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/

 

[Oilfan 115]

1600-2000об. да еще и на трассе это и есть езда внатяг - этим и гробят. Ехать 1600-2000 об на 40км/ч. и на 120км/ч по трассе - это вообще не одно и тоже

Складывается ощущение, что у Вас никогда не было турбодвигателя. Современный турбобензин практически как турбодизель, например у 2-х литрового в диапазоне 1700-2000 оборотов тяга может быть до 300Нм. Обороты близки к дизельным и настройки АКП соответствующие, смысла нет крутить. В этом то и преимущество турбобензина. Все бы прекрасно, если бы не этот LSPI.

[dimcher 80]

Оффтоп

Стараюсь не ездить на оборотах ниже 2-2,5 тыс. Пусть турбо. пусть тянет. Не могу и все, создателей алгоритма работы коробки ДСГ на кол! Точнее для дизеля она может и в самый раз, но для бензинки явно требуется иной подход, чем экологичное тошнилово. По городу 60 кмч на шестой, обороты 1200-1300, как так можно издеваться над двигателем?! 

Изменено 8 февраля 2016 пользователем dimcher

[Oilfan 115]

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 Oilfan

[Oilfan 115]

Предлагаю фокусироваться не на проблеме, а на ее решении.

TGDI двигатели есть, их миллионы и никуда они не денутся и для тех, кто их уже приобрел информация о том какой плохой двигатель (тяга дизеля и комфорт бензина) не актуальна, а актуальна информация о том, как сделать так, что бы он работал долго и качественно. И как показывают последние научные изыскания, TGDI самый завязанный на свойства масла двигатель. Предлагаю выкладывать в эту тему масла:

 

1. С низким содержанием кальция.

2. Новые масла преподносимые производителем как масла для TGDI.

 

Если пункт 1 просто поможет с выбором, то пункт 2 (особенно с анализом) возможно поможет понять физику и химию мер по противодействию LSPI. Данный факт уже не вызывает вопросов ни у одного производителя двигателей и масла.

Изменено 8 февраля 2016 пользователем Oilfan

[skylander521 378]

@skylander521, не-е, наверно увлекся сильно. По-моему его в теме мобила 0-20 видел.

Оффтоп

Точно, извините, сам не туда сохранил! Балда!

Изменено 8 февраля 2016 пользователем skylander521

[optogan 247]

 

 

Предлагаю фокусироваться не на проблеме, а на ее решении.

Предлагаю определится: а есть ли проблема? Ну т.е. реально а не на слайдах мобила. Я вот слышал звон детона-обычного. Вы слышите или слышали детон масляный?

До того как  услышали об этом так все спокойно, как раздули тему так пошла паранойя. Кому масла без кальция кто Nord сливает и молибденом присыпает. 

Если у вас GDI-T лейте высокооктановое топливо и убедитесь в отсутствии масла в цилиндрах. И все будет ОК, вобщем как и до создания этой темы.

[Normet 4 690]

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

[skylander521 378]

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

Вот это Да!

 

Самое главное, что сейчас там во всем будут винить бензин, а то, что скорее всего масло менялось по дилерскому регламенту (тыс 15 как минимум) и что масло не подходит к данному типу двигателей, потому, что ILSAC GF6 все никак не выпустят, а настоящего Dexos 1 (II Generation) днем с огнем не сыщешь. Но в Ваги нужен какой-то модифицированный Dexos2 (C3, BMW LL-04 

MB-Approval 229.51), но с урезанным кальциевым пакетом.

У Dexos1 такой гибрид есть, это Mobil X1 5W30, а у Dexos2? ESP Formula 0w40 наверное подойдет http://www.mobil.com/Russia-Russian/Lubes/PDS/GLXXRUPVLMOMobil_1_ESP_0W-40.aspx

 

У ExxonMobil какой-то особый пакет детергента с урезанным в 2 раза кальцием за счет использования магния.

Изменено 8 февраля 2016 пользователем skylander521

[optogan 247]

У нас в клубах началось потихоньку всплывать говно

Так никогда это говно не отличить от классического бензинового детона. 

Уж скока тюненых вагов катается на разных маслах и вроде норм. Октан высокий 100%-ный заливают и валят спокойно. А там тюн сами знаете какой от St1 ( просто чип) до фиг знает чего.

[Normet 4 690]

Так никогда это говно не отличить от классического бензинового детона. 

 

ЭБУ вообще-то прекрасно отличает .

[optogan 247]

 

 

ЭБУ вообще-то прекрасно отличает .

В смысле фиксирует, или у него отдельная таблица ретардов на этот случай? Если фиксирует то оно и логично. Датчик детонации слава богу изделие без интелекта. И что делать ЭБУ? Откатывать уоз?

Так это не поможет если подразумевается отсутствие связи с топливом и его октаном. 

Если в классическом случае есть известные способы, то что делать с новым видом детона? Двигать фазы на большую продувку, егр открывать жырнее?

[sergun 608]

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

 

Красота... У Йети по верхней ссылке 1,8 (2012 г.) интересно модернизированная поршневая или нет? 

 

Как это было:

 

"Нет, "до того" ничего не было. Разве что прыгающие обороты на холостых, несколько минут, при заводе в холодную погоду (это встречается, как я раньше чмтал здесь на форуме). А так - сломался, загорелись лампочки, на сломаным двигателе доехал до дилера за 40 км."

 

В общем никаких симптомов, масложор тока появился на последнем интервале. И бац..

Изменено 8 февраля 2016 пользователем sergun

[skylander521 378]

ЭБУ вообще-то прекрасно отличает .

 

Неа!

 

https://www.drive2.ru/b/352161/

 

"Pre ignition – преждевременное зажигание (ПЗ) или non spark knock, зажигание без искры. Его еще часто называют дизелин, т.е работает как дизель . ПЗ делится на два подтипа.[/size]

1. калильное зажигание (КЗ), оно происходит при соприкосновении смеси с раскаленными до 700 – 800 градусов участками КС. Обычно это места в районе острых краев, выпускных клапанов, на свечах зажигания или раскаленного нагара (carbon)[/size]

2. self ignition, самовоспламенение (СЗ). Данный подтип детонации (зажигания) происходит на такте сжатия. При сжатии температура смеси сильно возрастает и при достижении температуры самовоспламенения (ТСВ) смесь сама, без помощи искры воспламеняется. Для бензина АИ98 — ТСВ равняется 280 градусам С.[/size]

Преждевременное зажигание ПЗ – страшная вещь. Во-первых, мотор его не слышит, оно не издает звук (Knock), но дело свое делает. Так же оно является причиной мегадетонации, когда трескаются и прогорают поршня.

Так же детонация и ПЗ по разному разрушают мотор.

 

Здесь очень хорошо видно, что именно ПЗ является причиной разрушения перегородок в поршнях

Изменено 8 февраля 2016 пользователем ModeratorSigma

[sergun 608]

Зашибись, чо... Йетевод рапортует...

 

"Поправка: куланц компенсирует 50% запчастей, это 175 тыс, с меня в целом 242 тыс."

[skylander521 378]

 

Barik-CZ - вообще рекомендую почитать данного блогера, там очень много крайне полезной информации