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]

вот про лексусовское масло на форуме обсуждают: http://clublex.ru/p3825005

Где оно

SAE 0W-20 for Direct Injection Turbo Gasoline Engines

Где его найти???

 

а если это?

http://www.eurol.com/en/37-products/689-eurol-evolence-0w-20.html

 

Eurol® Evolence comprises a fully synthetic range of motor oils for gasoline engines in passenger cars. This oil can be used in cars equipped with catalytic converters, turbo charged engines, and direct injection systems, where API SN(-RC) (as well as SJ, SL and SM) or ILSAC GF-5 (as well as GF-2,-3 and-4) is prescribed.

Ford WSS-M2C-945A/946A

For 0W-20, 0W-30, 5W-20 and 5W-30 also:

 

Короче у Eurol оказывается уже есть целая линейка:

EUROL EVOLENCE

Масло Eurol® Evolence, изготовленное с присадками ОPТ предлагает исключительно высокий уровень защиты, в том числе — для турбокомпрессоров, после продолжительных интервалов между заменами масла.

 

в том числе и тридцатка http://www.eurol.com/en/37-products/704-eurol-evolence-5w-30.html

Анализы, Анализы

Где анализы?

Нет анализов 8-0

Изменено 3 марта 2016 пользователем skylander521

[skylander521 378]

EUROL EVOLENCE

Вообще эта линейка очень похожа на линейку Mobil1 - те же допуски, тот же mid saps, dexos1.

[Oilfan 115]

Вообще эта линейка очень похожа на линейку Mobil1 - те же допуски, тот же mid saps, dexos1.

Только эта линейка еврол вообще чисто кряковое масло.

[skylander521 378]

Только эта линейка еврол вообще чисто кряковое масло.

Ну и что?

Ты пойми, что последние тенденции в трибологии диктуют совершенно новую концепцию гсм.

Если раньше все считали, что чем больше рабочая вязкость, а соответственно крепче пленка, тем лучше и меньше износ, это концепция: масляная база предотвращает трение и износ.

Новая концепция: масло - носитель-транспортер, органический комплекс присадок препятствует трению и износу. Как мы видим из анализов жидких нулевок, вполне себе очень эффективно.

Надо просто отбросить старые парадигмы и принять новые.

Уже достаточное время «куря» этот форум я понял для себя, что пао не панацея и основной стимул использовать его, это лишь продлить межсервисные интервалы.

Просто пойми, зачем тебе дорогущее пао, если ты меняешь масло раз в 5-7 тыс, это не рационально просто даже по этому.

 

ИМХО выбирать масло по принципу: есть пао - хорошо, нет пао - плохо, считаю неправильным!

Изменено 4 марта 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 115]

Ну и что?

Ты пойми, что последние тенденции в трибологии диктуют совершенно новую концепцию гсм.

Если раньше все считали, что чем больше рабочая вязкость, а соответственно крепче пленка, тем лучше и меньше износ, это концепция: масляная база предотвращает трение и износ.

Новая концепция: масло - носитель-транспортер, органический комплекс присадок препятствует трению и износу. Как мы видим из анализов жидких нулевок, вполне себе очень эффективно.

Надо просто отбросить старые парадигмы и принять новые.

Уже достаточное время «куря» этот форум я понял для себя, что пао не панацея и основной стимул использовать его, это лишь продлить межсервисные интервалы.

Просто пойми, зачем тебе дорогущее пао, если ты меняешь масло раз в 5-7 тыс, это не рационально просто даже по этому.

 

ИМХО выбирать масло по принципу: есть пао - хорошо, нет пао - плохо, считаю неправильным!

Ты путаешь белое с теплым. Какая связь вязкости масла и ПАО? Я вообще что то говорил про вязкость?!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Анализ жидких нулевок ... ага на базе ПАО масел самые лучшие результаты. Вот почему и низкий износ. Противоизносные и противозадирные присадки это уже последний барьер, когда пленка продавилась. Лучше до этого не доводить.

 

Так и хочется спросить, ты точно "курил" этот форум, а не что то еще?   Лично у меня после "курения" форума и прочтения этой большой книги про масла на английском языке сложилась устойчивая уверенность, что ПАО это хорошо. Вспомни, там лучший по износу результат получился при четверти ПАО в составе. ПАО это не только дольше интервал замены, это прочнее пленка из-за образования упорядоченных цепочек молекулярных связей вместо хаотичных в HC. К тому же в наш движок из-за LSPI масла на ПАО это рекомендация. Вспомни исследование, страниц 7 назад, поработавшее масло увеличивало риск LSPI раза в два, а ПАО обеспечит маслу больше времени статус свежего.

[Oilfan 115]

 

ИМХО выбирать масло по принципу: есть пао - хорошо, нет пао - плохо, считаю неправильным!

Вот не обижайся, но прочти еще раз раздел про ПАО. В плане сопротивления высоким температурам, нагрузкам (прочность пленки) и окислению от работы ПАО превосходит гидрокряки в разы.

[AndyML 1 454]

Вот не обижайся, но прочти еще раз раздел про ПАО. В плане сопротивления высоким температурам, нагрузкам (прочность пленки) и окислению от работы ПАО превосходит гидрокряки в разы.

 

Изменено 5 марта 2016 пользователем AndyML

[ryb6 9]

Комрады, немного ушли в сторону . Вроде же пришли к выводу, что кальций - враг. А базу давайте в теме про базы  Надо все-же решить, (или найтить) какое масло с минимумом кальция, нам, бедолага, купившим турбомоторы с непосредственным впрыском юзать, чтобы поршня в 60 000 не разваливались. 

 

   Я вот еще внимание на один момент обратил, когда читал всю эту тему. Были две анимашки, на которых показано разное расположение форсунок в моторе с GDI. Вот бы понять , как это расположение влияет на образование LSPI? Там было показано вертикально расположенные форсунки, и впрыск с боку. Что то про это говорилось, но я не силен в аудировании, по этому не понял. Растолкуйте, кто понял. Но на мой ИМХО, вертикальное расположение лучше, чем сбоку. Попробовать бы пособирать статистику сломавшихся моторов GDI и обратить внимание на расположение в них форсунок. Тоже момент интересный. Тогда можно сделать вывод, кому по LSPI надо больше загоняться...

[AndyML 1 454]

Комрады, немного ушли в сторону . Вроде же пришли к выводу, что кальций - враг. А базу давайте в теме про базы  Надо все-же решить, (или найтить) какое масло с минимумом кальция, нам, бедолага, купившим турбомоторы с непосредственным впрыском юзать, чтобы поршня в 60 000 не разваливались. 

 

   Я вот еще внимание на один момент обратил, когда читал всю эту тему. Были две анимашки, на которых показано разное расположение форсунок в моторе с GDI. Вот бы понять , как это расположение влияет на образование LSPI? Там было показано вертикально расположенные форсунки, и впрыск с боку. Что то про это говорилось, но я не силен в аудировании, по этому не понял. Растолкуйте, кто понял. Но на мой ИМХО, вертикальное расположение лучше, чем сбоку. Попробовать бы пособирать статистику сломавшихся моторов GDI и обратить внимание на расположение в них форсунок. Тоже момент интересный. Тогда можно сделать вывод, кому по LSPI надо больше загоняться...

http://www.oil-club.ru/forum/topic/16616-posovetuite-maslo-dlja-mini-coupe-jcw/?hl=%2Bpower+%2Bsport&do=findComment&comment=402859

[ryb6 9]

Я не увидел там, сколько кальция, и не допускает Форд на Экобусты 1.6, турбо 5W-40.

[AndyML 1 454]

Я не увидел там, сколько кальция, и не допускает Форд на Экобусты 1.6, турбо 5W-40.

Так вы про экобусты... Гди не только у них... Кальций кальцию рознь... В acea c3 есть жесткое ограничение по зольности, тобишь сульфонаты кальция ограничены...

Изменено 5 марта 2016 пользователем AndyML

[skylander521 378]

Комрады, немного ушли в сторону . Вроде же пришли к выводу, что кальций - враг. А базу давайте в теме про базы  Надо все-же решить, (или найтить) какое масло с минимумом кальция, нам, бедолага, купившим турбомоторы с непосредственным впрыском юзать, чтобы поршня в 60 000 не разваливались. 

 

   Я вот еще внимание на один момент обратил, когда читал всю эту тему. Были две анимашки, на которых показано разное расположение форсунок в моторе с GDI. Вот бы понять , как это расположение влияет на образование LSPI? Там было показано вертикально расположенные форсунки, и впрыск с боку. Что то про это говорилось, но я не силен в аудировании, по этому не понял. Растолкуйте, кто понял. Но на мой ИМХО, вертикальное расположение лучше, чем сбоку. Попробовать бы пособирать статистику сломавшихся моторов GDI и обратить внимание на расположение в них форсунок. Тоже момент интересный. Тогда можно сделать вывод, кому по LSPI надо больше загоняться...

Хорошее замечание!

Лучше, чтобы форсунка была вертикально, потому что, когда она сбоку, струя бъет в стенку, и смесь попадая в межпоршневое пространство смешивается там с депозитами, которые содержат этот злосчастный кальций, образуя пероксилные взрывоопасные смеси.

Так, что лучше бы было, чтоб вертикально.

[skylander521 378]

Так вы про экобусты... Гди не только у них... Кальций кальцию рознь... В acea c3 есть жесткое ограничение по зольности, тобишь сульфонаты кальция ограничены...

Тогда уж для наших экобустов не густой C3, а C1.

 

Но ИМХО C1 или C3 не панацея!

Мы уперлись в такую дилему: нашим современным моторам с одной стороны нужен полноценно защищающий крепкий пакет, а с другой, чтобы меньше золы, и даже не золы, а депозитов было.

Нам нужны новые технологичные масла типа будущих GF6 с органическими модификаторами, которые и выполняют основные функции по защите двигателя, а масляная база выполняет лишь транспортную функцию.

Вы видели как у равенола 0w16, вязкость 7.6, а оно по своему функционалу как A3!

Почти безкальциевый Мобил, это тоже очень хорошо, быть может это пока самое лучшие что можно сейчас найти для нас.

Изменено 5 марта 2016 пользователем skylander521

[AndyML 1 454]

Тогда уж для наших экобустов не густой C3, а C1.

Но ИМХО C1 или C3 не панацея!

Мы уперлись в такую дилему: нашим современным моторам с одной стороны нужен полноценно защищающий крепкий пакет, а с другой, чтобы меньше золы, и даже не золы, а депозитов было.

Нам нужны новые технологичные масла типа будущих GF6 с органическими модификаторами, которые и выполняют основные функции по защите двигателя, а масляная база выполняет лишь транспортную функцию.

Вы видели как у равенола 0w16, вязкость 7.6, а оно по своему функционалу как A3!

Почти безкальциевый Мобил, это тоже очень хорошо, быть может это пока самое лучшие что можно сейчас найти для нас.

http://www.ravenol.de/produkte/verwendung/d/Product/show/p/ravenol-flj-sae-5w-30.html

[Палыч314 1 316]

Обратите внимание на ELF 5w-30 C4, кальция - 1050, молибдена 400; не зря это масло во Франции рекомендовано в турбобензокарлики 1.6