Auton äänieristys

* Yhteistyössä TonyPro Oy

Kun koeajoin Polestarin talvella 2022, se tuntui hämmästyttävän hiljaiselta verrattuna silloiseen autoomme Seat Leoniin. Tämä yllätti, sillä Leoniin oli kuitenkin teetetty kattava äänenvaimennus.

Nyt kun olen ajanut omalla Polestarilla pidempään, olen ihmetellyt, että miten se tuntui koajossa niin hiljaiselta, koska se ei tunnu enää ollenkaan hiljaiselta. Koeajoautossa oli toki kitkarenkaat talvella, jotka ovat aina kesärenkaita hiljaisemmat. Mutta kyse lienee myös tottumisesta. Jos pääsisin ajamaan lenkin Leonilla, voisi eron taas huomata.

Kesällä tulimme mieheni kanssa siihen tuloksen, että Polestarin melulle pitäisi tehdä jotain, sillä sen verran äänekästä kabiinissa oli moottoritiellä 120 km/h ajaessa.  

Heinäkuun FLTP-kulutustestitapahtumassa tapasin sattumalta TonyPron yrittäjän Tony Niirasen, joka on tehnyt autohifi- ja äänieristyshommia parikymmentä vuotta. Tonylla on itsellään Polestar ja hän on vaimentanut niitä omansa lisäksi yli kymmenen, joten hän olisi varmasti oikea tyyppi hiljentämään myös minun Polleni!

Perustietoa auton äänieristyksestä

Autojen suurin melunlähde on luonnollisesti renkaat. Ääntä kuuluu myös voimansiirrosta (tosin sähköautoissa vähemmän) ja lisäksi voi olla erilaisia natinoita ja suhinoita. Meidän Leonidashan päätyi aikoinaan äänieristykseen juuri ovien resonointiäänien takia.

Tärkeimpiä vaimennuskohteita ovat pyöränkotelot, takakontti, katto, ovet ja lattia. Lisäksi autosta voi eristää esimerkiksi konepellin, takaluukun ja A-, B- ja C-pilarit.

Auton äänieristyksessä käytetään erilaisia vaimennusmattoja, joilla on kullakin omat vahvuusalueet. Yleisesti ottaen vaimennusmatot hillitsevät pintojen värähtelyä ja muuttavat niiden resonanssitaajuutta sekä estävät äänen kuulumista läpi, jolloin melu ohjaamossa vähenee ja äänen sävy muuttuu mukavammaksi.

Äänieristetyllä autolla ajaminen on mielyttävämpää, koska häiritseviä sivuääniä ja/tai tasaista huminaa on vähemmän. Lisäksi äänieristys eristää lämpöä.

Materiaalien värähtelyn väheneminen parantaa myös auton akustiikkaa, minkä ansiosta musiikki kuulostaa paremmalta. Esimerkiksi bassotaajuudet ovat tarkempia, kun ympärillä olevat materiaalit eivät enää elä samalla tavalla kuin ennen. Jos pinta kaiuttimen ympärillä elää, osa kaiuttimen kartion liike-energiasta menee hukkaan eikä teho välity oikeaan suuntaan parhaalla mahdollisella tavalla.

Hyvästä ja järkeviin paikkoihin tehdystä äänieristyksestä tulee autoon lisäpainoa mallista riippuen sellaiset 30-50 kg.

Vaimennusmateriaalia voi kyllä laittaa autoon periaatteessa niin paljon kuin huvittaa, mutta jokin järki kannattaa pitää mukana. 

Jos eristeitä on tosi paljon, niiden tuoma lisäpaino kasvattaa auton kulutusta. Ei nyt järkyttäviä määriä, mutta esimerkiksi 150 kg olisi sama, kuin kyydissä olisi kaksi henkilöä koko ajan. Toki olisi todella hiljainen autokin!

Runsas lisäpaino voi rasittaa ovien saranoita ja saada ne väsymään ajastaan. Takaluukun kaasujouset eivät puolestaan välttämättä jaksa nostaa sitä ylös, jos sen sisällä on raskasta täytettä. Siihen kannattaa siis valita mahdollisimman kevyt materiaali.

Kaikissa materiaaleissa enemmän ei myöskään ole aina enemmän. Joidenkin testien mukaan esimerkiksi butyylimaton paras hyötysuhde saadaan jo 60% peitolla.

Eivätkä nuo vaimennusmateriaalit ihan halpojakaan ole. On siis löydettävä kompromissi eristyksen tehokkuuden, hinnan ja painon pyhästä kolminaisuudesta.

Polestarin äänieristys

TonyPron alkuperäisessä Polestarin äänieristyspaketissa eristetään tavaratila, takarenkaiden pyöräkotelot, takapenkin alunen, lattioista sen mitä saa ilman penkkien irrotusta sekä oviverhoilun sisäpuoli ja sen takana oleva ns. välipelti. Peltikattoisessa Polestarissa tehdään lisäksi katto.

Tony kertoi suunnitelleensa, että tarjoaisi asiakkaille myös Polestarin ovien märkäpuolen ja etulokasuojien eristämistä, mutta ei ollut ehtinyt vielä testata niitä, koska purkaminen voi viedä paljon aikaa. Hän haluaisi kuitenkin kokeilla ne ensin omaan autoonsa, koska siten asiakkaat saisivat parhaan vastineen rahalleen.

Minua kiinnosti kovasti etulokasuojien äänieristys, koska Leonin eristyksen jälkeen sieltä suunnalta tuli eniten melua matkustamoon. Tony ei halunnut myydä sikaa säkissä, joten hän testasi niiden tekemisen ensin omaan Polestariinsa ja tulos oli sen verran hyvä, että se kannatti ehdottomasti tehdä minunkin autooni.

Autoni äänieristyksessä käytettiin neljää erilaista vaimennusmattoa:

CTK Premium butyylimatto 

Butyylikumista valmistettu matto on ohutta, mutta raskasta mattoa, jonka pinnassa on 0,1 mm paksu (ohut) alumiinifoliokerros. Butyylimatto olisi yksinään aika vetelää, mutta alumiinipinta jäykistää sen.

Butyylimatto jäykistää rakenteita ja poistaa vaimennettavan pinnan värähtelyjä, jolloin pinta ei resonoi. Butyylimattoa voi liimata sekä peltiin että muovipaneeleihin. Muoville se tuo premiumfiilistä, kun se ei enää kumise. 

Jotkut kutsuvat butyylimattoa virheellisesti bitumimatoksi, mutta perinteinen bitumimatto on eri tuote. Sen vaimennusteho ei ole yhtä hyvä ja perustuu lähinnä massaan. Sen asentaminen on myös vaikeampaa, koska se vaatii lämmittämistä eikä taivu muotoihin.

CTK Block raskasmatto

Raskasmatto on nimensä mukaisesti raskasta mattoa. Se ei vaimenna värähtelyä kuten butyylimatto, mutta sen tiivis rakenne estää äänen tulemista pinnan läpi. Sopii erityisen hyvin pyöräkoteloihin yms. paikkoihin, joiden läpi tunkeutuvaa melua halutaan vähentää.

Matto on sen verran painavaa, että sitä ei kannata liimata pintojen alapuolelle.

CTK MultiMat Evo monikerrosmatto

Monikerrosmatto on useamman erilaisen materiaalin yhdistelmä, joka sekä vaimentaa että äänieristää.

Alimmaisena (eli liimapuolta lähinnä) on 1,2 mm butyylikumikerros, joka vaimentaa pellin resonointia. Sen päällä on 3,8 mm kerros vaahtokumia, joka toimii äänieristeenä. Päällimmäisenä on 2,5 mm kerros butyylikumia, toimii samalla tavalla kuin raskasmatto eli estää äänen tulemista läpi.

CTK WaveFix pehmytmatto

Pyramidikuvioinen pehmytmatto vaimentaa erityisesti korkeita taajuuksia. Sitä käytetään kovien pintojen väleihin estämään kaikumista. Pehmytmatto painuu kasaan ja sillä voi tiivistää pienet välit, jolloin osat eivät rämise toisiaan vasten. 

Pehmytmaton vaimennuskykyä voi testata asettamalla levyn kasvojen eteen ja puhumalla: ääni vaimenee huomattavasti. 

Tästä tuli mieleen, että insinööriopiskeluaikana kävin laboratoriossa, joka oli vuorattu todella järeällä pyramidimatolla. Kun ovi suljettiin, siellä ei kuullut edes omaa ääntään, kun koitti puhua. Se tuntui todella oudolta!

Polestarin äänieristyksen kohteet

Lokasuojat

Auton lokasuojien alueen äänieristystä tehdessä täytyy huomioida, että sinne roiskuu märällä ajaessa vettä ja talvella sinne pääsee myös tiesuolaa.

Tällaiselle kosteudelle alttiille paikalle kannattaa laittaa vain sellaisia vaimennusmateriaaleja, jotka eivät ime vettä. Jos eriste vettyy, sen eristysteho muuttuu. Butyylimatto ei ime vettä, mutta sitä ei kannata käyttää, koska tiesuola syö sen pinnassa olevaa ohutta alumiinikerrosta.

Lokasuojien alla oleviin peltipintoihin ei ole puolestaan suositeltavaa liimata mitään eristysmateriaalia, koska jos se ei ole täysin tarttunut, sen alle voi tiivistyä vettä, mikä voi aiheuttaa ruostumista.

Polestarin etupään pyöräkoteloiden eristys tehtiin päällystämällä muovisten lokasuojien koria vasten oleva puoli raskasmatolla, joka ei ime yhtään vettä. Raskasmatto sulkee renkaan kohinan pyöräkoteloon mahdollisimman hyvin. 

Polestarin etulokasuojan äänieristys CTK Block raskasmatolla.

Ovet

Auton ovissa on ns. kuivapuoli ja märkäpuoli, jotka ovat väliseinän erottamia. Märällä puolella on tila ikkunan laskemiselle ja pohjassa reiät, joiden kautta ikkunan reunasta sisään tihkunut vesi pääsee valumaan pois. Kuivalla puolella on oven sisällä oleva tekniikka, kuten kaiuttimet ja ovessa olevien painikkeiden johdotus.

Ovien märkäpuolelle ei roisku (suola)vettä raivokkaasti kuten lokasuojiin, vaan kosteus on lähinnä ikkunan tiivisteen välistä valumaa. Tästä johtuen oven välin peltipintoihin on turvallisempaa liimata vaimennusmateriaaleja kuin lokasuojiin. Ne täytyy vain rullata kiinni erittäin huolellisesti, ettei mihinkään jää taskuja, joihin kosteus voisi tiivistyä. Mutta koska ovien märkäpuoli voi nimensä mukaan olla märkä, sinne on silti hyvä valita vain materiaaleja, jotka eivät ime vettä.

Polestarin ovien äänieristys tehtiin vain ovien kuivalle puolelle. Märkäpuolta ei tehty, koska Tony ei ollut vielä testannut omaan Polestariinsa, miten iso hyöty siitä on suhteessa purkamiseen käytettyyn aikaan ja materiaaleihin (eli olisiko kannattavaa).

Oviin liimattiin butyylimattoa jäykistämään niitä lisää ja vähentämään resonointia. Ovien muovinen väliseinä ja ovipahvi ovat tarkoituksella epätasaisia ja niissä on kennoja/tukiristikoita, jotta niiden rakenne olisi tukevampi. Butyylimaton päälle laitettiin monikerrosmattoa vaimentamaan melua ja päällimmäiseksi pehmytmattoa poistamaan kaikuminen.

Käytännössä Polestarin ovien sisäpuolet ovat nyt niin täynnä eristettä kuin mahdollista niin, että ovipahvit menevät vielä paikoilleen.

Takaoven väliseinä ennen eristämistä.

Takaoven väliseinä butyylimatolla eritettynä.

Ovipahvi ennen eristämistä.

Ovipahviin liimattiin ensin butyylimattoa jäykistämään sen rakennetta.

Butyylimaton päälle liimattiin monikerrosmattoa vaimentamaan melua.

Oven sisäpuoli vuorattiin lopuksi pehmytmatolla, jotta oven sisällä ei kaiu.

Etuoven väliseinän ja ovipahvin eristykset valmiit.

Takakontti

Polestarin takakontin äänieristys aloitettiin purkamalla siitä ensin verhoilu ja tehtaan äänieristysmateriaalit.

Tehtaan äänieristeitä löytyi kolmenlaisia. Takakontin sivuihin oli liimattu n. 3 cm paksua kevyttä ja pehmeää lumppumattoa, joka toimii samaan tapaan kuin pyramidikuvioinen pehmytmatto. Takakontin “poskissa” oli puolestaan tiiviimpiä lumpusta valmistettuja peitteitä, jotka olivat kiinnitetty korinastoilla. Pyöräkoteloiden päällä oli muotoon valettua raskasmattoa, jonka alapuoli on vaahtokumia.

Polestarin takakontin eristys tehtiin kahden eri tuotteen yhdistelmänä. Peltipintoihin liimattiin ensin butyylimattoa jäykistämään ja vaimentamaan värähtelyjä ja sen päälle monikerrosmattoa vaimentamaan melua.

Valmiin eristyksen päälle palautettiin tehtaan tiiviit lumppumatot sekä muotoon valettu raskasmatto. Raskasmatto liimattiin reunoistaan kiinni koriin monikerrosmatolla, jotta ääni ei pääse vuotamaan sen alta.

Kevyitä lumppumattoja ei säästetty, koska niitä ei saa enää takaisin kiinni ja ne ovat Tonyn mukaan melko hyödyttömät.

Takakontti purettuna.

Takakontin tasaisiin pintoihin asennettiin butyylimattoa.

Takakontti vuorattiin kauttaaltaan monikerrosmatolla.

Takakontin sivujen alkuperäiset äänieristeet paikallaan.

Takapenkit ja lattia

Polestarin takapenkkien istuintyynyjen alla ollut tiivis lumppumattosuikale korvattiin monikerrosmatolla. Istuintyynyjen kohta peitettiin muutenkin tarkemmin butyylimatolla ja monikerrosmatolla.

Takapenkin alapuolen vaimennus.

Lattian verhoilun alle asennettiin monikerrosmattoa niihin kohtiin, mihin pääsi käsiksi ilman etuistuimien irrottamista. Butyylimattoa ei tarvinnut asentaa lattiaan, koska se on jo valmiiksi tarpeeksi jäykkä. Toisaalta sitä ei verhoilun alle mahtuisikaan.

Etumatkustajan jalkatila ennen äänieristystä. Lattiassa näkyy tehtaan äänieristesuikaleita, joilla on jäykistetty korin värinöitä.

Jalkatilan äänieristyksessä käytettin monikerrosmattoa.

Paneelit/kotelot

Autoissa on paljon muovisia paneeleita esimerkiksi pilareissa ja takapenkkien sivuissa. Kotelot voivat olla aikamoisia kaikukoppia, kun niiden sisällä ei ole mitään eristettä.

Polestarista eristettiin kynnyslistat, takapenkin sivussa olevat paneelit, takakontin lastausaukon alaosassa lukon ympärillä oleva kotelo ja B-pilarin alaosat.

Paneelien sisään laitettiin butyylimattoa, monikerrosmattoa ja pehmytmattoa, mikä vähentää kaikumista huomattavasti. Jos paneeleita koputtelee nyt, ne eivät kuulosta ämpärimuovilta vaan kumisevat arvokkaasti.

Vaimennuksia tehdessä on oltava aina tarkkana, että turvalaitteet toimivat senkin jälkeen entiseen tapaan. Esimerkiksi turvavyö liikkuu B-pilarin yläosan sisällä, joten sinne ei laitettu eristystä, ettei se jarruta turvavyötä.

Paneeleita jäykistettiin butyylimatolla.

Paneelien butyylimaton päälle asennettiin monikerrosmattoa ja sen päälle vielä pehmytmattoa.

Yhteenveto

Polestarini äänieristyksen tekeminen vei aikaa noin 12 tuntia. Vaimennusmateriaaleja siihen upposi 11 m2, mistä kertyi lisäpainoa noin 40 kg. Jos autossa olisi peltikatto, matskuja ja painoa olisi kertynyt vielä hieman enemmän.

Jutussa kuvattu äänieristys lasikattoiseen Polestariin maksaa TonyProlla 1290 e ja peltikattoiseen 1450 e. Hinta koostuu aika lailla puoliksi ja puoliksi materiaalikuluista ja työtunneista. Oman autoni vaimennuksen tingin blogiyhteistyön merkeissä tonniin, millä saa normaalisti muuten saman eristyksen, mutta ilman pyöräkoteloita.

Äänieristyksen hinta voi kuulostaa isolta, mutta autoni kokonaishinnasta se ei ollut kuin 1,5% ja lisäsi huomattavasti matkustusmukavuutta.

Tokihan auton äänierityksen voi tehdä itsekin vähän niin kuin yliteippauksenkin, jos ottaa sen harrastuksen ja testailun kannalta eikä laske työtunteja, mutta ainakin itse annan arvoa tekijän ammattitaidolle ja kokemukselle valita oikeat aineet oikeisiin paikkoihin.

Vein Polestarin Tonylle Järvenpäähän kun olin menossa työmatkalle Jyväskylästä Helsinkiin. Jätin auton Tonylle ja matkasin ensin linja-autolla Järvenpään asemalle ja siitä sitten junalla Helsinkiin. Siirtymät menivät varsin kätevästi.

Valmiin auton hain pari päivää myöhemmin. Tony tuli hakemaan minut juna-asemalta, joten pääsin heti testaamaan, miltä auto kuulostaa.

Suurin muutos tapahtui moottoritiellä kuuluvassa melussa. Eli juuri siinä, mitä varten auton vein eristettäväksi. Olin yhtä hymyä kun lähdin ajamaan kotiin ja auto oli niin hiljainen! Kaupunkinopeuksissa en huomannut eroa samalla tavalla.

Tony mittasi myös Polestarini melun ennen ja jälkeen äänieristyksen ajamalla maantiellä saman pätkän 85 km/h. Mittausmikrofoni oli kiinni apukuljettajan niskatuessa. Taajuusvastemittauksen mukaan auton sisämelu laski ihmiskorvalle herkimmällä yli 1000 Hz alueella peräti 4 dB ja muillakin alueilla 2-3 dB.

Polestarin sisämelu ennen (punainen) ja jälkeen (sininen) äänieristyksen.

Tonyn mukaan autostani tuli hiljaisin hänen tähän mennessä vaimentamistaan Polestareista! Pyöräkoteloiden vaimennuksella ja hieman aiempaa runsaammalla multimaton käytöllä oli selkeä vaikutus.

Kokonaisuutena Polestarin äänimaailma muuttui miellyttävämmäksi. Musiikki kuulostaa nyt paremmalta ja basso muuttui tarkemmaksi. Sen voimakkuutta piti jopa eristyksen jälkeen vähän pudottaa, koska se kuulosti niin jyhkeältä. 

Se on kuitenkin rehellisyyden nimissä sanottava, että ihminen tottuu harmillisen nopeasti vallitsevaan tilanteeseen. Eristyksen huomasi alussa, mutta nyt siihen ei kiinnitä huomiota, ja välillä jopa miettii, että onpas tämä meluisa. Mutta jos harmittaa, niin aina voi käydä koeajamassa samanlaisen mutta vaimentamattoman Polestarin. Sen jälkeen voi jälleen ihastella, miten hiljainen oma on!

* Olen saanut auton vaimennuksen alennettuun hintaan blogiyhteistyön merkeissä. Kaikki mielipiteet ovat omiani. Linkkien klikkaaminen ei tuota minulle mitään.