Super-trkanje: Stari morilec motorja se je vrnil

Večina starejših voznikov, pa tudi tistih, ki se ukvarjajo z motošportom, dobro pozna pojav trkanja motorja. Vendar pa je zaradi nenehnih izboljšav v zasnovi motorja in krmilne opreme na vozilu tveganje trkanja učinkovito odpravljeno, zato mnogi od vas tega morda še nikoli niste doživeli ali celo slišali za to. Na žalost se zdi, da so bile stare lekcije pozabljene in prizadevanje za ekonomičnost porabe goriva je spodbudilo zmanjšanje velikosti motorja in spodbudilo norost. Sodobni bencinski motorji z neposrednim vbrizgavanjem (t-GDI) s turbopolnilnikom lahko iz enega litra prostornine motorja potegnejo osupljivih 150+ KM. Posledično se je trkanje vrnilo v strašnejši obliki super-trkanja z bolj znanstvenim imenom "predvžig z nizko hitrostjo" (LSPI) ali "stohastični predvžig" (SPI). Ironično je, da LSPI in trkanje postaneta bolj vidna v režimu delovanja, ki je najbolj koristen za doseganje boljše ekonomičnosti porabe goriva.

Poglejmo nekoliko globlje v problem: Pri motorjih z notranjim zgorevanjem na prisilni vžig se mora mešanica goriva in zraka vžgati točno v trenutku 4-taktnega cikla, da lahko motor pravilno deluje. Zgorevanje se začne z vžigalno svečko, običajno 10 do 40 stopinj ročične gredi pred zgornjim mrtvim središčem (TDC). Ta vžig je mogoče nadzorovati – mehansko ali elektronsko – in omogoča čas, da proces zgorevanja razvije najvišji tlak v pravem trenutku za doseganje največje učinkovitosti motorja. Trkanje se pojavi, ko se mešanica iz nekega razloga ne vname, ko bi morala ali ko stohastično eksplodira, namesto da bi normalno gorela. Drastičen skok tlaka v valju med trkanjem ustvarja značilen zvok detonacije. Trkanje ni dobro za motor in rezultat je lahko popolnoma uničujoč: razpokani bati in vžigalne svečke, poškodovani obroči in obroči, zaponkane povezovalne palice, okvarjeni ležaji palic itd.

Da bi bili tehnično natančni, je treba razlikovati med običajnim trkanjem in LSPI ali super-trkanjem. Do rednega trkanja pride po vžigu z iskro, vendar mešanica goriva in zraka občasno eksplodira v razsutem stanju, namesto da bi normalno gorela. Za razliko od običajnega trkanja se LSPI - ki mu sledi trk - pojavi pred vžigom iskre in je še bolj škodljiv. Tako LSPI kot redno trkanje se pogosteje pojavita pri pogojih visoke obremenitve / nizkih vrtljajev in med prevrnitvijo.

V zadnjih letih je bilo vloženega ogromno truda v boljše razumevanje LSPI in mehanizmov trkanja. Naštejemo lahko več kot ducat dejavnikov, ki lahko sprožijo LSPI in trkajoče dogodke.  Poleg zasnove motorja so visoki konični tlak v valjih zaradi povečanja motorja, uporaba nizko kakovostnega bencina, uporaba mešanic vitkega goriva in zraka ter uporaba maziv iz bloka motorja nizke kakovosti med dejavniki, povezanimi s povečanim LSPI in tveganjem trkanja. Za razliko od običajnega trkanja dogodka LSPI ni mogoče predvideti in popraviti s prilagajanjem časa iskre, zato so standardni algoritmi za preprečevanje trkanja, na katere se zanaša večina krmilnih enot motorja (ECU), v veliki meri neuporabni.

Tehnično gledano je LSPI povezan predvsem z inženirskimi tokovi v motorju. Vendar pa je dejstvo, da je pogostost dogodkov LSPI odvisna od uporabljenega motornega olja, povzročilo številne teorije, ki poskušajo povezati nastanek LSPI s sestavo motornega olja. Poročali so, da nekateri dodatki, kot sta cinkov ditiofosfat (ZDDP) in molibden, zmanjšujejo tveganje za LSPI, medtem ko drugi, kot so kalcijevi sulfonati na osnovi na osnovi preveč - pogosta sestavina pufra TBN - delujejo kot promotorji LSPI. Poleg tega nekatera poročila kažejo, da uporaba sintetičnih baznih olj zmanjšuje tudi tveganje LSPI. Vendar pa so raziskovalci iz Infineuma, enega glavnih proizvajalcev dodatkov za maziva, poročali o korelaciji med nagnjenostjo različnih baznih olj k samovžigu in frekvenco LSPI, kar kaže na nasprotno smer: zdi se, da se tveganje samovžiga povečuje od skupine I API do skupine API IV. To kaže na zapletenost problema, pri čemer imajo pomembno vlogo posamezne značilnosti motorja, gorivo in motorno olje.

Nove in prihodnje specifikacije motornega olja bodo vključevale namensko zaporedje preskusov zmogljivosti LSPI. V oddelku BIZOL R&D pozorno spremljamo aktualni napredek pri razumevanju fenomena LSPI in pravočasno prilagajamo najboljše prakse v naših produktnih formulacijah. Tako je naše novo motorno olje BIZOL Green Oil+ eden prvih LSPI varnih izdelkov na trgu.