"CARATTERIZZAZIONE ACUSTICA
E
INSONORIZZAZIONE DI AUTOBUS URBANI"

ANNO ACCADEMICO 2000 - 2001

 

Tesi di laurea

Relatore: Prof.Ing. Roberto Pompoli
Correlatore: Ing. Francesco Pompoli


  1. IL PROGETTO DI INSONORIZZAZIONE DI AUTOBUS URBANI
  2. GLI AUTOBUS ESAMINATI
  3. I RILIEVI ACUSTICI
  4. L'INSONORIZZAZIONE DEI VEICOLI
  5. I RISULTATI RAGGIUNTI
  6. PROSPETTIVE DEL PROGETTO

  IL PROGETTO DI INSONORIZZAZIONE DI AUTOBUS URBANI

Il progetto di ricerca riguardante la caratterizzazione acustica e l'insonorizzazione di autobus urbani è stato promosso dal Consorzio per l'Esercizio del Servizio di Trasporto Pubblico di Ferrara (ACFT) con l'obiettivo di contribuire a diminuire l'inquinamento acustico urbano e per venire quindi incontro alle esigenze, non solo dei suoi utenti, ma dell'intera cittadinanza. Il Gruppo di Acustica del Dipartimento di Ingegneria dell'Università degli Studi di Ferrara è stato incaricato dello studio del piano di bonifica acustica e della sua sperimentazione. La ricerca è stata articolata in varie fasi: lo studio del rumore emesso da alcuni modelli di autobus, il progetto di possibili interventi di insonorizzazione da realizzare sugli autobus stessi e la verifica finale dei risultati raggiunti con gli interventi eseguiti.

  GLI AUTOBUS ESAMINATI

Nel parco automezzi dell'ACFT sono stati individuati due modelli di autobus, attualmente in servizio nella fascia urbana, di recente fabbricazione e quindi con notevole vita residua, interessanti per lo studio: l'IVECO CACCIAMALI 200E.9.15/U83 e l'IVECO IBRIDO 490 EET.12. Questi veicoli sono stati scelti anche perché effettuano servizio in zone a traffico limitato, dove il peso del rumore dei mezzi pubblici urbani è percentualmente più rilevante.

 

IVECO CACCIAMALI 200E.9.15/U83

 

DATI TECNICI:
Marca: IVECO CACCIAMALI
Modello: 200E.9.15/U83
N° posti: 18+1 (58 in piedi)

DIMENSIONI E PESI
Lunghezza: 9,23 m
Larghezza: 2,44 m
Altezza: 2,60 m
Assi e interasse: 2-4,40 m
Peso: 10200 kg
Pneumatici: 255/70R22.5

 

MOTORE
Tipo: Ciclo Diesel TCI
Posizione: post. long.
Cilindrata: 5861 cc
Cilindri: 6 in linea
Potenza max: 152 kW

TRASMISSIONE
Trazione: posteriore
Cambio: Automatico
Marce: 4

 

IVECO IBRIDO 490 EET.12

 

DATI TECNICI:
Marca: IVECO
Modello: 490 EET.12
N° posti: 27+1 (41 in piedi)

DIMENSIONI E PESI
Lunghezza: 12 m
Larghezza: 2,50 m
Altezza: 3,08 m
Assi e interasse: 2-6,15 m
Peso: 13150 kg
Pneumatici: 305/70R22.5

 

MOTORE ENDOTERMICO
Tipo: Ciclo Diesel TCI DI
Posizione: post. trasv.
Cilindrata: 2800 cc
Cilindri: 4 in linea
Potenza max: 74 kW (a 1900 rpm fissi)

MOTORE ELETTRICO
Tipo: Siemens C.A. Trifase
Posizione: post. long.
Potenza max: 128 kW

 

  I RILIEVI ACUSTICI

Per la caratterizzazione acustica degli autobus urbani in esame ci si è attenuti principalmente alle modalità di misura e alle tecniche indicate dal Decreto Ministeriale 28/09/95 per l'omologazione CEE di un veicolo a motore per quanto riguarda il livello sonoro. Il rumore emesso da un veicolo presentato per l'omologazione CEE viene misurato con metodi sviluppati essenzialmente per fornire singoli valori numerici ritenuti significativi del complessivo rumore emesso dal veicolo. Essi, pur evidentemente descrivendo il fenomeno sonoro in forma semplificata, sono adatti ai fini della normativa perché facilmente riproducibili e controllabili.
Tuttavia, in ordine all'obiettivo di ridurre il rumore esterno nel modo più efficiente possibile, è essenziale avere informazioni dettagliate riguardo alle singole sorgenti di rumore individuabili sui veicoli. Per questo motivo le metodologie indicate per l'omologazione sono state integrate dalla registrazione di numerosi dati, come l'evoluzione temporale del fenomeno sonoro e gli spettri acustici, non espressamente richiesti dal D.M. 28/09/95 e da misure eseguite sugli autobus muniti di dispositivi ed elementi insonorizzanti, oltre che nelle normali condizioni di esercizio. Si sono inoltre eseguite, a mezzo fermo, delle misure di potenza sonora con tecnica intensimetrica delle singole sorgenti rilevanti individuate sui veicoli.

passaggio dell'autobus Iveco Cacciamali durante una prova di PASS BY


  L'INSONORIZZAZIONE DEI VEICOLI

L'Iveco Ibrido nelle sessioni di misura ha fatto registrare dei valori di rumorosità contenuti nel funzionamento con propulsore endotermico inserito. In seguito a questi rilievi l'ACFT e il Dipartimento di Ingegneria hanno deciso di non effettuare al momento interventi di insonorizzazione sull'Iveco Ibrido.
Per l'Iveco Cacciamali i risultati delle misure sono stati analizzati al fine di definire gli interventi di maggiore efficacia attuabili. Da queste prove è emerso che il rumore complessivo veniva formato essenzialmente dal rumore fuoriuscente dal fondo del veicolo in corrispondenza del motore, da quello delle griglie di aspirazione ed espulsione dell'aria e dal rumore di scarico.

L'intervento di insonorizzazione principale su cui si sono concentrati i maggiori sforzi, è stato la progettazione e la realizzazione di uno scudo insonorizzante che chiudesse il fondo dell'autobus in corrispondenza del motore. Questo carter a forma di vasca, è stato realizzato con un multistrato insonorizzante formato, partendo dall'esterno, da una lamiera smorzata, da uno strato di fonoassorbente in fibra di poliestere e, infine, da un pannello fonoassorbente realizzato con strati di rete in alluminio pressati a freddo.
Il sistema di fissaggio al telaio dell'autobus è stato progettato su guide a strisciamento in modo da rendere il carter facilmente rimuovibile e agevolare così le operazioni di manutenzione ed ispezione periodiche del vano motore.

Per insonorizzare la griglia di espulsione dell'aria di raffreddamento si è provveduto a modificare il portellone in cui essa è ricavata, realizzando una trappola acustica con un controtelaio in lamiera e abbondante uso di fonoassorbente in fibra di poliestere protetto da uno strato in reti di alluminio.

portello di espulsione dell'aria modificato

Un ulteriore accorgimento adottato nell'insonorizzazione dell'autobus, è stata l'applicazione di pannelli fonoassorbenti sulle pareti disponibili all'interno del vano motore. Questi pannelli si sono rivelati molto utili per dissipare l'energia trattenuta dallo scudo insonorizzante.

  I RISULTATI RAGGIUNTI

La prova su strada del prototipo è consistita nell'effettuazione del regolare servizio di linea durante i mesi estivi. Durante tale periodo non si sono verificati inconvenienti di alcun tipo e le temperature di esercizio del motore si sono mantenute entro valori nella norma.
Dal punto di vista acustico le prestazioni sono state ottime e il kit di insonorizzazione ha portato a una sensibile diminuzione del rumore emesso dall'autobus Iveco Cacciamali. Il livello della pressione sonora massima misurata durante la prova di pass by, è stato molto al di sotto dei limiti previsti dal Decreto Ministeriale 28/09/95 per l'omologazione.
Bisogna rilevare che la prova di pass by considera solamente un aspetto del problema del rumore e non rende effettivamente conto dell'impatto sonoro dei veicoli in ambito urbano, soprattutto nelle zone a traffico limitato percorse dagli autobus. Un parametro importante per valutare quest'ultimo aspetto è la quantità di energia sonora immessa nell'ambiente. Il livello di questa energia è una delle principali cause di disagio per i cittadini e la sua riduzione costituiva obiettivo primario per l'ACFT e per il Dipartimento di Ingegneria. Da questo punto di vista si sono ottenuti eccellenti risultati con riduzioni delle emissioni dovute alle fonti di rumore considerate sui veicoli fino a 9 dB(A).
Anche dal punto di vista pratico il kit e soprattutto il carter insonorizzante hanno dato un buon risultato. Infatti il sistema di montaggio estraibile dello scudo è risultato funzionale e le operazioni di officina sono state semplificate dalla sua installazione.
Il kit di insonorizzazione, in virtù del fatto che non si è intervenuti sui componenti meccanici e sul layout del motore e dei sistemi ausiliari, si presta ad essere facilmente adattato, con risultati efficaci e costi contenuti, ad altri modelli di autobus su cui non sono stati previsti all'origine accorgimenti per il contenimento del rumore.
Le soluzioni e i materiali adottati possono offrire inoltre alle case produttrici spunto per la progettazione di autobus più silenziosi. Questo anche anche in considerazione del fatto che le aziende gerenti il trasporto pubblico sono sempre più orientate a richiedere, fra le caratteristiche valutate per l'acquisto, una buona silenziosità di marcia.

  PROSPETTIVE DEL PROGETTO

E' prevista l'adozione del kit insonorizzante sui veicoli Iveco Cacciamali del parco macchine ACFT.

Il progetto potrebbe proseguire su due fronti: la bonifica acustica di altri modelli di autobus in servizio all'ACFT e lo studio di un nuovo protocollo di prova finalizzato alla valutazione dell'impatto sonoro in ambito urbano.
L'esperienza maturata sugli autobus Iveco Cacciamali potrebbe infatti essere facilmente utilizzata per l'insonorizzazione di altri veicoli con caratteristiche similari, accorciando di molto i tempi pratici di intervento.
Il protocollo di prova dovrebbe invece simulare il rumore emesso durante una situazione di percorrenza urbana anche nelle zone a traffico limitato dove l'impatto acustico dei veicoli di trasporto pubblico è particolarmente rilevante. Questo protocollo, oltre che a fornire indicazioni utili alla previsione della rumorsità reale percepita dalle persone nelle città, potrebbe essere inserito dall'azienda gerente il servizio di trasporto nel capitolato d'appalto per la fornitura di autobus al fine di selezionare gli automezzi anche in base alle prestazioni acustiche.