Super-Knock: Stari ubojica motora se vratio

Većina starijih vozača, kao i onih koji se bave motornim sportovima, dobro su upoznati s fenomenom kucanja motora. Međutim, zbog kontinuiranih poboljšanja u dizajnu motora i ugrađenoj upravljačkoj opremi, rizik od kucanja učinkovito je eliminiran, pa mnogi od vas to možda nikada nisu doživjeli, pa čak ni čuli za njega. Nažalost, čini se da su stare lekcije zaboravljene, a potraga za ekonomičnošću goriva potaknula je smanjenje motora i pomamu. Moderni benzinski motori s izravnim ubrizgavanjem s turbopunjačem (t-GDI) mogu povući zapanjujućih 150+ KS iz jedne litre volumena zapremine motora. Kao rezultat toga, kucanje se vratilo, u strašnijem obliku super-kucanja s znanstvenijim nazivom "predpaljenje male brzine" (LSPI) ili "stohastičko predzapaljenje" (SPI). Ironično, činjenica je da LSPI i kucanje imaju tendenciju da postanu istaknutiji u režimu rada koji je najkorisniji za postizanje poboljšane ekonomičnosti potrošnje goriva.

Pogledajmo malo dublje u problem: U motoru s unutarnjim izgaranjem koji se pali iskrom, smjesa goriva i zraka mora se zapaliti u točnom trenutku četverotaktnog ciklusa kako bi motor ispravno radio. Izgaranje se pokreće svjećicom, obično 10 do 40 stupnjeva radilice prije gornjeg mrtvog središta (TDC). Ovaj napredak paljenja može se kontrolirati - mehanički ili elektronički - i omogućuje vrijeme da proces izgaranja razvije vršni tlak u pravom trenutku za postizanje maksimalne učinkovitosti motora. Kucanje se događa kada se iz nekog razloga smjesa zapali ne kada bi trebala ili kada stohastički eksplodira umjesto da normalno gori. Drastični skok tlaka cilindra tijekom kucanja stvara karakterističan zvuk detonacije. Kucanje nije dobro za motor i ishod može biti potpuno poguban: napuknuti klipovi i svjećice, oštećeni prstenovi i prstenaste zemlje, zakopčane klipnjače, neuspjeli ležajevi šipki itd.

Da budemo tehnički točni, treba razlikovati redovito kucanje i LSPI, ili super-kucanje. Redovito kucanje događa se nakon paljenja iskre, ali smjesa goriva i zraka sporadično detonira u rasutom stanju umjesto da normalno gori. Za razliku od običnog kucanja, LSPI - nakon kojeg slijedi kucanje - događa se prije paljenja iskre i još je štetniji. I LSPI i redovito kucanje vjerojatnije će se pojaviti u uvjetima velikog opterećenja / niskog broja okretaja u minuti i tijekom prevrtanja.

Posljednjih godina uloženi su ogromni napori kako bi se bolje razumjeli LSPI i mehanizmi kucanja. Može se navesti više od desetak čimbenika koji potencijalno pokreću LSPI i kucajuće događaje.  Osim dizajna motora, visoki vršni tlak cilindra zbog pojačavanja motora, upotreba benzina niske kvalitete, upotreba nemasnih smjesa goriva i zraka te upotreba nekvalitetnih maziva za kućište radilice neki su od čimbenika povezanih s povećanim LSPI-jem i rizikom kucanja. Za razliku od konvencionalnog kucanja, LSPI događaj ne može se predvidjeti i ispraviti podešavanjem vremena iskre, pa su stoga standardni algoritmi za sprječavanje kucanja na koje se oslanja većina upravljačkih jedinica motora (ECU) uglavnom beskorisni.

Tehnički gledano, LSPI je prvenstveno povezan s inženjerskim tokovima u motoru. Međutim, činjenica da učestalost LSPI događaja ovisi o korištenom motornom ulju dovela je do brojnih teorija koje pokušavaju povezati početak LSPI-ja sa sastavom motornog ulja. Priopćeno je da određeni aditivi, kao što su cink ditiofosfat (ZDDP) i molibden, smanjuju rizik od LSPI-ja, dok drugi, kao što su kalcijevi sulfonati na bazi kalcija - uobičajena komponenta TBN pufera - djeluju kao LSPI promotori. Nadalje, neka izvješća sugeriraju da upotreba sintetičkih baznih ulja također smanjuje rizik od LSPI-ja. Međutim, istraživači iz Infineuma, jednog velikog proizvođača aditiva za podmazivanje, izvijestili su o korelaciji između sklonosti automatskog paljenja različitih baznih ulja i LSPI frekvencije, ukazujući na suprotan smjer: čini se da se rizik od automatskog paljenja povećava od API grupe I do API grupe IV. To pokazuje složenost problema, pri čemu pojedinačne karakteristike motora, gorivo i motorno ulje igraju ulogu.

Nove i nadolazeće specifikacije motornog ulja uključivat će namjenski slijed ispitivanja performansi LSPI-ja. Mi u BIZOL odjelu za istraživanje i razvoj pomno pratimo trenutni napredak u razumijevanju LSPI fenomena i pravovremeno prilagođavamo najbolje prakse u našim formulacijama proizvoda. Stoga je naše novo motorno ulje BIZOL Green Oil+ jedan od prvih proizvoda otpornih na LSPI na tržištu.