fbpx

Az LSPI Probléma

2020-05-04T12:20:59+02:002020. május 7.|Címkék: |

0

Amikor az Autótechnikától felkérést kaptam, hogy írjak cikket az LSPI-ről egyszerű és jól érthető hétköznapi módon, akkor bevallom, kissé bajba kerültem. Maga a probléma régóta ismert. Azonban az utóbbi években annyira hirtelen nőtt meg ennek a rendellenes és káros égésfolyamati jelenségnek a gyakorisága, melynek következményeként motorok mentek tönkre és ami a motor- és kenőanyag-fejlesztésben meglehetősen „ideges” állapotot váltott ki. Ma még kevés információ szivárgott ki a „titkok kamráiból” és a vegykonyhákból, sok mindent titok leng körül. Természetesen azért össze tudjuk foglalni, hogy mi a jelenség lényege és el tudunk oda jutni, hogy szerviz, illetve üzemeltetés oldalról mit tehetünk.

Egyre gyakrabban hallunk az LSPI-ről, mint új motoros rövidítésről, jelenségről. Azt is tudni vélik, hogy valamiféle köze van az újabb benzinmotorok működéséhez és ezen keresztül a motorolajhoz is. Ezen részinformációkat szeretném egy könnyen érthető egésszé összeállítani.

MI AZ LSPI?

Az LSPI a Low-Speed, Pre-Ignition kifejezés kezdőbetűiből áll össze, a kis fordulatszámon bekövetkező korai gyújtás jelenségét jelenti. Az LSPI-nek nevezett jelenség kifejezetten a feltöltött, nagy nyomatékú, méretcsökkentett motorokban előforduló, kis fordulatszámon bekövetkező rendellenes égésfolyamat. Egy kis (ma gyakran mondjuk alacsony) fordulatszámnál, nagy gáznál bekövetkező keverékgyulladásról beszélünk, melyet nem a gyertya szikrája vált ki, azt jóval megelőzi. Minden motorral foglalkozó szakember tudja, hogy ez a nem tervezett gyújtás komoly zavarokat okoz a működésben és komoly károkat okoz a motor egyes szerkezeti elemeiben.

Az LSPI-jelenség nem mai „ügy”, azóta ismert, amióta benzinmotor van. Az igaz, hogy a mai erősen feltöltött motoroknál vált gyakorivá, 2013 óta olvashattunk róla gyakrabban egyegy szakmai cikkben. Ezt azért tartom fontosnak leszögezni, mert hajlamosak vagyunk ezt valamiféle teljesen új jelenségként értékelni, pusztán azért, mert most kezdünk el vele találkozni nagy gyakorisággal.

A teljes megértéshez érdemes néhány dolgot átismételnünk. Az, hogy a járműgyártás csökkentse a károsanyag-kibocsátás mennyiségét, évtizedek óta egyértelmű kényszer. Ha a gyártó nem teljesíti a típusvizsgálati követelményeket, terméke, a gépjármű nem kerülhet forgalomba.

A fejlesztések gőzerővel folyamatosan folynak. Ezek eredményei az autóvásárlók számára is kézzel foghatók: csökken az autók tüzelőanyag-fogyasztása, nőttek a teljesítmények, a benzinesek korai nyomatéka is egyre koraibb lett. Csökkennek a motorméretek mind lökettérfogatot, mind hengerszámot illetően. A benzinmotoroknál – most ez a témánk – finomabb a henger futófelületi megmunkálása, változott a dugat – tyúgeometria is. A felső dugattyúgyűrű nagyon közel van az égéstérhez. A dolog egyszerű: a mechanikai hatásfokot a súrlódás csökkentésével növelni kell. A méretcsökkenés ellenére a teljesítménynek változatlannak kell lenni, sőt, ha növelhető, növelni kell. 100 lóerőhöz ma már elegendő 1000 cm3 és három henger. Ez a törekvés is érthető, hiszen ki szeretne leadni a lóerőből, vagy éppen a nyomatékból. Közben fontos, hogy a nyomaték lehetőleg kis fordulaton is minél inkább rendelkezésre álljon.

Az is teljesen egyértelmű, hogy a csökkentett méretekhez és a megmaradó teljesítményhez turbófeltöltés, közvetlen befecskendezés és legtöbbször változó szelepvezérlés párosul. Mindezen műszaki megoldások összessége biztosítja, hogy a tüzelőanyag-fogyasztás nemhogy ne változzon, de ha lehet, csökkenjen. Szóval a méretcsökkenés a hétköznapokban is kézzel fogható a gépháztetők alatt. Rendjén is van ez így. Ugyanakkor ezek a motorépítési tendenciák a motorolaj számára is új, szigorúbb követelményeket hoztak az LSPI-jelenség nélkül is.

A korai gyújtás azt jelenti, hogy az optimális előgyújtás szöghelyzete előtt valami begyújtja a keveréket. Egy gyújtópontból indul el a lángfront. Ez nem térfogati gyújtás, mint a motor detonációs égése, közismerten a motorkopogás.

Ha megtörténik a korai gyújtás, nagy a korai hőfelszabadulás, ennek megfelelően rendellenesen nagy nyomás alakul ki és eközben a dugattyú még halad az FHP felé. A nagy hengertéri nyomás és nyomáshullám a még el nem égett keverékben öngyulladást vált ki. Ez a kopogás, intenzív nyomáslengés, melynek joggal adták a szuperkopogás nevet, dugattyúsérülést okoz.

A kutatók keresik, mi gyújt, mi a gyújtóforrás. A régmúlt benzinmotorjainál a korai gyújtásnak két forrását azonosították. Az egyiket a nem megfelelő hőértékű gyújtógyertyában, a másikat a dugattyútetőn felizzó lerakódásban találták meg.

A mai motoroknál ezek kizárhatók, új gyújtóforrást kell találni.

Azt feltárták, hogy a lángfront nem a falaktól vagy azok közvetlen környezetéből indul, hanem a hengertér belső gázteréből. Így még rejtélyesebb, hogy mi lehet a gyújtóforrás. Gyanúba keveredtek a mikroméretű olajcseppek. Keresik a motorolajban lévő detergens/ diszpergens adalékanyagok között azokat, amelyek a befecskendezett tüzelőanyaggal keveredve azt meg tudják gyújtani. A dugattyúgyűrű a hengerfalon lévő leheletnyi olajréteget, különösen a felső kompressziógyűrű és a dugattyú közötti térből, az FHP felé haladva lehántja és az így keletkezett mikrocseppeket bejuttatja a hengertérbe, ahová a közvetlen benzinbefecskendező abban az időintervallumban fecskendezi be a benzint. Megfigyelték, hogy ha a benzinsugarak falközelre irányítottak, a korai gyújtás hamarabb bekövetkezik. Ennek következtében több tűzfészekből is közel azonos időben indul el a lángfront.

Az olajadalékok és a motorbenzin egyes komponensei okozhatnak LSPI-jelenséget. Már a bázisolajoknál kell kezdeni a vizsgálódást. Az adalék anyagai között a kalcium gyanúsított, a magnézium és a foszfor hatása viszont kedvező. A motorolajoknak e szempontok szerinti újraformulázása válik szükségessé. A motorbenzinben az aromások egyes vegyületei LSPI-re érzékenyek.

A járműgyártóknak nehéz dolguk van: úgy kell megoldaniuk a problémát, hogy közben ne korlátozzák az üzemanyag-hatékonyságot, azaz ne adják fel az üzemanyag-fogyasztás csökkentésének útját, mely a CO2-kibocsátás csökkenéséhez vezet.

Így válik a motorolaj kulcskérdéssé. A megfelelő motorolaj nélkül gyakorlatilag lehetetlen az LSPI elleni „küzdelem”. Mivel a probléma súlya mára kifejezetten nagy lett, ezért külön fejlesztési és kutatási irány alakult ki a probléma megoldására a kenőanyagiparban. Ma már komplex motorfékpadi tesztek futnak kifejezetten a motorolaj LSPI elleni hatékonyságának tesztelésére. Várhatóan az LSPI-tesztek is bekerülnek az ACEA-specifikációkba. Az LSPI-érzékenységgel összefüggésben, várhatóan a Ford Ecoboost 2.0 motorra alapozva, az ILSAC GF-6 tartalmazni fog egy új tesztet.

Vannak erre nézve konkrét OEM-előírások is, két autógyártó is készített specifikációt, melyben az LSPI-érzékenység is szerepel: PSA BS 71 2290, felső korlát van a kalciumtartalomra, érvényes 2018 első negyedévétől, GM dexos1® Gen2, érvényes 2017 júniusától és kötelező a benzinmotorokra. Természetesen a Valvoline kínálatában is megtalálhatók a fenti követelményeknek megfelelő motorolaj-termékek.

Gyakran, sőt szinte minden alkalommal elmondom, és így most sem szeretném megkerülni, hogy egyre égetőbb, hogy előírás szerinti motorolajat használjunk az üzemeltetés, illetve a szerviz során. A dízeleknél 10 éve már, hogy az előírások sokszínűek lettek és azok egymással nem felcserélhetők. Ezt ma már többé-kevésbé mindenki tudja, vagy legalábbis sejti. A méretcsökkentett, de alacsony fordulaton is nagy terheléssel működő benzinmotorok esetében azonban újként hathat, hogy bizony itt talán még nagyobb figyelmet kell fordítanunk arra, hogy elkerüljük a helytelen motorolaj-választást.

 

Forrás: Autotechnika, 2019 május, Szerző: BEKE PÉTER Értékesítési igazgató, Oil Hungary Kft.

Forrás: dr. Cecile Pera (Infineum): LSPI and lubricant auto-ignition, New insights into the link between lubricants and combustion, INSIGHT, From Infineum International Limited, 2017. június 14.
https://www.infineuminsight.com/ articles/passenger-cars/lspi-and-lubricant-auto-ignition/

Iratkozz fel hírlevelünkre!


Kövess minket közösségi oldalainkon!

Go to Top