汽車輪胎的花紋是通過怎樣的設計來降低噪音的？

01-06

下面的答案引用於我的另一個答案中的一部分

輪胎的胎紋是如何設計的？ - 謝中用的回答

輪胎花紋與輪胎噪音特性（長文警告，建議沒有深入研究興趣的同學大致看一遍就可以，喜歡研究的同學們可以多看看）

2.1 輪胎雜訊的產生原理

2.1.1 花紋塊撞地雜訊

輪胎行駛過程中，A點在接地之前速度是斜向下的，接地以後，產生接地印痕，速度水平，具體什麼的速度合成分解就不講了。放張圖就過去了。速度的改變是因為有力的作用。同樣的在B點也發生同樣的情況。撞擊力產生振動與雜訊。

2.1.2 花紋槽的泵浦雜訊

由於胎面橡膠是彈性體，因而在輪胎接觸地時，溝槽腔內空氣因體積減小而壓力增大，空氣被突然壓縮排出，形成類似噴射的雜訊，聲強度較大。而在輪胎接地後沿區輪胎離開地面時，溝槽腔體又恢復原狀，腔內空氣壓力變小，周圍空氣急速補充到腔體，被產生「撲」聲，聲強度較弱。腔中空氣被擠壓和月彭脹的泵浦效應，產生了花紋的雜訊

上面引用於一篇文獻，大家看一下。找個生活中相似的，就跟那種會叫的玩具娃娃，你捏它就會發出吱吱的聲音，然後鬆開它也能聽見那種進氣的聲音。

2.1.3 光面胎的隨機沙聲

光面胎很有意思啊，而且寬大的光面胎配合上輪輞帥氣的一逼。跟大家一開始想的不同，乾燥路面上光面胎的抓地力和操縱穩定性是高於有花紋的輪胎的。比如我們聽說過F1規定在輪胎上加幾條溝來限制過彎速度，保證比賽安全性。原理也可以在我的以前的回答中找到。在這裡就不安利給大家了。

在賽場的時候，當發動機的轟鳴聲響起，輪胎的雜訊就無所謂了，小巫見大巫。當發動機熄火以後，由人來推動賽車的時候，還是能聽到比較大的胎噪的。

由於光面胎不是絕對的光滑，而且路面上也存在著小沙粒和凹坑，在胎面和地面之間就會形成許多小空腔，其中的空腔被壓縮和膨脹時，就產生了不規則的沙沙聲，此即為隨機沙聲。對於有花紋的胎面，隨機沙聲能量很小，可以忽略不計。但是對於光面胎，隨機沙聲即是它的「花紋」雜訊。光面胎上的空腔大小是隨機的，與胎面相接觸的位置也是隨機的，而發聲原理與花紋塊和花紋溝腔體的發生原理相同。

另外還有喇叭筒效應和氣柱共鳴雜訊，有興趣的自己看一下，不具體講了。

2.2 低噪音輪胎的設計原理和設計原則

講設計原則之前先要講一下輪胎花紋的組成：

如圖所示，花紋將一組花紋塊稱為節距，節距並非一成不變的。事實上組成節距的花紋塊的尺寸設計也是有講究的。花紋塊之間的溝壑稱為花紋溝。

上面講了輪胎噪音的產生原理，涉及到花紋塊，花紋溝槽，花紋條的設計以及花紋節距排列等。下面直接給出輪胎花紋雜訊相關的設計準則：

1、 花紋塊的發聲與其面積有關，而與形狀無關。

2 、花紋溝槽的發聲與其長度、寬度和走向有關，與深度基本上無關。

3 、輪胎的節距比等參數應該採用不接近整數比的無理數比。

採用上面的設計準則設計之後，會通過相關的模擬系統進行發聲模擬，然後對結果進行對比分析，就可以得到低雜訊輪胎花紋的設計方案。

下面就是各部分的設計原則：

1.花紋塊設計原理

花紋塊的寬度比取無理數最好，素數比位於中間，倍數比最差。

2.花紋溝的設計

各花紋槽的寬度比為不接近整數比的無理數比最好。

3.花紋條數的選擇

輪胎花紋條數越多，輪胎花紋雜訊越小（但耐磨性、抓地力會相應下降）

4.節距的選擇

同花紋塊的設計原理一樣，節距比例取無理數最好，素數比位於中間，倍數比最差。

以上是大致的胎面花紋與雜訊之間的關係，以及降低雜訊的一些方向

不同意樓上們的答案重複的花紋塊我們成為節距通常一個規格的輪胎節距會分2種 3種或者更多的節距他們在順著輪胎行駛方向上的長度是不一樣的降噪是靠不同大小節距的隨機排列也就是在一定的基本要求下沒有規律的大小節距排列可以有效的降低噪音

至於通過花紋來降噪的話就是花紋越簡單噪音越低但是要考慮到性能所以設計花紋的時候噪音不是首要考慮對象

「靜音筋」技術，即整圈輪胎胎面中央靜音筋的橫截面溝槽寬度總是固定不變，從而使輪胎旋轉進入接地面時橡膠花塊的剛性趨於一致,花紋塊的振動幅度趨於均衡,噪音波趨於平穩,從而改善了噪音。

EVEN PEAK 均峰低噪技術，使聲音能量趨於平均地分散到較廣闊的頻率範圍內從而避免出現能量聚集在人耳易察覺的頻率波段內的現象。

1。花紋塊間距不同，從而使胎面噪音峰值分部在不同頻率。降低整體噪音水平。 2。阻擋空氣在花紋塊之間的縫隙流通，就是在花紋中加小凸。

現代人對輪胎的要求越來越高，既要抓地好，又要耐磨，滾阻要低，還要安靜舒適。所以原本為排水而生的胎紋也擔負了靜音的使命，而且噪音本來就是胎紋帶來的。目前降噪主要靠計算機通過聲學原理來模擬實驗，目前方法主要是1.變節距，打亂噪音頻率。2.溝壁做波紋。總之胎紋越細密，噪音越低。不對稱胎紋比單導向胎紋噪音要低。還有種方法是在輪胎裡面貼靜音條，不過這和胎紋沒關係了。

首先聲音是有兩種介質共鳴產生。簡單來說，花紋越小，越密集，噪音就越小。花紋越大，胎噪就越大。因為除了花紋與花紋之間，花紋與地面擠壓之間都會產生噪音。

輪胎設計裡面有個很重要的參數，我們叫海陸比指的是花紋塊面積與縱橫溝的比值。這個數字可以影響輪胎的噪音數值。

每個輪胎生產商都有自己不同的方法吧，上次去途虎上買輪胎，他們給我介紹了倍耐力的

輪胎有很多花紋設計都是減少噪音的，最明顯的就是肩部的大小塊設計，這樣的設計能有效的擾亂噪音的音頻，達到音頻的抵消左右。

當然有些品牌（例如Nokian Tyres 諾記輪胎）的溝槽內側有很多消音孔，這樣也能有效的擾亂空氣流向，達到減少噪音的效果。

還有一些就是膠料的柔軟，一般操控性好一點的輪胎，相對來說噪音比較低。

輪胎的花紋主要是用來防滑的，跟降低噪音關係不大。與輪胎的材質有一定的關係。

花紋盡量接地均勻可以減少雜訊，當然光胎雜訊是最少的。。。