Вплив масла на рівень шуму та вібрацій двигуна: дослідження, факти та поради

Моторне масло відіграє ключову роль не лише у змащуванні та захисті двигуна від зносу, але й значною мірою впливає на рівень шуму та вібрацій. Ці параметри мають велике значення для комфорту водія і пасажирів, а також для загальної продуктивності двигуна. 

Пропонуємо разом з нами розглянути, як саме вибір масла впливає на рівень шуму та вібрацій, які технічні особливості та дослідження підтверджують цей ефект, і надамо конкретні рекомендації для зменшення цих неприємних явищ.

Як моторне масло впливає на шум і вібрації?

№1. В'язкість масла і її вплив на шум

В'язкість — це ключова характеристика моторного масла, яка визначає його здатність протистояти течії і утворювати захисну масляну плівку між металевими поверхнями деталей двигуна. В'язкість масла впливає на рівень шуму та вібрацій, оскільки від неї залежить, наскільки ефективно масло знижує тертя між рухомими компонентами.

Як в'язкість впливає на шум?

• Масляна плівка. Чим вища в'язкість, тим товща масляна плівка між рухомими деталями двигуна, що зменшує контакт між металевими поверхнями. Товста плівка поглинає більше енергії тертя, що знижує рівень вібрацій і шуму. Однак занадто густе масло може погіршувати циркуляцію масла, особливо при холодних запусках, що може підвищувати шум при запуску.

• Швидкість циркуляції масла. Масла з низькою в'язкістю, такі як 0W-20, забезпечують швидку циркуляцію, що особливо важливо для сучасних двигунів із системою "start-stop". Це дозволяє швидко утворити захисну плівку на всіх поверхнях, що знижує шум при холодному запуску. Проте за високих температур ці масла можуть ставати занадто рідкими, що може призвести до втрати змащувальних властивостей і підвищення шуму.

Технічний факт:

Дослідження, проведене SAE (Society of Automotive Engineers), підтверджує, що масло з в'язкістю 5W-30 знижує шум двигуна на 12% порівняно з маслами із в'язкістю 10W-40 при температурі 0°C. Це пов'язано з тим, що низьков'язкі масла забезпечують швидше змащування деталей при холодному запуску, коли двигун є найбільш вразливим до підвищеного тертя.

Чому високов'язкі масла можуть збільшувати шум?

За високих температур, наприклад, під час інтенсивної роботи двигуна, масло з вищою в'язкістю (10W-40, 15W-50) краще захищає компоненти від зносу, проте під час холодних запусків воно менш ефективне. У зимовий період це може призвести до підвищення шуму через затримку циркуляції масла, що викликає тимчасовий контакт між металевими поверхнями.

Приклади:

1. Toyota RAV4 (2.5L бензин). Використання масла 0W-20 знижує шум під час холодного запуску, оскільки воно швидко досягає всіх компонентів навіть за низьких температур, забезпечуючи миттєвий захист. Це особливо важливо для двигунів із системою "start-stop".

2. Audi A6 (3.0 TFSI). Для цього турбованого двигуна масло 5W-30 є оптимальним компромісом між захистом при високих температурах і зниженням шуму при низьких. В'язкість 5W дозволяє швидше досягати критичних вузлів двигуна при холодних запусках.

Технічні дані про зміну в'язкості масла при різних температурах:

• Масло 5W-30 при температурі 40°C має кінематичну в'язкість близько 55 мм²/с, тоді як при 100°C ця в'язкість знижується до приблизно 10 мм²/с. Це означає, що масло стає більш текучим при підвищенні температури, але все ще забезпечує достатній захист для запобігання зносу і шуму.

• Масло 10W-40 при тих самих умовах має кінематичну в'язкість близько 90 мм²/с при 40°C і 15 мм²/с при 100°C, що означає більший захист при високих температурах, але повільніший прогрів і вища ймовірність підвищення шуму при холодних запусках.

Додаткові фактори:

• Довговічність масла. В'язкість масла з часом може знижуватися через окислення і накопичення відкладень. Це також може впливати на шум і вібрації. Тому важливо вчасно міняти масло, щоб зберігати оптимальний захист двигуна.
• Присадки. Масла з протизносними присадками, такими як ZDDP (цинк діалкілдитиофосфат), допомагають захистити двигун і зменшити шум, особливо в двигунах з великим пробігом.

В'язкість масла відіграє ключову роль у зниженні шуму та вібрацій двигуна. Оптимальний вибір в'язкості залежить від умов експлуатації автомобіля та кліматичних умов. Для нових двигунів із системою "start-stop" рекомендовані масла з низькою в'язкістю (0W-20, 5W-30), які забезпечують швидкий захист при холодних запусках і знижують шум. Для двигунів із великим пробігом або тих, що працюють у важких умовах, краще підходять масла з вищою в'язкістю, які забезпечують стабільну роботу при високих температурах.

№2. Знос і зазори між деталями

З часом і під впливом постійної експлуатації деталі двигуна поступово зношуються. Це природний процес, але він має суттєвий вплив на роботу двигуна, особливо на рівень шуму і вібрацій. Збільшені зазори між деталями, що виникають через знос, дозволяють компонентам двигуна рухатися з більшою амплітудою, що призводить до підвищеного тертя і механічних коливань.

Вплив збільшених зазорів на шум і вібрації

1. Збільшене тертя. У міру зношування деталей двигуна зазори між ними збільшуються, що призводить до зниження точності взаємодії компонентів. Ці збільшені зазори дозволяють компонентам рухатися нерівномірно, що збільшує тертя і, як наслідок, підвищує рівень шуму і вібрацій.

2. Розбіжність у балансі. Зношування деталей двигуна може спричиняти дисбаланс у роботі окремих компонентів, таких як колінчастий вал або поршні. Це створює нерівномірні навантаження, які передаються на корпус двигуна у вигляді вібрацій.

Як моторне масло може знизити цей ефект?

Використання відповідних моторних масел із присадками, що зменшують знос, є ключовим методом для зниження рівня шуму і вібрацій, які виникають через збільшені зазори в двигуні.

• Протизносні присадки. Масла, що містять протизносні присадки, такі як цинк діалкілдитиофосфат (ZDDP), створюють захисну плівку на поверхнях компонентів, запобігаючи їхньому прямому контакту і зменшуючи механічні коливання.

• Мікрочастинки молібдену. Оливи з додаванням мікрочастинок молібдену (як у Liqui Moly MoS2 Leichtlauf 10W-40) додатково зменшують тертя між поверхнями деталей і пом'якшують удари при контакті, що значно знижує вібрації.

Технічний факт:

Дослідження, проведені SAE, показують, що використання моторних олив із присадками ZDDP знижує знос деталей на 40%, що значно зменшує рівень вібрацій у двигунах із великим пробігом. Масло з антизносними присадками формує захисну плівку товщиною 1-2 мікрони, яка не тільки запобігає тертю, але й зменшує амплітуду руху компонентів двигуна.

Додатковий фактор: масло з високою в'язкістю

Для двигунів із великим пробігом важливим є також вибір оливи з підвищеною в'язкістю, оскільки вона краще компенсує збільшені зазори між деталями. Більш в'язка олива утворює товстішу плівку, яка зменшує тертя і знижує рівень шуму і вібрацій.

Приклад:

Автомобілі з великим пробігом, такі як Volkswagen Passat B5 (більше 200 000 км), часто мають збільшені зазори через природний знос двигуна. Використання масла Liqui Moly MoS2 Leichtlauf 10W-40 із молібденом допомагає знизити рівень шуму і вібрацій, забезпечуючи додатковий захист поверхонь деталей завдяки антизносним присадкам. Це масло також забезпечує більш плавну роботу двигуна, навіть у зношеному стані, зменшуючи коливання, що викликаються збільшеними зазорами.

Роль присадок проти зносу

Присадки проти зносу працюють за принципом запобігання прямому металевому контакту між деталями. Це особливо важливо для старих двигунів із великим пробігом, де металічні компоненти часто зношені. Застосування таких присадок дозволяє значно продовжити термін служби двигуна і підтримувати його роботу на належному рівні.

Знос і збільшені зазори між деталями двигуна є природним наслідком тривалої експлуатації автомобіля. Проте використання моторного масла з правильними антизносними присадками і вищою в'язкістю допомагає знизити негативні наслідки цього зносу. Масла з додаванням ZDDP та молібдену значно знижують тертя, що допомагає зменшити шум і вібрації в старих двигунах. Це особливо важливо для автомобілів із великим пробігом, де вибір правильного масла може продовжити термін служби двигуна і підвищити комфорт керування.

№3. Термостабільність масла і стабільність при високих навантаженнях

Термостабільність — це здатність моторного масла зберігати свої захисні властивості при високих температурах і навантаженнях. Під час інтенсивної роботи двигуна, особливо у спортивних автомобілях або під час тривалих поїздок на високих обертах, температура масла може значно підвищуватися, що може негативно впливати на його в'язкість і здатність утворювати захисну плівку.

Як термостабільність впливає на шум і вібрації?

1. Розрідження масла при високих температурах. При екстремальних температурах низькоякісні масла можуть втрачати свої в'язкісні властивості, що призводить до погіршення захисту компонентів двигуна і, як наслідок, до підвищення шуму та вібрацій. Масло, яке не витримує високих температур, не здатне формувати достатньо міцну плівку між деталями, що збільшує їх контакт і тертя.

2. Утворення відкладень. Під впливом високих температур низькосортні масла можуть окислюватися та утворювати шлами і лакові відкладення на компонентах двигуна, що зменшує ефективність їх роботи. Відкладення на турбонагнітачі чи клапанах можуть спричиняти нерівномірний тиск у двигуні, що призводить до вібрацій і підвищеного шуму.

Технічні дані:

Масла з високою термостабільністю, такі як Motul 300V Power 5W-40, спеціально розроблені для двигунів, які працюють у високотемпературних умовах, зберігають свої в'язкісні характеристики при температурах вище 120°C, що дозволяє зберігати захисну плівку на компонентах двигуна навіть при інтенсивній експлуатації.

Вплив високих температур на окислення масла

Окислення — це хімічна реакція, під час якої масло втрачає свої захисні властивості через взаємодію з киснем при високих температурах. Чим вища температура, тим швидше окислюється масло, що призводить до його загущення, втрати протизносних властивостей та утворення відкладень. Це може спричиняти збільшення вібрацій через нерівномірне змащування деталей двигуна.

Приклади:

1. Audi RS6. У цьому спортивному автомобілі з турбованим двигуном масла з низькою термостабільністю швидко втрачають свої захисні властивості під час інтенсивних навантажень, що може призводити до зниження продуктивності та підвищення шуму. Використання масла Motul 300V Power 5W-40 дозволяє підтримувати стабільну роботу двигуна без збільшення рівня вібрацій і шуму навіть при тривалій інтенсивній експлуатації.

2. BMW M5 (F90). Цей потужний двигун V8 з турбонагнітачем працює при дуже високих температурах, особливо під час спортивного водіння. Масло Castrol EDGE 5W-40, завдяки своїм властивостям, утворює стабільну масляну плівку навіть при температурі 150°C, що допомагає зменшити шум і тертя під час інтенсивної експлуатації.

Антиоксидантні присадки

Сучасні моторні оливи містять спеціальні антиоксидантні присадки, які запобігають швидкому окисленню масла при високих температурах. Це важливий фактор для зниження шуму, оскільки окислене масло втрачає свою здатність забезпечувати належне змащування компонентів двигуна.

Термостабільність моторної оливи є важливим фактором для зменшення шуму і вібрацій двигуна, особливо при інтенсивній роботі та високих температурах. Масла з високою термостабільністю, такими як Motul 300V Power 5W-40 або Castrol EDGE 5W-40, забезпечують стабільну роботу двигуна і запобігають втраті змащувальних властивостей при високих навантаженнях, що знижує рівень механічного шуму і вібрацій.

Дослідження та факти

1. Дослідження університету Вірджинії показали, що використання синтетичних олив з присадками проти тертя на 15-20% знижує рівень шуму двигуна при холодному запуску порівняно з мінеральними оливами.

2. Дослідження SAE показують, що оливи з додаванням полімерних присадок здатні зменшити рівень вібрацій у дизельних двигунах на 8-10%. Це особливо помітно в умовах низьких температур, коли масло працює на межі своїх можливостей.

Поради щодо вибору масла для зниження шуму та вібрацій

1. Обирайте синтетичні оливи з високою термостабільністю. Синтетичні масла краще захищають двигун при екстремальних навантаженнях і забезпечують стабільний захист деталей, що знижує шум і вібрації.
   • Приклад: Shell Helix Ultra 5W-40 — чудове масло для сучасних двигунів із високими вимогами до температурних навантажень.
2. Звертайте увагу на присадки проти зносу. Масла з такими присадками, як ZDDP, допомагають зменшити тертя і знос, що знижує механічні вібрації і покращує загальну плавність роботи двигуна.
   • Приклад: Liqui Moly MoS2 Leichtlauf 10W-40 містить молібден, який зменшує тертя і підвищує ефективність двигуна.
3. Оберіть масло з оптимальною в'язкістю для ваших умов експлуатації. Для регіонів із холодним кліматом вибирайте масло з низьким зимовим індексом (наприклад, 0W-30), щоб знизити шум при холодних запусках.
   • Приклад: Mobil 1 0W-30 — оптимальний вибір для холодного клімату, що зменшує рівень шуму під час запуску двигуна.
4. Перевіряйте масляний фільтр при кожній заміні масла. Забитий або зношений фільтр може призвести до погіршення якості циркуляції масла, що збільшує тертя між компонентами і викликає вібрації.

Порівняння моторних олив за впливом на рівень шуму і вібрацій

Роль старіння оливи

Старіння моторної оливи або несвоєчасна її заміна також можуть суттєво вплинути на рівень шуму і вібрацій. З часом олива втрачає свої властивості, окислюється і накопичує відкладення, що знижує її здатність забезпечувати належний захист двигуна. Це призводить до підвищення тертя, а отже, до збільшення рівня шуму та вібрацій.

Вплив масла на рівень шуму та вібрацій двигуна: Висновок

Моторне масло відіграє ключову роль у зменшенні шуму та вібрацій двигуна, впливаючи на тертя, стабільність роботи двигуна та його захист при високих і низьких температурах. Вибір правильного масла з урахуванням в'язкості, термостабільності і присадок допоможе значно зменшити рівень шуму і зробити роботу двигуна плавнішою.

Регулярна заміна масла, дотримання рекомендацій виробника і вибір відповідних присадок забезпечать оптимальні умови роботи двигуна, зменшуючи рівень вібрацій і шуму, що також підвищить комфорт від керування автомобілем.