Low Speed Pre Ignition (LSPI) - преждевременное воспламенение смеси в цилиндре.

[Oilfan 115]

Low Speed Pre Ignition (LSPI) - преждевременное воспламенение смеси в цилиндре.

 

Статья Infineum.(перевод гугл транслэйт)

LSPI и самовоспламенение масел.

 

Низкоскоростное предварительное зажигание ( LSPI ), форма ненормального сгорания, которая может привести к деструктивному супер-удару в двигателях меьшего размера, является серьезной проблемой для нескольких производителей оборудования. Доктор Сесиль Перо, Infineum, Performance Testing Лидер, обсуждает потенциальную связь между свойствами сгорания смазки и LSPI механизмами, которые она недавно представленными на UNITI Mineral Oil Technology конгресс.

 

LSPI усугубляется в двигателях с высокой удельной мощностью и является явлением, которое автомобильная промышленность изучает уже более десяти лет. Но, как это ни парадоксально, хотя LSPI не может быть устранен в двигателе, его непредсказуемая природа делает его чрезвычайно трудным для воспроизведения в управляемом тестовом двигателе.

Несмотря на то, что было выявлено несколько сложных взаимодействий, включая технологии двигателей, условия эксплуатации и свойства топлива и смазки, все еще нет единого мнения о механизме (механизмах) LSPI . В предыдущих статьях Insight были рассмотрены причины возникновения LSPI и некоторые воздействия компонентов добавок, включая моющие средства и антиоксиданты. Работа, рассмотренная на недавней конференции UNITI, была несколько иной, сосредоточив внимание на сгорающей части механизмов LSPI . Чтобы понять потенциальную роль смазки, ее склонность к самовоспламенению была измерена с помощью специального прибора для проверки качества зажигания.

Фокус горения

LSPI - это ненормальный цикл двигателя, наблюдаемый при высоких нагрузках и низких оборотах двигателя в двигателях с турбонаддувом и искровым зажиганием, чаще всего с прямым впрыском. LSPI включает три этапа, каждый из которых основан на конкретном процессе сгорания.

Шаг 1 - Предварительное зажигание, вызванное «горячими точками» в камере сгорания.
Источник предварительного возгорания не полностью известен. Некоторые группы исследований и разработок показали капли жидкого топлива / смазки, в то время как другие выделяли твердые отслаивающиеся отложения. Это предварительное зажигание происходит до момента зажигания, но само по себе не повреждает двигатель.

Шаг 2 - Последующее распространение пламени.
Эта стадия аналогична распространению пламени после нормального искрового события при нормальном сгорании и не приводит к повреждению двигателя. Проблема здесь в том, что его время не контролируется, что приводит к чрезмерному давлению в цилиндре и высокой температуре.

Шаг 3 - Индуцированный супер-стук в несгоревшей топливно-воздушной смеси.
Самовоспламенение очень похоже на общеизвестный стук, но гораздо более серьезное из-за более раннего (неконтролируемого) времени сгорания и того факта, что в нем задействована большая масса несгоревшей смеси.

LSPI включает три этапа, каждый из которых основан на конкретном процессе сгорания

Следуя теории сгорания ^1, можно охарактеризовать переход между безопасным распространением пламени и разрушительной детонацией в двигателе. Приведенная выше сложная диаграмма сочетает характеристики горячей точки (в зависимости от склонности к самовоспламенению топлива / смазочного материала), свойства сгорания топлива и реакцию двигателя через акустическую связь.

 

 

Дефлаграция на детонационный переход в современных двигателях

Диаграмма выше подчеркивает необходимость характеризации склонности к самовоспламенению топливно-масляных смесей. Тестер качества зажигания (IQT), устройство, используемое для измерения самовоспламенения дизельного топлива и авиационного топлива, был приспособлен для выполнения этой работы.

Тестер качества зажигания

IQT был использован для измерения абсолютного времени задержки воспламенения, в LSPI - движок-соответствующие условий, а также захватить часть физико-химического связывания гипотез , ответственную за LSPI . Горячие точки (шаг 1), создаваемые самовоспламенением смеси смазка / топливо, были целевыми. Измерение IQT, основанное на методе ASTM (D6890), потребовало нескольких повторных испытаний.

Для соответствующих результатов без изменчивости топлива суррогат бензина был определен на основе эмуляции самовоспламенения и нескольких ключевых свойств топлива ² . IQT показал, что добавление смазки в топливо значительно способствует самовоспламенению.

Моющая химия

Влияние детергентов на основе кальция и магния на LSPI уже было предметом исследований Infineum. Было показано, что моющие средства на основе кальция сильно стимулируют LSPI, в то время как моющие средства на основе магния, по-видимому, почти не влияют на LSPI . Однако было обнаружено, что различные концентрации кальция и магния не имеют статистически измеримых различий в IQT для самовоспламенения газообразного топлива / масла / воздуха.

Перекись была смешана с маслом, чтобы сосредоточить исследование самовоспламенения IQT на разветвлении и цепи распространения процесса сгорания. Это добавление пероксида увеличивало реакционную способность, но снова не проявляло чувствительности к содержанию кальция или магния. Эти результаты, по-видимому, указывают на то, что кальций не играет роли ни в инициирующих, ни в разветвленных химических реакциях самовоспламенения масла в газовой фазе.

Выбор базового запаса

Наибольшее влияние на самовоспламенение, измеренное с помощью IQT, было вызвано общим химическим составом базового материала. В этом тесте различные качественные базовые запасы были добавлены к образцам топлива.

Выбор базового запаса оказывает значительное влияние на самовоспламенение

Испытания IQT показали, что склонность к самовоспламенению увеличилась с группы I до группы IV. Мы также отметили , что некоторые группы V препараты очень устойчивы к самовоспламенению (нет эффекта продвижения самовоспламенения по сравнению с чистым топливом), которые могут быть интересны для LSPI резистентных составов.

Выводы

LSPI - чрезвычайно сложное явление, включающее множество сложных муфт, причем горение является лишь одним из этих элементов. Тем не менее, многие вопросы остаются без ответа, в частности , почему кальций имеет  LSPI -promoting эффект , а магний не делает. Возможно, дальнейшая модификация IQT для обеспечения твердофазного самовоспламенения (самовоспламенение, катализируемое твердым отложением) может помочь ответить на этот вопрос.

Между тем, этот эксперимент позволил нам лучше понять роль базового запаса в механизмах LSPI . В зависимости от конкретных условий работы двигателя и типа LSPI , выбор базового запаса может быть существенным фактором при разработке смазок, устойчивых к LSPI.

 

Я хотел бы поблагодарить соавторов этой работы из Принстонского университета: доктора Санг Хи Вона, профессора Фредерика Драйера, доктора Фрэнсиса Хааса

Ссылки

1 Статьи по теории горения - [Norbert et al. SAE Paper 2013-01-1109] и [Bradley and Kalghatgi, Combust Flame 156, 2307-2318, 2009]

2 Суррогат бензина [Pera et al Fuel 96, 59-69, 2012].

 

https://www.infineuminsight.com/en-gb/articles/passenger-cars/lspi-and-lubricant-auto-ignition/

 

[apex75 80]

@apex75, 14.7:1 - стехиометрическая, применяется на холостом и легких/средних нагрузках. 11.0:1 - обогащенная смесь для высоких нагрузок.

Вот правда, лень искать в доках. Верю на слово Курганову. Но TFSI работают на сверхбедных это точно запомнил. Не перевариваю продукцию ВАГ.

[skylander521 378]

 

 

Но TFSI работают на сверхбедных это точно запомнил

На обедненных не то слово. иногда вообще за 16-18 заходит, сам логи проверял и видел, но это не мощностные режимы на низких оборотах, это в прямолинейном спокойном движении. В мощностных в опенлупе работает в картах все прописано четко с коррекцией по ноку и температуре впуска.

[lzsound 2 138]

Мотор TFSI, который придумали для скоростного вжаривания на автобане. Чтобы быть ОЧЕНЬ экономичным и мощным, приходится сильно обеднять смесь. Считается , что лямбда равна 14,7. В этих моторах 11. Очень бедная смесь. Если валить на все деньги, то смесь хорошо охлаждает поршни. Если толкаться в пробках - перегрев и разрушение поршней. Это же касается непосредственных моторов Альфы. А вообще стыдно не знать основы процессов в моторе, но дискутировать о качества масел и говорить плохое оно или нет. Для справки - Курганов немцев из Ауди на МИМСЕ троллил жестоко. Для начала была стандартная немецкая отмазка - мол вы свиньи и бензин у вас говно. Но когда их припёрли к стенке, дав почитать массовые жалобы со всего мира, и задав пяток вопросов наводящих, то бюргеры честно признались - нельзя на этих моторах тахометр ниже 3 опускать, они их строго для автобанов делали. Ну и Курганов Константин Анатольевич не мальчик для бития. Понимает и очень хорошо, все процессы в ДВС.

Именно так. Те кто вваливают - проблем не имеют. А те кто "тошнят" - имеют сначала масложор от того, что кольца без преднатяга для уменьшения потерь на трения и прижимаются к стенкам гильзы ток на оборотах за счёт своей конусности при хорошем давлении в камере сгорания. А потом камера сгорания и днище поршня "наевшись" маслом поросла "шубой" и как губка продолжает впитывать Масло ну и топливо. И имеем то, что имеем. Ну пусть маслом "лечат".... Малозольники наверно для масложора и придуманы...

Изменено 12 февраля 2016 пользователем lzsound

[torcon 64 369]

@Oilfan, а ты откуда узнал то что эта проблема LSPI у тебя есть? На Landrover уже сто раз ездили на NGN по много лет и отработки сдавали все замечательно. Не понеси только это заблуждение что нужно лить малокальциевые масла по форумам А то получим  бумерангом кучу новичков "А мне сказали нельзя что бы много кальция было!"  

[skylander521 378]

@Oilfan, а ты откуда узнал то что эта проблема LSPI у тебя есть? На Landrover уже сто раз ездили на NGN по много лет и отработки сдавали все замечательно. Не понеси только это заблуждение что нужно лить малокальциевые масла по форумам А то получим  бумерангом кучу новичков "А мне сказали нельзя что бы много кальция было!"

 

Можно я раньше отвечу и выскажу свое видение?

Спасибо!

 

Был бы дизель или бензин 3.2. проблем бы и не было по маслу, по бензину, по солярке не считаем, там своих  заморочек хватает. Совсем другое дело 2.0 нежные Экобусты от форда, тут и бензин ему 98  подавай и масло как выяснилось без кальция, быть может еще что-н того, что пока мы не знаем.

Все остальные LR тут не причем, там 90% все на дизелях ездят.

Бензинок единицы, а "экобустеров" типа нас с Oilfanом и того меньше.

2.0 LR2 (и Evoque) -  это машина для "избранных", для настоящих фанатов масляных и бензиновых.

 

А мне нравится, если честно, я не жалею.

Ну стуканет когда-н мотор, откапиталю, поставлю кованые поршни, может еще какую-н приблуду поставлю типа водометанола, тут есть над чем работать, нет пределам совершенства.

 

ЗЫ

Ну вот с LSPI вроде разобрались, теперь надо думать, что с турбиной делать!

http://www.oil-club.ru/forum/topic/16754-vibor-idalnogo-masla-dlja-ford-mondeo-ecoboost/?p=569280

Я же говорю, не соскучишься.

Изменено 12 февраля 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

@Oilfan, а ты откуда узнал то что эта проблема LSPI у тебя есть? На Landrover уже сто раз ездили на NGN по много лет и отработки сдавали все замечательно. Не понеси только это заблуждение что нужно лить малокальциевые масла по форумам А то получим  бумерангом кучу новичков "А мне сказали нельзя что бы много кальция было!"

У Лендроверов большой парк, но как было сказано, в основном это были дизели, им LSPI не страшно и атмосферные большеобъемники. Даже у Фрилендеров раньше были 3,2  6 цилиндров от Вольво, а турбобензинки стали ставить только с 2013г. По статистике от самого ЛР всего 5% покупают бензин. Экобуст занимает малую нишу, поэтому нельзя считать LSPI проблемой Лендроверов, это скорее проблема Фордов (вот у них Экобуст один из основных двигателей), у которых Лендровер покупает двигатели и ставит в свои кузова.

Вот пример одного последнего и хорошо задокументированного случая LSPI на Эвоке (двигатель такой же, платформа такая же как у Фрилендера) http://www.range-rover-evoque.ru/club/showthread.php?t=3762

Я видел отработки на Дискавери, да прекрасные, но это 6 цилиндровый дизель. У него свои проблемы (с проворотом вкладышей), но на LSPI он может плевать с высокой колокольни. Еще второй и быть может самый массовый движок это 2,2 4-х цилиндровый дизель, разработки PSA-Ford, опять же никакой LSPI и нормально переваривает даже 40-ку. Есть еще 5 литровый бензиновый турбо на большом Рендже 510 л.с., но проблемы владельцев этих авто слишком далеки от подавляющего большинства из нас.

В общем был бы дизель или атмосферник, лил бы Норд.

А кальция в TGDI действительно лучше, что бы было не много. И Форд как раз отвечает за испытания на норматив LSPI при разработке нового стандарта ILSAC GF-6.

Изменено 12 февраля 2016 пользователем Oilfan

[skylander521 378]

 

 

Вот пример одного последнего и хорошо задокументированного случая LSPI на Эвоке (двигатель такой же, платформа такая же как у Фрилендера) http://www.range-rov...read.php?t=3762

 

Жуть! :facepalm:

[evgenii7788 8]

Первый раздел форума

[skylander521 378]

Почему для нас EDGE нормальный не продают (предлагают какой-то второсортный магнатек E)

Смотрите тут кальция вообще 685

Это полнозольник с кальце-магниевым пакетом

 

http://www.pqiamerica.com/June%202014/castrol.htm

 

Вот оно https://www.oem-oil.com/schmierstoffe/auto/motorenole/motornoe-maslo-castrol-edge-with-titanium-fluid-strength-technology-sae-0w-20.html

 

по штрихкоду  079191262405 совпадает

[Dimmy 11 092]

@skylander521, какая разница сколько Кальция? Лейте масло с Молибденом и ZnDTP не менее 1500 ppm и все!

[skylander521 378]

Или вот Castrol EDGE Professional E 0w20

Jaguar Land Rover engine oil specification STJLR.51.5122 - допуск для Range Rover with a Supercharged 3.0L V6.

 

 

 http://msdspds.castrol.com/bpglis/FusionPDS.nsf/Files/C1929500EFFA3C8380257E92003F46BD/$File/BPXE-9ZFTX2.pdf

Today's technology has allowed car manufacturers to produce smaller, yet more powerful and efficient engines with the aim to deliver increased fuel economy, reduce emissions and high performance. Downsizing, turbo charging and advanced engine designs like direct fuel injection and variable valve timing have now almost doubled engine pressures putting more stress on the oil. The oil is now operating under higher temperatures and having to withstand pressures in excess of 10 tons of pressure per square centimeter in areas like the cam and follower.

Изменено 13 февраля 2016 пользователем skylander521

[skylander521 378]

@skylander521, какая разница сколько Кальция? Лейте масло с Молибденом и ZnDTP не менее 1500 ppm и все!

Если бы, да ка бы! Не бывает все так просто,.

В жизни всегда все как "в гамаке и стоя"

 

Представительства автомобильных брендов тихушничают, будто ничего не происходит.

Изменено 13 февраля 2016 пользователем skylander521

[skylander521 378]

https://www.google.ru/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://azs-partner.ru/d/231190/d/hitec_6470_svoistva_i_ispitaniya.pdf&ved=0ahUKEwjJ0v7w4_TKAhVKMZoKHbCeAfIQFggyMAg&usg=AFQjCNE33Q79YmcI3RzLNeMWIS_5oEvpnQ

 

Про присадку, которую используют в бензинах таких как экто и джи драйв для контроля нагара.

[eston 3]

если все это правда, то теперь понятно почему у меня на 78т. Skoda Octavia 1.8 TSI 2012 6-акпп полетел поршень и блок цилиндров, аккурат через 2 месяца после окончания гарантии, масло смена каждые 8т. дилерское кастрол бензин 95 (сейчас уже 98). Критерии как я понял такие кальция меньше 1000, молибдена больше 700 и допуск 502-505 или 504-507 есть варианты? Хотел попробовать LM Synthoil Longtime 0w30, но вот его анализа не нашел. 

[skylander521 378]

если все это правда, то теперь понятно почему у меня на 78т. Skoda Octavia 1.8 TSI 2012 6-акпп полетел поршень и блок цилиндров, аккурат через 2 месяца после окончания гарантии, масло смена каждые 8т. дилерское кастрол бензин 95 (сейчас уже 98). Критерии как я понял такие кальция меньше 1000, молибдена больше 700 и допуск 502-505 или 504-507 есть варианты? Хотел попробовать LM Synthoil Longtime 0w30, но вот его анализа не нашел.

 

Причина в грязных поршнях (это дилерский второсортный кастрол) и говняный 92-95 бензин с низкой температурой воспламенения.