Vliv osobních automobilů s elektrickým pohonem na snížení hluku z dopravy

Bc. Martin Opekar

Master's thesis

Impact of electric vehicles on traffic noise reduction

Abstract:

Hluk z dopravy je jedním z významných faktorů negativně ovlivňujících životní prostředí. Tato práce se zabývá porovnáním hlučnosti prudce se rozvíjejícího odvětví elektroautomobilů ve srovnání s konvenčními vozy se spalovacím pohonem. Bylo provedeno párové měření vnější hlučnosti pro dílčí kategorie od nejmenších automobilů po kompaktní vozy až střední třídu/SUV. Každá třída byla zastoupena jedním ELE a jedním ICE automobilem. Vlastnímu hlukovému experimentu předcházela literární rešerše, zaměřená na základy akustiky a vliv zvuku na člověka a volně žijící živočichy. Dále byly shrnuty stávající poznatky o vzniku hluku z dopravy, elektromobilitu nevyjímaje, což společně s rešerší souvisejících metod měření dopravního hluku poskytuje teoretický základ pro vlastní metodiku DP. Měření vnější hlučnosti z projíždějících automobilů bylo provedeno na třech testovacích dráhách v polygonu spol. ŠKODA AUTO a.s., z jejíhož aktuálního rejstříku vyráběných vozů pocházely i automobily, u kterých bylo provedeno experimentální měření. Rozsah rychlostí jízdy, za kterých bylo provedeno měření hluku, byl zvolen od 30 km/h až do dálničních rychlostí, pro pokrytí jízdních situací ve městech i extravilánu. Mikrofon byl umístěn ve vzdálenosti 7,5 m od osy jízdního pruhu, a byl situován ve dvou různých výškách nad povrchem zkušební dráhy. Porovnáním změřených dat bylo zjištěno, že hlučnost elektroautomobilů byla v celém rychlostním pásmu nižší až o 1,3 dB pouze u kategorie kompaktních osobních vozů, zatímco celkové výsledky při energetickém zprůměrování všech kategorií prokázaly nižší hlučnost ELE vozidel pouze v rychlosti 30 km/h. Na výsledné hladiny hluku během průjezdů měla významně vyšší vliv obrusná vrstva vozovky, na které probíhalo testování, než pohon automobilu.

Abstract:

Traffic noise is one of the major harmful sources that impact environment. This thesis is concerned with the comparison of the noise level of the rapidly developing electric vehicles sector compared to cars with internal combustion engine. Noise measurement of external vehicle noise was focused on three subcategories, including small cars, medium cars and large/SUV cars, with each subcategory represented by one EV and one ICE car. Preliminary summary includes basic knowledge of acoustics and its impact on humans and animals. Furthermore, the existing knowledge about the traffic noise, including electric vehicles, was summarized. Together with summary of related traffic noise measurement methods, it provides a theoretical basis for methodology of this diploma thesis. The measurements of external car noise were performed using pass-by method, and were held on three test tracks belonging to ŠKODA AUTO company. Cars of the same manufacturer were chosen for noise measurements, all of them being contemporary in production. The range of driving speeds was chosen from 30 km/h up to highway speeds, to cover both urban and extra-urban driving situations. The microphone was located at standard position 7,5 m from the middle of the lane center, in two different heights above the road surface. By comparing the measured data, it was found out that the noise level of EV was lower in the subcategory of medium cars, the reduction was up to 1,3 dB. Averaged overall results of all subcategories proved lower noise level of ELE vehicles only at speed 30 km/h. The choice of road pavement proved as more effective noise reduction measure, having far more significant impact on noise levels then type of car propulsion.

Keywords

životní prostředí, hladina akustického tlaku, elektromobil, měření hluku z dopravy

Keywords

environment, sound pressure level, electric vehicle, traffic noise measurement

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 18. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Zdeněk Keken, Ph.D.
• Reader: Pavel Matoušek, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme:
Regional Environmental Administration