L'augmentation du trafic oblige les concepteurs automobiles à utiliser des solutions d'insonorisation efficaces. Trop de bruit peut être fatigant et provoquer du stress, affectant la concentration du conducteur et donc la sécurité routière. Un autre aspect est le développement de systèmes audio de voiture qui offrent une excellente qualité sonore, ainsi que les attentes croissantes des clients pour une expérience de conduite de luxe. Les matériaux expansés modernes jouent un rôle extrêmement important à cet égard, car ils réduisent efficacement le bruit et les vibrations et, grâce à leur construction cellulaire, n'augmentent pas le poids à vide du véhicule.
Bruit dans les voitures – sources et impact sur le confort
Le bruit dans une voiture peut provenir de plusieurs sources différentes et son intensité dépend de la conception du véhicule, de la vitesse de conduite ou des conditions météorologiques. Les principales sources de bruit sont généralement les composants du groupe motopropulseur. Les vibrations du moteur, de la boîte de vitesses, des ventilateurs du radiateur et d'autres composants mécaniques sont transmises à la carrosserie et de là à la cabine. Dans la voiture, le bruit des pneus qui roulent sur la chaussée est également audible, et son intensité dépend en grande partie de la vitesse, de la qualité de la route ou encore de la structure de la bande de roulement. Le phénomène du pompage de l'air mérite également d'être mentionné dans ce contexte. L'air emprisonné dans les rainures de la bande de roulement est comprimé et dilaté de manière cyclique, ce qui provoque un bruit supplémentaire. Les sons transmis par les roues et la suspension sont souvent amplifiés par la conception des portes et des passages de roue, ce qui peut provoquer des résonances. Un autre facteur est le bruit de l'air qui circule autour de la carrosserie, ce qui peut être gênant à grande vitesse. Toutes sortes de bruits désagréables peuvent également être causés par des fuites dans les portes et les fenêtres du véhicule, ainsi que par des vibrations provenant de composants intérieurs mal montés tels que le tableau de bord ou la sellerie.
Un bruit excessif peut distraire le conducteur, augmentant ainsi le risque d'erreurs. L'exposition prolongée à des sons désagréables provoque de la fatigue, entraînant une réduction des réflexes et une augmentation des niveaux de stress. Une pollution sonore élevée et fréquente, par exemple lors de longs trajets ou de trajets quotidiens, peut même provoquer une pression artérielle élevée, des maux de tête et des problèmes de sommeil. Les systèmes d'insonorisation des voitures conçus de manière appropriée réduisent les bruits extérieurs et améliorent la réception de la musique et la qualité de la conversation avec les passagers, ce qui contribue à un voyage plus confortable.
Technologies modernes d'absorption acoustique dans l'industrie automobile
Les technologies acoustiques modernes peuvent être divisées en passives et actives. Parmi les premiers, on trouve des matériaux spéciaux d'insonorisation des voitures sous forme de mousses de polyuréthane, de polypropylène et de mélamine qui réduisent la réverbération et le bruit. Leur grand avantage est leur poids minimal et leur facilité d'installation, tout en étant très efficaces pour absorber les sons à haute fréquence. Les mousses contenant des nanomatériaux, dans lesquelles une absorption acoustique plus efficace est garantie par des nanoparticules, sont également de plus en plus utilisées. Dans le contexte de la durabilité, les fabricants se tournent de plus en plus vers des matériaux en mousse biodégradables. Dans le contexte des technologies passives, on peut également mentionner les tapis traditionnels en bitume et en caoutchouc, qui sont conçus pour amortir les vibrations et le bruit à basse fréquence, mais leur utilisation dans les voitures est de plus en plus restreinte en raison de leur poids relativement élevé.
Dans le contexte de l'acoustique intérieure des véhicules modernes, il est impossible de ne pas mentionner des alternatives telles que les systèmes ANC de réduction active du bruit. À l'aide de microphones et de haut-parleurs, ils génèrent des ondes sonores qui neutralisent le bruit. Ces unités sont stratégiquement placées à l'intérieur pour créer un effet de son surround. Grâce à des algorithmes DSP (traitement numérique du signal) avancés, le son est divisé en canaux séparés, simulant un espace naturel, comme un concert en direct. Tesla, entre autres, expérimente cette technologie. Les systèmes de virtualisation spatiale méritent également d'être mentionnés. Grâce à l'utilisation de filtres numériques et d'intelligence artificielle, les caractéristiques sonores sont adaptées à l'aménagement spécifique de l'intérieur du véhicule. En conséquence, le son « enveloppe » les passagers, améliorant ainsi l'expérience d'écoute. De telles solutions se trouvent dans les modèles de luxe de BMW ou Mercedes-Benz.
Aspects environnementaux des matériaux insonorisants
Les matériaux insonorisants contribuent non seulement à améliorer l'insonorisation d'une voiture, mais sont également devenus un élément important des stratégies respectueuses de l'environnement dans l'industrie automobile. Ce qui importe maintenant, c'est à la fois la performance de l'isolation phonique et la réduction de son impact environnemental tout au long de son cycle de vie. L'accent est mis sur l'utilisation de matières premières renouvelables et de matériaux qui peuvent être recyclés ou biodégradables de manière respectueuse de l'environnement. Ces solutions durables comprennent des mousses en PPE mono-matériaux, qui sont 100 % recyclables, ou des composants en plastique biodégradable utilisés à la place des mousses de polyuréthane traditionnelles. Les matériaux recyclables se distinguent non seulement par leur empreinte carbone plus faible dès l'étape de l'acquisition des matières premières, mais permettent également la mise en œuvre des principes d'une économie circulaire. Il convient de noter que les technologies modernes de fabrication de matériaux acoustiques contribuent à réduire l'empreinte carbone d'un véhicule à plusieurs étapes, de la fabrication à l'exploitation jusqu'à l'élimination.
Grâce à une technologie d'injection pneumatique de pointe, il est possible d'optimiser la consommation d'eau, de réduire la température du processus de moussage ou de minimiser les déchets de production. L'utilisation de sources d'énergie renouvelables sur les lignes de production contribue également à la réduction des émissions de CO2 associées à la production de matériaux. Des composants en mousse plus légers réduisent le poids de l'ensemble du véhicule, ce qui a un impact direct sur la réduction de la combustion, soit la consommation de carburant (ou de la consommation d'énergie dans les véhicules hybrides et électriques) et de l'empreinte carbone pendant le fonctionnement. D'autre part, en fin de vie du véhicule, ces composants peuvent facilement être réutilisés dans les voitures neuves. Les technologies de recyclage sont la réponse idéale aux exigences de plus en plus strictes du Green Deal de l'Union européenne, telles que la directive sur les véhicules hors d'usage, qui recommande qu'au moins 25 % des plastiques utilisés dans la construction d'un véhicule soient recyclés.
Notre approche de l'innovation et du recyclage
Chez Knauf Automotive, nous nous concentrons constamment sur l'innovation et la durabilité, en combinant des technologies de production de matériaux acoustiques de pointe avec une approche de recyclage et de matières premières respectueuse de l'environnement. Au Centre d'Innovation ID Lab, qui est un espace de recherche et développement dédié à l'innovation, nous nous intéressons à de nouvelles solutions comme les plastiques expansés avec l'ajout de matières premières recyclées ou basées sur le bilan de la biomasse. Nos experts développent des solutions qui répondent non seulement aux exigences techniques et de qualité les plus élevées, mais contribuent également à réduire l'empreinte carbone du véhicule. Le laboratoire se concentre également sur l'optimisation des processus de production à l'aide d'outils modernes tels que la simulation numérique, les scanners 3D et l'impression 3D, permettant une mise en œuvre plus rapide de nouvelles solutions vertes. Les activités d'ID Lab visent également à adapter les propriétés des matériaux aux besoins spécifiques des clients de l'industrie automobile, en prenant en compte les aspects liés à l'efficacité énergétique et à la recyclabilité en fin de cycle de vie du produit. Ce faisant, le centre d'innovation ID Lab offre un soutien à chaque étape de la conception et de la mise en œuvre de la solution, de la sélection des matériaux à la mise en œuvre finale sur les lignes de production, en passant par le prototypage. Ainsi, les clients de Knauf Automotive peuvent toujours bénéficier de technologies qui non seulement assurent une insonorisation efficace de la voiture, mais s'inscrivent également dans les stratégies de protection de l'environnement et d'économie en circuit fermé. En conséquence, les solutions mises en œuvre contribuent à la réduction des émissions de CO2, à la réduction de la consommation de matières premières fossiles et à une meilleure gestion du cycle de vie. De plus, nous disposons des bons outils numériques pour calculer l'impact environnemental d'un produit. Nous effectuons des analyses basées sur le modèle ACV conformément à la norme EN 15804:2012+A2:2019, et sommes également en mesure de fournir des déclarations environnementales EPD, qui contiennent des informations précises sur l'empreinte carbone d'un produit dans les phases de production, de transport, d'exploitation et d'élimination.
Avantages d'une meilleure acoustique dans les voitures
De nos jours, l'isolation acoustique optimale des voitures n'est plus seulement un accessoire de luxe, mais un élément essentiel pour la santé, le confort de voyage et la valeur du véhicule. La réduction du bruit dans l'habitacle réduit le stress et la fatigue et améliore la concentration du conducteur, ce qui est particulièrement important lors de longs trajets. De plus, la possibilité d'utiliser librement les systèmes audios garantit une expérience agréable lors de l'utilisation du véhicule. Des systèmes de son surround avancés combinés à l'excellente insonorisation de la voiture permettent une expérience acoustique de la meilleure qualité. En pratique, cela se traduit par une expérience d'écoute satisfaisante, ce qui augmente la qualité globale du véhicule en question. Il convient de mentionner qu'une excellente acoustique intérieure est aujourd'hui un facteur important pour de nombreuses personnes lors du choix d'un modèle de voiture particulier. Les véhicules qui offrent d'excellentes conditions acoustiques sont souvent perçus comme plus luxueux et technologiquement avancés. Cela se traduit par une valeur marchande plus élevée pour le modèle en question, même après que le temps ait passé.
Insonorisation de voiture – FAQ
1) Quels sont les matériaux insonorisants les plus couramment utilisés dans les véhicules modernes ?
Une variété de matériaux insonorisants sont utilisés dans les véhicules modernes, tels que les mousses acoustiques – polyuréthane, polypropylène ou mélamine. De plus en plus de plastiques expansés biodégradables sont également utilisés, ce qui permet non seulement de réduire le bruit, mais aussi de minimiser l'impact environnemental de la voiture. D'autres solutions incluent des tapis en bitume et en caoutchouc, ainsi que des plastiques aux propriétés insonorisantes utilisés dans les passages de roue. Les fabricants utilisent également des technologies de vitrage acoustique spéciales, en particulier sur les véhicules haut de gamme.
2) Comment les matériaux insonorisants contribuent-ils à réduire le bruit et à améliorer le confort dans les véhicules ?
L'utilisation de matériaux insonorisants permet d'amortir efficacement les sons provenant de diverses sources telles que le moteur, les pneus, le vent ou les composants mécaniques. Ils absorbent les ondes sonores, réduisant leur réflexion et leur dispersion à l'intérieur de la cabine. Cela rend l'intérieur du véhicule plus silencieux, ce qui améliore le confort de voyage. Les tapis bitumineux, les tapis en caoutchouc et les vitrages feuilletés sont efficaces pour bloquer la pénétration du bruit extérieur à l'intérieur du véhicule. Alors que l'insonorisation des passages de roue et l'isolation du sol aident à réduire les bruits générés par les pneus et la surface de la route. L'utilisation de matériaux d'insonorisation appropriés rend l'intérieur du véhicule plus adapté aux systèmes audio. La réduction de la réverbération et de l'écho rend le son plus propre et plus clair.
3) Quels sont les avantages pour les performances automobiles de l'utilisation de matériaux insonorisants dans la fabrication de composants automobiles ?
Les matériaux d'insonorisation modernes sont de plus en plus légers, de sorte qu'ils n'ajoutent pas de poids supplémentaire à la voiture. Un véhicule plus léger consomme moins de carburant ou d'électricité, ce qui se traduit par une plus grande efficacité et une réduction des émissions. De plus, les matériaux insonorisants utilisés dans les passages de roue, le soubassement et l'insonorisation des portes de voiture contribuent à réduire le bruit aérodynamique, ce qui contribue à un plus grand confort de conduite à grande vitesse. Le silence du compartiment moteur réduit les résonances et les vibrations, ce qui peut également améliorer l'efficacité de l'unité d'entraînement. La réduction du bruit augmente également la probabilité de détecter d'éventuels défauts, car tout changement dans le fonctionnement du véhicule peut être détecté plus facilement.
4) Quelles technologies acoustiques innovantes peuvent contribuer à une efficacité et un confort accrus dans les véhicules modernes ?
Les technologies acoustiques modernes jouent un rôle clé dans l'amélioration du confort de voyage et de l'efficacité des véhicules. Les systèmes ANC, par exemple, utilisent des microphones pour surveiller le bruit dans la cabine et générer des ondes sonores de contre-phase qui neutralisent les sons indésirables. Cette technologie est particulièrement efficace pour éliminer les bruits du moteur, des pneus et du vent, ce qui améliore considérablement le confort de voyage. Les mousses acoustiques modernes telles que le PPE, par exemple, sont conçues pour absorber efficacement le son tout en réduisant l'impact environnemental. L'utilisation de matériaux entièrement recyclables permet de réduire l'empreinte carbone du véhicule. Les systèmes audios avancés, tels que Dolby Atmos et le son 3D, offrent une expérience acoustique réaliste, améliorant ainsi la qualité de la musique et de la communication dans l'habitacle. Grâce au positionnement précis des haut-parleurs, les passagers peuvent profiter d'un son immersif sans interférence.
5) Comment l'introduction de matériaux insonorisants affecte-t-elle la durabilité et la fiabilité des composants automobiles ?
Les matériaux insonorisants améliorent non seulement le confort de conduite, mais contribuent également à la durabilité et à la fiabilité des composants de la voiture. Les matériaux d'insonorisation tels que les mousses en PPE réduisent les vibrations transmises par le moteur, la suspension et d'autres composants. Cela réduit le risque de microfissuration et d'usure prématurée des composants. Certains matériaux acoustiques, tels que les passages de roue en plastique acoustique, protègent les composants des véhicules de l'humidité, du sel de voirie et des produits chimiques, prolongeant ainsi leur durée de vie. Des matériaux d'insonorisation bien conçus améliorent la circulation de l'air autour du véhicule, ce qui réduit le bruit aérodynamique et améliore la stabilité du véhicule à grande vitesse. Certaines solutions d'insonorisation agissent également comme une isolation thermique en même temps, aidant à maintenir la température de fonctionnement optimale des composants, réduisant ainsi le risque de surchauffe. En réduisant le bruit, les vibrations et en protégeant contre les facteurs externes, les composants automobiles s'usent plus lentement, ce qui se traduit par une réduction des coûts d'exploitation et une durée de vie plus longue du véhicule.