ブリヂストンのTuranza QuietTrackタイヤが電気自動車の静音化を実現

ブリヂストンのTuranza QuietTrackタイヤが電気自動車の静音化を実現

夏だ。車も、魂も、そしてボストン*を聴きたいという思いも。でも、アクセルを踏み込み、「アマンダ」のような太陽が輝く名曲に合わせてボリュームを上げていくと、避けられない邪悪な「シューッ! 」という音が聞こえてくる。

タイヤがアスファルトを転がる音は、トム・シュルツの透かし細工の力を和らげる稀有な力として知られているだけではありません。騒音公害の主な原因であり、高血圧、ストレス、難聴、認知症の発症の加速といった公衆衛生への影響と関連付けられています。ヨーロッパでは(当然のことながら)騒音を出すタイヤへの課税さえ検討されています。

ブリヂストンは最近、セメント系の騒音を静めるタイヤ「Turanza QuietTrack」を発表しました。タイヤのトレッドパターンを刷新し、ゴムと路面の相互作用を根本から見直したことで、ブリヂストンのエンジニアたちは、このタイヤによって、特に電気自動車の乗客がリラックスしたり、会話をしたり、誰もが「安心」を味わえるようになると語っています。

このゴム製ドーナツの詳細に入る前に、この製品が解決しようとしている問題について見ていきましょう。車の騒音は、エンジンの轟音、タイヤの唸り音、そして風の音という3つの発生源から生じます。米国運輸省の「Little Book of Quieter Pavements(静かな舗装のための小さな本)」に説明されているように、時速約32キロまでの低速域ではエンジン音(トランスミッション音を含む)が支配的です。NASCARの速度に達すると、風の音が大きな要因になります。その間の速度域では、タイヤの音が問題となります。速度が上がるほど音は大きくなり、窓を閉めていても鼓膜を守ることができなくなります。

トゥルザナの車のタイヤ

ブリヂストンは、他の工夫も凝らし、タイヤが道路を転がるときに発生する高周波音を分散させるために、各溝の溝に数ミリメートルの高さの鋸歯状の溝を成形した。

ブリヂストン

運輸省のリトルブックによると、「タイヤノイズ」は、舗装路上の個々のトレッドが鳴る小さな音や、タイヤのサイドウォールが振動する小さな音など、約9種類の音を含む包括的な用語です。最も大きく、したがって最も重要なのは、キャビティノイズとパターンノイズと呼ばれます。キャビティノイズは共鳴現象として知られているもので、空気がタイヤ内で跳ね回っているという言い方をしたものです。タイヤが回転すると、この空気がホイールに対して圧縮され、ダウンチューンされたライトセーバーのように聞こえる低いハム音が発生します。キャビティノイズは、他のタイヤの騒音に比べて周波数が低く、波長が長いため、車などの固体を通過して車内に伝わりやすいです。ほとんどのノイズ低減タイヤは、内周にフォームのストリップが付いており、問題を和らげます。しかし、人間の健康と幸福に危険なのは、より高い周波数です。

パターンノイズのような高周波音:タイヤが転がると、トレッドと地面の間にある小さな空気の泡が圧縮されます。タイヤが転がり続けると空気が放出され、減圧する際に小さなポンという音がします。これが毎秒数千回、4つのタイヤで繰り返され、ナイアガラの滝のような轟音を生み出します。これらの比較的高い周波数は、人間の話し声の音域にほぼ相当します。「これが車内でのコミュニケーションを困難にしています」と、ブリヂストンで交換用タイヤ(特定の車種専用タイヤではなく)開発のチーフエンジニアを務めるデール・ハリグル氏は言います。交換用タイヤとは、新車に標準装備されていないタイヤのことです。

そこでハリグル氏と彼のチームは、フォームのストリップにはこだわらず、トレッド自体に着目した。トレッドを完全になくすという選択肢を除けば(そうすると朝露の霧でスピンアウトすることになるかもしれない)、最善策はトレッドが空気を閉じ込めないようにすることだ。そこでブリヂストンのエンジニアたちは、タイヤの周囲に数本の細い縦方向の溝と、タイヤのショルダー部につながる多数の短い斜めの溝を刻んだ。これらの横方向の溝の向きが極めて重要だ。ショルダー部の溝は、タイヤが転がる際に空気を逃がすため、圧縮されない。また、溝の幅は3種類あり、互いの「シュー」という音を干渉するように計測されている。この干渉パターンにより、ハリグル氏が避けたいと考えていた周波数(人が話しがちな周波数)のノイズが低減される。

最終的に、ハリグル氏と彼のチームは、各溝の溝に数ミリメートルの高さのセレーションを成形することで、タイヤが路面と接触する際に発生する高周波音を分散できることを発見しました(これにより、雪道でのトラクションが向上するという予想外の利点も得られました)。ブリヂストンは、固体と空気などの流体媒体との複雑な相互作用をモデル化するソフトウェアを用いて、これらの革新技術をデジタルでテストしました。また、トレッドと路面が接する部分には、耐摩耗性を重視した新しいゴムコンパウンドを開発しました。「平均的なタイヤには約30種類のゴムコンパウンドが使用されています」とハリグル氏は言います。

ブリヂストンはこれらのノイズ低減機能を「QuietTrack(クワイエットトラック)」と名付け、3月31日に最新モデルのTuranzaツーリングタイヤに搭載しました(申し訳ありませんが)。1本133ドルなので、車に装着すると532ドル(ティレルP34の場合は798ドル)になります。

電気自動車に乗り始めるドライバーが増え、内燃機関が騒音を遮断してくれないことでタイヤの騒音がどれほどひどいものかに気づき始めているため、高周波ノイズの除去はこれまで以上に重要だとハリグル氏は語る。もう一つの推進力は、欧州で現在進行中の、一定のデシベル制限を超えるタイヤに税金やその他の規制を課すべきかどうかという議論だ。

アメリカ人は騒音公害をそれほど気にしていないかもしれないが、私たちはロックを楽しみながら走るのが大好きだ。もし社会に静かなドライブを求める圧力をかけるものがあるとすれば、それは「More Than a Feeling」を道路の轟音に邪魔されることなく聴けるという約束だろう。

*唯一無二のバンド・オブ・サマー。


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