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/

 

[avic 154]

58 минут назад, H5N1 сказал:

Так это допуск для дизелей. 

Нет, этот ОЕМ допуск просто разрешает использовать такие масла и в своих дизелях вводя дополнительные требования и тесты.

Не смотрите только на dexos2, там и другие допуски есть

[cons 0]

1 minute ago, avic said:

Нет, этот ОЕМ допуск просто разрешает использовать такие масла и в своих дизелях вводя дополнительные требования и тесты.

Не смотрите только на dexos2, там и другие допуски есть

Спасибо! Да, в списке https://www.centerforqa.com/dexos-brand2/ есть подходящие масла (в том числе и по допускам производителя авто).

[cons 0]

46 minutes ago, avic said:

Не надо, вам точно не надо.

По вашему ДВС производитель что говорит? 

dexos1 для W40 нет. Да и сам вопрос актуален для тех, кто пользует "жидкие" масла и имеет GDI.

 

ps: я не о пересмотре масла вообще, а в контексте LSPI и dexos1 - второго вам точно не надо потому что нет первого в вашем случае. Ну и, может подумал бы вообще не использовать dexos а подобрать предыдущей допуски VW, что, если не ошибаюсь, ваш производитель и рекомендует с некоторых пор (и та же вязкость 5w40).

 

По моему ДВС в стоке рекомендовался допуск VW 502/505, который впоследствии заменили на VW504/506. С допуском VW504/506 масел вязкости 5W40 практически нет, поэтому я остался на предыдущем допуске. Просто периодически вижу машины с поршнями, судя по всему попавшими под воздействие LSPI. Поэтому и задался вопросом что залить.

 

Я честно говоря так и не понял, допуск Dexos 2 подразумевает что масло не подвержено LSPI или нет?

[avic 154]

cons 

Этот допуск dexos2, ничего о LSPI не знает. Просто это более "густые" масла рассчитанные для работы в том числе и в дизелях. Совсем не обязательно Вам выбирать dexos2.

VW 502/505 504 - вполне хватит, да и симпатичней есть масла с этим допуском относительно dexos2, не смотрите только на dexos2.

 

12 часов назад, cons сказал:

вижу машины с поршнями

какие ДВС, что лили, какое топливо использовали - все сугубо частное.

Если ваше масло не уходит (сшелл) то и лейте его, с заменой раз в 6-7 тыс.км (250 моточасов).

У GM так же по LSPI не всем замена а в случае "металлического звука, потери тяги на малых оборотах под нагрузкой" (т.е. когда и есть эта детонация) для GDI/TGDI. Костыль, который они вроде как сделали, рассчитан на пользователей жидких масел (т.е. тех, кто пользовал dexos1, в том числе и 0w20) ну и прицепом зацепили малообъемные нагруженные ДВС (с турбиной) не прямого впрыска, у тех просто конструктив малость косячный (в угоду даунсайзинга), вот и им полезно этот gen2.

А вам, с раздутым движком, думаю, 0w40 -  5w40 самое то.

 

ps: это частное мнение. и с мнением редакции может не совпадать.

Изменено 5 апреля 2018 пользователем avic

[Sezon 1]

20 часов назад, avic сказал:

cons 

Этот допуск dexos2, ничего о LSPI не знает. Просто это более "густые" масла рассчитанные для работы в том числе и в дизелях. Совсем не обязательно Вам выбирать dexos2.

VW 502/505 504 - вполне хватит, да и симпатичней есть масла с этим допуском относительно dexos2, не смотрите только на dexos2.

 

какие ДВС, что лили, какое топливо использовали - все сугубо частное.

Если ваше масло не уходит (сшелл) то и лейте его, с заменой раз в 6-7 тыс.км (250 моточасов).

У GM так же по LSPI не всем замена а в случае "металлического звука, потери тяги на малых оборотах под нагрузкой" (т.е. когда и есть эта детонация) для GDI/TGDI. Костыль, который они вроде как сделали, рассчитан на пользователей жидких масел (т.е. тех, кто пользовал dexos1, в том числе и 0w20) ну и прицепом зацепили малообъемные нагруженные ДВС (с турбиной) не прямого впрыска, у тех просто конструктив малость косячный (в угоду даунсайзинга), вот и им полезно этот gen2.

А вам, с раздутым движком, думаю, 0w40 -  5w40 самое то.

 

ps: это частное мнение. и с мнением редакции может не совпадать.

Лью Лукойл Genesis Armotech 5w40 502/505, замена 5тыс.км., тьфу тьфу тьфу пока с таким не столкнулся, хотя моторы у нас однотипные с "Cons"

[cons 0]

Перерыв кучу анализов нашел два более-менее подходящих масла 5w40 для TSI:

 

1. Valvoline SynPower 0w40 Кальций 1362, Магний 1012, Цинк 1097, Фосфор 996.
2. NGN Synergy 0W-40 Кальций 1373, Магний 1009, Цинк 1052, Фосфор 954

[VladimirR 2 508]

cons вынужден вас огорчить, это старые рецептуры, такого масла больше не выпускают

[VladimirR 2 508]

впрочем есть масло, которое может вам понравится по составу с учетом lspi

 

[Gaffer 3 259]

Это тема подбора масла?

 

[avic 154]

cons 

с LSPI определились  А выбор масла действительно в другом месте. Одно замечу - можно какое угодно шикарное масло искать но вопрос в его доступности не менее важен.

[prv21 4 535]

Не знаю, писали тут или нет, но всем известно, что на прямом впрыске очень большое значение имеет чистота форсунок, те корректный распыл и если форсунка начинает бить в стенку, то тут и появляется возможность для LSPI. Те я хочу сказать что не масло надо выбирать столь усердно, а за форсунками следить. 

[slider88 352]

В ‎08‎.‎04‎.‎2018 в 10:28, prv21 сказал:

а за форсунками следить. 

текрончик пару раз в год поможет в этом

[avic 154]

5 часов назад, slider88 сказал:

текрончик пару раз в год поможет в этом

что это?

[konung 6 795]

avic , это химия в бак, отмывает то, что большинству промывок недоступно - http://www.oil-club.ru/forum/topic/11359-chevron-techron-concentrate-plus/

 

[AndyML 1 454]

Предположу димексид с ацетоном дешевле и эффективнее будет