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

[Oilfan 120]

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/

 

[Normet 5 060]

А при чем тут ПЗ и детонация ?

Ну точнее - с какого ляда ты в одну корзину пихаешь и самовоспламенение и детонационные волны ?

Или для тебя это равноценные понятия ?

[skylander521 379]

А при чем тут ПЗ и детонация ?

Ну точнее - с какого ляда ты в одну корзину пихаешь и самовоспламенение и детонационные волны ?

Или для тебя это равноценные понятия ?

Да фиг его знает!

Я ничего не пихаю, просто так для расширения кругозора.

Все-таки я не совсем понимаю, этот LSPI до зажигания (если он pre-ignition) или уже после рабочего такта (после зажигания от искры)?

На одном видео вроде как после, а на другом - до!

[Oilfan 120]

Да фиг его знает!

Я ничего не пихаю, просто так для расширения кругозора.

Все-таки я не совсем понимаю, этот LSPI до зажигания (если он pre-ignition) или уже после рабочего такта (после зажигания от искры)?

На одном видео вроде как после, а на другом - до!

То видео, что после -  неправильное видео.

 

Если коротко:

Поршень идет вверх, сжимая и смесь и капельки масла, далее сжимаясь детонируют капли масла вместе с топливом и не в догон, а в противоход движению поршня еще до поджога свечой.

 

Проблема в том, что детонация в определенных пределах допустимое явление, даже в инструкции у меня написано, что могут быть постукивания при заливке низкооктанового топлива, а вот LSPI явление, не столь частое, возможно даже единичное за всю жизнь мотора, в смысле оно его убивает.

Изменено 8 февраля 2016 пользователем Oilfan

[Normet 5 060]

То видео, что после -  неправильное видео.

 

Поршень идет вверх, сжимая и смесь и капельки масла, далее сжимаясь детонируют капли масла вместе с топливом и не в догон, а в противоход движению поршня до поджога свечой.

 

 

Верно.

[skylander521 379]

То видео, что после -  неправильное видео.

 

Если коротко:

Поршень идет вверх, сжимая и смесь и капельки масла, далее сжимаясь детонируют капли масла вместе с топливом и не в догон, а в противоход движению поршня еще до поджога свечой.

 

Проблема в том, что детонация в определенных пределах допустимое явление, даже в инструкции у меня написано, что могут быть постукивания при заливке низкооктанового топлива, а вот LSPI явление, не столь частое, возможно даже единичное за всю жизнь мотора, в смысле оно его убивает.

Не единичное, но есть определенная частота (вероятность) на определенное количество циклов.

 

Раз произойдет, два произойдет, а на 100 раз добъет мотор.

[lzsound 2 171]

У нас в клубах началось потихоньку всплывать говно :

 

http://www.club-yeti.ru/forum/showthread.php?t=12742

 

http://www.skoda-piter.ru/forum/index.php/topic,41093.msg749886/boardseen.html#new

Там ещё на Йети клуб тема на много страниц про то, как люди ездят дилерские интервалы с двумя уровнями Масло+топливо в картере. А Диллер им поёт, что это допустимо и оно испариЦЦо... Вот оно и испаряется наверно в камеру сгорания и провоцирует детон ))))

[skylander521 379]

Там ещё на Йети клуб тема на много страниц про то, как люди ездят дилерские интервалы с двумя уровнями Масло+топливо в картере. А Диллер им поёт, что это допустимо и оно испариЦЦо... Вот оно и испаряется наверно в камеру сгорания и провоцирует детон ))))

А еще он им поет, что масложор по литру на тысячу это норма для турбо, он еще много чего поет, своей головой думать надо, во все вникать.

[Normet 5 060]

А еще он им поет, что масложор по литру на тысячу это норма для турбо

У меня уже чёрт его знает какой по счёту турбовый двигатель - ни один масло не ел. Ни в каких количествах.

Но это мне мозгов хватило не приближаться к продукции ВАГа, со стороны только смотреть

 

А так бы я не знаю, что делал ... Весь мозг дилеру бы съел.

Изменено 8 февраля 2016 пользователем Normet

[lzsound 2 171]

Да фиг его знает!

Я ничего не пихаю, просто так для расширения кругозора.

Все-таки я не совсем понимаю, этот LSPI до зажигания (если он pre-ignition) или уже после рабочего такта (после зажигания от искры)?

На одном видео вроде как после, а на другом - до!

ПЗ - на высоких оборотах и макс. нагрузке. Детон на низких оборотах и высокой нагрузке.

 

Впрыск в два этапа в GDI и иже с ними. Он позволяет повысить момент двигателя в том случае, когда двигаясь на малых оборотах, резко нажимается педаль акселератора. Если двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает.

 

Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверх бедной смесью, в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до «богатого» 12:1. А на детонацию времени не остается. Но это в идеальных условиях и на 100% подходящем топливе.

Но думаю, что на TSI с компрессором такого нет. Ибо компрессор на низких оборотах не даст сделать переобогащёную смесь вызывающую детон на низких оборотах.

Изменено 8 февраля 2016 пользователем lzsound

[lzsound 2 171]

Если коротко:

Поршень идет вверх, сжимая и смесь и капельки масла, далее сжимаясь детонируют капли масла вместе с топливом и не в догон, а в противоход движению поршня еще до поджога свечой.

 

Открою Вам секрет Oiifan - так происходит на распределённом впрыске.

На прямом впрыске - как в дизеле - сжимается ТОЛЬКО воздух. А вот когда он почти сжат и поршень почти у ВМТ - идёт впрыск топлива. И для того что-бы это знать - не обязательно таким двигателем владеть.

 

Нитро и Изсоунд,

Оффтоп

Не понимаю смысла вашего спора. Очень легко не признавать существование LSPI ездя на атмосферниках.  Можете считать что вам угодно и ездить как вам угодно, но не нужно судить о том, с чем не сталкивались. Чесслово, напоминаете водителей карбюраторной волги, попавших на обсуждение темы проблемы инжекторных двигателей. Поэтому и делаете выводы на уровне "нужно грамотно настроить карбюратор, а если грязный, то помыть".

Изменено 8 февраля 2016 пользователем lzsound

[Oilfan 120]

Открою секрет - так происходит на распределённом впрыске.

На прямом впрыске - как в дизеле - сжимается ТОЛЬКО воздух. А вот когда он почти сжат и поршень почти у ВМТ - идёт впрыск топлива.

Интересно этот и предыдущий посты писали два разных человека!?

 

В моем посте все верно и ничего не противоречит.

Открою секрет, а еще GDI может работать по циклу Аткинсона  

 

Изменено 8 февраля 2016 пользователем Oilfan

[lzsound 2 171]

Интересно этот и предыдущий посты писали два разных человека!?

Вы про предвпрыск для охлаждения на GDI? Ну дык там всё понятно написано - перечитайте.

[AndyML 1 490]

Это получается вся линейка Синпауер от Вальволина - одна большая ошибка?

Изменено 8 февраля 2016 пользователем AndyML

[skylander521 379]

Это получается вся линейка Синпауер от Вальволина - одна большая ошибка?

Получается-не получается, но мне пока, что удалось найти только одно масло с урезанным за счет магния кальциевым пакетом, это Mobil, в моем случае X1 5w30 (Dexos1, HTO-06, Ford WSS-M2C946-A, ILSAC GF-5)

который уже завтра привезут и в субботу я его поменяю.

 

Кто-н знает еще какие-н масла, где мало кальция?

[AndyML 1 490]

Получается-не получается, но мне пока, что удалось найти только одно масло с урезанным за счет магния кальциевым пакетом, это Mobil, в моем случае X1 5w30 (Dexos1, HTO-06, Ford WSS-M2C946-A, ILSAC GF-5)[/size]

который уже завтра привезут и в субботу я его поменяю.

 

Кто-н знает еще какие-н масла, где мало кальция?

А что за паника?

 

А мне завтра амсоил сс 5в-30 привезут... Мотуль на анализ... Вот где жизнь начнется...

Изменено 8 февраля 2016 пользователем AndyML