Techniek: wat is nu eigenlijk geluidsdruk?

Naar aanleiding van een aantal vergaderingen op het niveau van de FIM lijkt het erop dat er voor het WK Supercross andere geluidsnormen gaan gelden. Vanaf 2023 zal de geluidsdruk gereduceerd worden tot 109 dB. Voorheen was dat 114 dB.

Ook de andere disciplines werden besproken waardoor het erop lijkt dat ook de MXGP deze wijziging zal ondergaan. Een jaar later zullen ook de gewone productie offroadmotoren onderhevig worden aan deze regel.

Wat is nu eigenlijk geluidsdruk?

Wikipedia vertelt ons dat geluidsdruk een snelle lokale drukvariatie is in lucht of een ander medium rondom de heersende statische druk. Een lokale geluidsdruk wordt veroorzaakt door een lopende of staande geluidsgolf. Tot zover de theorie. In de praktijk heeft een geluidsbron lucht nodig om zich te kunnen verplaatsen. Zo is er in de ruimte geen geluid omdat het daar luchtledig is en dus kan er ook geen geluidsverplaatsing zijn.

Vergelijk het met een plastic zak die je vol lucht blaast en met een klap doet barsten. Die plotse luchtverplaatsing maakt geluid. Een moderne viertakt maakt zo gemiddeld 10.000 klappen per minuut. Je hebt hoge- en lage drukgolven. Het is de frequentie van die golven, dus de snelheid waarin ze elkaar opvolgen, die wij als toonhoogte horen. Het volume van die toonhoogte wordt bepaald door de geluidsdruk. Hoe meer druk, hoe meer volume. De geluidsdruk wordt uitgedrukt in decibel (dB).

Decibels zijn verwarrend

De decibel is een verhouding op een logaritmische schaal. Elke verhoging met 10 decibel betekent een vergroting in vermogen of energie met een factor 10. Een verhoging met 20 dB betekent dus een factor 100, een verhoging met 30 dB een factor 1000 enz. Dat betekent concreet dat een geluidsdruk van 120 dB vele malen hoger is dan bv die van 110 dB.

Absorptiedemping

De dempers van onze crossmotoren maken allemaal gebruik van het principe van absorptiedemping. Deze manier van demping gaat gepaard met geringe tegendruk. Een bepaald niveau van tegendruk is nodig om de goede werking van een verbrandingsmotor te garanderen. Het uitlaatgas stroomt met een hoge snelheid door een geperforeerde buis zodat een deel van de gassen doordringt in het absorptiemateriaal (demperwol) en een ander deel krijgt een wervelend karakter door diezelfde gaatjes.

Deze wervelingen heffen bepaalde hoge frequenties op, waarmee een groot gedeelte van het geluid reeds wordt gedempt. Daarna belanden de geluidsgolven in het dempingmateriaal, dat het geluid absorbeert en niet terugkaatst. Hierdoor verliest de geluidsgolf in de hoofdpijp nog meer druk- en geluidsintensiteit.

The sound of Silence

U hoeft geen wiskundige te zijn om te begrijpen dat het geluid van onze crossmotoren de sport langzaam doodknijpt. De reglementswijziging van de FIM komt niet voor niets. Van 114 dB naar 109 dB is een flinke stap in de juiste richting maar die had nog veel groter kunnen zijn. In de wandelgangen vernamen we echter dat de FIM in samenspraak met de industrie (motor- en uitlaatfabrikanten) in stapjes streeft naar een uiteindelijke 98 dB geluidsdruk.