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/

 

[dimcher 80]

@Oilfan, статью читали? "the engine control was tuned to make LSPI occur more frequently intentioanlly"  :bravo:

оч сомневаюсь, что на круизе на 90-95 кмч двигатель выдает максимальный крутящий момент у вас. А если будет горка крутая, то скорее всего автомат перейдет на пару ступеней вниз, тем самым двигатель выйдет из опасного режима. Вот на МКПП скорее шанс в него попасть, если лень рычагом КПП орудовать

Изменено 10 февраля 2016 пользователем dimcher

[skylander521 379]

  10.02.2016 в 20:03, Oilfan сказал:

К сожалению не полностью, вязкость у них почему то немного разная. Может конечно погрешность измерений, а может ПАО не доложили.

Ты путаешь с extended perfomance, а простой Mobil1 и x1 идентичны, можешь сравнить с американского и нашего сайта.

[skylander521 379]

  10.02.2016 в 20:07, sirauron сказал:

Может глупое утверждения будет,но как владелец TSI рискну предположить,что данное масло  http://www.oil-club.ru/forum/topic/14974-shell-helix-ultra-ect-0w-30-svezhee/ (которое очень тут хвалят и я сам хочу себе залить весной) имеет крутейший показатель фосфора,по сравнению с тем же великим Мобил 1 ESP 5w30? Чуть более 2000 показатель. Можно смело лить?

Вы ошибаетесь, наверное с кальцием спутали, смотрите внимательно анализ!

[sirauron 5]

  10.02.2016 в 20:37, skylander521 сказал:

Вы ошибаетесь, наверное с кальцием спутали, смотрите внимательно анализ!

Да конечно вы правы.Исправил пост.И всё таки?

[Dimmy 12 040]

@sirauron, еще раз: по данным исследования Тойоты, больше Кальция - хуже, больше Фосфора - лучше.

А так, Шелл 0-30 С2/С3 тоже отличное масло, как и М1.

[Oilfan 118]

  10.02.2016 в 20:31, dimcher сказал:

@Oilfan, статью читали? "the engine control was tuned to make LSPI occur more frequently intentioanlly"  :bravo:

оч сомневаюсь, что на круизе на 90-95 кмч двигатель выдает максимальный крутящий момент у вас. А если будет горка крутая, то скорее всего автомат перейдет на пару ступеней вниз, тем самым двигатель выйдет из опасного режима. Вот на МКПП скорее шанс в него попасть, если лень рычагом КПП орудовать

Читал, читал. Вижу Вы мастер передергивать. Только это не значит, что программа искореженная. Они же не могут ждать месяцами, что бы набрать нужное количество LSPI. И я не говорил про максимальный крутящий, зачем передергивать. По диаграмме, точно не помню, но на 1800 оборотов он выдает под 300 нм из 340 (360). Атмосферник давно перешел бы на повышенную, а турбо продолжает тянуть, иногда уже самому охота на 1 вниз вручную передернуть, а он все тянет и тянет.

Изменено 10 февраля 2016 пользователем Oilfan

[Oilfan 118]

  10.02.2016 в 20:34, skylander521 сказал:

Ты путаешь с extended perfomance, а простой Mobil1 и x1 идентичны, можешь сравнить с американского и нашего сайта.

На, изучай. Я больше верю паспортам безопасности, чем маркетингу на сайте.

 

http://www.msds.exxonmobil.com/IntApps/psims/psims.aspx

[Nordman 2 135]

  Oilfan писал:

Атмосферник давно перешел бы на повышенную, а турбо продолжает тянуть, иногда уже самому охота на 1 вниз вручную передернуть, а он все тянет и тянет.

атмосферники сейчас зажаты что не дождешься, будут тянуть до последнего, хотя каждый производитель по своему видит как его авто должен ехать...

у мну 280момента с 1500об из 320 и отклик на переключения очень классно заложен программно, на спорт режиме висит сам или подкидывает нижние как надо, на эко может на 1500 ползти

Изменено 10 февраля 2016 пользователем Nordman

[dimcher 80]

  10.02.2016 в 20:48, Oilfan сказал:

Читал, читал. Вижу Вы мастер передергивать. Только это не значит, что программа искореженная. Они же не могут ждать месяцами, что бы набрать нужное количество LSPI. И я не говорил про максимальный крутящий, зачем передергивать. По диаграмме, точно не помню, но на 1800 оборотов он выдает под 300 нм из 340 (360). Атмосферник давно перешел бы на повышенную, а турбо продолжает тянуть, иногда уже самому охота на 1 вниз вручную передернуть, а он все тянет и тянет.

почему сразу передергивать?! из статьи не ясно, что именно делали с двигателем и цифр толком нет, и какой двигатель был по конструкции. Давление наддува, объем? Можно ли так просто все эти выводы распространить на товарные двигатели от 1.2 ТСИ до 3.0 ТСИ?

давайте разбираться, на 1800 об /мин 300 нм это в каком режиме? внешняя скоростная характеристика что такое? Чтобы ваш двигатель на 1800 об/мин выдал 300 Нм надо в пол педальку нажать. Круиз жмет в пол? Что будет на авто с АКПП, если на 90 кмч на круизе нажать в пол?

Изменено 10 февраля 2016 пользователем dimcher

[Oilfan 118]

Но так как американский, а по MSDS в нем 20% ПАО, дороже почти в 2 раза чем наш 1x1 (тут я могу только надеяться на сходство, в русскоязычном MSDS нет никакого упоминания ПАО, но возможно наш закон и не требует), то я заказал себе M1x1. Как ни жалко, но буду сливать свой Норд не проехав и полторы тысячи км. Пока поезжу на этом мобиловском кряке, пока с этой темой не прояснится какое масло получше можно залить. И еще плесну Цератека (в двигатель) для успокоения нервов.

[Oilfan 118]

  10.02.2016 в 20:54, dimcher сказал:

почему сразу передергивать?! из статьи не ясно, что именно делали с двигателем и цифр толком нет, и какой двигатель был по конструкции. Давление наддува, объем? Можно ли так просто все эти выводы распространить на товарные двигатели от 1.2 ТСИ до 3.0 ТСИ?

давайте разбираться, на 1800 об /мин 300 нм это в каком режиме? внешняя скоростная характеристика что такое? Чтобы ваш двигатель на 1800 об/мин выдал 300 Нм надо в пол педальку нажать. Круиз жмет в пол? Что будет на авто с АКПП, если на 90 кмч на круизе нажать в пол?

Скажите, в чем смысл вашего спора? Что вы пытаетесь доказать? Опровергнуть существование LSPI? Все это сделали хитрые производители, специально искорежив программу ЭБУ двигателя, что бы напугать и впарить свое масло?

[dimcher 80]

Не так страшен чОрт как его малюют, слышали мудрость?

вы сначала разберитесь вообще, что такое кривая момента и как попасть в зону опасную с точки зрения возникновения лспи

[skylander521 379]

  10.02.2016 в 20:55, Oilfan сказал:

Но так как американский, а по MSDS в нем 20% ПАО, дороже почти в 2 раза чем наш 1x1 (тут я могу только надеяться на сходство, в русскоязычном MSDS нет никакого упоминания ПАО, но возможно наш закон и не требует), то я заказал себе M1x1. Как ни жалко, но буду сливать свой Норд не проехав и полторы тысячи км. Пока поезжу на этом мобиловском кряке, пока с этой темой не прояснится какое масло получше можно залить. И еще плесну Цератека (в двигатель) для успокоения нервов.

Вот я тебя напугал как, так мы же проездили уже на неправильных маслах 2 с лишним года и ничего!

Может не надо торопиться, в августе появится новый стандарт ilsac gf6 и dexos ng, ты думаешь, что двигатель развалится к этому времени?

Никакой это не кряк, ну дело твое конечно.

 

Паникеры мы с тобой вот что!

Я тут вспомнил фильм-комедию «Самолет летит в Россию», когда там чуваки попали в заложники к бандитам и один бандит там таким паникером оказался, когда самолет начало колбасить в турбулентном потоке, он в панике подумал, что падают и одел на спину мешок и выпрыгнул из самолета, а другой говорит, так он же с рюкзаком моим спрыгнул, там у меня еда, консервы были! :-)

Изменено 10 февраля 2016 пользователем skylander521

[skylander521 379]

Вообще мне видится ситуация следующим образом. На любом свежезалитом масле получить риск lspi не велик, но по мере срабатывания пакетов присадок риск возрастает, т.к. все больше и больше нарушается баланс стабильности присадок. Поэтому, в очередной раз утверждаюсь, что менять масло надо 2 раза в год и не более 7 тыс.

 

Допустим, что пао масла наиболее крепкие, но гонять их до 10 тыс тоже особо не имеет смысла, т.к. моющий пакет все равно сработается раньше, так зачем же тогда заморачиваться по этому поводу.

[dimcher 80]

@skylander521, думаете в эксперименте старое масло залили? Об этом не уточняется ведь))