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/

 

[skylander521 379]

  29.02.2016 в 14:55, Oilfan сказал:

Ну в принципе оно и понятно. Никто не заинтересован в широкой огласке. Если честно, прочти я об этом LSPI перед покупкой...скорее всего ездил бы на дизеле или другом авто.

Это ДА!

Но самое парадоксальное, что если бы ты или я сделали выбор в пользу дизеля или другой машины, мы бы и там с тобой кучу других лагов нашли!

Так что как не крути, это судьба!

 

Ведь не прочитаешь и не поймешь, пока не купишь!

У меня фольц с ДСГ до этого был, я тоже не думал, не гадал, что она такая дерганная окажется.

Теперь над Фрилом колдую. Но интересно же - Романтика!

Изменено 29 февраля 2016 пользователем skylander521

[kroligoff 2]

Кстати Ford 100% вкурсе, 1.5 года назад на 2.0 Ecoobost была отзывная, по обновлению ПО PCM

[Oilfan 118]

  29.02.2016 в 15:10, kroligoff сказал:

Кстати Ford 100% вкурсе, 1.5 года назад на 2.0 Ecoobost была отзывная, по обновлению ПО PCM

Конечно в курсе. Я уже об этом писал не раз в этой теме. А вот до Лендровера это дошло только прошедшей осенью.

[skylander521 379]

Вы знаете я сейчас наверное много ерунды всякой напишу, но я попытаюсь донести хотя бы направление мысли, что меня сегодня целый день тревожило.

 

Сегодня перебирал на поисковике msds http://www.msds.exxonmobil.com/IntApps/psims/psims.aspx в поисках этого заветного (секретного) масла для новых лексусов 200t T-GDI.

и вот что нашел:

Product Name:    TGMO SN 0W-20

Product Description:   Base Oil and Additives

Product Code:     20201030C0M9

Intended Use:    Engine oil

бла-бла-бла 

 

SEVERELY HYDROTREATED HEAVY PARAFFINIC DISTILLATE

 64742-54-7

 70 - < 80%

 H304

 масло гидрокрекинг конечно

 

НО

ORGANO MOLY-SULFUR COMPLEX

 

 0.1 - < 1%

 H315, H317, H402, H412

 

http://m.made-in-china.com/product-765098805/Organo-Molybdenum-Molyvan-a.html

вот он заветный моли порошок, придающий маслам Mobil1 на капельной пробе этот желтоватый ореол

вот http://www.oil-club.ru/forum/topic/20048-mobil-i-zheltii-nalet/?p=575816

и вот http://www.oil-club.ru/forum/topic/20048-mobil-i-zheltii-nalet/?p=512649

 

в общем это моливан

 

 

теперь едем дальше:

Елена-Хорошая Девушка говорила про присадку, которая побеждает LSPI

http://www.oil-club.ru/forum/topic/21943-low-speed-pre-ignition-lspi-prezhdevremennoe-vosplamenenie-smesi-v-tc/?p=425193

http://www.oil-club.ru/forum/topic/21943-low-speed-pre-ignition-lspi-prezhdevremennoe-vosplamenenie-smesi-v-tc/?p=425261

Струя топлива при впрыске бьёт в стенку цилиндра на которой масляная плёнка. Отрываются микрокапли смеси топлива с маслом и это провоцирует ранее воспламенение. Так же влияние на это оказывают продукты износа в камере сгорания. Усиливается эффект так же с деградацией масла и повышением кислотного числа. Нейтрализуется эффект присадкой. 

 

Что за присадка?

http://[censored by bot]/viewtopic.php?f=19&t=763#p10378

 

Трёхядерный молибден плюс OFM.

 

Именно эти присадки есть в линейке RAV 0w16, 0w20 и 5w30, а скоро еще и 5w30 будет в мае (новая рецептура).

 

В общем я думаю, что этот моливан очень полезный порошок.

 

И собственно никакого открытия в этом я не сделал!

про органические модификаторы:

http://crodaincmktg.com/2014/Lubes/CrodaEseminarPresentation_FrictionModifiers_January222014.pdf

Изменено 1 марта 2016 пользователем skylander521

[skylander521 379]

а есть еще интересное масло в линейке Mobil

PRODUCT IDENTIFIER

Product Name:     MOBIL 1 ESP X2 0W-20

Product Description:       Synthetic Base Stocks and Additives

 

Product Code:                 2015101010K7,   484340-60

у которого вместо сульфаната кальция

 

CALCIUM HYDROXIDE

1305-62-0

215-137-3

NE

 0.1 - < 1%

STOT SE 3 H335,

Skin Irrit. 2 H315,

Eye Dam. 1 H318

 

 

 

Еще такой же гидрооксид кальция есть 

PRODUCT IDENTIFIER

Product Name:     MOBIL 1 ESP 0W-30

Product Description:       Synthetic Base Stocks and Additives

 

Product Code:                 2015101010K3,   484824-60

 

CALCIUM HYDROXIDE

1305-62-0

215-137-3

NE

 0.1 - < 1%

STOT SE 3 H335,

Skin Irrit. 2 H315,

Eye Dam. 1 H318

Изменено 1 марта 2016 пользователем skylander521

[Oilfan 118]

  01.03.2016 в 20:05, skylander521 сказал:

а есть еще интересное масло в линейке Mobil

PRODUCT IDENTIFIER

Product Name:     MOBIL 1 ESP X2 0W-20

Product Description:       Synthetic Base Stocks and Additives

 

Product Code:                 2015101010K7,   484340-60

у которого вместо сульфаната кальция

 

CALCIUM HYDROXIDE

1305-62-0

215-137-3

NE

 0.1 - < 1%

STOT SE 3 H335,

Skin Irrit. 2 H315,

Eye Dam. 1 H318

 

 

 

Еще такой же гидрооксид кальция есть 

PRODUCT IDENTIFIER

Product Name:     MOBIL 1 ESP 0W-30

Product Description:       Synthetic Base Stocks and Additives

 

Product Code:                 2015101010K3,   484824-60

 

CALCIUM HYDROXIDE

1305-62-0

215-137-3

NE

 0.1 - < 1%

STOT SE 3 H335,

Skin Irrit. 2 H315,

Eye Dam. 1 H318

А чем гидроксид лучше сульфаната?

Изменено 1 марта 2016 пользователем Oilfan

[skylander521 379]

  01.03.2016 в 20:24, Oilfan сказал:

А чем гидроксид лучше сульфаната?

Да фиг его знае! :-)

[Oilfan 118]

  01.03.2016 в 20:35, skylander521 сказал:

Да фиг его знае! :-)

Ни в одном исследовании не было упоминания о том, что кальций опасен в одном соединении и безопасен в другом. Пока не доказано обратного (да и нет никаких предпосылок к этому) будем считать, что весь кальций опасен.

 

Про эту желтизну ты здорово раскопал. Но по этой логике желтой должно быть не все масло, а только линейка малокальцевых? Кстати, если твоя версия про Равенол верна, то капля Равенола тоже должна отдавать желтизной! У кого есть Равенол!? Срочно капните и на просвет завтра покажите.

[skylander521 379]

  01.03.2016 в 20:39, Oilfan сказал:

Ни в одном исследовании не было упоминания о том, что кальций опасен в одном соединении и безопасен в другом. Пока не доказано обратного (да и нет никаких предпосылок к этому) будем считать, что весь кальций опасен.

 

Про эту желтизну ты здорово раскопал. Но по этой логике желтой должно быть не все масло, а только линейка малокальцевых? Кстати, если твоя версия про Равенол верна, то капля Равенола тоже должна отдавать желтизной! У кого есть Равенол!? Срочно капните и на просвет завтра покажите.

Так у тебя же есть равенол sfe.

Попробуй капни, дня через 3-4 проявится, раньше не будет, только когда совсем высохнет.

Изменено 1 марта 2016 пользователем skylander521

[torcon 81 709]

Ты все карты спутал, инфинеум имеет свои разработки с двух и трехядерным молибденом, а вандербилт свои, отличительная его черта это 600-1200ppm молибдена и алюминий в виде космомусора, горбик на ик спектре потому что это эстер молибдат.

 

То что равенол там по ушам вам катается к молибдену отношения не имеет, нет таких возможностей у него. Он получает присадку в готовом разлитом виде и межает ее с базой.

 

И не всегда там трехядерный молибден в инфинеум, там вообще не ясно как его от диммера двухядерного отличить.

 

Прямой путь избежать LSPI лить масло по мануалу и не придумывать отсебячину, типа "а залью я масло с щелочным повыше да и пусть без молибдена, зато лучше моет" - на GDI это уже неправильно в плане отложений в камере сгорания, а тут еще и кальций зола повышается...

[dimcher 80]

и ездить нормально. Да, плюнуть на эту полку момента с 1,5-2 тыс оборотов и нормально крутить двигатель, работать в диапазоне 2,5-4,5 тыс при нагрузках

[skylander521 379]

  02.03.2016 в 05:24, dimcher сказал:

и ездить нормально. Да, плюнуть на эту полку момента с 1,5-2 тыс оборотов и нормально крутить двигатель, работать в диапазоне 2,5-4,5 тыс при нагрузках

Ага, на акпп просто забить на эту полку и все, живу и не тужу - хаха! :-)

[skylander521 379]

  02.03.2016 в 04:10, torcon сказал:

Ты все карты спутал, инфинеум имеет свои разработки с двух и трехядерным молибденом, а вандербилт свои, отличительная его черта это 600-1200ppm молибдена и алюминий в виде космомусора, горбик на ик спектре потому что это эстер молибдат.

То что равенол там по ушам вам катается к молибдену отношения не имеет, нет таких возможностей у него. Он получает присадку в готовом разлитом виде и межает ее с базой.

И не всегда там трехядерный молибден в инфинеум, там вообще не ясно как его от диммера двухядерного отличить.

Прямой путь избежать LSPI лить масло по мануалу и не придумывать отсебячину, типа "а залью я масло с щелочным повыше да и пусть без молибдена, зато лучше моет" - на GDI это уже неправильно в плане отложений в камере сгорания, а тут еще и кальций зола повышается...

А наш мануал полнозольники А5 с 913 допуском рекомендует! Ни слова про лоу сапс.

 

И что?

 

Нет, мне лично Mobil1 5w30 по всем параметрам подходит, и допуск 913 у него есть, и с кальцием порядок, органический молибден, покрывающий детали желтой пленкой. Все классно, смущает безальтернативность.

А что же еще есть?

[torcon 81 709]

@skylander521, если рекомендует значит нет таких проблем, и гадать не нужно. A5/B5 самый близкий к API SN ILsac тип масел, к тому же зольность у них сейчас 1.15 а не 1.3-1.6 - это уже как говорят в Одессе две большие разницы.

[skylander521 379]

  02.03.2016 в 06:19, torcon сказал:

@skylander521, если рекомендует значит нет таких проблем, и гадать не нужно. A5/B5 самый близкий к API SN ILsac тип масел, к тому же зольность у них сейчас 1.15 а не 1.3-1.6 - это уже как говорят в Одессе две большие разницы.

Не согласен с таким подходом - это значит опять "не вижу зла, не слышу зла", убедить себя в том, что проблемы нет и ждать когда это произойдет. Как можно этого не замечать, когда знаешь, что можно всего этого избежать. Ведь нужно просто во все вникать во все влезать и быть постоянно в курсе всего. А плыть по течению как амеба, нет уж, как хотите, но это не про меня, уж лучше в "гамаке и стоя".