin
MXV 3A,
alte Kark
Michelin
MXV 3A,
alte Kark
A
B
A
B
A
B
70
69
Good Year Good Year Conti ECO Conti ECO
ETG, alte ETG, alte
CP, alte
CP, alte
Kark
Kark
Kark
Kark
Good Year Good Year Michelin
Michelin Conti ECO Conti ECO
ETG, neue ETG, neue MXV 3A,
MXV 3A, CP, neue CP, neue
Kark
Kark
neue Kark neue Kark
Kark
Kark
Einfluss Reifenalter
Einfluss des Reifenalters auf die Geräuschemission
76
Reifengröße 195/65 R15
Versuchsfahrzeug VW Passat
75
74
73
72
71
70
69
Good
Year
ETG, A
Good
Year
ETG, A
Conti
Conti
ECO CP, ECO CP,
A
A
Michelin Michelin
MXV 3A, MXV 3A,
A
A
Good
Year
ETG, B
Good
Year
ETG, B
Michelin Michelin
MXV 3A, MXV 3A,
B
B
Conti
Conti
ECO CP, ECO CP,
B
B
Zusammenstellung aller Versuchsergebnisse
Geräuschemissionen unterschiedlicher Reifen
78
Straßenbelag
ISO 10 844
76
74
72
70
68
66
64
Reifenart: Slick
205/55 R16
Fz: VW Passat
Reifenart: 195/65 R15
runderneuert
Fz: VW Passat
Reifenart: 175/70 R13
runderneuert
Fz: VW Golf
Basisreifen
Passat
Reifenart: 205/55 R16, Techn. Profil, mit/ohne Lamellen
Reifenneukonstruktionen für "LEISTRA"
Fz: VW Passat
Weitere Versuchsplanung in „Leiser Straßenverkehr“
Geräuschemissionen runderneuerter LKW Reifen
Produktion: Fa. Ihle bis Ende 4/2003
•4 Reifengrößen
•3 Ausgangskarkassen
•2 Profile
Versuche: 5-6/2003
Bericht: 7/2003
LEISER
STRASSENVERKEHR
Danke für Ihre
Aufmerksamkeit
Dank an meine Kollegen:
Fr. Krieger, Fr. Weck, Fr. Sliwa, Hr. Ripke, Hr. Dr. Ullrich,
Hr.Bartolomaeus, Hr. Dr. Hemmert-Halswick von der BASt
Hr. Schmidt Continental AG
Hr. Ziehme Volkswagen AG
Hr. Bachurski und Hr. Steven RW TÜV
Hr. Drechsler BRV