[Acoustique] Comment insonoriser une Prius 2 contre les bruits de roulement des pneus

Le titre n'est qu'un résumé. En fait je vous propose le "défi" suivant:
Utilisant ma Prius 2 plugin quasi exclusivement en mode électrique (EV), que de plus elle a reçu des carénages aérodynamique (voir mon site Prius 2 Carénage Dessous), il ne reste qu'un seul bruit que je souhaite réduire, celui du roulement, et encore, uniquement sur des revêtements granuleux.

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Tout d'abord je me pose la question de chercher à réduire la cause.
Pas question de changer de pneumatiques, j'ai des Toyo nano 2 qui sont déjà plus silencieux que les précédents Michelin Energy Saver (durs comme du bois) et les Michelin Primacy d'origine.
De plus ils ont au moins 20% de résistance à l'avancement en moins que des Michelin Energy Saver; C'est capital en mode EV.
  • Donc on garde les 4 pneus.

  • Il n'est question que d'insonoriser contre le bruit dit de roulement sur sols rugueux. Car quand j'utilise le moteur essence, c'est en général à moins de 2500 tr/mn, donc il est peu audible. Sur autoroute je roule en mode mixte essence+électrique, ce qui permet de monter des rampes sans monter dans les tours. Donc inutile d'insonoriser le capot moteur;

  • On doit faire léger, le plus léger possible. Le poids et la masse sont des ennemis. A la fois ils augmentent la consommation énergétique, réduisent l'autonomie, et comme en mode EV la puissance est limitée, ils gênent dans les côtes à vitesse soutenue.
Si vous trouvez une solution avec 5, disons moins de 10 kg qui donnera un résultat bien audible, bravo. Bien sûr pour les 4 roues.

Pour ma part je partirai sur deux pistes:
  • Essayer de traiter la cause
  • Traiter les conséquences
  • Une des causes c'est en partie l'air qui est comprimé sous les pneus et probablement fortement; il doit pouvoir s'échapper plus facilement en cas de revêtement à gros grain. Je pensais ajouter un carénage devant les pneus, diminuant ainsi la masse d'air écrasée par les pneus ! Facile à faire, mais comment mesurer ?

  • Les conséquences sont d'abord les résonances au niveau des passages de roues, il y a des garde-boue en plastique très fin, puis ce même bruit qui entre dans l'habitacle par des "trous". Ensuite ce bruit transmis par vibrations de panneaux non directement concernés, comme les tôles par exemple. On ne peut pas toucher aux vitres, du moins pas celles qui servent à la visibilité pour la conduite.
J'avoue que commencer par cerner toutes les causes serait un bon début.
Savoir où faire des mesures et avec quel moyen économique ?
Il est tentant ensuite de traiter le problème le plus près de la source, plutôt que de chercher à le traiter quand il s'est propagé, n'oubliez pas que le poids ajouté doit être réduit.

Je précise que tout le dessous est caréné; Ce qui se traduit par la présence d'un matériaux creux très léger, du polypropylène alvéolaire; Il se peut qu'il intervienne en bien/mal actuellement pour ce qui concerne la transmission des bruits via les planchers.

carrenage_ar.jpg


D'ailleurs elle est globalement fort bien carénée ce qui a réduit les bruits aérodynamiques. Il reste un petit chuintement que je ne veux pas du tout réduire. Je souhaite n'entendre que lui.

Voilà, voilà.:happy:
 
Dernière édition:
Bonjour planetaire planetaire , c'est le docteur Hortevin Hortevin qui vous prend en charge. :nurse:
(et je pense que docteur FoLuxo FoLuxo ne va pas tarder à arriver) :)

Beau défi tu nous lances... :)
Mais les 10 kilos, voir 5, c'est largement faisable.

Tout d'abord, j'aimerai savoir le "bruit" de roulement sur sol granuleux que tu entends, c'est quel type de bruit?
Ils sont aigus (ça pique les oreilles?), un grognement sourd (?), des bruits de tremblement, des vibrations que tu ressens.
Je pose la question car ta Prius 2 Plug-In est fortement modifiée, je ne peux plus me baser sur l'expérience avant.

Pour info, concernant la cause, voici un joli petit schéma de Michelin:
Bruit Pneu Fréquence.jpg

En attendant ta réponse, voici les différents solutions que je peux proposer:
Je t'invite à regarder aussi le tag insonorisation pour trouver tous les sujets du forum à ce sujet, et encore mieux, viens nous rejoindre pour le stage d'insonorisation à Dijon pour qu'on étudie tout ça ensemble! ;)
 
Tu as aussi un début de réponse dans ce message : [Acoustique] - Insonorisation légère du coffre de Toyota Prius 2 | Hybrid Life : Forum Automobile Hybride
Hortevin Hortevin : la prius 2 n'a pas besoin de tous les joints que tu cites. La prius 3 par contre oui !
Celui qui suffit pour prius 2 est cela-là et j'ai utilisé le même que le joint de capot :

hybridlife.org-toyota-prius-2009-bruits-vibration-20150628_31657.jpg

J'avais aussi ajouté deux morceaux de bandes type alubutyle derrière les hauts-parleurs et ça en fait une voiture mieux insonorisée que les 10 kg que j'ai ajoutés sur prius 3.
 
Merci pour vos réponses rapides.

Je ne parle que du bruit dû au roulement des 4 pneus sur sol à gros graviers bitumé. Je trouve qu'il y a une forte différence de niveau sonore quand on passe d'un revêtement à l'autre. Le fait d'avoir une prius roulant en mode électrique qui plus est avec un meilleur cx (0,22) doit permettre d'entendre encore plus ce bruit;
Pour moi c'est un bruit plutôt grave dans l'habitacle (et sans doute assez complexe avec un mélange de plusieurs fréquences) et je pense avec plus de fréquences aigues quand on est piéton.
Il y a j'en suis convaincu aussi des vibrations. Là la pression de gonflage doit jouer. Je surgonfle un peu, 2,8 à 2,9 bars au lieu de 2,5. C'est mieux pour le cap pour les toyo qui sont plus "mous du flan".

Pour ce qui est des causes, il faut sans doute ajouter le pneu lui-même. Avec la rotation la force centrifuge déforme la bande de roulement et il vient "taper" sur le sol de plus en plus en avant de la zone de contact avec le sol. C'est probablement pourquoi le crr augmente avec la vitesse. Et expliquerait pourquoi ce bruit augmente avec la vitesse. Mais ça on ne peut pas intervenir, sans changer de pneu et peut-être changer la pression de gonflage. ceci expliquerait une partie des vibrations.

Pour traiter le bruit transmis par l'air.
Donc j'ai noté l'insonorisation des passages de roues. Mais ils sont très ouverts pour les roues AV, pas seulement sur prius 2. Il y a un gros passage prévu pour la sortie d'air au niveau des arbres de transmission et bielles de direction. Tous les constructeurs ont prévu que l'air qui rentre par la grille frontale puisse re-sortir par là. Certains ont même arrondi cette sortie pour réduire les turbulences (Cf insight 1). A ce niveau ma P2 en temps normal n'a quasiment pas d'air qui re-sort là, la grille frontale est soit 100%bouchée l'hiver (en ce moment) jusqu'à 10°C puis un peu et plus l'été. Donc je peux boucher partiellement, si cela peut servir. (D'ailleurs cette absence d'air qui re-sort fait que la boue monte plus haut sur les portières)
J'ai toujours retenu que le bruit se traitait d'abord en évitant son passage par les trous. Il y a peut-être la une raison pour laquelle il n'y a pas eu de solution "miracle". Il se trouve que sur ma P2 l'hiver ses trous pourraient être bouchés, en laissant juste le débattement des deux machins cités.
Pour contre au niveau des roues AR c'est différent. Le passage des roues est bien moins volumineux. On peut toutefois se demander si les carénages que j'ai ajoutés appelés jupes ajoutés ne créent pas une "caisse de résonance" ?
A l'AR il y a une entrée-sortie d'air impossible à retirer. De chaque côté il y a des volets permettant de faire sortir l'air que l'on renouvelle presque tout le temps dans l'habitacle. Il y a de très légers volets en plastique-caoutchouc qui doivent être légèrement soulevés en usage normal.

A propos de trous laissant passer les bruits, il doit y avoir un passage au niveau des poignées de portières. L'autre jour avec un fort vent latéral avec ma main je sentais un peu d'air rentrer par là.

Je me méfie de résultats tels que l'oreille peut les percevoir. A part quand le son change instantanément quand on roule brutalement sur un autre revêtement, sinon c'est très subjectif. d'autant plus que ces bruits doivent être complexes.
Ne peut-on pas les quantifier, avec un smartphone par exemple ?
 
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Hortevin Hortevin; Merci pour le lien et le retour d'expérience.

Donc après avoir ajouté un insonorisant dans les carénages de dessous de châssis, tu as réduit les bruits aigus de roulement de pneu.
C'est intéressant car ça met en évidence la complexité de ce bruit et l'importance de lui changer sa tonalité de façon à le supporter plus facilement. C'est prometteur, les aigus sont plus facile à atténuer avec des matériaux légers.
Ca met aussi en évidence le fait que le bruit étant émis au niveau du contact pneu/route, il est émis dans l'air et il n'y a pas de raison de privilégier l'insonorisation des passages de roues sur d'autres régions proches.

Je me posais d'autres questions. Ces carénages d'origine ressemblent à des cavités creuses, bien qu'il y ait des petits trous pour l'eau.
Est-ce qu'ils ne sont pas néfastes au niveau sonore ? Ne risquent-ils pas de créer des résonances à certaines fréquences ?
Parce que je me demandais, vu que j'ai fixé mes "sur-carénages" dessus, si je n'avais pas intérêt à retirer ceux d'origine ?
La même question se pose pour les passages de roues qui sont dans un plastique fin et plus rigide ?

D'où un question: as-tu atténué les bruits émis dans l'air par les pneus ou bien atténué les vibrations du carénage ?
 
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Non je pense que j'ai atténué les bruits émis dans l'air par les pneus; je doute que les carénages plastiques produisent vraiment un bruit vibratoire (un matériau plutôt mou, comparé au métal).
En tout cas je n'ai jamais entendu qu'on essaie d'atténuer le bruit généré par la vibration de plastique...

Bruit sous châssis.jpg
(source image: Automotive Underbody Flow Visualization | Exa Corporation)

De façon totalement pseudo scientifique, peut on dire que le bruit généré par les pneus est "emmené" par le flux d'air sous châssis?
Or comme le carénage aérodynamique avait plein de trou, il ne joue pas du tout un rôle de barrière acoustique, et juste au dessus c'est les 1mm de tôle du plancher, je comprend facilement pourquoi le bruit de roulement pénètre si facilement dans l'habitacle..

Or l'acier est une excellente barrière acoustique, car c'est l'un des matériaux dont la densité surfacique est la plus élevée...
Qui est le coupable de la très mauvaise insonorisation de Prius 3?
index.php

Tu vois les gros bouchons circulaires noire en caoutchouc? Ces trous doivent être les trous de fabrication (maintien du châssis pendant la production) et refermé par un petit bouchon caoutchouc.... et bah je pense que c'est eux les coupables, les failles du mur; c'est là où le bruit du roulement rentre très facilement dans notre habitacle.
Il faut donc les reboucher avec un matériau lourd (MLV ou StP Alum par exemple), mais comme les surfaces sont faibles ça ajoute peu de masse.

Pour ce qui est des causes, il faut sans doute ajouter le pneu lui-même. Avec la rotation la force centrifuge déforme la bande de roulement et il vient "taper" sur le sol de plus en plus en avant de la zone de contact avec le sol. C'est probablement pourquoi le crr augmente avec la vitesse. Et expliquerait pourquoi ce bruit augmente avec la vitesse. Mais ça on ne peut pas intervenir, sans changer de pneu et peut-être changer la pression de gonflage. ceci expliquerait une partie des vibrations.

Par rapport à cette question de source de bruit:

Je ne sais pas si tu as entendu parler du pneu silencieux conçu spécialement pour les voitures hybrides et électriques:
[Technologie] - Pneus Continental Conti eContact conçus pour les voitures hybrides et Made in France | Hybrid Life : Forum Automobile Hybride
index.php

Ils sont plus silencieux à cause d'un amortissant posé à l'intérieur du pneu pour éviter sa vibration, tout en étant excellent en résistance au roulement. Je vois qu'ils existent en 205/55/R16: Continental Conti.econtact | 205/55 R16 91Q | 1001Pneus, tiens ça me donne envie de passer à 16 pouces... d'ailleurs FoLuxo FoLuxo ça te dit de tester ce pneu?

L'autre truc, sur Lexus LS 600h, ils ont développé une jante spéciale silencieuse, dont les poches sont étudiées pour réduire la résonance du pneu:
Picture-169-e1378160853966.png

Pour en savoir plus: How the Noise-Reduction Wheels of Lexus Make the LS Range Even Quieter
Mais comme c'est des jantes 18-19 pouces, ça ne changera pas notre vie...
 
Je comprends tout à fait cette recherche du silence... J'ai le même ressenti avec la P3, la différence entre routes lisses et mauvais revêtement est vraiment frappante. D'ailleurs sur la seconde vidéo du topic [Consommation] - Ecoconduite sur Auris HSD (en vidéo) | Hybrid Life : Forum Automobile Hybride à 2:05, on entend très nettement le passage de l'un à l'autre à la sortie du village. Ca correspond vraiment à ce que je peux entendre au quotidien.

Accessoirement j'ai découvert ici la P2 de planetaire planetaire ; je savais qu'elle était plug-in mais je découvre le carénage. En tout cas tu t'es fixé un objectif noble - je parle de la réduction du bruit of course :mdr:

L'acier du plancher est effectivement lourd (donc fiable si vous avez vu Snatch) mais l'ennui est qu'il résonne, on doit donc ajouter de l'amortissant. Toyota en a mis pas mal sur la P3, je ne sais pas ce qu'il en est de la P2. C'est une première piste.

La méthode que j'utiliserais personnellement serait assez "soviétique" : le tapis de bombes et on n'en parle plus. Je veux dire par là couverture de tout le plancher sous la moquette avec une masse lourde, feuille de plomb très fine ou bien MLV ou équivalent. Des exemples : Passenger Compartment Floor, Kick Panels | Sound Deadener Showdown Le poids serait très certainement supérieur à ta limite (+/-15 kg je pense) mais il faut se demander la différence de +5 kg sur la consommation (quasiment impossible à mesurer à mon avis) vs. le gain de confort. Si le poids est un vrai ennemi, aux dépens du confort, il faut envisager d'autres mesures : supprimer la roue de secours et le cric, remplir le réservoir à moitié, refuser les passagers :mdr: etc. Tout est question de choix dans la vie :)

A côté de ça je renforcerais d'une façon ou d'une autre les passages de roue comme Hortevin Hortevin l'indique au-dessus, soit en remplissant les cavités des passages de roue (sauf que je préfère une mousse haute densité imputrescible au Thinsulate, mais je n'ai pas de mesure pour le prouver) soit avec les passages de roue en fibre qu'il mentionne, soit avec les deux si c'est combinable.

Je sais que je n'ai pas vraiment répondu à la question (limite < 10 kg non respecté), mais toutes mes recherches me font croire que pour les fréquence basses seule la masse et l'absence de rigidité peuvent "résoudre" le problème. Il n'y a pas de solution miracle...
 
Merci, Foluxo.
Mais tu t'en doutes, la piste lourde est celle que je veux éviter sauf à dose homéopathique.
Dans un premier temps je vais essayer de quantifier à l'aide de mon smartphone.
J'ai chargé deux appli. Une donne le niveau en db avec les mini maxi et valeur moyenne sur la période.
Il y a un étalonnage que je ne peux pas faire, n'ayant pas à ma disposition un sonomètre pro. Mais déjà chez moi sans bruit il descend à 11db. Pour la valeur moyenne j'ai du désactiver le clic simulé des touches, on montait d'entrée de jeu à 24db.:eek:
L'autre appli effectue une analyse spectrale, donc indique quelles sont les fréquences prépondérantes.

Avec une mesure quantifiée même non étalonnée il est possible de mettre en évidence de petites améliorations; Il suffit de rouler toujours au même endroit à la même vitesse et sans autre véhicule proche et placer le capteur toujours au même endroit, pas trop loin de nos oreilles vu que le bruit n'est gênant que là... Peut-être que la température/masse volumique/vitesse de l'air interviennent, mais intuitivement moins que dans les mesures de conso. J'éviterai les périodes de brouillard, j'avais constaté sur ma P2 carénée un phénomène sonore étrange, un genre de bruit de cisaillement de l'air ! comme des changements brusques de l'écoulement, à priori à l'avant.

Toujours à propos de bruit dû aux pneus, il y a une route pas très loin qui a été entièrement refaite avec un enrobé fort bien lisse. Ce qui est amusant est que dans un sens on entend des bruits plutôt aigus modulés, genre le chant des baleines... Vérifié sur deux prius différentes. Je ne vois que des bruits d'air, les deux prius n'ont pas les mêmes pneus pression etc.. Je l'ai déjà constaté ailleurs. Mais ce bruit n'est pas désagréable, lui.

Donc à suivre.:finger:
 
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Nous avons une conversation sur la stratégie d'insonorisation : La stratégie d'insonorisation des différents constructeurs automobiles | Hybrid Life : Forum Automobile Hybride

Cette photo peut t'aider car elle montre que Toyota a pris soin de ne mettre que des passages de roues fibres et un bitumage absorbant sur la partie non couverte par ce passage de roue.

index.php


Au dessus du passage de roue, on retrouve le pad de thinsulate (j'ai passé la main pour vérifier) mais je ne sais pas si il existe sur prius 2.
[Acoustique] - Garniture de passage de roue en tissu/fibre - Quiet Doctor AL-T/H ou kit JLK0028 | Hybrid Life : Forum Automobile Hybride

Sinon en faisant quelques recherches, j'ai été surpris de lire qu'une mousse existait et permettait de :
- renforce le chassis en réduisant la flexion et torsion. Cela avait une influence sur le comportement
- augmenter la rigidité du chassis et le confort en réduisant l'impact des chocs et vibration,
- en absorbant bruits, vibrations et dureté comme on dit (NVH)

Autofoam Review

Le point 3 :
After damping the panels, the third step is to Absorb and Insulate noise, esp tire and road. Proven solutions like..
ROAR BUSTER for Road and Tire noise.
A propietary combination of noise Insulation /Absorbing products applied to both Front and Rear wheel arches and A frames.
Utilizing 3 different products to the front portion of the car alone to address the critical 400 to 2.5 khz range where tire / road noise is most obvious.
This new package includes the fantastic 3M insulation material, as used on luxury cars like Lexus, Acuras etc.
from Rm 380.

Je te verrai bien tester ;)
 
En vous lisant, il me vient une idée :
Comment se fait-il qu'aucun constructeur n'a osé s'aventurer dans l'insonorisation active, par émission d'un signal déphasé ?
  • Ça ne pèse quasiment rien.
  • C'est très facilement à implanter physiquement dans n'importe quel véhicule.
  • C'est auto-adaptatif (jusqu'à un certain point...).
  • C'est totalement adapté à ce type de bruit.
Je pense en outre que cela ne devrait pas couter très cher, surtout quand je vois que j'ai royalement payé 30 EUR (OK, sur Amazon.fr, mais le prix officiel reste raisonnable) pour les oreillettes Sony destinées à mon Xperia Z3 Compact :
Oreillette MDR-NC31EM à suppression du bruit numérique de Sony - Sony Xperia (France)

Même s'il est clair que le software est dans le téléphone, en déploiement industriel, on reste sur des couts ridicules, notamment parce qu'on peut utiliser l'installation audio à cette fin.
 
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J'en avais parlé à Hortevin, le meilleur et le moins cher des insonorisants pour moi est :
parrot-zik-2-0_6bfa770dfb554623.jpg
C'est le Zik Parrot 2.0. Sa réduction active des bruits environnants est bluffante ... vous entendrez le moteur encore (en mode réduction raisonnable) mais presque plus les roulements et l'aeordynamique. Je vous dis pas aussi la qualité du son en passant !
Sauf que je ne suis pas sûr que ce soit autorisé en conduite et puis vos passagers eux n'en ont pas.

Parrot Zik 2.0 | TEST | Le meilleur casque Bluetooth ?
 
frg62 frg62 il y a déjà des voitures qui ont l'annulation active des bruits, j'ai en tête la dernière Mondeo Vignale diesel.
 
principe d'isolation acoustique : ressort/masse/ressort

on peut le décliner pour le chassis : cache plastique (ou autre) + matière atténuatrice (mousse haute densité, caoutchouc) + plaque rigide PVC ou alu prise en sandwich + matière atténuatrice + chassis

idem, pour les passages de roue

Avec un tel dispositif, les bruits aériens + les bruits solidiens seront très nettement atténués.
 
Est-ce que vous pouvez svp nous dire un peu plus sur la 'feutrine" dont parle Arcanes ICI ?

Jan
 
Pour ma part, la portion de route super affreuse s'appelle A84 entre Caen et Avranches : la voie de droite est ravagée par les camions, ça fait un boucan pas possible. Je ne n'ai pas pensé à mesurer le bruit provoqué par le roulement, mais je peux vous assurer que c'est impressionnant : j'avais l'impression de rouler dans un utilitaire... Je verrai si la situation s'améliore en collant la fameuse plaque polymère dans les passages de roue, contre la carrosserie.

D'autre part, j'ai regardé comment était fait le châssis en dessous. Je pensais trouver une tôle lisse à nu, eh bien raté (j'avais des photos de châssis sans rien)... il y a une espèce de pâte insonorisante qui a été étalée (il semble que c'est d'origine) : ça change complètement mes plans car impossible coller quoique ce soit dessus, c'est donc fichu pour le collage des cornières alu. Je vais réfléchir pour installer autre chose.