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

[Oilfan 118]

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/

 

[WeellyTR 766]

Кстате, LSPI не наблюдается на ВАГах походу. Я с них вообще угараю, сначала отжахали всех с коробками (Powershift оказался в разы хуже DSG7, как показало время), теперь с турбомоторами: были первыми даунсайзерами, теперь первые, у кого нет проблем с LSPI. Браво ВАГу, серьезно.

[dimcher 80]

Кстате, LSPI не наблюдается на ВАГах походу. 

откуда такой вывод?

[skylander521 379]

Простите, но прочитав вот это

http://www.shell-distributor.ru/common/data/u/Helix_Ultra_Professional_AF_5W-20_(TDS-rus).pdf

 

И это

https://www.drive2.ru/b/1885080/

 

И е еще

http://www.oil-club.ru/forum/topic/8933-esche-raz-o-modifikatorah-vyazkosti-zagustitelyah-vi/?p=234214

 

И понял, что этот страшный- пристрашный lspi не такой уж и страшный, иначе сейчас все дилерские центры были бы завалены напрочь убитыми моторами, но такой глобальной катастрофы отнюдь не наблюдается.

А вот то, что форд для gdi движков спец версию допуска придумал wss 948b, да еще и в вязкости 5w-20, которая позволяет делать замесы с минимум загустителя, основного виновника закоксовки ЦПГ и клапанов, это он очень правильно сделал. И гидрокрекинговая база здесь имхо выбрана неспроста, если считать, что для пао основ нужно загустителя гораздо больше.

 

Я за чистоту!

 

https://www.drive2.ru/l/8350093/

 

Долговечность двигателя и его защита от износа ·

Проходит внутренний тест Fox GTDI (CETP 03.00-L-321)

на образование отложений и износ двигателя.

Проходит тест Peugeot TU3M (CEC-L-38-A-94) на

задиростойкость механизма привода клапанов, износ

кулачкового механизма, состояние вкладышей

подшипников.

Проходит тест OM646LA (CEC-L-099-08) на износ

двигателя, стабильность вязкости и расход масла.

 

Что касается Mobil1 x1 5w-30 это Dexos1, 913 допуск он может быть и перекрывает, но 948 уже нет, так, что не могу со 100% уверенностью сказать, что это масло идеально подходит.

Не дураки там работают в этом Форде!

Это конечно, что касается экобустов.

 

Про VAG надо думать еще.

 

Так, что «извини Борода - фигня вышла».:-)

Изменено 20 марта 2016 пользователем skylander521

[VladimirR 2 517]

и снова мобил и свежий анализ http://www.oil-club.ru/forum/topic/22730-mobil1-0w-20-advanced-fuel-economy-usa-svezhee/

[skylander521 379]

и снова мобил и свежий анализ http://www.oil-club.ru/forum/topic/22730-mobil1-0w-20-advanced-fuel-economy-usa-svezhee/

Для турбины нулевки не айс.

[fonserg 758]

 для пао основ нужно загустителя гораздо больше.

 

Это вы почему так решили?

[Oilfan 118]

Простите, но прочитав вот это

http://www.shell-distributor.ru/common/data/u/Helix_Ultra_Professional_AF_5W-20_(TDS-rus).pdf

 

И это

https://www.drive2.ru/b/1885080/

 

И е еще

http://www.oil-club.ru/forum/topic/8933-esche-raz-o-modifikatorah-vyazkosti-zagustitelyah-vi/?p=234214

 

И понял, что этот страшный- пристрашный lspi не такой уж и страшный, иначе сейчас все дилерские центры были бы завалены напрочь убитыми моторами, но такой глобальной катастрофы отнюдь не наблюдается.

 

И из каких соображений, можно разъяснить?

[skylander521 379]

И из каких соображений, можно разъяснить?

да то, что ни на одном форуме нет тотального мора моторов, все частные случаи.

С того момента, как фордовцев пересадили на magnatec pro E 5w-20, все чувствуют себя замечательно и турбины и моторы.

WSS-M2C948-B Это спец-масло для экобустов, не вижу причины, не доверять производителю.

Только не понятно, почему американцы не пускают на свой рынок WSS-M2C948-B?

5w-20 WSS-M2C945 пожалуйста, а 948 нет.

Изменено 22 марта 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 118]

да то, что ни на одном форуме нет тотального мора моторов, все частные случаи.

С того момента, как фордовцев пересадили на magnatec pro E 5w-20, все чувствуют себя замечательно и турбины и моторы.

WSS-M2C948-B Это спец-масло для экобустов, не вижу причины, не доверять производителю.

Только не понятно, почему американцы не пускают на свой рынок WSS-M2C948-B?

5w-20 WSS-M2C945 пожалуйста, а 948 нет.

Я бы сказал по другому, с тех пор, как пошла акция и перепрошили все движки, поломок стало действительно меньше. А это новое масло...ну так совпало, что оно на рынок вышло примерно в то же время. Сделали его в первую очередь для 1л экобуста, там ремень в масле и отсюда свои требования. А в США нет этого стандарта возможно потому, что там 1л моторы не продают.

[skylander521 379]

Я бы сказал по другому, с тех пор, как пошла акция и перепрошили все движки, поломок стало действительно меньше. А это новое масло...ну так совпало, что оно на рынок вышло примерно в то же время. Сделали его в первую очередь для 1л экобуста, там ремень в масле и отсюда свои требования. А в США нет этого стандарта возможно потому, что там 1л моторы не продают.

Нет, там вязкость 5w-20 да еще и крекинг с наименьшим количеством загустителя, чтобы hths не проседала (для турбины лучше) и нагар на клапанах и в КЗ не появился.

Что-то интуиция подсказывает, что именно отделяющиеся частицы нагара являются инициаторами раннего поджига.

И чтобы этого не было, нужно содержать цилиндры и клапана в чистоте, для этого и придумали это масло с 948 допуском, а не ради какого-то там ремня.

 

http://papers.sae.org/2015-01-0761/

Изменено 22 марта 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 118]

Нет, там вязкость 5w-20 да еще и крекинг с наименьшим количеством загустителя, чтобы hths не проседала (для турбины лучше) и нагар на клапанах и в КЗ не появился.

Что-то интуиция подсказывает, что именно отделяющиеся частицы нагара являются инициаторами раннего поджига.

И чтобы этого не было, нужно содержать цилиндры и клапана в чистоте, для этого и придумали это масло с 948 допуском, а не ради какого-то там ремня.

 

http://papers.sae.org/2015-01-0761/

Ну да, три лаборатории мерили, мерили, а тебе интуиция подсказывает. Ни в одном исследовании нагара не было. А что бы нагара было меньше, нужна зольность меньше. А какая зольность у этого 948 допуска? И почему в США его нет?

[skylander521 379]

Ну да, три лаборатории мерили, мерили, а тебе интуиция подсказывает. Ни в одном исследовании нагара не было. А что бы нагара было меньше, нужна зольность меньше. А какая зольность у этого 948 допуска? И почему в США его нет?

Зольность 0.8%

[Oilfan 118]

Зольность 0.8%

Ну и у Мобила 1 тоже такая же зольность. Но только никто в своих исследованиях про зольность не упоминал, а только про кальций.

[skylander521 379]

@Oilfan,

Оффтоп

Блн!
Мне не интересно только с тобой одним спорить.
Неужели ни у кого больше мнений нет для дискуссии?
В споре как говорится рождается истина.

 

 

Очевидно, что только Mobil1 более предпочтителен для минимизации LSPI!

[Oilfan 118]

@Oilfan,

Оффтоп

Блн!

Мне не интересно только с тобой одним спорить.

Неужели ни у кого больше мнений нет для дискуссии?

В споре как говорится рождается истина.

 

 

Очевидно, что только Mobil1 более предпочтителен для минимизации LSPI!

Оффтоп

Дурак спорит с каждым,

Умный с немногими,

Гений только сам с собой.

(Это я сейчас придумал. )

 

Получается только я стою на твоем пути к гениальности.

Изменено 23 марта 2016 пользователем Oilfan