发表于 2017-01-31 19:23 IP属地:未知
查看 569.5W | 回复 283
LSPI(低速早燃)与机油
随着环保要求越来越严格,涡轮增压直喷发动机逐渐得到普及,低惯量涡轮的应用,使得最大扭矩可以在低转速下爆发,达到燃油经济性的同时也获得了充沛的动力。
然而这种涡轮增压直喷发动机在低转速和高负载的情况下容易出现LSPI(低速早燃)现象。对于LSPI,很多机构已经做出来不少研究,我搬运三篇比较好的文章和大家共同探讨这个问题。
一、发动机油对增压直喷汽油机低速随机早燃的影响(上汽技术中心的研究成果)
链接地址
//wenku.baidu.com/link?url=3FNp1xP9WbF6nUOkZ5pdhPCdlWRhe4m1JQwUG9ydKs4o7glugIrsPhGG_24euaZqTC0mqRmyjFbN7coz6kG0ahGWpjM6g6UtOXVlkWwLbyvPON_YYl98goWnJKsX54Sm
他们的结论是(1)发动机油的基础油类型对早燃有显著影响。使用Gr Ⅲ基础油和使用Gr Ⅴ基础油的机油发生早燃的概率均比使用PAO的机油低,且不同类型的PAO对早燃也有不同程度的影响。
(这个说法不全面,在第三部分雅富顿报告中有更详细说明) (2)无灰型抗氧剂和ZDDP抗氧剂均有降低早燃发生率的作用,且无灰型抗氧剂抑制早燃的效果更加显著。 (3)含不同量硫酸盐灰分的不同类型机油对早燃的影响也不同,机油中的硫酸盐灰分含量越高,早燃发生几率越大。
(这个说法不全面,在第三部分雅富顿报告中有更详细说明)
二、来自雪佛龙奥伦耐的官方表述
Many factors have been demonstrated to impact LSPI, including: engine designs, fuel composition, and lubricant composition. On the lubricant side, the most noticeable impact has been from the detergent chemistry.
Oils with higher concentrations of calcium, which is found in many detergent systems, have been shown to increase the frequency of LSPI. The exact chemistry of the detergent is less important to LSPI than the calcium content. Conversely, magnesium-based detergents do not seem to promote LSPI. Although reducing calcium may seem like a solution to control LSPI, there may be other performance tradeoffs to consider. In addition there are other additives that can also help reduce LSPI events. This provides an opportunity to formulate for robust LSPI performance, while maintaining the level of detergency needed to help keep engines clean and neutralize acids generated during combustion.
Aside from the detergent system, there are many other additive and lubricant compositions that can influence LSPI.
Molybdenum compounds, for example, not only provide frictional benefits, but also have been shown to decrease LSPI when used at high levels. Base oils also affect LSPI events. Both the quality of the base stock (i.e. Group II versus Group III) and the viscosity can have secondary effects on LSPI. The effect on LSPI from these other lubricant aspects are not as significant as the detergent system, but can shift the LSPI frequency in oils that are more prone to LSPI.
主要意思就是机油中钙盐含量高低直接影响了LSPI,钙盐含量越高,LSPI就会越频繁,然而钙盐是清净分散剂中不可或缺的,同时指出了镁盐清净分散剂不会增加LSPI的频率。钼化合物会降低LSPI的频率,基础油类型和粘度也会影响LSPI,但这些都不如钙盐明显
三、雅富顿的报告
这篇报告是由雅富顿,马勒,英国利兹大学,美国西南研究院的共同成果,我只截取了相关的一部分
最具有燃油经济性的区间恰恰是最容易发生LSPI的区间,通常会通过喷入额外的燃料来缓解,然而又与节省燃料的目的背道而驰
关于LSPI有两个理论来解释,油滴诱导理论和燃烧室沉积物理论
油滴诱导理论:汽缸壁上残留的机油与燃料混合使得燃点降低
燃烧室沉积物理论:燃烧残留的沉积物灰分(钙盐等)会在下一个周期引发低速早燃
增压直喷机头对LSPI如此敏感的原因:直喷使得燃料喷在汽缸壁上,侧面直喷最容易引发LSPI,增压使得燃烧室温度变大,低转速使得机油和燃料混合的更彻底更容易导致LSPI
燃料方面:辛烷值似乎不是形成LSPI的最好的解释原因,时间久的燃料和不易挥发的燃料更容易诱发LSPI,高芳烃燃料更容易引发LSPI,含氧化合物可能会降低LSPI频率(这点需要继续考证)
基础油的影响:基础油等级越高越不容易引发LSPI,但是高粘度系列的PAO反而比三类更容易引发LSPI,GTL基础油有没有加入此次测评未知
机油抗氧化能力越强(本实验通过测量10个大气压下机油闪点确定抗氧化能力强弱),LSPI频率越低
用后的旧机油中磨损下来的铁和铜也会使得LSPI频率增大
GF-6标准已经把LSPI和正时链条磨损作为一个评测项目
然而机油是一个基础油和添加剂协同作用的东西,单纯通过降低钙盐并不可取,毕竟钙盐在分散清净系统作用目前还无可取代,同样单纯增加钼化合物的含量同样也不可取,毕竟打破平衡导致此消彼长,对催化器也不好。以后的机油研发将会面临更大的挑战。
[
本帖最后由 麻花藤007 于 2018-3-17 13:26 编辑 ]