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談-何謂低轉速預燃(LSPI)?

發佈日期     2020.08.20


LSPI問題我們還沒有碰到,是這幾年福特汽車發生最嚴重,歐洲車也跟進.問題在於基礎油,車廠都用便宜基礎油(G III+SHELL天然氣提煉基礎油),我們DLE用最好的多元醇酯基礎油,不容易產生低速預燃.所有基礎油多元醇酯基礎油最耐高溫.

低轉速預燃(Low Speed Pre-Ignition),顧名思義,只會發生在低轉速時。預燃的意思是,活塞還在上死點前,還沒點火時,汽缸內的混和氣因為某種原因自行燃燒,此時爆炸的壓力往下直接衝擊活塞、連桿以及波司,引擎此時將產生嚴重的損害。

LSPI發生的原因?                                          

目前各大車廠尚在研究中,只知道好發在較小排量的渦輪增壓缸內直噴 (T-GDI) 引擎上。只要引擎扭力在低轉速達到特定的輸出就容易發生。且發生在非常多廠牌的引擎上,Subaru FA、Ford Ecoboost、Hyundai Veloster、Mazda DISI,這些都是廣大的潛在受害者。

要怎麼避免 LSPI 造成對引擎的損害?

提供幾點供各位參考:

*不要在低轉速(三千轉以內)、高檔位大腳踩油門。低轉、重負載提供了LSPI發生誘發環境。要加速,最好手動降一個檔位,手排更是嚴禁直接在低轉速不退檔加速。

*加裝廢氣回收桶。過熱的進氣溫、導入的廢氣、機油蒸氣除了降低辛烷值,也容易造成積碳,誘發 LSPI

*盡可能採用高品質、Group 4以上的全合成機油。同時避免採用高含量鈣化合物的機油,以鈣化合物當清潔添加劑的機油容易誘發LSPI。

專注研發機油配方以減少現代T-GDI引擎技術上之LSPI,有兩個主要因素。

首先,去污劑添加物的化學性質對LSPI潛力的影響最為顯著,以最大化地減少可導致LSPI的特定灰沉積物。

其次,基礎油的品質已被證明是對LSPI的次要影響。因此,應用所選擇的基礎油,以降低油揮發性,並且將灰份降至最低。

低速早燃是火花點燃式渦輪增壓發動機,尤其是缸內直噴發動機,在大負荷與低轉速工況下出現的反常現象。低速早燃會引發小型發動機加turbo出現超級爆震,從而對發動機造成嚴重損傷,這也是一些OEM非常關心的問題。

低速早燃的誘發源尚未可知,雖然OEM可以通過調整發動機的工況來解決這個問題,但是這樣會降低發動機的效率。

目前人們已經明確了發動機技術、發動機工況、燃料性能、潤滑油性能等錯綜複雜的因素,對低速早燃有一定影響。但是對於具體的形成機理,人們還沒能達成共識。低速早燃具有不確定性。雖然發動機不能完全避免出現低速早燃,但是如果想讓一台受控的測試發動機出現這種現象,那也是極其困難的。

為了了解潤滑油對低速早燃的作用,以及低速早燃與燃燒的潛在關係,潤英聯採用了燃燒測試儀來檢測潤滑油的自燃傾向。

低速早燃有三個步驟,這些步驟都是在特定的燃燒環境下發生的。

步驟一:燃燒室的熱點自燃,然後引發混合氣早燃。不過對於早燃的誘發源,目前還沒有明確的結論。有些研究人員認為是液體燃料的液滴或者是潤滑油的油滴,而有些人卻認為是固體脫落物。早燃出現在火花塞點火之前,早燃本身不會對發動機造成傷害。

步驟二:後續的火焰傳播。早燃的火焰傳播與火花塞正常點火之後的火焰傳播過程類似,對發動機沒有損害。但是由於點火的時刻不受控制,可能導致氣缸中的壓力與溫度過高。

步驟三:引發周圍的混合氣出現超級爆震。早燃與我們常說的敲缸十分相似,但是由於早燃發生在火花塞點火之前,點燃的時間沒有規律,不受控制,周圍也具有大量的混合氣,因此早燃比敲缸更加嚴重。

人們可以根據燃燒理論對普通的火焰傳播與嚴重的爆震進行區分。圖表2對燃燒過程進行了圖解,其中涵蓋了取決於燃料、潤滑油的自燃傾向的熱點性質、燃料的燃燒特性以及發動機的情況等內容

基礎油的選擇

從圖表1展示的數據中,可以了解到,基礎油的化學成分在燃燒測試中與燃料的自燃傾向最為密切。

測試人員把各種品質的基礎油加入到燃料樣品中,然後進行測試,結果顯示APIⅠ類基礎油到API Ⅳ類基礎油的自燃機率遞增。潤英聯還發現有些API Ⅴ類油(酯類基礎油)很難發生自燃。在燃料中加入這些基礎油並不會增加自燃的機率,因此它們可能會成為改善低速早燃的配方。

低轉速預燃 - low speed pre-ignition

引擎損壞的原因有很多。對於缸內直噴引擎加turbo,低轉速預燃則是其頭號殺手。

低轉速預燃,顧名思義,只會發生在低轉速時(<3000rpm)

尤其好發在1600~2500rpm 這個區間

預燃的意思是,活塞還在上死點前,還沒點火時

汽缸內的混和氣因為某種原因自行燃燒

此時爆炸的壓力往下直接衝擊活塞、連桿以及波司,引擎此時將產生嚴重的損害。

LSPI低轉預燃產生的極大缸壓,在轉速低、活塞運動沒那麼快時結結實實的讓連桿去承受而後連桿扭曲變形、嚴重的情況則斷裂出怪手並會敲毀活塞裙。損壞的模樣,類似引擎吸到水 Hydrolock 的狀況。

LSPI 發生的原因?

目前各大車廠尚在研究中。只知道好發在直噴引擎、中小排氣量、輕吹小渦輪的車上。

和點火更是沒有直接關係,預燃發生在點火之前。只要引擎扭力在低轉速達到特定的輸出就容易發生。

要怎麼避免 LSPI 造成對引擎的損害?

我們提供幾點供各位參考:

1) 不要在低轉速(三千轉以內)、高檔位大腳油門低轉、重負載提供了LSPI發生誘發環境。要加速,最好手動降一個檔位,手排更是嚴禁直接在兩千多轉不退檔加速。

2) 盡可能採用高品質、Group 4以上的全合成機油。同時避免採用高含量鈣化合物的機油,以鈣化合物當清潔添加劑的機油容易誘發LSPI。待GF6規格全面使用後,請用有此規格的認證的機油。

福特臉書車主發表文章---

現在原廠給的回復資訊非常模糊(不知道是不是傳說中的第二缸活塞),說要看引擎後續受損程度,而且要在過年後才可以有一個估價報價單出來並且確認是否給予保固,網路上focus跟kuga流傳的案例也很多,社團內搜尋關鍵字也都有,不過還是想知道有先進有相關情況跟經驗可以分享一下嗎?

Ford Focus MK3.5 1.5L EcoBoost 直列4缸 180hp@6000rpm----今天去送貨時剛好遇到客戶是福特原廠某所的所長,當下聊天有詢問過更換歧管問題,所長表示就算換了也無法保證不會發生lspi,但也是有可能降低發生機率,主要還是駕駛習慣要有所以改變(網上皆有資料可查).

還有所長也有默認不管是用原廠的5w20還是5w30都有人炸過缸,目前回廠保養抽廢油是Sop程序,加上召回主要是針對kuga車系,所以根本就沒有足夠的料件可以去幫focus做更換,更換也耗工耗時,所以大家只能慢慢排隊,我個人也有對所長提出意見,既然都知道問題所在,為何不建議公司上層在多方進行改進,例如原廠機油改用有預防lspi 的廠牌種類,或是放寬讓車友可以自備有此配方的機油做保養又可以不影響原廠給予終身免費維修的,

不然想用好點的機油只能去外場廠換,去了外廠又視同放棄原廠的免費維修,這樣對我們消費者真的很不公平,所長表示他們身在第一線的人員也很無奈,一切都只能聽公司上層的,他們服務端只能建議並無法去改變什麼,機油問題所長也有回覆,因為原廠跟機油商一簽可能是5年10年的使用合約,無法說換就換,所以結論開3 .5的車友們還是只能自求多福--- 貼文者要換車, 炸二缸每個人的說法真的太多了,實在是不知道改從何下手,我想乾脆換車比較快.

LSPI保護可防止昂貴的發動機損壞

由於低速預點火(LSPI),使用直噴渦輪增壓發動機會增加發動機損壞的風險。燃燒室內未燃燒的顆粒會在錯誤的時間觸發提前點火。LSPI尤其會在低速範圍和高負載的冷運行期間發生,從而導致昂貴的發動機損壞。

改進的正時鏈磨損防護

帶有正時鏈的發動機,例如大眾汽車的1.2升和1.4升汽油發動機,可能因潤滑不足而受到嚴重損壞。在最壞的情況下,時序鏈甚至可能會跳過或撕裂。在這種情況下,必須通過使用高級機油進行最佳潤滑來對部件進行特殊保護。

Ford Focus MK3.5 1.5L EcoBoost 直列4缸 180hp@6000rpm

從1/12號拖車進場之後,到今天2/15號台東福特豐樂廠只有主動聯絡客戶三次。

1、其中一次是來跟我說因為自備機油關係,但是基於顧客滿意只能協助做建議維修,並表明要是我持續在網路PO文就取消。

2、再來一次是2/6拿報價單要給我簽名,跟我說引擎壞掉,現場詢問是否跟進氣岐管有關係,主管跟技師無法回答我的問題,就跟我說如果不滿意可以去投訴消保官。

3、最後一次是2/11號跟我說,2/14號週五前報價單部分我如果不滿意不同意他們維修,總公司將收回原本承諾的維修建議。

目前有投書東森新聞,等回信

車友覺得要再走消保官嗎?

小弟這邊是2015年8X車主【目前車況約57092公里,原廠保養未更換進氣歧管,PCM目前無更新】,這邊請教一下社團上的先進,1/12號小弟在南迴公路台東往高雄方向,下坡行駛中無力,加速的時候會有搭搭聲,接著引擎燈亮起來,車子開始抖動,到達平緩的路段時停在路邊正準備撥打電話給技術人員的時候就自動熄火且當下無法再發動只能拖吊回廠。

現在原廠給的回復資訊非常模糊(不知道是不是傳說中的第二缸活塞),說要看引擎後續受損程度,而且要在過年後才可以有一個估價報價單出來並且確認是否給予保固,網路上focus跟kuga流傳的案例也很多,社團內搜尋關鍵字也都有,不過還是想知道有先進有相關情況跟經驗可以分享一下嗎?

 

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