Автомобильная жизнь в одной новостной ленте.

Детонация в турбомоторах: причины, последствия и меры предотвращения

0

Современные тенденции в разработке двигателей внутреннего сгорания направлены на уменьшение рабочего объема, повышение мощности за счет турбонаддува и переход на прямой впрыск топлива. Такие двигатели, как правило, имеют объем до двух литров, оснащаются двумя турбинами разного размера и используют маловязкие масла для достижения максимальной топливной экономичности. На первый взгляд, такие моторы представляют собой идеальное решение для потребителя: они мощные, экономичные и легкие, что позволяет им уверенно вытеснять более крупные и тяжелые агрегаты из-под капотов современных автомобилей. Однако на практике все оказалось не так радужно. В процессе эксплуатации стали фиксироваться случаи разрушения поршней, а в некоторых ситуациях — даже полного выхода из строя двигателя.

Ведущие автопроизводители, такие как GM, Toyota и Ford, незамедлительно приступили к изучению этого явления. К исследованиям подключились и крупные разработчики присадок, включая Infinium и Afton. Эксперименты на макетах двигателей показали, что при средних нагрузках и оборотах происходит самопроизвольное воспламенение топливной смеси в середине такта сжатия. В этот момент давление в цилиндре возрастает настолько, что даже одной вспышки достаточно для разрушения перегородок между поршневыми кольцами.

В результате поршень разрушается, шатун деформируется или ломается, а блок цилиндров может быть пробит. Таким образом, всего один случай такого воспламенения способен вывести двигатель из строя. Это явление получило название LSPI (Low Speed Pre-ignition) — малоскоростное предварительное зажигание. Оно схоже с калильным зажиганием, но встречается реже и имеет гораздо более серьезные последствия.

Пример последствия детонации

 

Дальнейшие исследования выявили, что возникновение LSPI напрямую связано с составом присадок в моторном масле. Было установлено, что воспламенение происходит при попадании мельчайших частиц масла в камеру сгорания и их последующем взрывном сгорании. При этом повышенное содержание кальция в моющих присадках усиливает это явление, тогда как цинк, фосфор и особенно молибден значительно снижают риск LSPI. Также было отмечено, что эффект ослабевает при использовании свежего масла и усиливается по мере его старения. Кроме того, выявлена зависимость от октанового числа бензина: наименьшее количество случаев LSPI зафиксировано при использовании топлива с октановым числом 100.

Первой компанией, предложившей практическое решение для предотвращения LSPI, стала General Motors. В 2010 году была выпущена обновленная версия стандарта dexos 1™, получившая название dexos 1™ Gen 2. Ее рецептура была скорректирована для минимизации риска возникновения предварительного зажигания. Детали этого решения остаются коммерческой тайной компании, однако другие производители быстро подхватили инициативу, начав выпуск специализированных масел для двигателей, подверженных LSPI.

Не остались в стороне и организации по стандартизации. В мае 2018 года была представлена обновленная версия стандарта API — API SN Plus, а также началась активная подготовка к выпуску новой спецификации ILSAC GF-6, которая была официально введена в 2020 году. Спецификация ILSAC GF-6 разделена на две категории: GF-6A и GF-6B. GF-6A предназначена для масел с традиционными классами вязкости, такими как 0W-20, 5W-20, 5W-30 и 10W-30, тогда как GF-6B разработана специально для маловязких масел класса 0W-16. Обе категории включают строгие требования по предотвращению LSPI, улучшенной защите от износа, снижению трения и повышению топливной экономичности.

 

Рекомендации по снижению вероятности образования LSPI

Использование качественного моторного масла с современными спецификациями. Выбирайте масла, соответствующие стандартам API SN Plus или SP, ILSAC GF-6 или dexos 1™ Gen 2. Эти масла содержат специальные присадки, которые минимизируют риск возникновения LSPI.

Регулярная замена масла. Свежее масло содержит активные присадки, которые эффективно предотвращают LSPI. По мере старения масла его защитные свойства снижаются, поэтому важно соблюдать интервалы замены, рекомендованные производителем автомобиля.

Использование топлива с высоким октановым числом. Исследования показали, что топливо с октановым числом 100 и выше значительно снижает вероятность возникновения LSPI. Если ваш автомобиль рассчитан на использование высокооктанового топлива, не экономьте на качестве бензина.

Избегание длительной работы двигателя на низких оборотах под нагрузкой. LSPI чаще всего возникает при средних оборотах и нагрузках. Старайтесь избегать ситуаций, когда двигатель работает в таком режиме длительное время, например, при буксировке или движении в гору на низкой передаче.

Контроль состояния двигателя. Регулярно проверяйте состояние двигателя, включая систему впуска, топливные форсунки и систему зажигания. Любые неисправности могут способствовать нарушению процесса сгорания и повышать риск LSPI.

Компания Liqui Moly, являясь одним из ведущих мировых производителей высококачественных моторных масел, также внесла свой вклад в решение проблемы. Она стала одной из первых европейских компаний, выпустивших масло по лицензии dexos 1™ Gen 2 — Special Tec DX1 5W-30, позднее аналогичную спецификацию получили масла серии Special Tec AA 0W-20, 5W-20, 5W-30.

Эти маловязкие синтетические масла рекомендуются использовать в первую очередь в двигателях GM, подверженных LSPI, однако оно также подходит для аналогичных моторов других производителей, таких как Ford EcoBoost, Toyota, Chrysler, Honda, Hyundai, Kia, Mazda и Nissan.

Особенностью масел Liqui Moly является использование молибденовых соединений в составе присадок, что полностью соответствует философии компании: «Все из одних рук», а также принципам эффективности и безопасности в использовании.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете значительно снизить риск возникновения LSPI и продлить срок службы вашего двигателя.

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.