Bruits de roulement des pneus (bruit de roulement)

Le bruit de roulement des pneus est compris comme l'interaction entre le pneu et la surface de la route. Cette interaction pneu-route contribue de diverses manières à la génération de bruit routier. La composition de cet effet est donc très complexe. Les mécanismes de génération varient considérablement en fonction de la vitesse, de la nature des pneus et de la surface de la route, modifiant ainsi la signature acoustique du bruit de roulement des pneus dans la plage de fréquences.

Bruit de vibration : Le pneu est excité différemment selon la vitesse et la texture de surface du revêtement routier. Dans le bruit de vibration, on distingue un mécanisme d'impact et un mécanisme d'adhésion. Le mécanisme d'impact résulte de la rencontre des blocs de profil de pneu avec la surface de la route.

Le mécanisme d'adhésion est décrit par un mécanisme de « stick-slip » et un mécanisme de « stick-snap ». Dans le mécanisme de « stick-slip », certaines parties du pneu sont excitée par le roulement de la roue de manière tangentielle à la surface du revêtement. Cela entraîne, par le collage du bloc sur la surface du revêtement (« stick ») et le relâchement suivant (« slip »), une excitation du pneu (vibration). Cela se manifeste principalement par des mouvements tangents dans le pneu. Le mécanisme de « stick-snap » peut être compris comme le « collage » et l'« adhérence » du pneu sur la surface du revêtement.

Le bruit de vibration présente généralement une fréquence plus élevée à des vitesses plus élevées et avec une texture de surface fine (courte longueur d'onde) qu'à des vitesses faibles et avec une texture de surface rugueuse (grande longueur d'onde). Sur des surfaces routières fines, il peut également y avoir une augmentation des forces adhésives (stick-slip) entre le pneu et le revêtement, qui se manifestent dans la plage de haute fréquence.

Résonances de cavité : Lors d'une excitation particulière du pneu par la surface de la route, des résonances propres peuvent se former dans le pneu. La fréquence propre d'un pneu est d'environ 220 Hz. Par des vibrations harmoniques, cela peut également se propager dans des plages de fréquence plus élevées.

Bruits de flux d'air : Dans la zone de contact entre le pneu et la route, l'air est aspiré et expulsé en raison du profil du pneu et du mouvement du pneu (« Air-pumping »). Cela se manifeste principalement par des bruits de sifflement de fréquence moyenne à élevée. De plus, le profil du pneu peut également entraîner des résonances au niveau du profil.

Des revêtements peu bruyants avec un bon accès aux pores de surface permettent à l'air, qui est comprimé entre le pneu et la surface de la route, de s'échapper plus facilement. Cet effet se traduit par une réduction des bruits de roulement des pneus dans la plage de haute fréquence.

Effet cornet : Le pneu forme avec la surface de la route un entonnoir sonore vers l'avant et vers l'arrière. L'effet cornet entraîne un renforcement du son. En fonction de la largeur du pneu, l'effet cornet apparaît à partir d'environ 500-700 Hz jusqu'à un maximum d'environ 1500 Hz.