O aumento do tráfego torna necessário que os projetistas de automóveis utilizem soluções eficazes de isolamento acústico. Muito ruído pode ser cansativo e causar estresse, afetando a concentração do motorista e, portanto, a segurança rodoviária. Outro aspecto é o desenvolvimento de sistemas de áudio automotivo que proporcionam excelente qualidade de som, bem como as crescentes expectativas dos clientes por uma experiência de direção de luxo. Os materiais de espuma modernos desempenham um papel extremamente importante a este respeito, pois reduzem efetivamente o ruído e a vibração e, graças à sua construção celular, não aumentam o peso em ordem de marcha do veículo.
Ruído nos automóveis – fontes e impacto no conforto
O ruído em um carro pode vir de várias fontes diferentes e sua intensidade depende do design do veículo, da velocidade de condução ou das condições climáticas. As principais fontes de ruído são geralmente os componentes do trem de força. As vibrações do motor, caixa de câmbio, ventiladores do radiador e outros componentes mecânicos são transmitidas para a carroceria e de lá para a cabine. No carro, o som dos pneus rolando na calçada também é audível, e sua intensidade depende muito da velocidade, da qualidade da estrada ou mesmo da estrutura da banda de rodagem. O fenômeno do bombeamento de ar também merece destaque neste contexto. O ar preso nas ranhuras da banda de rodagem é comprimido e expandido ciclicamente, causando ruído adicional. Os sons transmitidos pelas rodas e suspensão são frequentemente amplificados pelos designs das portas e dos arcos das rodas, o que pode causar ressonância. Outro fator é o ruído do ar fluindo ao redor da carroceria, o que pode ser irritante em altas velocidades. Todos os tipos de ruídos desagradáveis também podem ser causados por vazamentos nas portas e janelas do veículo, bem como vibrações de componentes internos mal instalados, como o painel ou estofamento.
O ruído excessivo pode distrair o motorista, aumentando o risco de erros. A exposição prolongada a sons desagradáveis causa fadiga, levando à redução dos reflexos e ao aumento dos níveis de estresse. A poluição sonora elevada e frequente, por exemplo, durante viagens longas ou deslocações diárias, pode até causar tensão arterial elevada, dores de cabeça e problemas de sono. Os sistemas de isolamento acústico do carro adequadamente projetados reduzem o ruído externo e melhoram a recepção de música e a qualidade da conversa com os passageiros, o que contribui para uma viagem mais confortável.
Tecnologias modernas de absorção de som na indústria automotiva
As tecnologias acústicas modernas podem ser divididas em passivas e ativas. Entre os primeiros estão materiais especiais de isolamento acústico para carros na forma de espumas de poliuretano, polipropileno e melamina que reduzem a reverberação e o ruído. Sua grande vantagem é seu peso mínimo e facilidade de instalação, além de ser altamente eficaz na absorção de sons de alta frequência. Espumas com nanomateriais, nas quais a absorção sonora mais eficaz é garantida por nanopartículas, também são cada vez mais utilizadas. No contexto da sustentabilidade, os fabricantes estão cada vez mais se voltando para materiais de espuma biodegradáveis. No contexto das tecnologias passivas, também podem ser mencionados os tradicionais tapetes de betume e borracha, que são projetados para amortecer vibrações e ruídos de baixa frequência, mas seu uso em carros é cada vez mais restrito devido ao seu peso relativamente pesado.
No contexto da acústica interior dos veículos modernos, é impossível não mencionar alternativas como os sistemas ANC de redução ativa de ruído. Eles usam microfones e alto-falantes para gerar ondas sonoras que neutralizam o ruído. Essas unidades são estrategicamente colocadas no interior para criar um efeito de som surround. Com algoritmos avançados de DSP (processamento digital de sinais), o som é dividido em canais separados, simulando um espaço natural, como um concerto ao vivo. A Tesla, entre outros, está experimentando essa tecnologia. Os sistemas de virtualização espacial também merecem destaque. Através do uso de filtros digitais e inteligência artificial, as características sonoras são adaptadas ao layout específico do interior do veículo. Como resultado, o som 'envolve' os passageiros, melhorando a experiência auditiva. Tais soluções podem ser encontradas em modelos de luxo da BMW ou Mercedes-Benz.
Aspectos ambientais dos materiais de absorção de ruído
Os materiais de absorção de som não apenas ajudam a melhorar a insonorização de um carro, mas também se tornaram um elemento importante das estratégias ecologicamente corretas na indústria automotiva. O que é importante agora é tanto o desempenho do isolamento acústico quanto a redução de seu impacto ambiental ao longo de seu ciclo de vida. Há uma ênfase particularmente clara no uso de matérias-primas renováveis e materiais que podem ser reciclados ou biodegradados de maneira ecologicamente correta. Essas soluções sustentáveis incluem espumas de EPP monomaterial, que são 100% recicláveis, ou componentes feitos de plásticos biodegradáveis usados em vez das tradicionais espumas de poliuretano. Os materiais recicláveis não só se destacam por terem uma menor pegada de carbono já na fase de aquisição de matéria-prima, como também possibilitam a implementação dos princípios de uma economia circular. Vale ressaltar que as modernas tecnologias de fabricação de materiais acústicos contribuem para reduzir a pegada de carbono de um veículo em vários estágios, desde a fabricação até a operação e o descarte.
Usando a tecnologia de injeção pneumática de última geração, é possível otimizar o consumo de água, reduzir a temperatura do processo de formação de espuma ou minimizar o desperdício de produção. O uso de fontes de energia renováveis nas linhas de produção contribui ainda mais para a redução das emissões de CO₂ associadas à produção de materiais. Componentes de espuma mais leves reduzem o peso de todo o veículo, o que tem um impacto direto na redução da combustão (ou consumo de energia em veículos híbridos e elétricos) e da pegada de carbono durante a operação. Por outro lado, no final da vida útil do veículo, esses componentes podem ser facilmente reutilizados em carros novos. As tecnologias de reciclagem são a resposta ideal aos requisitos cada vez mais rígidos do Green Deal da União Europeia, como a Diretiva de Veículos em Fim de Vida, que recomenda que pelo menos 25% dos plásticos usados na construção de um veículo sejam reciclados.
Nossa abordagem à inovação e reciclagem
Na Knauf Automotive, nos concentramos consistentemente na inovação e na sustentabilidade, combinando tecnologias de produção de materiais acústicos de última geração com uma abordagem de reciclagem e matéria-prima ecologicamente correta. No Centro de Inovação ID Lab, que é um espaço de investigação e desenvolvimento dedicado à inovação, estamos à procura de novas soluções como a espuma de plástico com adição de matérias-primas recicladas ou com base no balanço de biomassa. Nossos especialistas desenvolvem soluções que não apenas atendem aos mais altos requisitos técnicos e de qualidade, mas também contribuem para reduzir a pegada de carbono do veículo. O laboratório também se concentra na otimização dos processos de produção usando ferramentas modernas, como simulação numérica, scanners 3D e impressão 3D, permitindo uma implementação mais rápida de novas soluções verdes. As atividades da ID Lab visam ainda adequar as propriedades dos materiais às necessidades específicas dos clientes da indústria automóvel, tendo em conta aspetos relacionados com a eficiência energética e a reciclabilidade no final do ciclo de vida do produto. Ao fazer isso, o ID Lab Innovation Center oferece suporte em todas as etapas do design e implementação da solução, desde a seleção de materiais até a prototipagem e a implementação final nas linhas de produção. Isso garante que os clientes da Knauf Automotive sempre possam se beneficiar de tecnologias que não apenas fornecem isolamento acústico eficaz para o carro, mas também se encaixam nas estratégias de proteção ambiental e economia de circuito fechado. Como resultado, as soluções implementadas contribuem para a redução das emissões de CO2, menor consumo de matérias-primas fósseis e melhor gestão do ciclo de vida. Além disso, temos as ferramentas digitais certas para calcular o impacto ambiental de um produto. Realizamos análises com base no modelo LCA de acordo com a EN 15804:2012+A2:2019, e também somos capazes de fornecer declarações ambientais EPD, que contêm informações precisas sobre a pegada de carbono de um produto nas fases de produção, transporte, operação e descarte.
Benefícios da acústica aprimorada em carros
Hoje em dia, o isolamento acústico ideal em carros não é mais apenas um acessório de luxo, mas um elemento essencial para a saúde, conforto de viagem e valor do veículo. O ruído mais baixo da cabine reduz o estresse e a fadiga e melhora a concentração do motorista, o que é importante especialmente em viagens longas. Além disso, a capacidade de usar os sistemas de áudio livremente garante uma experiência agradável ao usar o veículo. Sistemas avançados de som surround combinados com o excelente isolamento acústico do carro permitem a melhor experiência acústica de qualidade. Na prática, isso se traduz em uma experiência de audição satisfatória, o que aumenta a classificação geral de qualidade do veículo em questão. Vale ressaltar que a excelente acústica interna é um fator importante para muitas pessoas hoje na hora de escolher um determinado modelo de carro. Veículos que oferecem excelentes condições acústicas são frequentemente percebidos como mais luxuosos e tecnologicamente avançados. Isso se traduz em um valor de mercado mais alto para o modelo em questão, mesmo depois de passar o tempo.
Insonorização do carro – FAQ
1) Quais materiais de absorção de som são mais comumente usados em veículos modernos?
A variety of sound-absorbing materials are used in modern vehicles, such as acoustic foams – polyurethane, polypropylene or melamine. Increasingly, biodegradable foamed plastics are also being used, which not only reduce noise but also minimise the car's environmental impact. Further solutions include bitumen and rubber mats, as well as plastics with sound-absorbing properties used in wheel arches. Manufacturers also use special acoustic glazing technologies, particularly on premium vehicles.Uma variedade de materiais de absorção de som são usados em veículos modernos, como espumas acústicas – poliuretano, polipropileno ou melamina. Cada vez mais, também estão sendo usados plásticos espumados biodegradáveis, que não apenas reduzem o ruído, mas também minimizam o impacto ambiental do carro. Outras soluções incluem betume e tapetes de borracha, bem como plásticos com propriedades de absorção de som usados em arcos de roda. Os fabricantes também usam tecnologias especiais de envidraçamento acústico, principalmente em veículos premium.
2) Como os materiais de absorção de som contribuem para reduzir o ruído e melhorar o conforto nos veículos?
O uso de materiais absorventes de som torna possível amortecer efetivamente os sons de várias fontes, como motor, pneus, vento ou componentes mecânicos. Eles absorvem as ondas sonoras, reduzindo seu reflexo e dispersão dentro da cabine. Isso torna o interior do veículo mais silencioso, o que melhora o conforto da viagem. Tapetes betuminosos, tapetes de borracha e vidros laminados são eficazes no bloqueio da penetração de ruídos externos no interior do veículo. Considerando que Insonorização das cavas das rodas eu isolamento de piso ajuda a reduzir os sons gerados pelos pneus e pela superfície da estrada. O uso de materiais de isolamento acústico adequados torna o interior do veículo mais receptivo aos sistemas de áudio. Reduzir a reverberação e o eco torna o som mais limpo e claro.
3) Quais são os benefícios para o desempenho do carro do uso de materiais absorventes de som na fabricação de componentes automotivos?
Os materiais modernos de isolamento acústico estão se tornando cada vez mais leves, para que não adicionem peso extra ao carro. Um veículo mais leve consome menos combustível ou eletricidade, resultando em maior eficiência e menores emissões. Além disso, os materiais de absorção acústica usados nas cavas das rodas, na parte inferior da carroceria e no isolamento acústico das portas dos carros ajudam a reduzir o ruído aerodinâmico, o que contribui para um maior conforto de condução em velocidades mais altas. O silenciamento do compartimento do motor reduz a ressonância e a vibração, o que também pode melhorar a eficiência da unidade de acionamento. A redução do ruído também aumenta a probabilidade de detectar possíveis falhas, pois quaisquer alterações na operação do veículo podem ser detectadas com mais facilidade.
4) Quais tecnologias acústicas inovadoras podem suportar maior eficiência e conforto em veículos modernos?
As tecnologias acústicas modernas desempenham um papel fundamental na melhoria do conforto de viagem e da eficiência do veículo. Os sistemas ANC, por exemplo, usam microfones para monitorar o ruído na cabine e gerar ondas sonoras de contrafase que neutralizam sons indesejados. Esta tecnologia é particularmente eficaz na eliminação do ruído do motor, dos pneus e do vento, o que melhora significativamente o conforto da viagem. As espumas acústicas modernas, como o EPP, por exemplo, são projetadas para absorver efetivamente o som e reduzir o impacto ambiental. O uso de materiais totalmente recicláveis reduz a pegada de carbono do veículo. Sistemas de áudio avançados, como Dolby Atmos e som 3D, proporcionam uma experiência acústica realista, melhorando a qualidade da música e da comunicação na cabine. Graças ao posicionamento preciso dos alto-falantes, os passageiros podem desfrutar de um som envolvente sem interferência.
5) Como a introdução de materiais absorventes de som afeta a durabilidade e a confiabilidade dos componentes automotivos?
Os materiais de absorção de som não apenas melhoram o conforto de direção, mas também contribuem para a durabilidade e confiabilidade dos componentes do carro. Materiais à prova de som, como espumas de EPP, reduzem as vibrações transmitidas pelo motor, suspensão e outros componentes. Isso reduz o risco de microfissuras e desgaste prematuro dos componentes. Alguns materiais acústicos, como arcos de roda de plástico acústico, protegem os componentes do veículo contra umidade, sal de estrada e produtos químicos, prolongando sua vida útil. Materiais de isolamento acústico bem projetados melhoram o fluxo de ar ao redor do veículo, o que reduz o ruído aerodinâmico e melhora a estabilidade do veículo em velocidades mais altas. Algumas soluções de isolamento acústico também atuam como isolamento térmico ao mesmo tempo, ajudando a manter a temperatura ideal de operação dos componentes, reduzindo o risco de superaquecimento. Ao reduzir o ruído, a vibração e proteger contra fatores externos, os componentes automotivos se desgastam mais lentamente, resultando em custos operacionais mais baixos e maior vida útil do veículo.