DETERMINING THE EFFECT OF AIR CHAMBERS ON RUBBER INSULATION IN AUTOMOTIVE PARTS FOR SOUND ABSORPTION COEFFICIENT AND TRANSMISSION LOSS

Abstract

In automotive industry, noise from the road, engine and environment are undesirable sounds which impacts the driver and passengers. In automobiles, the connection between the gear shifter mechanism and the transmission is carried out through cables and these cables go through a passage between the engine and the passenger compartment and rubber-based grommet parts are using for insulation. In this study, a phenomenon is investigated for shifter grommet parts. For using low sound transmission speed of air, air chambers are positioned perpendicular to the sound direction in insulation materials and tested with impedance tube of samples transmission loss and sound absorption coefficient. At these tests EPDM samples were used. On these samples, 2 types of air chambers with 4 mm and 6 mm diameter were considered having either 2 or 3 whole body or blind holes. Results showed that in the air chamber with 3 blind holes, test sample results are best up till 8% void in the insulation material. On the other hand, most of the test samples with holes showed better results than the one’s without the hole and the results showed that using low sound velocity of air can help to achieve better sound insulation properties in similar applications.

Keywords

• Sound absorption coefficient
• Sound transmission loss
• Sound insulation properties of rubbers

OTOMOTİV PARÇALARINDA KULLANILAN KAUÇUK YALITIM MALZEMELERDE HAVA ODACIKLARININ SES YUTMA KATSAYISI VE İLETİM KAYBINA ETKİSİNİN BELİRLENMESİ

Abstract

Otomotiv endüstrisinde yoldan, motordan ve çevreden gelen sesler kabin içi için istenmeyen sesler olup sürücü ve yolcuları etkilemektedir. Araçlarda vites kumanda mekanizması ile şanzıman arasındaki iletişim vites kabloları ile sağlanmaktadır ve bu kablolar kabinden motor bölümü tarafına açılmış olan bir açıklıktan geçerek gider. Bu açıklığın yalıtımı için grommetler kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yalıtım için kullanılan grommet parçalar üzerinde bir fenomen incelenmiştir. Havanın düşük ses iletim hızının kullanılması için numunelere sesin geçiş yönüne yatay hava odacıkları konumlandırılmış ve empedans tüpü ile hem ses yutma katsayısı hem de iletim kaybı ölçülmüştür. Testlerde EPDM numuneler kullanılmış olup, odacıklar numunelerde 2 farklı çap da (4 ve 6 mm) ve 2 veya 3 odacık olacak şekilde oluşturulmuştur. Odacık tipleri boydan boya ve kör delik olacak şekilde iki tipte hazırlanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde 3 adet kör delik bulunan numune en iyi sonuçları vererek, numuneler içerisindeki odacığın hacminin %8’e kadar iyi sonuç verdiğini göstermektedir. Diğer yandan, çoğu içerisine odacık açılmış numuneler hiç odacık bulunmayan referans parçaya göre daha iyi yalıtım değerleri göstermiştir. Böylelikle havanın düşük ses iletim hızından faydalanılarak benzer uygulamalarda daha iyi yalıtım sonuçları elde edilebileceği görülmüştür.

Keywords

• Ses Yutma Katsayısı
• Ses İletim Kaybı
• Kauçukların Ses Yalıtım Özellikleri

References

1. Akaydın, O., Akgül, A., Orhon, E., Belek, H. T., 2013. Gürültü Kontrol Elemanlarının Akustik Özelliklerinin Empedans Tüpü ile Belirlenmesi. 10. Ulusal Akustik Kongresi, 1-10.
2. Asdrubali, F., D’Alessandro, F., Schiavoni, S., 2008. Sound Absorbing Properties of Materials Made of Rubber Crumbs. Acoustic’08 Paris, 35-40.
3. ASTM-E 1050, 2016. International Standard: Standard Test Method for Impedance and Absorption of Acoustical Materials Using A Tube, Two Microphones and A Digital Frequency Analysis System, 1-11.
4. ASTM-E 2611, 2006. Standard Test Method for Measurement of Normal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the Transfer Matrix Method, 1-14.
5. Batman, İ., Aydın, İ., 2012. Taşıtlarda Kullanılan Yalıtım Malzemelerinin Ses Yutma Katsayılarının Belirlenmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (4), 687-693.
6. El-mansy, M. K., Abd-elfattah, Mahmoud, A., Abd-elbaseer, M., Youssif, R. S. 2011. Standart uncertainity of material size effect on sound absorption coefficient in reverberation room. Journal of Applied Sciences Research, 7 (2), 166-173.
7. Ersoy, S., El-Hafid, A., 2013. Investigation of Sound Properties of High Density Polyethylene/Styrene Butadiene Rubber Polymer Composites. Vibroengineering Procedia, 1, 77-80.
8. Harjana, H., Sabino, U., Yahya, I., Kristiani, R., 2014. Sound insulation and absorption properties of re-claimed waste tire rubber. ICAMST2014, 1-5.

9. Hedayati, A., Arefazar A., 2009. Effects of Filler Characteristics on the Acoustic Absorption of EPDM-based Highly Filled Particulate Composite. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 28 (18), 2241-2249.
10. Kaya, A. İ., Dalgarno, T., 2017. Ses Yalıtımı Açısından Doğal Liflerin Akustik Özellikleri. 4. Ulusal Meslek Yüksekokulları Sosyal ve Teknik Bilimler Kongresi, 813-827.
11. Kılınçarslan, Ş., Davraz, M., Akça, M., 2018. Pomza Agregalı Köpük Betonların Özelliklerinin Araştırılması. Journal of Engineering Sciences and Design, 6(1), 148-153.
12. Liu, Y., 2015. Sound Transmission Through Triple-Panel Structures Lined with Poroelastic Materials. Journal of Sound and Vibration, 339; 376-395.
13. Seçgin, A., İhtiyaroğlu, Y., Kara, M., Ozankan, A., 2017. Akustik Yalıtım Malzemelerinin Ses Yutma Katsayılarının Farklı Sıcaklık Koşulları Altındaki Değişiminin Deneysel Olarak İncelenmesi. 18. Ulusal Makina Teorisi Sempozyumu, 317- 324.
14. Sikora, J., Turkiewicz, J., 2010. Sound absorption coefficients of granular materials. Mechanics and Control, 29 (3), 149-157.
15. TS EN ISO 10534-1, 2004. Akustik-Empedans borularında ses absorplama katsayısı ve empedansın tayini – Bölüm 1: Duran dalga oranını kullanma metodu, 1-24.
16. TS EN ISO 10534-2, 2003. Akustik-Empedans borularındaki ses absorpsiyon katsayısının ve empedansın tayini – Bölüm 2: Aktarım fonksiyonu metodu, 1-25.
17. Xu, X., Wang, H., Sun, Y., Han, J., Huang, R., 2018. Sound Absorbing Properties of Perforated Composite Panels of Recycled Rubber, Fiberboard Sawdust, and High-Density Polyethylene. Journal of Cleaner Production, 187, 215-221.