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Bruits dans l'automobile

Un véhicule est à l'origine d'une multitude de bruits. Nous y entendons des bruits à des fréquences et intensités très variées. Nous vous proposons une petite liste non exhaustive des principaux bruits. Chaque bruit est décrit, ainsi que sa source et sa fréquence.

bruits-automobile

Principaux bruits

Bruits aérodynamiques

On distingue les bruits aérodynamiques liés à l'écoulement de l'air sur la structure du véhicule et les bruits parasites qui se déclenchent d'une façon intempestive mais qui n'en sont pas moins gênants (exemple : le sifflement d'une antenne ou d'un rétroviseur). Les bruits aérodynamiques sont les bruits qui persistent lorsque les portes et fenêtres sont fermées. Ils deviennent plus perceptibles à partir de 100 km/h . Leurs niveaux augmentent proportionnellement au cube de la vitesse. Ils se situent dans la gamme des moyennes et hautes fréquences de 300 à 10000 Hz. L'aérodynamique extérieure du véhicule intervient. Il est irréaliste d'imaginer un objet qui se déplace dans l'air sans aucun bruit. Mais si l'on ne peut pas le supprimer totalement, on peut néanmoins le réduire. L'étude des bruits aérodynamiques est toujours abordée en relation avec les caractéristiques d'écoulement. Il existe différents régimes dans l'écoulement: Ce travail s'appuie sur les mesures quantitatives et qualitatives de l'écoulement à l'extérieur du véhicule et sur sa visualisation. Il est mené en soufflerie par les aérodynamiciens et par les acousticiens. On note cependant deux types de spectres de bruit d'écoulement, soit un spectre continu comme dans ta plupart des cas, soit un spectre présentant une réponse en fréquence bien caractéristique, comme le sifflement de rétroviseur ou d'antenne et le bruit de corne de brume.

Bruits des pneumatiques

Ce sont les bruits rayonnés du fait du contact pneumatique sur la chaussée, que l'on peut entendre vitres ouvertes. Ils sont une composante importante du bruit émis à l'extérieur par une automobile. A grande vitesse, supérieure à 110 km/h sur autoroute, les bruits de pneumatiques sont prépondérants par rapport aux bruits mécaniques et ils constituent la principale gêne pour les riverains. Ces bruits sont dût aux vibrations engendrées par le contact du pneumatique sur la chaussée qui se propagent dans la structure et les flancs du pneumatique, lesquels rayonnent. Les compressions localisées de l'air dans les sculptures constituent la principale source.

Bourdonnement de caisse

C'est un bruit sourd qui s'apparente au bruit du vol du bourdon, d’où son nom. Ce bruit est caractérisé par la résonance de la caisse du véhicule. Suivant l'architecture des véhicules, la fréquence de sollicitation est comprise entre 20 et 200 Hz. La source du bruit est émise par l'harmonique 2 de rotation du moteur (H2). Il provient de la définition et du fonctionnement même des moteurs à explosion à 4 cylindres. Ce bruit est extrêmement désagréable pour le conducteur. Lors des tests, l'essayeur véhicule va donc balayer plusieurs plages du régime moteur pour déterminer si le bruit apparaît. Il notera son intensité et la récurrence. Est ce que le bruit de caisse apparaît à des régimes moteurs courant ou lorsque l'on roule aux vitesses légales.

Bruits de frein

Les bruits de frein ont tous pour cause une instabilité vibratoire des systèmes garniture, disque, étrier, support, plus ou moins amplifiés par des résonances mécaniques des pièces avoisinantes. Ils se transmettent quasiment uniquement par voie aérienne. Parmi de nombreux bruits émis, le crissement de frein est l'un des plus connus et des plus désagréables. Ses fréquences se situent au-dessus de 2 à 3 kHz . C'est un bruit aigu. Il se produit en décélération jusqu'à une vitesse assez faible. Il provient de la mise en vibration des différentes pièces des freins à commencer par les disques.

Bruits de boîte de vitesse

C'est un son médium provoqué par les variations d'efforts liés à l'engrènement de dentures générant des vibrations transmises à l'habitacle par voie aérienne et solidienne. La fréquence du bruit de boîte de vitesse correspond à la fréquence d'engrènement (fréquence de rotation du pignon multipliée par son nombre de dents). Les bruits de boite, pont, descente sont des sons purs de moyenne et haute fréquence (de 300 à 8000 Hz), liés à l'engrènement des pignons. Ils sont liés à l'écart cinématique d'engrènement. La qualité de l'engrènement dépend de la définition de la géométrie de la denture, et de la qualité de fabrication des engrenages. Pour les bruits de boite de vitesses, la fréquence varie avec le régime moteur et dépend du rapport de boite engagé. Elle est parfois en relation avec la vitesse du véhicule. Les voies de passage sont essentiellement solidiennes pour les moyennes fréquences.

Bruits de percussion

Bruit sourd entendu lors du franchissement d'un obstacle du type "gendarme couché", le passage sur une plaque d'égout ou un léger "nid de poule". L'excitation est du type choc au niveau des trains AV puis AR, qui excitent à leur tour la caisse à des fréquences de 20 à 1000 Hz.

Bruit d'amortisseur

Tapotement

Il apparaît en roulant à faible vitesse sur route un peu ondulée. On le perçoit comme un tapotement sur un petit tambour. C'est un bruit hydraulique. Il est lié à la loi effort vitesse de l’amortisseur qui présente des discontinuités. Ceci génère des chocs. qui par la fonction de transfert de la jambe de force. du train et de la structure prend cette "coloration" d'un bruit de tambour. Le bruit est généré au niveau des clapets de l'amortisseur. Il se transmet par voie solide à la carrosserie. On le traite soit en optimisant le fonctionnement interne de l'amortisseur, soit en filtrant convenablement ce dernier par rapport à la caisse.

Coup de canon

Il se produit lors de la descente de trottoir d'une seule roue avant. Sous le poids du véhicule. les ressorts se compriment. Quand on quitte le trottoir le ressort se détend et l'amortisseur arrive brutalement en butée. Ce choc provoque un bruit assimilable à un coup de canon. Il provient du choc de la tige sur la butée de l'amortisseur et du coincement du volume d'huile. Plusieurs solutions existent pour atténuer la violence du choc. Il suffit d'augmenter la course de l'amortisseur ou de tarer davantage celui ci vers le rebond, mais c'est au détriment du confort. Il est possible de rendre plus progressive la butée de rebond. On retient généralement cette dernière solution.

Chuintement

C'est un bruit de large bande en fréquence (comme une chute d'eau). Ce sont les turbulences de l'huile au niveau des clapets de l'amortisseur qui produisent ce bruit. Il varie beaucoup avec le type de technologie employé pour la clapeterie. On l'entend bien à l'occasion des grands débattements des trains. Il se transmet uniquement par voie aérienne et on le réduit en travaillant les écoulements de l'huile dans les clapets. On le traite aussi par des bonnettes anti-chuintement qui permettent d'insonoriser les chapelles d'amortisseurs.

Claquement

Il apparaît à des vitesses faibles sur route déformées ou pavées. On ressent des rafales de petits claquements secs faisant penser à des chocs métalliques. Le bruit provient des composants internes des amortisseurs, il peut être davantage mécanique qu'hydraulique. Les attaches des amortisseurs participent à l'excitation ainsi qu'à la transmission du bruit.

Grésillement

Il apparaît dans les mêmes conditions que le claquement. La solution industrialisable a été la pose d'un joint torique pour éviter le contact de la tige sur le corps. On vous fera entendre un amortisseur grésillant et un non grésillant.

Bruit de ressort

Il apparaît sur un obstacle comme sur une plaque d'égout à 40 Km/h. On le ressent comme une rafale métallique. Ce bruit est dût à des chocs entre spires. Il s'atténue en insérant du caoutchouc entre les spires (gaines antibruit).