Zajímavost: olej a hluk u dieselových motorů TDI

Napřed trocha suché teorie

Hladina zvuku je fyzikální veličina, která vyjadřuje míru tlakového působení akustických kmitů prostředí, v našem případě vzduchu ve slyšitelném pásmu (20 Hz – 20 kHz). Měření se provádí přesným zvukoměrem, což je přístroj, složený z přesného kondenzátorového mikrofonu s lineární nebo korigovanou citlivostí v celém frekvenčním pásmu, dále z měřícího zesilovače a z průběhových filtrů, které korigují citlivost systému v závislosti na frekvenci.

Nejznámější je tzv. filtr „A“, který odpovídá přibližně citlivosti zdravého lidského ucha a má tedy nulový útlum (maximální citlivost) na frekvenci 1000 Hz zatímco nad a pod touto hodnotou citlivost v přesně definovaném průběhu klesá. Hodnota měřená zvukoměrem s tímto filtrem se označuje jako hladina zvuku LA= x dB nebo L= x db(A). Při hodnocení zvuku motorových vozidel se používají dva časové průběhy měření:

• tzv. maximální hladina zvuku LAmax  je hodnotové maximum, které hladina zvuku během měření dosáhla, používá se při měření vnitřního i vněšího zvuku vozidel.
• tzv. ekvivalentní hladina zvuku LAeq je integrálem všech nameřených hodnot během měřeného časového úseku a udává dávku akustické energie, které byl příjemce za dobu měření vystaven. Používá se především při měření hluku z dopravních staveb a hlukové zátěže osádek vozidel během pracovní doby.

Akustická hladina má matematickou definici (tu vynechám), která vysvětluje její logaritmický průběh a ze které vyplývá, že v případě maximální hladiny zvuku dvojnásobek akustického tlaku (tedy i subjektivně „dvojnásobná hlučnost“) je reprezentován nárůstem o 3 dB. 

Rozlišovací schopnost lidského ucha je omezena schopností vnímat zvuky o rozdílu hladin maximálně 10 dB, tj. ucho vnímá jeden zvuk např. o hodnotě 82 dB a další je schopno ve stejném okamžiku slyšet pouze tehdy, pokud jeho hladina není nižší než 72 dB. Rozdíl hladin, které je lidské ucho schopno vnímat jako rozdílné (tj. nevnímá je jako „stejně hlasité“) je cca 1 dB.

Minimální hladina, kterou je zdravé lidské ucho schopno vnímat, je kolem 25 dB(A) a maximální někde kolem 130 – 135 dB(A) (tzv. práh bolesti, který je hranicí okamžitého poškození sluchu). Za hranici škodlivosti hluku se považuje hodnota dlouhodobého vlivu kolem 85 - 88 dB.

Teoretická nejvyšší možná hodnota hladiny zvuku je dána velikostí atmosférického tlaku, tj. tlakové kmity oscilují mezi nulou a atmosférickým tlakem a tu lze podle teploty, vlhkosti atd. definovat přibližnou hodnotou kolem 160 dB.

A ještě jedna poznámka, použil jsem pojem hladina zvuku a ne hladina hluku, protože měříme a vnímáme vždy celkovou hodnotu hladiny akustického tlaku a ne jen tu nežádoucí, která se nazývá hlukem.

Tolik teorie, teď co, čím, jak a proč se měřilo

Na myšlenku tohoto testu mě přivedla zkušenost, že při náhodné jízdě s identickým vozidlem VW Sharan TDI 4 Motion, v jehož motoru byl místo mnou používaného oleje 506.01 olej 505.01. se jízda s tímto autem zdála o poznání hlučnější. Rozhodl jsem se přijít tomu na kloub. Vyzkoušel jsem proto provoz mého vozu s postupně s oběma oleji:

• Castrol 505.01, plně syntetický speciál pro motory čerpadlo-tryska (PD), specifikace 5W-40/505.01, cena cca 600 Kč/litr
• Castrol SLX II longlife, plně syntetický speciál pro všechny motory v režimu long life včetně motorů čerpadlo-tryska, specifikace 0W-30/, 503.01/506.01, cena cca 750 Kč/litr

První měření proběhlo po výměně oleje za náplň 505.01, která byla po měření vypuštěna a nahrazena novou v třídě 506.01 a měření byla opakována. Na měření bezplatně spolupracoval pracovník spřátelené instituce, která se tím ve své činnosti zabývá, a tak se náklady omezily jen na cenu olejových náplní (resp. jen té první, druhá už v motoru zůstala).

K měření byl použit přesný integrující zvukoměr Brüel & Kjaer 2236. Při měření vnitřního hluku byl postup proveden podle obvyklé metodiky měřením maximální hladiny zvuku LAmax  na místě spolujezdce při ustálené rychlosti jízdy na hladkém suchém betonovém povrchu letištní dráhy.

Výsledky měření

A ještě se podívejte na následující tabulku: Porovnává naměřené hodnoty  s výsledky měření dalších náhodně vybraných vozů publikovanými v tisku pro porovnání, jak na tom automobily vybavené motory TDI vlastně jsou vůči jiným vozům s naftovými i benzínovými motory.

Všimněte si pozoruhodného rozdílu mezi hodnotami naměřenými u VW Sharan s motorem TDI-PD v závislosti na použitém oleji. Zatímco s olejem 505.01 bylo dosaženo hodnot vysloveně podprůměrných, s olejem 506.01 se může hlučností srovnávat s dobrými benzínovými vozy a mezi diesely patří k nejlepším!  Měření Octavie TDI pak ukázalo velmi dobré hodnoty.

Co se týče hodnot naměřených při maximální rychlosti, je nutno vzít v úvahu, že tady se podílí kromě motoru i aerodynamika a pneumatiky a výrazně rozdílné hodnoty nejvyšších rychlostí jednotlivých vozů.