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]

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.

Да называйте как хотите!

Основная тема раздела - LSPI (Low Speed Pre-Ignition).

Изменено 15 февраля 2016 пользователем skylander521

[dimcher 80]

ну так и поршни в TSI не как в классических моторах. Перегородки тонкие, юбки почти нет, вот и разрушение от детонации по-другому выглядит. То, что приведенные примеры вызваны LSPI, только догадка. Доказательств нет. По идее надо еще шатуны смотреть, если LSPI разрушает поршень, то и шатуны могут потерять устойчивость, их погнет! Это ж почти как гидроудар - огромное сопротивление сжатию

Изменено 15 февраля 2016 пользователем dimcher

[eston 3]

^{Вот точный список масел:}

02.07.2014 ММС Сastrol Edge 0w30 номер Prof A3 0w30 .

19.05.2014 Castrol Edge 5w30
01.04.2014 Castrol Edge 5w30
20.12.2013 Castrol Edge Longlive 2 0w30
27.10.2013 Castrol Edge Longlive 2 0w30
15.07.2013 Shell Helix Ultra AV-L 5w30 
19.02.2013 Shell Helix Ultra Extra 5w30
06.11.2012 Shell Helix UltraE 5w30 -450р.

10.07.2012 Castrol Edge 5w3

Все произошло в конце июля 2014 ,ехал по трассе со скоростью 90 по трассе ,вдруг затарахтел как дизель и выскочил чек. Заглушил, завел чек исчез звук остался доехал до дома полез собирать информацию, подозрения на цепь (известная болячка на TSI у кого цепь и натяжитель старого образца). На следующий день к дилеру км 80 езды, вообщем как на дизиле проехал км 100. Дилер то же сказал что цепь давай менять,а потом проверил компрессию везде норма в 4 поршне 7. Я грешил на 95 бензин и жаркую погоду.

Изменено 16 февраля 2016 пользователем eston

[eston 3]

Меняли блок циллиндров на новый, поршня на новую модификацию, и шатуны новые так как к новым поршням старые шатуны не подходили. Сейчас залит Castrol 0w40 по данным Фосфора 1082, Цинка 1302 , а вот кальция 2026, молибдена вообще нет.

[VladimirR 2 508]

 

 

молибдена вообще нет

вместо него, предположительно, титан

[Oilfan 115]

К сожалению нам (автолюбителям) пока не понятен механизм работы Молибдена в качестве ингибитора LSPI.

То ли молекулы MoS2 действуют сами по себе, как то разбавляют каплю, смещая температуру самовспышки вверх, то ли молибден (по другим данным) вступает в какую то реакцию с кальцием, нейтрализуя его.

Так же нам не понятно влияние Кальция на процесс, как катализатора.

Вопросов больше, чем ответов.

Из статьи ясно, что молибден должен быть органический MODTC в концентрации 700, правда не ясно скольки ядерный.

[skylander521 378]

ИМХО все же советую не заниматься гаданием и шаманизмом, а заливать правильные товарные заводские автомасла и придерживаться рациональных интервалов замены, косвенно определить можно и по щелочному числу, измеряя его лакмусовой бумагой, которую можно с легкостью изготовить самому из отвара красной капусты, и собственно простой офисной бумаги, смочив ее и высушив предварительно в этом отваре. :up:

 

http://vsezdorovo.com/2011/09/test-strips/

Изменено 16 февраля 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

ИМХО все же советую не заниматься гаданием и шаманизмом, а заливать правильные товарные заводские автомасла и придерживаться рациональных интервалов замены, косвенно определить можно и по щелочному числу, измеряя его лакмусовой бумагой, которую можно с легкостью изготовить самому из отвара красной капусты, и собственно простой офисной бумаги, смочив ее и высушив предварительно в этом отваре. :up:

 

http://vsezdorovo.com/2011/09/test-strips/

Оффтоп

Ну сейчас начнется... =@

 

Малахов занялся автомобильной темой?

  Изменено 16 февраля 2016 пользователем Oilfan

[kroligoff 2]

Добрый день, интересную тему затронули,

Ford с недавнего времени рекомендует для EcoBoost использовать Castrol Magnatec Professional E 5w-20 (WSS-M2C948-B)

 

Изменено 17 февраля 2016 пользователем kroligoff

[skylander521 378]

Добрый день, интересную тему затронули,

Ford с недавнего времени рекомендует для EcoBoost использовать Castrol Magnatec Professional E 5w-20 (WSS-M2C948-B)

 

Да понятно, что он рекомендует лить одно и то же масло в совершенно разные двигатели что с турбонаддувом, что нет, что с непосредственным впрыском или распределенным. Они в этом плане делают тупо то, что им в Представительстве приказали, а Представительство и вообще не в курсах , что такое этот LSPI, детонация, да пофигу ими все до лампочки. Все работают по журналам называются "веселые картинки", а голову напрягать, и мозг включать да зачем, когда есть инструкции и можно сославшись на них формально все выполнять.

 

Вы посмотрите что это за масло они рекомендуют: Кастрол Магнеатек E 5w20 вот анализ: http://www.oil-club.ru/forum/topic/9941-castrol-magnarec-professional-e-5w-20-uoa-toyota-highlander-9000-km/?hl=%2Bmagnatec+%2Bprofessional+%2B5w-20

Что там такого выдающегося, второсортное масло в линейке Кастрол, даже не ЕДЖ.

Это масло скорее только чисто ради мнимой экономии топлива в пределах погрешности 3% для галочки и то для трехцилиндровых двигателей экобуст.

Бардак у них там творится с этими допусками и требованиями. Уже сколько лет для экобустов предписывают допуск 913С, и это же масло и в дизеля и в другие моторы заливают, которые кардинально отличаются от современных двигателей Downsized Direct Injection.

 

Моторы эти появились в 2010 г. На дворе 2016, а они уже несколько лет все изучают и изучают этот зловещий эффект LSPI и все обещают ввести новые требования ILSAC GF6, но когда это будет. В этом году - вряд ли, в 2018?

 

В общем ищите сами, решайте сами.

Мы с Oilfan пока сошлись на мнении, что будем лить Mobil1 x1 5w30 - единственное доступное сбалансированное по кальцию масло, которое удалось пока найти. И знаете, а ведь оно хорошее, двигатель машины стал работать тише по сравнению с Кастролом А5 и Лукойлом Люкс 5w30. Так почему бы и не его заливать пока, там даже допуски 913С и Dexos1 (для форсированных бензиновых двигателей типа Ecotec 2.0) есть.

 

http://www.lubrita.com/news/115/671/Ford-Focus-1-0L-3-cylinder-EcoBoost-Lubrita-engine-lubricants/

 

Ford Focus 1.0L 3 cylinder EcoBoost Lubrita engine lubricants

 

Ford engines and Lubrita lubricants specifications.

In one of our previous information we reported that our product (ST-PVL-4008) Lubrita Special Life FE SAE 5W-20 meets the WSS-M2C948-B specification introduced by Ford at the beginning of 2012. The Ford WSS-M2C948-B specification was specifically developed for the Ford Focus 1.0L 3 cylinder EcoBoost engine, but is now also required by Ford for the 1.25 16V, the 1.4 16V, the 1.6 Ti 16V and EcoBoost engines. 

 

Про Экобуст 2.0 ни слова.

 

Везде куда не посмотришь, где есть этот допуск Ford WSS-M2C948-B только сплошное Fuel Economy improvement и ни слова о детонации.

Оффтоп

фа им а не фьюел экономи!

Изменено 17 февраля 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

Я бы тут не согласился, что компании Форд наплевать на LSPI и что они не знают об этом.

Они хорошо знают! Так как они как раз и отвечают за тесты при разработке нового стандарта ILSAC GF-6.

А в 2013 году, когда пошла информационная волна и все узнали отчего это поршни ломаются массово, Форд запустил по всему миру обязательную для всех автомобилей Форд с непосредственным впрыском акцию по перепрошивке блоков ЭБУ двигателей Экобуст для оптимизации программы для устранения LSPI. Более того, как я понимаю, таких акций было даже две, а не одна с 2013 года (мондеоводы могут подправить, если что). И эффект

Но почему они ограничились только корректировкой программы? Либо сочли, что этого достаточно, либо посчитали экономически, что внесенные изменения снижают уровень поломок до приемлемого, а введение новой линейки масел потребует слишком много усилий, либо просто у их главного поставщика Кастрол просто не оказалось подходящих масел.

Изменено 17 февраля 2016 пользователем Oilfan

[AndreyArb 53]

Я так понимаю Равенол 5W20 более менее нам подходит

[kroligoff 2]

 

 

Соглашусь, что помимо корректировки ПО, была замена на более жидкое моторное масло, до 2013 на Ecoboost применялось более густое, и скорее всего не только в экономических целях позволяющие сэкономить на бумаге, просто дополняющий эффект

Изменено 17 февраля 2016 пользователем kroligoff

[skylander521 378]

Я так понимаю Равенол 5W20 более менее нам подходит

Если верить поссорившейся с Клубом представителю Elena Rav, то подходит.

http://www.oil-club.ru/forum/topic/21943-low-speed-pre-ignition-lspi-prezhdevremennoe-vosplamenenie-smesi-v-tc/?p=425193

Правда непонятно, чем это масло отличается от других и что это за присадка такая! Вот бы узнать!

[Oilfan 115]

Если верить поссорившейся с Клубом представителю Elena Rav, то подходит.

http://www.oil-club.ru/forum/topic/21943-low-speed-pre-ignition-lspi-prezhdevremennoe-vosplamenenie-smesi-v-tc/?p=425193

Правда непонятно, чем это масло отличается от других и что это за присадка такая! Вот бы узнать!

Елена всегда была часто безапелляционна в своих утверждениях. Но кроме собственной уверенности доказательств не приводилось.

 

Что можно сказать об этом Равеноле 5W20. Кальция в нем предостаточно и это минус. Но есть молибден, не мало, но значительно меньше, чем требуется (из статьи в шапке) для предотвращения LSPI. Пакет фосфора с цинком нормальный. В составе есть значительное количество ПАО. Масло судя по анализу очень хорошее, но каким образом предотвращается LSPI не понятно.