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 148]

Mo Simpson 

Запрос "прогорел поршень" возвращает 84 млн. записей. Это как то подтверждает LSPI, малый обьем, турбину, прямой впрыск или не прямой? 

[topoil_kz 2]

В 13.12.2018 в 22:47, avic сказал:

 

Для размышления:

1.4 TSI: малообъемный+ турбина + прямой впрыск. И речи нет о чем то, рекомендуется, например,

Mobil 1™ ESP 5W-30, Helix HX8 ECT 5W-30 и прочее "прочное" (по HTHS), из перечисленных dexos2 - нет предупреждения LSPI

 

 

вот я тоже уже почти год чешу репу со своим 1,4 TSI CAXA на рапиде. ВАГ же молчит про LSPI.

[kap 612]

Может тогда и не надо искать то, чего не может быть?

[Mo Simpson 40]

1 час назад, kap сказал:

Может тогда и не надо искать то, чего не может быть?

Мне кажется всем нужно остаться при своём мнении и не пытаться доказывать людям отсутствие этого явления, причем без каких либо аргументов)

Изменено 20 декабря 2018 пользователем Mo Simpson

[kap 612]

[avic 148]

topoil_kz 

Если производитель не видит проблем, зачем Вам их искать? 

Забейте, не всем это, а всем от лукавого 

Изменено 21 декабря 2018 пользователем avic
Очепятки, лишнее

[avic 148]

Mo Simpson 

А никто чужое мнение и не пытается изменить. У каждого своя голова. А тут просто мысли и рассуждения. 

[kap 612]

Mo Simpson , не воспринимайте так буквально все комменты. Никто Вас ни к чему не принуждает. Вы тут добровольно. Не хочется отвечать- не отвечайте. И оскорбить или обидеть Вас намерений ни у кого нет. Просто обсуждение фактов, домыслов и суеверий автомобилистов...

Меня потому и привлек ЛСПИ, что профи от него открещиваются, а любители всячески развивают. Киньте завтра в массы бредовую идею, допустим, что глицерин в масле ведет к задирам. И новое масло абсолютно без глицерина, на 30% уменьшает эту вероятность. Если масленщики-профи подхватят, то идея пойдет. И никого не будет волновать, что его там не было никогда. Пишут же на бутылках растительного масла "Без холестерина". И это правда. Откуда ему там взяться?

Вы пишете: "причем без каких либо аргументов". Так  аргумент - это то, что производитель движков не признает такого явления. (Прямо пишет, что разрушения происходили из-за детонации! ПО поменяли, рекламации прекратились! А движок уже в методологию изучения ЛСПИ внесли.. Вот ведь фигня). А Вот Ваша задача, если хотите аргументировать свою позицию, доказать, что поршень разрушен не детонацией, а ЛСПИ, привести примеры и документальные доказательства.

[kap 612]

Вот и Шелл пока не слышал..

[H5N1 1 981]

22 минуты назад, kap сказал:

Вот и Шелл пока не слышал..

Если бы Шелл не слышал, то не получил бы лицензии Dexos1 Gen2 на масла Шелл и Пеннзойл. Главным условием ее получения является прохождение теста на LSPI.

https://www.gmdexos.com/owner/brands/dexos1/index.html

[Палыч314 1 316]

Возможно LSPI подвержены только малокубатурные турбомоторы с объемом цилиндра <450 кубиков. В 3 литровые V6  Maserati рекомендованные масла SHELL HU 5w-40 и Pennzoil Platinum 5w-40 и никаких проблем.

[avic 148]

H5N1 

Это маркетинг обычный, масла с этим допуском (dexos1) пользуются спросом - много машин и не первый год (без всякого LSPI), где изночально был этот допуск от производителя, а gen2 просто потому, что сегодня или gen2 или нет дексоса вообще - просто продление лицензии, кто не стал, тот потерял допуск dexos1 (KIXX например). Кстати, именно сшела с d1g2 в РФ мне найти не удалось, даже под заказ в сетевых магазинах, а искал потому, что это пожалуй одно из первых дексосов g2 было довольно густое..

Палыч314 

Мне думается, если и есть сее явление, то ползет оно со стороны регионов с традиционными жидкими маслами.

А малообъемные, как выше я приводил пример с GM (где нет прямого впрыска), к LSPI не имеют отношения но в следствии конструкции, им может и тяжко на "густых", по сути, если взять "европеское" dexos1 gen2 - там вязкость порядка 11+, HTHS ~ 3.3 щелочное ~ 8 +экологичные. Часто и PP весьма не плох. В общем, если забыть о LSPI, то вполне так себе хорошие масла для искровых ДВС, по HTHS только чуть не дотягивают до крепких А3 (хотя, анализ тут мотюля перекрывает и это).

[Палтус 5 191]

https://liquimoly.ru/prezhdevremennoe_vosplamenenie_ili_chto_takoe_lspi.html

[avic 148]

Igor7805 

Цитата

Мировая тенденция совершенствования двигателей внутреннего сгорания в уменьшении рабочего объема, максимальном форсировании с помощью турбонаддува и переходе на прямой впрыск топлива. Такие двигатели имеют, как правило, рабочий объем до двух литров, оборудуются парой турбин разного диаметра и используют сверхмаловязкие масла для максимальной топливной экономии. 

 

[Палтус 5 191]

avic Не пойму. Я то здесь причём?

https://www.oronite.com/about/news/low-speed-pre-ignition.aspx