有大侠问小邦，静音轮胎真的静音么？有完全静音的轮胎么？求科普。小邦请教一名知乎大神决定小露一手。

完全静音的轮胎，显然是不存在的，但是通过花纹、结构、材料的设计，却可以降低轮胎的噪音，从而达到相对“静音”的目的。要想理解“静音”轮胎的原理，首先得明白胎噪产生的机理。

第一，轮胎花纹块打击地面时产生的撞击噪音

如下图，是一个轮胎花纹块的示意图。轮胎在向前滚动时，每一个单独的花纹块总是不停的在撞击地面（由于接触面产生变形，花纹块总是存在一个指向轮胎中心的运动速度V2，而产生V2的原因则是地面对花纹块的撞击力），从而产生撞击噪音。如果花纹块比较规则、连续，则相等的声压幅值、接近的相位，声能叠加后会产生较大的花纹撞击噪音：

第二，花纹沟槽腔体中空气被挤压和膨胀产生的泵浦噪声

如下图所示，由于在轮胎与路面接触的过程中，空气被迅速吸入、压缩并排出花纹沟，从而产生类似与喷射的噪声。

第三，横沟槽内气柱共鸣的噪声

如下图所示，轮胎花纹沟槽与路面之间形成一端开口的气柱（也有两端开口的），该气柱存在一个振动发声的谐振频率。当其他花纹噪声的频率与其谐振频率一致，或急速气流吹过该槽口时，就会产生气柱共鸣，从而加大轮胎噪音。

第四，光面胎面作用于道路表面大小不一的隙腔而产生的不规则沙沙声

实际上在干燥平整的赛道上，光面胎的摩擦力是最大的；没有了花纹、沟槽，在平整良好的路面行驶时噪音也是最小的。但为了适应各种路况，民用车都使用花纹胎。这里说了，光面胎的噪音最小，但并不是没有。轮胎表面、道路表面总是不可能完全紧贴毫无隙腔，因此隙腔中的空气被压缩、膨胀，就产生了不规则的沙沙声。

第一，花纹块撞击噪音降噪

通过调整花纹的形状，使临近的花纹大小均不相同，从而分散噪音、避免声能叠加，最终达到降噪的目的。

第二，花纹沟槽泵浦噪音

泵浦噪音是由于横向沟槽种的空气被压缩、膨胀而产生的噪音。

那要降低这种噪音，首先，我们可以减少沟槽的大小，沟槽变小、空气体积降低，压缩、膨胀的空气变少，噪音自然降低。其次，变更花纹的角度，使其花纹的走向不再垂直于车辆前进的方向，空气更加容易排出。

还是上图，左侧的沟槽宽度较小，同时角度与车辆前进方向成夹角；

右侧的花纹增加了基于“亥姆霍兹共振器”设计的消音腔，见下图：

该消音腔能够吸收特定频率带（估计正好是声能最大的那部分泵浦噪音所在的频率）的噪音，从而降低总体噪音。“亥姆霍兹共振器”的原理可以参考维基百科，实际上该原理早已应用在飞机引擎降噪以及室内降噪等领域，只不过用在轮胎上，倒是第一次见。

第三，横沟槽内气柱共鸣音的降噪

一方面通过设计不同的花纹槽来分散噪音，避免所有沟槽内气柱的谐振频率一致；另一方面在纵向沟槽内增加凸起，想来其目的也是用于打散气流，减少共鸣音。

第四，光胎面的沙沙音降噪

光胎面的噪音是由于与地面不贴合导致，那么改善轮胎材料，使其材质更软、与地面更贴合，就可以有效降低噪音。下图是轮胎与地面良好贴合时的微观截面图。

ok，说了这么多，大侠知道静音轮胎的奥秘了没？

（感谢知乎大神  责任编辑：韩天宇）

想了解卡客车轮胎店主生存状况

请点击【阅读原文】