Željko Đurić, ma, dipl. inž mašinstva

Rezime: Drumski saobraćaj je osnovni izvor buke u gradskim sredinama. Bukom su posebno opterećeni veliki gradovi. Na ukupnu buku utiče i tehničko stanje motornih vozila. Periodičnom provjerom buke motornog vozila na stanicama tehničkog pregleda vozila nastoji se doprinijeti smanjenju ukupne buke koju emituje drumski saobraćaj. U radu su dati osnovni pojmovi o spoljašnjoj buci motornih vozila, dozvoljene granice spoljašnje buke stacionarnog vozila i procedura ispitivanja buke vozila na stanici tehničkog pregleda.

Ključne riječi: buka motornog vozila, buka stacionarnog vozila

1. UVOD

Procjene pokazuju da je oko 24% evropske populacije, u gradskim sredinama i izvan njih, izloženo štetnom uticaju buke koju emituju vozila u drumskom saobraćaju [1]. Ukupna buka koju emituju vozila u drumskom saobraćaju zavisi od:

• buke koju stvara pojedinačno vozilo,
• procentualnog udjela pojedinih tipova vozila u ukupnom broju vozila u drumskom saobraćaju,
• intenziteta saobraćaja,
• zastupljenosti pojedinih režima kretanja vozila,
• tehničkog stanja motornog vozila,
• karakteristika puta,
• atmosferskih uticaja itd.

U nastavku ćemo se bazirati na izvore buke na vozilu, mjere za smanjenje buke i mjerenje buke stacionarnog vozila. Neki od izvora buke motornog vozila su: pogonski agregat, pneumatici u interakciji sa podlogom, buka opstrujavanja, buka prostrujavanja itd.

Pri manjim brzinama kretanja vozila dominantan izvor buke je pogonski agregat, a pri većim brzinama pneumatici u interakciji sa podlogom (Slika 1.).

Slika 1. Veza između brzine motornog vozila i buke koju vozilo emituje [2].

Slika 2. Izvori buke na motoru SUS [3].

Glavni izvori buke i vibracija na pogonskom agregatu motornog vozila pogonjenog motom SUS su (Slika 2.):

• strujanje (buka izduvavanja, buka usisavanja, buka sistema za hlađenje (sa ventilatorom pumpama i ostalom opremom)),
• vibriranje dijelova motora (buka motora)
• vibriranje izduvnog sistema.

Mjere za smanjenje buke koja potiče od pogonskog agregata se mogu podijeliti u pasivne mjere i mjere aktivne kontrole buke vozila. Neke od pasivnih mjera su: usavršavanje motora i njegovih sistema, pasivna izolacija buke vozila i to metodom izolovanja izvora buke i metodom prigušenja buke. Mjere aktivne kontrole buke vozila baziraju se na primjeni superpozicije dva zvučna talasa istog intenziteta ali suprotnih faza, pri čemu se zvučni talasi poništavaju. Jedan zvuk, koji je primarni, dolazi iz kabine vozila, a drugi zvuk proizvodi sistem aktivne kontrole buke ( engl. Active Noise Cancellation-ANC). Na Slici 2. prikazan je primjer aktivnog prigušivača buke u izduvnom sistemu motornog vozila.

EUJ – elektronska upravljačka jedinica

Slika 3. Aktivno prigušenje buke u izduvnom sistemu [4]

 

 

 

2. ISPITIVANJE BUKE MOTORNIH VOZILA

U svrhu dobijanja odobrenja tipa za vozilo proizvođači vozila u Evropskoj uniji (EU) dužni su izvršiti provjeru usklađenosti proizvoda i u pogledu najvišeg dozvoljenog nivoa spoljašnje buke koju emituje vozilo. Zbog toga je neophodno sprovesti mjerenja buke vozila u kretanju i buke stacionarnog vozila. Metodologije mjerenja propisane su u pravinicima Ekonomske komisije Organizacije ujedinjenih nacija za Evropu (engl. United Nation’s Economic Commission for Europe – UNECE) koje su u skladu sa ispitnim procedurama datim u ISO 362 i ISO 5130. Evropska ekonomska zajenica (EEZ) je 1970. godine usvojila direktivu 70/157/EEC kojom su propisani najviši dozvoljeni nivoi spoljašnje buke koju eituju motorna vozila sa najmanje 4 točka, čija je maksimalna brzina kretanja veća od 25 km/h. Nakon nekoliko izmjena, ova direktiva je zamijenjena Uredbom EU br. 540/2014. Ovom Uredbom se utvrđuju administrativni i tehnički zahtjevi u pogledu spoljašnje buke za EU homologaciju tipa svih novih vozila kategorija M1, M2, M3, N1, N2, N3.

U pogledu najvišeg dozvoljenog nivoa spoljašnje buke novoproizvedenog vozila, zavisno od kategorije vozila, potrebno je zadovoljiti pravilnike:

• ECE R41 (jedinstvene odredbe za odobrenje tipa motocikala u pogledu buke)
• ECE R51 (jedinstvene odredbe za odobrenje tipa motornih vozila sa najmanje četiri točka u pogledu buke),
• ECE R9 (jedinstvene odredbe za odobrenje tipa vozila kategorija L2, L4 i L5 u pogledu buke),
• ECE R63 (jedinstvene odredbe za odobrenje tipa mopeda na dva točka u pogledu buke),
• ECE R117 (jedinstvene odredbe za odobrenje guma u pogledu buke kotrljanja, prijanjanja na mokrom kolovozu i/ili otpora kotrljanja).

Dakle pravilnici ECE R41, ECE R9, ECE R63 propisuju metodologiju ispitivanja buke vozila u kretanju i buke stacionarnog vozila kategorije L, a pravilnik ECE R51 vozila kategorije M i N.

2.1. Ispitivanje buke motornih vozila na tehničkom pregledu vozila

Za vozila koja su već u upotrebi (eksploataciji) propisano je da se najviši nivo spoljašnje buke ispituje prema metodologiji mjerenja buke stacionarnog vozila (metodologija propisana u ECE R51, ECE R41, ECE R9, ECE R63). Buka se mjeri u blizini izduvnog sistema i upoređuje sa referentnim vrijednostima (najviši dozvoljeni nivo spoljašnje buke). Cilj ovakvog ispitivanja najvišeg nivoa buke je da se ustanove promjene nivoa buke koje mogu nastati usljed:

• istrošenosti ili izmjena pojedinih komponenata, kada je nastale promjene nemoguće vizuelno otkriti,
• potpunog ili djelimičnog uklanjanja elemenata izduvnog sistema koji služe za prigušenje buke.

Po ovoj metodologiji ispituje se i najviši nivo spoljašnje buke vozila na stanicama tehničkog pregleda vozila.

• Referentne vrijednosti spoljašnje buke stacionarnog vozila

Članom 43. Pravilnika o izmjenama i dopunama Pravilnika o dimenzijama, ukupnoj masi i osovinskom opterećenju vozila, o uređajima i opremi koju moraju imati vozila i o osnovnim uslovima koje moraju ispunjavati uređaji i oprema u saobraćaju na putevima ( Službeni glasnik BiH, broj 26/19), u daljem tekstu Pravilnik, propisane su osnovne smjernice za ispitivanje buke motornog vozila na stanici tehničkog pregleda i to:

• Nije dozvoljeno da najviši nivo spoljašnje buke motornog vozila kategorije L, M ili N u stanju mirovanja premaši od proizvođača propisanu vrijednost uvećanu za 5 dB(A);
• Za vozila koja su u upotrebi duže od jedne godine, granica iz stava (1) ovog člana dodatno se uvećava za 5 dB(A);
• Ukoliko podaci proizvođača iz stava (1) ovog člana nisu poznati najviši dozvoljeni nivo spoljašnje buke motornog vozila u stanju mirovanja iznosi 107 dB(A);
• Spoljašnja buka motornog vozila u stanju mirovanja mjeri se prema metodologiji opisanoj u BAS ISO 5130:2006, uređajem za mjerenje buke najmanje klase II.
• Odredbe ovog člana ne odnose se na vozilo koje je proizvedeno, odnosno proizvedeno i prvi put registrovano prije 01. januara 1972. godine, te na vozilo oružanih snaga BiH i policijskih agencija u BiH, ako je konstruktivno izvedeno kao vozilo usko specijalizovane namjene i kao takvo se ne koristi u drugim segmentima društva.

Referentna vrijednost spoljašnje buke stacionarnog vozila, kod nekih vozila, može se naći na pločici proizvođača. Kod motocikala, proizvedenih nakon 1999. godine, na pločicu proizvođača uglavnom je ispisana i referentna vrijednost spoljašnje buke stacionarnog vozila (Slika 4). Kod vozila kategorija M i N ovaj podatak se najčešće ne nalazi na pločici proizvođača.

Slika 4. Pločica proizvođača sa referentnim vrijednostima spoljašnje buke i broja obrtaja pri kojem se radi ispitivanje stacionarne buke

Ako se radi o vozilu koje se prvi put registruje u Bosni i Hercegovini, a da pri uvozu ima obavezu provjere usklađenosti pojedinačnog vozila (homologacija), tada se referentna vrijednost spoljašnje buke može naći u potvrdi usklađenosti (homologacionom dokumentu), Slika 5. Ako referentna vrijednost spoljašnje buke motornog vozila nije poznata kontoloru i voditelju , kao referentna vrijednost se uzima vrijednost propisana u Pravilniku.

Slika 5. Potvrda o usklađenosti pojedinačnog vozila

 

2.1.2. Metodologija i uslovi ispitivanja spoljašnje buke stacionarnog vozila

Pravilnikom o tehničkim pregledima vozila (Službeni glasnik BiH, broj 33/19) propisano je da se buka vozila može ispitivati izvan stanice za tehnički pregled vozila. Metodologija ispitivanja buke stacionarnog vozila, kao što je već rečeno, propisana je ECE pravilnicima, koji su u skladu sa standardima ISO 362 i ISO 5130.

Ispitni poligon

Površina na kojoj se ispituje spoljašnja buka stacionarnog vozila (ispitni poligon) treba da je na otvorenom prostoru, da je suva i čista te pokrivena asfaltom, betonom ili nekim drugim tvrdim materijalom. Bilo koja tačka spoljašnje površine vozila treba da je udaljena najmanje tri metra od graničnih ivica ispitnog poligona, posmatrano u pravcu uzdužne i poprečne ose vozila (Slika 6.). Na ispitnom poligonu, tokom ispitivanja buke, ne smije biti velikih reflektujućih površina (vozila, zgrade, drveće, ljudi), niti unutar radijusa manjeg od 3m u odnosu na mikrofon uređaja za mjerenje buke. Na ispitnom poligonu, tokom ispitivanja buke, smiju se nalaziti samo kontrolori koji ispituju buku i trebaju zauzeti položaj koji neće uticati na rezultate mjerenja.

Slika 6. Površina na kojoj se ispituje buka stacionarnog vozila [7]

Uređj za mjerenje buke

U Pravilniku je propisano da se ispitivanje buke vrši uređajem za mjerenje buke najmanje klase II. Uređajem se mjeri najviša vrijednost nivoa buke.

Slika 7. Primjer uređaja za mjerenje buke

 

Priprema vozila

Mjerenju spoljašnje buke stacionarnog vozila prethodi priprema vozila i provjera nivoa pozadinske buke. Vozilo treba da je postiglo radnu temperaturu. Komanda (ručica) mjenjača treba da je u neutralnom položaju, a kod vozila sa automatskom transmisijom u položaju za parkiranje. Ukoliko se ispituje buka motocikla koji nema neutalan položaj mjenjačkog prenosnika, pogonski točak je potrebno podići sa podloge kako bi se mogao slobodno obrtati. Parkirna kočnica motornog vozila treba biti aktivirana. Sistem za klimatizaciju treba biti isključen.

Pozadinska buka

Pozadinska buka (buka koja dolazi od drugih izvora) se mjeri istim uređajem za mjerenje buke, sa istom pozicijom mikrofona kao i pri mjerenju buke stacionarnog vozila. Mjeri se najviša vrijednost nivoa pozadinske buke. Da bi mjerenje spoljašnje buke stacionarnog vozila bilo validno, vrijednost nivoa pozadinske buke treba da je najmanje za 10 dB(A) manja od izmjerene spoljašnje buke stacionarnog vozila. Pozadinsku buku je potrebno mjeriti tokom 10 s neposredno prije i nakon mjerenja buke vozila.

 

Pozicija mikrofona uređaja za mjerenje

Pozicija mikrofona uređaja za mjerenje buke definiše se u odnosu na referentnu tačku. Referentna tačka je najviša tačka izlaza izduvne cijevi (Slika 8).

T – pogled odozgo; S – pogled sa strane; 1 – referentna tačka; 2 – površina ispitnog poligona; A –izlaz sa kosim završetkom; B – izlaz sa završetkom savijenim ka dole; C –izlaz sa ravnim završetkom; D – vertikalni izlaz

Slika 8. Referentne tačke u odnosu na koje se deriniše pozicija mikrofona [8]

Mikrofon se tokom mjerenja postavlja na udaljenosti 0.5 ± 0.01 m od referentne tačke, pod uglom 45±5^o u odnosu na vertikalnu ravan koja sadrži osu izduvne cijevi. Mikrofon treba da se nalazi u visini ose izlaza izduvne cijevi, ali ne niže od 0.2 m od površine ispitnog poligona.

Kod vozila koja imaju izduvni sistem sa više od jednog izlaza (Slika 9), a da su im uzdužne ose na rastojanju većem od 0.3 m, rade se odvojena mjerenja buke za svaki od izlaza, a mjerodavna je veća izmjerena vrijednost. Ako su uzdužne ose izlaza na rastojanju manjem od 0.3 m, a izduvni sistem ima jedan prigušivač, radi se jedno mjerenje.

Slika 9. Pozicije mikrofona uređaja za mjerenje buke kod ispitivanja buke motornog vozila [7]

Ukoliko izduvni sistem motocikla ima više od jednog izlaza (Slika 10.), a da su im uzdužne ose na rastojanju manjem od 0.3 m, mikrofon se postavlja u odnosu na izlaz koji je bliži motociklu ili je najviši u odnosu na površinu ispitnog poligona. Ako su uzdužne ose izlaza na rastojanju većem ili jednakom 0.3 m tada tada se rade odvojena mjerenja za svaki od izlaza, a mjerodavna je veća izmjerena vrijednost.

Slika 10. Pozicije mikrofona uređaja za mjerenje buke kod ispitivanja buke motocikla [7]

Kod nekih vozila izduvni sistem je konstrukciono izveden tako da je referentna tačka nedostupna jer se nalazi ispod karoserije vozila (Slika 11.). Tada, zbog prepreka koje čine sastavni dio vozila (rezervni točak, rezervoar za gorivao i sl.), mikrofon treba postaviti najmanje 0.2 m od najbliže prepreke uključujući i karoseriju vozila, a osa maksimalne osjetljivosti mora biti okrenuta ka izduvnom otvoru sa položaja koji je najmanje zaklonjen od navedenih prepreka. Ako postoji više mogućih pozicija mikrofona sa kojih je moguće izvesti mjerenje, tada se mjerenje izvodi sa pozicije koja ima manje rastojanje d (d1 ili d2 na Slici 12.), a da je pri tome zadovoljen uslov udaljenosti najmanje 0.2 m od najbliže prepreke.

Slika 11. Pozicija mikrofona uređaja za mjerenje buke kod ispitivanja buke vozila kod kojih se izlaz izduvnog sistema nalazi ispod karoserije vozila [7]

P1, P2 – moguće pozicije mikrofona; d1, d2 – udaljenost mikrofona od refeentne tačke na izlazu izduvnog sistema

Slika 12. Izbor jedne od više mogućih pozicija mikrofona uređaja za mjerenje buke kod ispitivanja buke vozila kod kojih se izlaz izduvnog sistema nalazi ispod karoserije vozila [7]

Za vozila sa vertikalnim izlazom izduvnog sistema(Slika 13.), mikrofon se postavlja u visini izlaza izduvnog sistema. Njegova osa treba da bude vertikalna i usmjerena nagore. Postavlja se na udaljenosti od 0,5 m ± 0,01 m od referentne tačke, ali najmanje 0.2 m od strane vozila najbliže izlaznoj cijevi  izduvnog sistema.

Slika 13. Pozicija mikrofona uređaja za mjerenje buke kod ispitivanja buke vozilasa vertikalnim izlazom izduvnog sistema[7]

Procedura ispitivanja

Broj obrtaja motora pri kojem se izvodi mjerenje buke (ciljni broj obrtaja) definisan je u odnosu na broj obrtaja pri kojem motor razvija nazivnu snagu (n, min^-1).

Ciljni broj obrtaja za vozila M i N kategorije iznosi:

• 75% od broja obrtaja n za vozila kod kojih je n ≤ 5000 min⁻¹,
• 3750 min⁻¹ za vozila kod kojih je 5000 min⁻¹< n < 7500 min⁻¹,
• 50% od broja obrtaja n za vozila kod kojih je n ≥ 7500 min⁻¹.

Ciljni broj obrtaja za vozila L kategorije iznosi:

• 75 % od broja obrtaja n za vozila kod kojih je n ≤ 5000 min⁻¹,
• 50% od broja obrtaja n za vozila kod kojih je n > 5000 min⁻¹.

Ispitivanje spoljašnje buke stacionarnog vozila izvodi se tako da se broj obrtaja motora povećava od  broja obrtaja na praznom hodu do ciljnog broja obrtaja i održavanja na ciljnom broju obrtaja (unutar ±5%). Zatim se oslobodi komanda gasa i pusti da se da motor postigne broj obrtaja na praznom hodu.

Najviši nivo spoljašnje buke se mjeri tako što mjerenje traje najmanje 1 s tokom rada motora na ciljnom broju obrtaja i tokom cijelog perioda usporavanja do broja obrtaja na praznom hodu. Mjerodavna je najveća izmjerena vrijednost nivoa spoljašnje buke. Izmjerena vrijednost se zaokružuje na jednu decimalu. Potrebno je izvesti tri uzastopna mjerenja, a mjerenja su validna ako između izmjerenih vrijednosti razlika nije veća od 2dB(A). Ako izmjerena vrijednost odstupa više od 2 dB(A) u odnosu na ostale, to mjerenje se odbacuje. Najviši nivo spoljašnje buke vozila se dobije kao aritmetička sredina tri izmjerene vrijednosti. Dobijena vrijednost se zaokruži na najbližu cjelobrojnu vrijednost.

3. ZAKLJUČAK

Jedna od aktivnosti tokom tehničkog pregleda motornog vozila je ispitivanje najvišeg nivoa spoljašnje buke stacionarnog vozila. Da bi rezultati bili validni neophodno je ispitivanje izvesti po odgovarajućoj metodologiji, u odgovarajućim uslovima, uz korištenje propisanih uređaja za mjerenje buke. Izmjerene vrijednosti najvišeg nivoa spoljašnje buke potrebno je uporediti sa referentnim vrijednostima, te ocijeniti tehničko stanje vozila po pitanju najvišeg nivoa spoljašnje buke. Referentne vrijednosti propisuje proizvođač vozila i kod nekih vozila se mogu naći na pločici proizvođača. Kod vozila koje se prvi put registruje u Bosni i Hercegovini, a da pri uvozu ima obavezu provjere usklađenosti pojedinačnog vozila, referentna vrijednost spoljašnje buke može se naći u potvrdi usklađenosti. Ako referentna vrijednost spoljašnje buke motornog vozila nije poznata kontoloru i voditelju, kao referentna vrijednost uzima se vrijednost propisana u Pravilniku.

LITERATURA

[1] Miloradović, D., Glišović, J:, Lukić, J. Regulations on road vehicle noise – trends and future activities. Mobility & Vehicle Mechanics, Volume 43, Number 1, 2017
[2] Lukić, J. Kompleksna udobnost vozila. Univerzitet u Kragujevcu, Mašinski fakultet u Kragujevcu, Kragujevac, 2011.
[3] Pešić, R., Petković, S., Veinović S. Motorna vozila i motori – oprema. Mašinski fakultet u Kragujevcu i Mašinski fakultet u Banja Luci, 2008.
[4] Davinić, A., Pešić R. Pogonski sistemi u transportu. Fakultet inženjerskih nauka u Kragujevcu, Kragujevac, 2018.
[5]Pravilnik o izmjenama i dopunama pravilnika o dimenzijama, ukupnoj masi i osovinskom opterećenju vozila, o uređajima i opremi koju moraju imati vozila i o osnovnim uslovima koje moraju ispunjavati uređaji i oprema u saobraćaju na cestama (Službeni glasnik  BiH 26/19).
[6] Pravilnik o tehničkim pregledima vozila (Službeni glasnik BiH 33/19)
[7]https://unece.org/DAM/trans/doc/2007/wp29grb/ECE-TRANS-WP29-GRB-45-inf01e.pdf, pristupljeno 1. 6. 2022.
[8] https://unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/R041r2e.pdf, pristupljeno 1. 6. 2022.
[9]https://eur-lex.europa.eu/legal-content/HR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R0540&from=EN, pristupljeno 1. 6. 2022.