Defino ruído como o som ruim, aquele que incomoda, que causa impacto desagradável, um desconforto ao ouvinte, no caso, usuário de veículo automotor.

Os ruídos gerados por pneus são muitos e inevitáveis. Ficaram cada vez mais evidentes desde quando os veículos se tornaram mais silenciosos por dentro e por fora (e digo, tal evidência, é maior nos carros elétricos).

Em vez de quais os ruídos, algo que pode ser detalhado em outra oportunidade, comecemos pelo onde e os porquês.

É uma verdadeira ciência, com significativas parcelas de investimentos na análise e desenvolvimento de soluções desde o processo da criação de nova escultura da banda de rodagem até a fase de testes, passando pela criação de desenhos antirruído e matérias-primas.

É preciso distinguir ruído incomodativo dentro do veículo, como motorista e passageiros o sentem (há diferenças), e aquele ruído da passagem do mesmo veículo, este considerado poluição sonora e prejudicial ao meio ambiente e ao ser humano.

Para a definição de valores, o ruído externo ou de passagem tem leis e limites. Já o interno depende exclusivamente das fabricantes de veículos e fabricantes de pneus.

Pneus & ruído, uma disputa constante (Foto: Inmetro/Auto Papo)

A quantificação do ruído produzido pela passagem no tráfego é feita em pistas construídas em conformidade com regulamentações europeias e auditadas periodicamente. Usam-se instrumentos eletrônicos para medir e separar os efeitos emitidos por motor, escapamento, admissão, transmissão e aerodinâmica. Os pneus são apenas a quarta ou quinta fonte sonora.

Realiza-se em computador o diagnóstico de ruído conhecido, aquele que queremos evitar, então parte-se para análises de espectros produzidos pelo computador efetuando simulações das variáveis em CAD-Noise – Computer Add Design-Noise (projeto auxiliado por computador-ruído, em tradução livre) para reduzir o indesejável à níveis aceitáveis.

Em paralelo, constroem-se protótipos, amostras com as variáveis escolhidas para testes em máquinas e em veículos, e com os resultados alimenta-se a simulação em ciclo até o refino.

 Foto: pla.automatiion.siemens.com

É neste ponto que são estudadas alternativas de desenho e passo (distância) dos blocos que constituem a banda rodagem, bem como materiais mais absorvedores, além de tipos e processos de construção da carcaça, lonas e da própria banda.

Outro fator amplamente estudado nesta fase é o das desuniformidades causadoras das harmônicas sonoras, normalmente da 4ª à 18ª, o que depende da quantidade de blocos na banda de rodagem e de a circunferência ser o mais perfeita possível. Quanto mais desuniformidades (círculo não perfeito e distribuição da massa), mais harmônicas.

Um pneu tem em média entre 50 e 100 elementos na escultura da banda, o que causa de 50 a 100 batimentos por revolução. Se esses elementos fossem de mesmo tamanho e dispostos simetricamente não teríamos atenuação das vibrações dos mesmos, e elas se somariam numa única frequência de alta intensidade.

Se no teste de passagem o que importa é a intensidade, o chamado SPL – Sound Pressure Level (Nível de Pressão Sonora, em tradução livre) medido em decibéis (símbolo dB), na medição, pesquisa e desenvolvimento do som interno interessa, e muito, também a qualidade. Esta é medida pela tonalidade, a frequência mais grave ou mais aguda medida em hertz (Hz).

  Ruídos de pneus são objeto de estudo constante (Foto: B&K)

Explicando, um dado ruído, de certa intensidade sonora (o que se chama erroneamente de volume) pode ser produzido em distintas frequências, o que pode ser mais grave, baixas frequências, ou mais agudo, altas frequências. Normalmente é mais confortável em baixas.

Outro aspecto é o timbre

Como exemplo, é o caso de uma mesma nota musical, emitida por um piano e por um saxofone, ou ainda a voz humana, que é específica de cada um de nós.

Ou seja, de pneu para pneu, de veículo para veículo, há diferenças enormes de qualidade sonora. As instrumentações e os mais recentes programas de computador medem e simulam tanto a intensidade como a qualidade desde a fase dos protótipos virtuais.

Veículos não são à prova de som e o interior é como um violão. Como som nada mais é que vibração do ar forçando nosso tímpano a vibrar, o ruído do pneu advém da vibração do ar provocada pelo contato deste com o solo, com o ar ao redor e pela vibração de sua estrutura.

 Análise de ruído em câmara anecoica (Foto: GM)

O impacto dos elementos (blocos) da banda de rodagem com o piso, bem como sua deformação do estado circular para o estado momentâneo plano da impressão digital deixada no solo, são as principais causas de ruído, algo como 60 a 70% do total emitido pelo pneu.

Isso ocorre por conta do bombeamento de ar. Ao passar de circular para plano, o conjunto de elementos da banda pressiona o solo, se contrai e pressiona o ar entre eles, depois o expulsa quando volta à forma circular abruptamente.

Além disso, o escorregamento entre esses elementos e o piso durante esse movimento provoca vibrações adicionais. São mais facilmente ouvidas em situações como aceleração brusca, frenagens e curvas, por exemplo.

Nunca se sabe quando encontraremos chuva e piso molhado pela frente, por isso da necessidade também de sulcos transversais ao sentido de rolamento (para drenagem da água) e que também funcionam como elementos trativos.

É isto que diferencia pneus de veículos comerciais para o eixo direcional e para o trativo, estes últimos mais ruidosos.

Falando em carga, é interessante saber que quanto mais carga um pneu tenha que suportar, e tanto mais sua pressão interna para tal, mais ruidoso ele será por conta da pressão exercida contra o solo.

 Quanto menos ruído um pneu produzir, melhor (Arte: Campneus)

Por fim, se até agora pensamos no pneu novo, é bom frisar que o ruído de pneu depende da utilização ao longo da vida útil. Se inadequada devido à pressão utilizada, à geometria de direção e suspensão e sobrecargas, o desgaste irregular provocará mais vibrações e estas, mais ruído.

O pneu, mesmo que corretamente utilizado, torna-se mais ruidoso ao longo da vida útil, pois perde flexibilidade. Neste caso, o rodízio pode ajudar a minimizar os efeitos.

Mário Pinheiro