О теплоизоляционных материалах в шумоизоляции автомобиля
Не секрет, что для достижения эффекта от шумоизоляции автомобиля необходимо применять комплексный подход, заключающийся в обработке разных зон и сочетании необходимых материалов. В этой статье я бы хотел поговорить о применении теплоизоляторов в общем «пироге» при шумке авто.
Для начала давайте разберемся, какие материалы считать теплоизоляционными, а какие нет. Во-первых, главной и зачастую единственной функцией этих материалов является уменьшение теплообмена. Во-вторых, показателем эффективности таких материалов является индекс теплопроводности. В-третьих, их довольно легко определить по способу изготовления и сырью: очень большая доля теплоизоляторов производится из вспененной резины, полиэтилена и меламина.
Теперь сделаем акцент на проблеме. Зачем человеку теплоизоляция в автомобиле? Все довольно просто, — огромное число людей (уверен, что среди них были и вы) постоянно сталкиваются с проблемой долгого прогрева авто зимой, холода в салоне и непереносимой жары летом. Это происходит из-за необратимого физического процесса – теплообмена, при котором тепловая энергия передается от более горячего тела к менее горячему. Кроме того, более узким процессом теплообмена является теплопроводность – способность материальных тел к переносу энергии от нагретых частей тела к, грубо говоря, холодным участкам. Иными словами, автомобиль не только обменивается теплом с окружающей средой, но и прогревает сам себя по всей площади, благодаря хаотичному движению частиц. Все описанное выше характерно не только для нагрева, но и для остывания вашего транспортного средства.
Именно для уменьшения влияния этих процессов в шумоизоляции используется теплоизоляционный слой. Его монтаж характерен для зон авто, занимающих наибольшую площадь. К таким зонам относятся полы салона и багажника. Так как же выбрать такой материал и не ошибиться? – Попробую ответить на этот вопрос!
Определим необходимые критерии, которым должен соответствовать теплоизолятор. Затем рассмотрим каждый из них отдельно:
— высокий/низкий коэффициент теплопроводности;
— возможность выбора толщины;
— водостойкий клеевой слой;
Негигроскопичность – это способность материала не впитывать и не накапливать влагу. Так как теплоизолятор монтируется на пол автомобиля, этот пункт очень важен, чтобы не создавать «болото» и не провоцировать коррозию металла, разложение материалов и неприятный запах.
Выбор теплоизолятора с высоким или низким коэффициентом теплопроводности зависит от климатических особенностей вашего региона. Для моего региона, находящегося в центральной части России, характерно большее количество дней с низкой или отрицательной температурой, поэтому мой выбор – материал с высоким коэффициентом теплопроводности.
Износостойкость – это способность материала не терять своих свойств, структуры и внешнего вида под механическими воздействиями. Сюда можно отнести как монтаж теплоизолятора, так и воздействия, оказываемые водителем на пол салона, грузом на пол багажника при ежедневной эксплуатации автомобиля.
С возможностью выбора толщины все тоже довольно просто – чем в большем количестве толщин выпускается производителем данный материал, тем лучше. Автомобили очень разные и полы в них далеко не одинаковы, поэтому где-то есть возможность приклеить материал толщиной 6 мм, а где-то придется ограничиться лишь 4 мм.
Наличие водостойкого клеевого слоя частично относит нас к первому пункту – негигроскопичности. Однако, если материал негигроскопичен, а его клей не является влагостойким, то при попадании воды в швы и стыки между листами теплоизолятора может возникнуть ситуация, при которой материал просто отклеится с поверхности из-за сворачивания/повреждения клеевого слоя.
Пластичность – очень важный пункт. Именно она позволяет теплоизолятору повторять изгибы пола автомобиля, уплотнений металла, скосов и силовых элементов. Это нужно для максимальной адгезии теплоизолятора с поверхностью.
Итак, что же выбрать?!
Довольно долго я работаю в сфере шумоизоляции автомобилей и повидал не мало разных материалов, но в плане теплоизоляции отдаю предпочтение StP. В их портфеле три столпа: СПЛЭН, Барьер и Green Flex.
СПЛЭН – довольно старый материал из вспененного полиэтилена. Когда-то его использовали как шумопоглотитель и легенды о его свойствах ходят до сих пор. Я вам скажу так – это все миф.
Green Flex – материал, который вполне можно назвать новинкой. Самый дорогой теплоизолятор StP, который хорош для южных регионов, т.к. обладает низким коэффициентом теплопроводности.
Барьер – вспененный полиэтилен, но отличной от СПЛЭНА структуры и плотности. Обладает самым высоким коэффициентом теплопроводности среди этих трех материалов.
Мой фаворит – Барьер. Он мягче СПЛЭН’а и лучше повторяет форму полов автомобиля. Его крайне редко подделывают, в отличии от того же СПЛЭН’а. Он доступен в ценовом плане и представлен в 5 разных толщинах! Кроме того, Барьер имеет самую низкую массу среди этих материалов. Этот теплоизолятор соответствует всем, описанным выше, критериям и именно его я рекомендую к нанесению.
Надеюсь, что был полезен, помог вам узнать что-то новое и сделать выбор, ведь стремление к комфорту заложено в каждом из нас. Возможно, иногда, он начинается именно с тепла.
Как сделать в машине потише: опыт «За рулем»
Когда-то владельцы Самар и «десяток» покупали что-то похожее на шумоизоляцию и сами клеили это на машины. Тогда казалось, что эффект был заметным. Сегодня откровенных «погремушек» не стало даже в бюджетном В‑классе. И по гаражам за самостоятельным тюнингом сидят единицы. А поскольку дело перешло на цивилизованные рельсы, нюансов стало больше: не всё так просто, как казалось «самоклейщикам» в девяностых годах.
Для доказательства эффективности современных технологий мы замерили на Дмитровском автополигоне шумы в двух седанах Toyota Camry. Машины новенькие, из салона, в одинаковых комплектациях и на одинаковых шинах. Первая — целиком в заводском варианте. Над второй два дня трудилась команда мастеров. Ее полностью обклеили вибро- и шумоизоляцией, включая даже капот и пол багажника. Процесс подготовки машины показан на фотографиях.
Шумы и вибрации
В салон проникают два вида шумов. Первые — структурные, их еще можно назвать ударными. Толчки выбоин по колесам передаются на элементы подвески и от них расходятся по кузовному железу. Воздушные или аэродинамические шумы идут от набегающего на машину воздуха и образующихся завихрений. Бороться с каждым типом нужно по-своему.
Структурные «помехи» убирает виброизоляция. Ее клеят первым слоем на голый металл кузова. Непосредственно с железом контактирует мастика. Некоторые модели матов имеют только мастику. Это полумера, позволяющая добиться минимального эффекта. Лучше мастично-битумная изоляция, и у нее есть разные варианты. Обычно к ней добавляют один слой фольги. Российский производитель Comfortmat в серии Extreme использует два.
Что и как делали
«Дубовую» изначально виброизоляцию нагревают в специальной печи примерно до 60˚С. Она становится мягкой, способной принять форму пола. Материал тщательно прикатывают валиком. Вот тут принципиально важна работа мастера! Прогонит халтуру, приклеит плохо — и даже самая крутая «шумка» сможет работать от силы процентов на двадцать от возможностей. Хорошие руки гарантируют 60–90% эффекта.
Мастика после остывания сохраняет микроподвижность, и низкочастотные шумы металла в ней частично вязнут. Затем слой фольги отражает свою долю шумов. Следующий за ним битумный слой после понижения температуры до комнатной затвердевает и играет роль панциря. Наконец, финальный аккорд — за наружной фольгой.
Такой пирог, по словам производителя, снимает до 50% шумового эффекта в салоне. Плюс попутно дает даже небольшое увеличение жесткости кузова за счет окаменевшего битума. Используется «экстремальный» уровень виброизоляции для пола салона и багажника, моторного щита и колесных арок. Это наиболее вибронагруженные места. И — самые низко расположенные.
А можно потолще?
На расположенные выше панели кузова столь тяжелые материалы не кладут. На дверях это может обернуться чрезмерной нагрузкой на петли, и, как следствие, провисанием створок. Для крыши нагрузка тоже может оказаться великоватой, хотя и не до такой степени, чтобы дать, к примеру, ухудшение управляемости. Да и надобности нет. Исключение — тюнинг под крутой автозвук. Тогда двери и потолок тоже пичкают по максимуму. Зачастую с использованием тяжелых битумных моделей.
Если приводить в пример материалы той же фирмы Comfortmat, то при толщине напольной «вибры» в 3,5–6 мм на остальные элементы будет достаточно 1,5–3 мм в зависимости от желаемого финального эффекта. Битумного слоя в них не предусмотрено, греть перед нанесением не нужно.
Вторым слоем кладется материал против средних и высоких частот. Принцип работы у материалов отличается: одни поглощают звук, другие отражают, третьи — с дополнительным термоэффектом, помогают удерживать тепло и прохладу в салоне. В составе встречаются войлок, резина, мембрана, фольга, мастики. Иногда кладут в два слоя разные по функционалу модели, чтобы они дополняли друг друга. Маты шумоизоляции легче, чем виброизолирующие, но при этом намного толще — до 15 мм.
Шумоизоляцию кладут на весь салон. Принцип: не пускать звук в салон, а не бороться с ним уже внутри. Хотя отделка интерьера сама «впитывает» часть шумов и помогает окончательно побороть прорвавшиеся раздражители. Ей можно помочь, проклеив изнутри дверную обивку еще и «шумкой» с противоскрипными свойствами. Таким образом, в дверях при максимально насыщенном варианте может оказаться до четырех слоев дополнительной защиты.
Утяжеление оказывается приличным. Полный комплект на бизнес-седан или среднеразмерный кроссовер весит 75–80 кг. Средний уровень — это 50–55 кг. Считайте, постоянно плюс один пассажир в салоне.
Сколько стоит?
Ждете универсальный рецепт? Его нет. Все индивидуально просчитывается в зависимости от модели машины и толщины кошелька. И не только.
Я неспроста привел выше толщину материалов. Отправная точка — сколько позволит упрятать под обшивку конкретный автомобиль. Мастера говорят вот что:
Сложнее всего с BMW: лезет не больше 8 мм. В среднем современные «немцы» позволяют уложить до 10 мм, старые — до 12 мм. Зато с «азиатами» раздолье, можно впихнуть до 20 мм! И лучше этой возможностью пользоваться. Заводская шумоизоляция «европейца» остается заметно лучше, чем «японца» или «корейца» сопоставимой ценовой категории.
Комплект топ-уровня с работой обойдется в 70–80 тысяч рублей. Это ценник не самой жадной специализированной мастерской. Для новой корейской или японской машины ценой 1,5–2 млн рублей такой тюнинг, являясь не слишком разорительным, даст очень заметный эффект.
А если бюджетно?
Бюджетные автомобили небесполезно «шУмить» частично. Потратите всего тысяч пятнадцать, но ощутите разницу с заводским исполнением. Если ограничены в бюджете, заказывайте только двери и колесные арки. С последними есть нюанс: обрабатывать нужно всё вокруг.
На сами арки кладется не меньше 4 мм виброизоляции, на подкрылки — шумоизолятор. Плюс «вибра» на внутреннюю поверхность передних крыльев. Дело в том, что они при езде дают резонанс по маршруту крыло — передняя стойка кузова — салон.
А если конкретно?
Лучше всего доработки проявляют себя на седанах. Перфекционисты могут потратиться на обработку задней полки. Диван служит хорошей преградой на пути звуков из багажника, а вот перемычка под задним стеклом с этой точки зрения чисто символическая.
Сложнее с пятидверками, им требуется больше шумопоглотителей. Опять же, в идеале, пол багажника и нишу запаски придется обработать — как и весь остальной пол. У седанов с багажником можно не заморачиваться.
Хуже всего с рамными внедорожниками. Без тяжелой и толстой виброизоляции кузова — никуда. Точечно работать с местами крепления кузова к раме бесполезно.
Что дает основной источник шума, думаю, подсказывать не нужно. Колесные арки! Даже на породистых «немцах». Про «бюджетников» и Азию даже не говорю: там всё слышно, словно окна открыты.
Вот про музыку подробнее
Немало аудиоинформации идет через двери. Профи говорят, что пользу почувствуешь от каждого вложенного рубля. Побочным эффектом станет лучшее звучание музыки (колонки-то у всех стоят в дверях). Если поработать особенно хорошо, может сложиться впечатление, что звук стал проникать в салон «этажом выше» — через стекла. Для них есть соответствующие шумопоглощающие пленки. Говорят, они могут сработать лучше, чем заводские двойные стеклопакеты!
Сильно резонирует на ходу пол. Его надо оклеивать целиком, причем для машин из Азии, как говорят мастера, это обязательная программа для достижения хорошего результата.
Крыша — тоже, но тут уже зависит от машины. Например, мои собеседники вспомнили про BMW X5 предыдущего поколения. У него, в отличие от одноклассников тех же лет, верхний лист кузова дрожал сильнее, а потому для достижения наилучшего результата требовал большей оклейки.
Капот почти не дает эффекта. Исключение — некоторые азиатские машины и дизельные модификации.
Не ожидал услышать рекомендацию «шУмить»… жабо под ветровым стеклом! Причем особенно полезна процедура для европейского премиума. Стеклоочистители порождают сильные завихрения воздуха, а пространство под нижней кромкой ветрового стекла обширное. Получается эффект звука в пещере, особенно заметный в непосредственной близости от салона. Туда кладут и вибро-, и шумоизоляцию.
Еще более удивительный факт: через стойку ремня безопасности в салон может проникать очень существенная доля шумов. Для борьбы с ними закладывают внутрь квадраты из поролона или войлока. Их иногда применяют и на заводах. «Закладки» снижают скорость потока воздуха в полостях. Для тех же целей применяется пена.
А как на заводе?
Не раз на презентациях инженеры ведущих автоконцернов хвалились: смотрите, материалы наклеены точечно, а не сплошным слоем, а машина стала тише. Выходит, тюнинг — это просто перерасход изоляции?
Действительно, мощь лабораторий и опыт спецов позволяют точно вычислить проблемные места и ликвидировать их. Однако эффект обычно достигается только на разрешенных, «сертификационных» скоростях. Ну или в строго нужных точках замеров. Нынче ведь всё несложно просчитать. А качественный тюнинг будет чувствоваться всегда. В том числе на автобанных скоростях. Или, к примеру, сумеет полностью забить гул от шипов зимой.
Не будем забывать о том, что автостроители ведут войну за каждый грамм массы и экономят на всем. Плюс особенности конвейерной сборки. Там тщательно прикатывать материал некогда, посему битумная «вибра» практически не используется, берут только мастичные материалы. Некоторые марки перешли на напыляемую защиту. Специалисты по тюнингу невысокого мнения о ее способностях, но рады тому, что перед доводкой машины заводской слой легко соскоблить.
Подводные камни есть?
На рецепт для конкретной машины влияет масса факторов. В первую очередь, изначальная конструктивная проработка. Или комплектация. В зависимости от уровня оснащения, бывает, отличается не только площадь матов под обивкой, но и одинаковые с виду узлы. Например, в одной и той же подвеске могут стоять или отсутствовать виброопоры рычагов и подрамника. А они сильно влияют на восприятие автомобиля в движении, с ними подвеска становится мягче и тише. Значит, и на дополнительную шумоизоляцию можно потратить чуть меньше.
Заранее не предскажешь, что и как сработает на незнакомой машине. Несколько примеров, которые вспомнили установщики.
На седане Infiniti Q50 эффект вдруг оказался выше, чем на массовом Hyundai Santa Fe с тем же комплектом материалов. На Мерседесе GLS после дорогого комплекса вдруг полез в салон звук дизеля. Кузов стал жестче, выросла вибронагруженность лонжеронов, и пошел резонанс. Пришлось добавить виброизоляции на лонжероны.
На Mitsubishi Pajero Sport нельзя клеить жесткие материалы на пол — начинается большая тряска от дизеля.
Вообще есть проблема: после качественной шумоизоляции могут проявиться звуки, которых прежде было не слышно. Чаще всего это «сверчки» в салоне. Поэтому пользуется спросом дополнительная антискрипная доработка. Тут никаких космических технологий, помогает клей — просто для проклейки или для крепления небольших кусочков поролона. А денег за это берут порой даже больше, чем за обильную шумоизоляцию! Ничего не попишешь: хирургическая, трудоемкая работа. Как в анекдоте про автослесаря: удар молотком — 100 рублей, а 5000 за то, что я знаю, куда нужно ударить.
Итоги
И вот — выезд на скоростное кольцо полигона. Микрофон шумомера «Ассистент» SIU V1 закрепили в районе головы водителя. На скоростях 60, 90 и 110 км/ч стандартная машина показала уровень шума в 66,7, 71,1 и 74,3 дБ соответственно. Могло быть и меньше, но асфальт на скоростном кольце шершавый и вдобавок изобилует дефектами. На каждый стук колеса прибор чутко реагирует. Поэтому даём ему минуту на накопление статистики, и затем уже акустик рассчитывает среднее значение.
Доработанная Camry на трех выбранных скоростных отметках оказалась тише на 2,8, 3,6 и 3,9 дБ соответственно. Эффект есть, и он растет с увеличением скорости. Для трассовой эксплуатации дополнительная «шумка» будет полезна. Для уха человека разница велика и без подтверждения прибором. Еще один важный плюс шумоизоляции: она не только снижает общий фон, но и эффективно ликвидирует пики, то есть особенно выделяющиеся звуки.
Результаты измерений «За рулем»
Общий уровень звукового давления в районе головы водителя, дБ
