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Giovedì 04 novembre 2021

Pneumatici e rumore


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Indagine sul rumore interno alla cavità dello pneumatico prodotto su pavimentazioni a bassa emissione

Il rumore derivante dal traffico stradale (Road Traffic Noise – RTN) rappresenta una delle maggiori cause di fastidio per la popolazione che vive in prossimità delle strade sia in ambiente urbano che extraurbano.

Alti livelli di RTN sono strettamente collegati con i disturbi del sonno, con malattie cardiovascolari, ipertensione ed infarto. I disturbi da rumore hanno ripercussioni anche sui processi di apprendimento dei ragazzi, comparati con quelli che invece abitano in aree silenziose. Inoltre, il rumore derivante dal traffico ha un impatto significativo sul livello di qualità della vita per le popolazioni che vivono vicino a strade ed arterie di comunicazione.

Il rumore derivante dal traffico sorge da un insieme di diverse fonti/cause, come il rumore derivante dal motopropulsore, quello causato dalle turbolenze aerodinamiche ed il rumore derivante dall’azione di rotolamento tra pneumatico e la pavimentazione stradale.
Per i passeggeri dei veicoli, quest’ultima fonte, risulta essere quella prevalentemente avvertibile a partire dalla velocità superiori ai 30 km/h, mentre per i veicoli pesanti il rumore derivante dal propulsore diventa rilevante a velocità superiori ai 75 km/h.

Al fine di ridurre l’inquinamento acustico derivante da infrastrutture stradali l’Unione Europea ha sviluppato una serie di linee guida riassunte nel Green Public Procurement (GPP) pubblicato nel 2008 ed aggiornato nel 2016. Nel documento si esortano le Pubbliche Amministrazioni a ricercare gli strumenti necessari per ridurre l’impatto ambientale di beni e sevizi lungo tutto il loro ciclo di vita/uso. Il GPP fornisce delle indicazioni sulle modalità di costruzione e di manutenzione delle superfici stradali in particolare imposta le linee guida per lo sviluppo ed il monitoraggio delle superfici stradali a basso impatto acustico.

Ad oggi i criteri di misurazione previsti dal GPP per il rumore da rotolamento riguardano il metodo CPX (Close Proximity Index). Uno dei maggiori vantaggi del metodo CPX per il monitoraggio delle prestazioni acustiche delle superfici stradali è l’uso di due o più microfoni posti vicino a uno pneumatico di riferimento montato su un veicolo strumentato, allo scopo di misurare i livelli di emissione sonora che derivano dall’interazione tra lo pneumatico e la pavimentazione. Mentre il metodo di misurazione e monitoraggio CPX rileva il rumore generato in prossimità dell’area di contatto tra lo pneumatico e la pavimentazione, di recente è stata implementata una metodologia innovativa che misura il campo di pressione sonora all’interno dello pneumatico (Tyre Cavity Noise). Tale metodologia è nota come metodo del microfono nella cavità dello pneumatico - TCM (Tyre Cavity Microphone) e offre, pertanto, una prospettiva diversa dell’emissione acustica, analizzando superfici stradali diverse sviluppando nuovi indicatori.

Pneumatico toroidale

L’uso del TCM può rappresentare un’innovazione nelle rilevazioni delle prestazioni acustiche delle superfici stradali, poiché mentre il rumore misurato con metodo CPX è il risultato di una combinazione di due tipologie di sorgenti principali, una aereodinamica, e una vibrodinamica, il rumore interno alla cavità dello pneumatico ha come sorgente soltanto le vibrazioni della carcassa dello pneumatico. La misura di TCN, inoltre, risulta molto meno invasiva rispetto alla metodologia CPX in quanto non vengono applicati strumenti che sporgono dalla sagoma del veicolo, poiché il microfono utilizzato è posto all’interno della cavità dello pneumatico stesso.

Lo studio in oggetto è stato condotto utilizzando misure effettuate sia con metodologia TCM che CPX per eseguire le rilevazioni su 24 differenti tipi di superfici stradali con tessitura stradale nota, misurata con un profilometro laser. L’analisi è stata condotta utilizzando bande in terzi di ottava, capaci di fornire un’adeguata descrizione del contenuto spettrale del rumore misurato.
Nonostante non sia un metodo standardizzato, il metodo TCM potrebbe in futuro rappresentare uno strumento chiave per progetti sullo studio dell’interazione pneumatico/strada, in quanto i risultati dello studio hanno evidenziato che il metodo TCM è fortemente collegato con le proprietà superficiali della pavimentazione stradale, quali la megatessitura e la profondità media del profilo - MPD (Mean Profile Depth).

Testo di Gaetano Licitra e Sergio Lavacchini

Per approfondimenti: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1361920921002698


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