Первое, что приходит на ум, когда видишь такую рекомендацию: нас опять «разводят»! А почему нет? Популярность турбомоторов растёт — их ставят даже на относительно недорогие машины. А значит маркетологам очень тяжело устоять перед соблазном и не придумать что-то специфическое. Однако статистика неисправностей заставляет задуматься. Именно в двигателях с высоким давлением в конце такта сжатия и непосредственным впрыском возникает одно неприятное явление, которое приводит к серьёзным поломкам. Наблюдаемый эффект не зависит от производителя и марки автомобиля.
Непонятное явление уже успело стать массовым, удостоившись персонального имени — LSPI (Low-speed pre-ignition). Иногда его ещё называют SPI (Stochastic pre-ignition). В обоих случаях речь идёт о нежелательном раннем зажигании.
Видео:Бедная смесь: что это значит и почему это плохо? Разберемся!Скачать
LSPI — теория и практика
Почему эффект LSPI проявляется именно на турбомоторах с непосредственным впрыском топлива? У них из-за конструктивных особенностей намного меньше времени отводится на смесеобразование, в отличие от моторов с распределённым впрыском (во впускной трубопровод). Ведь у бензина есть возможность перемешаться с воздухом только в камере сгорания. Причём особенно плохо «перемешивание» идёт на низких оборотах (отсюда и Low-Speed — низкоскоростное).
Итак, на малых оборотах впрыснутое в камеру сгорания топливо лишь частично смешивается с воздухом, остатки в виде капель оседают на стенках цилиндра. Точнее, на масляной плёнке, смазывающей стенки цилиндра. При сгорании этого бензомасляного коктейля образуется нагар из сажи и химически активных веществ. И частицы этого нагара как раз и служат детонатором для бомбы разрушительной силы.
Под действием высокой температуры частицы нагара самовоспламеняются и поджигают основной заряд топливовоздушной смеси. И происходит это раньше, чем свеча даст искру: то есть до того, как поршень приблизится к верхней мёртвой точке. В этом и заключается основная опасность преждевременного зажигания. Ударная волна от сгорания смеси толкает поршень, который по инерции ещё идёт вверх. От чрезмерных нагрузок разрушаются не только детали шатунно-поршневой группы, но порой даже блок и его головка.
Причина возникновения LSPI ясна. Однако при чём тут масло? Многочисленные исследования доказали, что именно правильно подобранная рецептура масла помогает предотвратить LSPI. И скорректировав состав пакета присадок, можно «лишить бомбу детонатора». Нагар по-прежнему будет образовываться, но его соединения утратят возможность самовоспламеняться.
Видео:Приготовление топливной смеси для двухтактных двигателейСкачать
Рецепт и лекарство
Одним из первых озаботился новыми требованиями к моторным маслам концерн GM. Это не единственный случай, когда американский гигант становится законодателем «моды» — вспомните, например, жидкость Dexron для автоматических коробок передач и гидроусилителей руля.
Установив, что состав пакета присадок может как провоцировать возникновение LSPI, так и предотвращать его, GM совместно с производителями присадок разработал соответствующий допуск DEXOS 1 GEN2. Масло с таким допуском можно безбоязненно заливать в моторы, склонные к LSPI.
Чуть позже группа автопроизводителей — Ford, Toyota, Mitsubishi, Honda, Nissan и Mazda — обратились в Американский институт нефти API (American Petroleum Institute) с просьбой создать собственный стандарт масел для легковых автомобилей с турбомоторами. В итоге с 1 мая 2018 года API ввёл в действие новую спецификацию — API SN Plus.
Спецификация API SN Plus создавалась как раз для предотвращения эффекта LSPI. Требовалось внести коррективы в рецептуры присадок моторных масел под специфику работы турбомоторов с непосредственным впрыском топлива. При формировании нового присадочного комплекса учитывали, что кальций как компонент моющих присадок серьёзно усиливает эффект LSPI, и его заменили на магний. А цинк снижает вероятность взрыва, и его количество увеличили. Основное изменение — добавление теста на преждевременное воспламенение смеси в цилиндре. Кроме того, изменена методика тестов на окислительную стойкость, чистоту поршней, совместимость с системами снижения токсичности, защиту от отложений и от низкотемпературного износа клапанов, а также на топливную экономичность. При этом тесты на испаряемость, стабильность на сдвиг и защиту турбокомпрессоров не поменялись.
Видео:ТОПЛИВНЫЙ СОСТАВ СМЕСИ (НЕТ В УЧЕБНИКАХ)Скачать
Готовый рецепт
Примером моторного масла, полностью соответствующего стандарту API SN Plus и обладающего допусками DEXOS 1 GEN2, является Motul 8100 Eco-lite 5W30. Это стопроцентная синтетика, специально разработанная для мощных бензиновых моторов, оснащённых турбонаддувом и непосредственным впрыском. Высокотемпературная вязкость HTHS (High Temperature High Shear Rate) такого масла составляет всего 2,9 мПа∙с — что позволяет отнести его к энергосберегающим продуктам. Данное масло рекомендовано для применения в автомобилях Chrysler, Dodge, Ford, Honda, Hyundai, Infinity, Kia, Lexus, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Suzuki, Subaru и Toyota с бензиновыми моторами. Само собой, предварительно необходимо свериться с инструкцией к автомобилю. Последнее слово всегда остаётся за производителем машины.
API SN Plus обладает обратной совместимостью с предыдущим API SN. Иными словами, масла более высокой группы качества можно использовать в автомобилях прежних лет выпуска с менее жёсткими требованиями к расходным материалам. Важно, что в турбомоторах с непосредственным впрыском топлива, произведённых до 2018 года, применение нового стандарта спецификации API SN Plus крайне желательно.
Как уже отмечалось, масло с изменённым пакетом присадок может выступать катализатором процесса LSPI, но оно не является единственным необходимым условием для его возникновения. Скорее всего, новые моторы будут проектировать с максимально возможными предосторожностями от возникновения подобного эффекта. Однако до той поры фактически единственным лекарством от подобных неприятностей будут служить только специальные моторные масла стандарта API SN Plus и обладающие допуском DEXOS 1 GEN2.
Читайте также: Прокладка гбц под турбо мотор
Видео:КАК НЕ СТУКАНУТЬ МОТОР. НАСТРОЙКАСкачать
Для моторов с наддувом и непосредственным впрыском нужно особое топливо. Или это маркетинг? Разбираемся с bp
Споры на тему автомобильного топлива начались десятки лет назад и до сих пор нисколько не потеряли своего азарта. Меняется разве что тематика обсуждения: если в советские годы обсуждались способы перевода мотора на более низкооктановый и дешевый бензин, то сегодня, наоборот, только и разговоров о том, что лучше заливать 95 или 98, а то и 100 вместо 92. Мол, и расход ниже, и мотору от этого только лучше. Давайте вспомним, как и почему двигателестроение пришло к высокооктановому топливу, зачем оно необходимо и действительно ли современные моторы требуют «современного бензина».
Чем современные двигатели отличаются от старых?
Эволюция двигателей внутреннего сгорания – тема глубокая и многогранная, но мы не будем даже пытаться объять необъятное. Давайте сразу отметим ключевые факты о моторах, которые многие сегодня воспринимают как должное. Прежде всего, современные автомобили демонстрируют невероятные мощностные и динамические показатели при скромном литраже двигателей. Что еще важней, они вышли на новый уровень топливной экономичности и экологичности выхлопа. Все это стало возможным благодаря применению передовых инженерных решений – сложнейших систем прямого впрыска топлива и рециркуляции отработанных газов, многоступенчатых катализаторов и сажевых фильтров, и, конечно же, расширению полномочий управляющей электроники, которая посредством многочисленных датчиков контролирует все этапы формирования и сгорания воздушно-топливной смеси. Однако современный двигатель, как и любая другая высокоточная механика, предъявляет особые требования к качеству горюче-смазочных материалов и, в первую очередь, моторного топлива.
Что же заставляло производителей автомобильной техники совершенствовать свои двигатели? Как ни банально это прозвучит, в первую очередь – это ужесточение требований экологического законодательства, которое закреплено в Женевском Соглашении, впервые утвержденном в 1958 году. Кроме того, основные требования к выбросам вредных веществ автомобилями и двигателями установлены в Правилах ООН № 49 (грузовые автомобили и автобусы), №83 (легковые автомобили и легкие грузовики) и №96 (дизели сельскохозяйственных и лесных тракторов, внедорожных транспортных средств). Именно ужесточение требований к выбросам вредных веществ автотранспортных средств и двигателей побуждало производителей искать все более эффективные решения. Кардинально изменить ситуацию могла только оптимизация процесса сгорания топливовоздушной смеси. В частности, надо было заставить весь её объём воспламениться в максимально короткое время. А здесь была необходима высокая точность дозировки и точность момента впрыскивания. Сделать это можно было, только подняв давление впрыска топлива и применив электронное управление процессом топливоподачи.
Наглядный пример – то, как это реализовано в легковых турбодизелях, где сейчас практически повсеместно применяется система прямого впрыска типа common rail. Ее принципиальное отличие от других систем заключается в наличии топливного аккумулятора высокого давления, или как ее еще называют, топливная рампа. Дизельное топливо подается насосом под высоким давлением в эту рампу, а из нее направляется к форсункам. Такая схема обеспечивает массу преимуществ, включая отличное распыление топлива, равномерность подачи топлива вне зависимости от частоты вращения коленвала и высокоточное многократное дозирование в процессе рабочего цикла. А управляющая электроника позволяет регулировать давление и момент начала впрыска в очень широком диапазоне. Все это обеспечивает практически полное сгорание дизельного топлива в цилиндрах и, как следствие, высокую экономичность двигателя и низкую токсичность выхлопа.
Быстродействие системы питания и точность дозировки топлива стали для инженеров-дизелистов ключевыми параметрами. Поэтому на двигателях последнего поколения электрогидравлические форсунки уступили место пьезоэлектрическим, время срабатывания которых составляет 0,1 мс – в 5 раз меньше, чем у предшественников. Кардинально выросло и давление: если в прежние времена рядные ТНВД выдавали не более 600 бар, то системы common rail третьего поколения с пьезофорсунками уже вышли на уровень 2500 бар.
Бензиновые моторы не отстают от дизельных: они тоже прошли долгий путь от карбюраторов до непосредственного впрыска. Здесь эта технология также не нова, но широкое распространение получила лишь в последние 20-30 лет, а сейчас становится все популярнее. Такая система питания дает те же преимущества: это и возможность точной настройки рабочих параметров, и «послойный» впрыск, когда топливо подается в цилиндр несколько раз за такт, и выигрыш в экономичности, и снижение вредных выбросов. Ну а оборотную сторону медали мы уже знаем: повышенные требования к качеству бензина, т. к. форсунки работают в условиях высоких температур и давления и быстро закоксовываются.
Ведь, по сути, форсунка представляет собой достаточно простой электромагнитный клапан игольчатого типа, что предопределяет загрязнение как основную причину его выхода из строя. Форсунка не очень боится механического засорения – фильтры, установленные в топливной магистрали и самой форсунке, успешно отсеивают частицы размером свыше 20 микрон. Гораздо большую опасность представляет загрязнение продуктами сгорания топлива, которые со временем перекрывают распылительные каналы и нарушают нормальную работу игольчатого клапана. На дизельных и бензиновых моторах с прямым впрыском топлива ситуация усугубляется тем, что здесь распылители форсунок выходят в камеру сгорания, а значит, нагреваются они еще быстрее. И нагар формируется уже не только внутри, но и на поверхности распылителей.
Читайте также: Картинка свет камера мотор
Еще одна технология, помимо прямого впрыска, позволившая вывести моторы на новый уровень мощности и экологичности – это наддув. О том, что такое наддув, знают все: это принудительная подача в цилиндр под давлением большего количества воздуха, позволяющая сжечь за один такт большее количество топлива и тем самым повысить мощность мотора при том же рабочем объеме. Зародившись в прошлом веке как инструмент повышения мощности в судовых дизелях, наддув доказал свою эффективность в автоспорте, а затем прочно закрепился в двигателестроении как одна из ключевых технологий. При этом наддув стимулировал развитие не только двигателей, но и топлива для них. Ведь рост давления в камере сгорания в бензиновых двигателях приводит в том числе и к повышению риска детонации, так что современные турбированные двигатели, как правило, требуют бензина с октановым числом не ниже 95.
Итак, наддув, непосредственный впрыск и высокая степень сжатия – это ключевые особенности современных двигателей.
Изменилось ли топливо так же сильно, как двигатели?
Разумеется, за эти десятилетия эволюционировали не только двигатели, но и топливо. Даже если вспомнить не столь далекое прошлое, то как бензин, так и дизельное топливо были иными. Во-первых, топливо стало другим по компонентному составу. Модернизация большинства НПЗ России, проведенная в последние два десятилетия, позволила как существенно увеличить глубину переработки нефти, так и улучшить качество производимых компонентов, в т. ч. и высокооктановых. В состав бензина теперь повсеместно вовлекаются продукты установок сернокислотного алкилирования, низкотемпературной изомеризации, каталитического и ароматического риформинга, каталитического крекинга (кстати, бензины каталитического и ароматического риформинга и сернокислотного алкилирования обеспечивают получение топлива с октановым числом 95 и выше). Ранее большинства из перечисленных процессов не было в технологических схемах российских НПЗ. Во-вторых, ранее при производстве топлива практически не использовались присадки, а если и использовались, то негативный побочный эффект от их применения перечеркивал выгоду. Сейчас же некоторые эксплуатационные характеристики топлива невозможно достичь только за счет применения технологических процессов/методов производства на НПЗ. Так, для производства того же дизельного топлива на НПЗ используются депрессорно-диспергирующие, цетаноповышающие, противоизносносные и антистатические присадки. При производстве бензина в случае необходимости применяют антиокислительные и октаноповышающие присадки.
Отдельно стоит остановиться на присадках, ведь они также претерпели существенные изменения. Расскажем сначала об эволюции присадки для повышения октанового числа. В прошлом одной из популярных октаноповышающих присадок являлся тетраэтилсвинец. Состав, разработанный в США в 20-е годы прошлого века, был столь же эффективен, сколь и ядовит. Применение этилированного бензина, «улучшенного» с помощью тетраэтилсвинца, приводило к выбросам огромных объемов вредных соединений и накоплению свинца в организме, а люди, работавшие на производствах, массово гибли от отравления. Тем не менее тетраэтилсвинец продержался в массовом производстве бензина до 70-х годов, а полностью запрещен в большинстве стран мира был и вовсе к началу 21 века. Россия ввела запрет на этилированное топливо в конце 2002 года – на тот момент его оборот уже был невелик. Соответственно, все современные бензины, производящиеся в России, являются неэтилированными, а повышение октанового числа достигается другими, более безопасными методами.
Как правило, так называемого «октанофонда» большинства НПЗ сейчас вполне достаточно, чтобы производить товарный бензин без использования каких-либо «сторонних» октаноповышающих компонентов. Дополнительным высокооктановым компонентом, который сейчас повсеместно используется при производстве бензина, является метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) с октановым числом 115 (МТБЭ является малоопасным веществом). Он применяется, как правило, для выпуска бензина с октановым числом 100 и выше.
Одним из последних требований автопроизводителей стало требование к уровню отложений на важных деталях двигателя (форсунки инжекторов, впускные клапаны). Ведь общеизвестно, что отложения образуются от сгорания любого топлива – это неизбежный процесс. Основное влияние на уровень и скорость образования отложений оказывает именно компонентный состав топлива: чем больше в нем непредельных и ароматических углеводородов, тем быстрее происходит процесс смоло- и нагарообразования на деталях двигателя. Достичь требуемого автопроизводителями уровня отложений невозможно только за счет совершенствования технологий производства на НПЗ. Поэтому улучшение данного эксплуатационного показателя стало возможным только за счет разработки многофункциональных моющих присадок. Поэтому здесь на сцену выходит отдельный класс компонентов топлива: моющие присадки.
Как работают моющие присадки?
Казалось бы, какие еще моющие присадки нужны машине? Что они должны отмывать? Ответ на этот вопрос мы дали чуть выше: топливо по своей природе при сгорании неизбежно образует отложения на деталях двигателя. А это со временем, несомненно, отражается на его нормальной работе. И зависимость здесь простая: чем больше пробег, тем больше отложений.
Косвенным признаком наличия существенного объема отложений на впускных клапанах, форсунках, камерах сгорания может являться увеличение расхода топлива и нехарактерная работа двигателя, вплоть до выхода из строя его важнейших деталей. Здесь продукты сгорания могут превращаться в твердые смолистые отложения, которые снижают поперечное сечение трубопроводов и каналов, нарушая нормальное движение воздушно-топливной смеси. Даже попав в цилиндры, топливо не всегда сгорает без остатка. Те же самые смолистые вещества оседают на впускных клапанах в виде твердых отложений, которые в просторечии называются нагаром. Со временем эти отложения нарушают форму камеры сгорания и правильность посадки клапанов, изменяя их пропускную способность. Как следствие, развиваются завихрения воздушно-топливной смеси, причем на автомобилях с непосредственным впрыском возникают проблемы с самим ее формированием.
Читайте также: Водометные моторы кальмар honda
Последствия загрязнения отражаются на эксплуатационных характеристиках: двигатель запускается с трудом, работает неустойчиво на холостых оборотах, часто перегревается и потребляет слишком много топлива, активно загрязняя окружающую среду. Снижаются четкость реакций на нажатие педали газа, динамика и эластичность. Деградация перечисленных параметров развивается постепенно, поэтому автовладелец ее практически не замечает и долгое время сохраняет уверенность в исправности своего автомобили. В зону особого риска попадают современные турбодизельные двигатели, которые отличаются особо сложной конструкцией системы впрыска топлива и демонстрируют повышенную чувствительность к загрязнениям. Некачественное дизтопливо вызывает появление характерного нагара на распылителях и иглах форсунок, что приводит к нарушению корректности их работы. Затрудняется холодный пуск, падает мощность и растет расход топлива. Ключевую важность все это приобретает для владельцев техники коммерческого назначения, поскольку при больших пробегах даже незначительное увеличение потребления топлива оборачивается серьезными финансовыми потерями. К тому же отложения сокращают интервалы между ремонтами двигателя и оказывают самое непосредственное влияние на срок его службы.
Можно ли избавиться от смолистых отложений в камере сгорания, на клапанах, форсунках и других деталях силового агрегата? Разумеется, да. Наилучшие результаты в теории обещает полная переборка двигателя, однако это процедура долгая, дорогая и не всегда целесообразная с экономической точки зрения. Специальные препараты, которые предполагается периодически заливать в топливный бак, бывают как недостаточно эффективными, так и излишне агрессивными в плане химического воздействия на элементы топливной системы. Мировая практика показывает, что есть более действенный и, самое главное, более комфортный для автовладельцев способ поддержания двигателя в чистоте.
Речь идет о комплексных моющих присадках, вводимых в состав моторного топлива. Такие присадки, помимо собственно моющего агента, включают в себя ингибиторы коррозии, деэмульгаторы, растворители и несущую жидкость на минеральной, полусинтетической или синтетической основе. Ингибитор обеспечивает надежную защиту от коррозии, покрывая бак и систему питания защитной пленкой. Деэмульгатор борется с таким побочным эффектом действия моющего агента, как образование топливо-водяной эмульсии. Растворитель повышает текучесть топлива, что принципиально важно при низких температурах, а жидкость-носитель способствует стеканию остатков нагара с клапанов, уменьшая вероятность их «залипания». В бензиновых пакетах может присутствовать также модификатор трения. То есть, «фирменное» топливо на крупных АЗС– это не просто переплата за бренд.
Например, розничная сеть bp еще в 2018 году вывела на наш рынок топливо с технологией ACTIVE, которой отведено гораздо больше задач, чем обычно. Она не только удаляет существующие отложения, но и предотвращает формирование новых. Ну а чистота топливной системы обеспечивает следующие логичные преимущества: восстановление мощности мотора, продление его ресурса и экономию топлива благодаря корректной работе топливной аппаратуры. Причем очистка происходит не только за счет обычного растворения отложений: в bp заявляют о технологии активных молекул, которые, во-первых, связываются с частицами отложений и тем самым разрушают слой, унося грязь в камеру сгорания, а во-вторых, прикрепляются к чистым металлическим поверхностям и защищают их от образования налета. При этом защитный слой, по словам инженеров bp, эффективно образуется уже с первой заправки. Таким образом, регулярное применение современного топлива BP Ultimate с технологией ACTIVE обеспечивает не только корректную и эффективную работу любых двигателей, от старых до самых современных, но и продлевает их срок службы, а также помогает увеличить пробег на одном баке за счет восстановления рабочих характеристик топливной системы. Топливный портфель bp включает в себя не только бензины с технологией ACTIVE, но и дизельное топливо, которое в полной мере выполняет те же функции по очистке и защите мотора и топливной системы. А учитывая стоимость ремонта дизельной топливной аппаратуры, для многих владельцев таких машин топливо с технологией ACTIVE в долгосрочной перспективе может дать даже большую выгоду, чем для тех, кто ездит на бензине.
Ну а в заключение можно, наконец, дать ответ на вопрос, которым мы задались в самом начале. Действительно ли современные моторы с наддувом и непосредственным впрыском требуют особого топлива? Однозначно да. В вопросе выбора топлива для своего автомобиля всегда необходимо строго следовать рекомендациям автопроизводителей. Если автопроизводитель рекомендует к заправке топливо с ОЧ не ниже 95 и содержащее моющую присадку, то только таким топливом и следует заправляться. Но в чем качественное топливо всегда оказывается впереди, так это в обеспечении чистоты и продлении ресурса мотора и топливной системы, а вместе с этим и снижении расхода, и увеличении пробега на одной заправке. Поэтому такое топливо, так BP Ultimate с технологией ACTIVE, будет актуальным для любых моторов в любом возрасте
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🌟 Видео
Теория. Смесь, УОЗ, степень сжатия, давление наддува.Скачать
Получили реально не убиваемый двигатель после омеднения купоросом!Скачать
Забудьте всё что слышали про бензин! Это прорыв! Двигатель на нагретом бензопаре!Скачать
Ошибка P0172 .Слишком БОГАТАЯ СМЕСЬ. Причины.Скачать
Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?Скачать
ПРИЧИНЫ БОГАТОЙ СМЕСИ. БОГАТАЯ СМЕСЬ (инжектор). СИЛЬНО БОГАТАЯ СМЕСЬ.Скачать
ЛУЧШАЯ ПРИСАДКА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯСкачать
Чип тюнинг ВАЗ. Январь 5.1. Настройка турбомотораСкачать
Как УОЗ и состав смеси влияет на динамику инжекторного мотора.Скачать
Богатая смесь на инжекторе и ошибки Р0172, Р0171. черный дым, черный нагар на свечах, хлопки в трубеСкачать
✅Богатая смесь. Поиск неисправности и устранение.Скачать
ТЕСТ ХИТРОЙ РАСКОКСОВКИ, еë льют в масло! А что так можно было что ли???😳Скачать
Ошибка P0172 богатая смесь (инжектор)Скачать
Как самостоятельно произвести диагностику двигателя. Долговременная коррекция в плюсе, что делать?Скачать
САМЫЙ МОЩНЫЙ СОСТАВ ТОПЛИВНО ВОЗДУШНОЙ СМЕСИСкачать
Давление Топлива! Расход и Мощность!Скачать
