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/

 

[skylander521 378]

Я так понимаю, что низкотемпературные свойства кроются в этой строке

Pentadecane, 7-methylene-, mixed with 1-tetradecene, dimers and trimers,

hydrogenated.

Что это, кто знает?

http://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI%3D1S/C30H60/c1-2-4-6-8-10-12-14-16-18-20-22-24-26-28-30-29-27-25-23-21-19-17-15-13-11-9-7-5-3-1/h1-30H2

[Dimmy 11 092]

если знаешь, то говори

Еще раз излагаю свою позицию на основании эксперимента, собственных мыслей и мнения эксперта.

В интенсивности LSPI "виноваты" Кальций и нагар на клапанах в первую очередь.

По Кальцию все ясно: чем ближе к 1000 ppm, тем лучше. Но! Если в качестве лекарства приняты Молибден и ZnDTP >1500 ppm, то заморачиваться по Кальцию не стоит.

По Молибдену: в момент проведения эксперимента да и вообще в маслах для азиатов больше известен был именно MoDTC, но сейчас чаще встречается органический Молибден в количестве 50-100 ppm, иногда 150 ppm. На мой взгляд, заморачиваться типом соединения Молибдена не стоит: есть и отлично!

 

Теперь про нагар. Как известно, масло угорает в любом двигателе, только в разном количестве: у кого-то 20 мл, у кого-то 100 мл, а у кого и 500 мл на 1000 км. Масло горит грязно и оставляет нагар. Его количество зависит от зольности, которая определяется количеством элементов присадок, особенно Кальция. Следовательно, желательно лить масло с зольностью

 

Разберем случай со Шкодой. Написано, что лили дилерский Кастрол, который 504/507. Что там? Кальция 1700 ppm (!), нет Молибдена, а Фосфора с Цинком

Изменено 14 февраля 2016 пользователем Dimmy

[dimcher 80]

Дилерский кастрол то 502 скорее...

А тут есть анализы эджа лл3?

[Penske 832]

Petronas Syntium 5000 RN 5W-30  кальций 153 ppm!

[skylander521 378]

Petronas Syntium 5000 RN 5W-30  кальций 153 ppm!

Ну это поятно, это как кастрол едж С 5w30 с урезанным вдвое моющим пакетом, только здесь магния больше добавили, а в сумме - 1000 ppm.

А у Мобила - полноценный моющий пакет 1090 кальция + 700 магния=1800, против 1000 у петронаса и 1135 (только кальций без магния у кастрола http://www.oil-club.ru/forum/topic/16770-castrol-edge-professional-c1-5w-30-otrabotka-na-land-rover-discovery-4-posle-5500km/

[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

http://www.range-rover-evoque.ru/club/showthread.php?t=3762

 

Выкладываю фото разбитого двигателя, для ощущения всей полноты серьезности данной проблемы!

 

Обратите внимание как все загажено масляными отложениями.

Кстати родные (оригинальные) поршни вроде должны быть с антипригарным графитовым покрытием, так, что просто чернота, это наверное оно и есть, а вот пузырчатые масляные вкрапления, - это нагар. 

 

А вот уже новые (не оригинальные) "самодельные" поршни, оригинальных просто нет (их выпускают только в шорт блоке)

Изменено 14 февраля 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

Обратите внимание как все загажено масляными отложениями.

Очень часто после поломки поршней (как правило одного) троя двигатель продолжает работать, просто в одном из цилиндров компрессия сильно падает и задир идет. Двигатель вибрирует, тяги нет, человек едет в сервис своим ходом, там ему ставят диагноз. Кто то умудряется и 50 и 100 км проехать. Поршни загаживаются именно за это время, когда кольца маслосъемные уже сломаны. В инете есть еще пример с картинками, там целые поршни вполне себе чистые, а те, которые поломались грязные. Не удивительно, пока человек до сервиса доедет, у него литр масла может уйти через сломанный поршень. Так что не нужно указывать на нагар, до поломки его скорее всего не было.

Изменено 14 февраля 2016 пользователем Oilfan

[Oilfan 115]

Это для тебя имхо, а для меня не имхо. Ну сам подумай, что я такого там неправильного сказал?

Я знаю, что ты особый любитель до всякого рода залить лишний раз чего-н и тебе не приятно конечно, что кто-то ломает твои стереотипы. Освободи разум, будь гибче, не зацикливайся.

Вот банальный пример: твоя или моя жена (не важно) сворила с утра кашу и положила туда сахара сколько надо, потом приходишь ты или я и немпопробовав сыпанул еще горстку туда. И что получилось?

А ты уверен, что знаешь наверняка чего и сколько добавил производитель бензина? Ты, кто столько времен тратил тестируя бензины на разных заправках, где производители какой только дряни нам не льют, вдруг веришь, что в 98-й будет положено все как надо и сколько надо. Откуда такая слепая вера? Если они под видом одного бензина льют другой, что бы сэкономить, то надеяться, что моющих и смазывающих присадок нальют сколько положено не приходится. Уж лучше сам плесну немного, что бы наверняка.

[skylander521 378]

Откуда такая слепая вера?

Посмотри внимательно паспорта качества G-Drive 98 в бензиновом разделе форума и сравни с рекомендациями из презентации Afton по концентрации данной присадки, прочти внимательно этот документ.

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

 

Причем здесь вера вообще, ищи факты!

Изменено 15 февраля 2016 пользователем skylander521

[skylander521 378]

Уж лучше сам плесну немного, что бы наверняка.

Неправильно!

Это наоборот вот ты то и хочешь сделать основываясь не на сухих фактах, а на своих домыслах (вере), что может быть (а если нет) производитель бензина залил недостаточное количество присадок.

Изменено 15 февраля 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

Неправильно!

Это наоборот вот ты то и хочешь сделать основываясь не на сухих фактах, а на своих домыслах (вере), что может быть (а если нет) производитель бензина залил недостаточное количество присадок.

наш спор это спор пессимиста с оптимистом о том, наполовину полон или пуст стакан.

Каждый несет свою персональную ответственность за свои эксперименты со своим авто.

[optogan 247]

 

 

Выкладываю фото разбитого двигателя, для ощущения всей полноты серьезности данной проблемы

А почему сразу думается что это последствия именно LSPI, может классический детон на форсированном моторе. Т.с. той темы сказал что последняя заправка была на небрендовой заправке.

Плюс видно что целые поршня засраны рыхлым, значит масло поступало. 

[skylander521 378]

А почему сразу думается что это последствия именно LSPI, может классический детон на форсированном моторе. Т.с. той темы сказал что последняя заправка была на небрендовой заправке.

Плюс видно что целые поршня засраны рыхлым, значит масло поступало. 

Вы видели как детон разрушает.

Детон разрушает локально (легкие микровзрывы), вызывая локальные эроизии, маленькие точки, постепенно разрушая цилиндр в определенных областях .

А здесь просто кольца прямо целым куском вырвало, представляете с какой силой ее долбануло.

Нет, ну как хотите можете это и детонацией называть, еще lspi называют - мегадетонацией.

[skylander521 378]

наш спор это спор пессимиста с оптимистом о том, наполовину полон или пуст стакан.

Каждый несет свою персональную ответственность за свои эксперименты со своим авто.

Да пожалуйста, пожалуйста!

Это нормально!

 

Оффтоп

Наш разум устроен так, что он замечает только то, что дополняет уже сложившуюся в мозгу картину мира, а остальное просто игнорируется и отбрасывается.

Если вы возьмёте книгу, которую читали давным-давно, и прочтёте её ещё раз, вы с удивлением заметите, что иногда целые страницы и сюжеты не отложились в памяти. Вы спишете это на собственную забывчивость, однако дело не в забывчивости. Тогда, при первом прочтении, ваш мозг проигнорировал часть информации, поскольку не был к ней готов. Вы смотрели, но не видели. Изменились вы - изменилось и восприятие информации. Вы увидели новое, или, наоборот, перестали видеть старое

 

Дети очень легко воспринимают любую информацию, потому что их сознание не имеет шаблона. Если бы взрослые так же легко меняли свои убеждения, каждый раз заменяя фундамент мышления при поступлении нестыкующейся информации, то были бы похожи на явных сумасшедших.

 

Эмоция - это способ разума обмануть самого себя, чтобы не воспринять, неподходящие к уже имеющемуся фундаменту, кирпичи фактов. На этом и построено камуфлирование информации, вызови у человека эмоциональный отклик и тогда он, возможно, не заметит того, что хотят от него спрятать на самом видном месте.

Смотрите, что делают эмоции. Они переворачивают факты с ног на голову и обратно.

 

Поэтому отключаем эмоции. Слушаем факты.

Кому верить

Никому. Проверяйте всех.

 

Отключайте эмоции и проверяйте ещё раз. Уверены в полезности материала - боритесь с раздражением или со сном, когда его изучаете. Узнаете, что сильнее : ваше подсознание или ваши разум и воля ?

[optogan 247]

Так бензиновая детонация так-же разрушает меж кольцевые перегородки и т.д. А следы эрозии это признак того что детон происходил но не фатальный.

Давайте называть это масляной детонацией а обычную бензиновой.