Door de alsmaar strengere emissievoorschriften en vereisten qua brandstofzuinigheid zijn motorbouwers verplicht om hun motoren te verkleinen zonder in te boeten op vermogen en koppel. Het nadeel van de huidige kleinere motoren met grotere vermogensdensiteit is het risico op abnormale storende ontbranding, zoals geklop en een nieuw fenomeen met de naam ‘lagesnelheidsvoorontsteking’ (LSPI).
In de wedloop naar de meest brandstofzuinige motor, produceren Original Equipment Manufacturers (OEM’s) alsmaar kleinere benzinemotoren met directe inspuiting (DI). Dit type van motoren heeft het voordeel van efficiënter en brandstofzuiniger te zijn in vergelijking met klassieke, grotere motoren met hetzelfde vermogen.
Het nadeel van kleinere DI-motoren
De meeste kleinere motoren van vandaag zijn uitgerust met turboladers, variabele kleptiming en/of directe brandstofinjectie. Zo combineren ze een hoog vermogen en koppel met een verbeterde brandstofzuinigheid. Helaas gaan deze voordelen ook gepaard met enkele belangrijke risico’s. Benzinemotoren met turbolader en directe inspuiting hebben een ongewenste neiging van voorontsteking en spontane ontbranding vroeg in de ontbrandingscyclus. Het fenomeen heet ‘lagesnelheidsvoorontsteking’ (LSPI) en komt voornamelijk voor bij lage snelheden en hoog koppel.
Wat veroorzaakt LSPI?
Er zijn verschillende theorieën die het mechanisme van LSPI verklaren. De eerste verklaring zocht de oorzaak van voorontsteking bij verschillende hotspots op het cilinderoppervlak. Verder onderzoek toonde echter aan dat voorontsteking voorkomt op willekeurige plaatsen in de ontbrandingskamer. De laatste hypothese is dat een oliedruppel in de ontbrandingskamer terechtkomt via een spleet tussen de zuiger en de cilinderwand. Wanneer deze oliedruppel zich vermengt met het brandstof- en luchtmengsel, ontstaat er een vroegtijdige ontsteking die botst met de opwaarts bewegende zuiger.
Wat is het risico van LSPI?
De voorontsteking, hoorbaar als een luide klop, zet een zware kracht op de zuiger. In slechts enkele motorcycli kan de motor al defect geraken. Voortdurende LSPI kan tot zware beschadigingen leiden, zoals gebogen verbindingsstangen, een beschadigd ringgedeelte en gebroken zuigerringen.
Hoe LSPI voorkomen?
Om LSPI te voorkomen, moet u de factoren die ongewenste voorontsteking beïnvloeden, begrijpen. Studies hebben aangetoond dat het motordesign, de brandstof- en de smeermiddelsamenstelling de belangrijkste factoren met impact zijn.
Tests tonen aan dat smeermiddelen met een hogere calciumconcentratie het risico op LSPI verhogen, terwijl producten op magnesiumbasis blijkbaar geen LSPI uitlokken. U denkt wellicht dat het verminderen van de hoeveelheid calcium in motoroliën de gemakkelijkste oplossing is. Dit heeft dan weer nadelen voor de levensduur, de prestaties en de efficiëntie van de motor.
Gespecialiseerde smeermiddelen om LSPI te voorkomen
Door de juiste additieven aan de basisolie toe te voegen, kunnen we een olie formulatie ontwikkelen die het risico op LSPI met succes verlaagt. Naast de verhouding van de detergenten beïnvloedt de kwaliteit van de basisolie het ontstaan van LSPI in de ontbrandingskamer.
Het onderzoeks- en ontwikkelingsteam van Q8Oils blijft ernaar streven om hun motoroliën te optimaliseren in functie van robuuste LSPI-prestaties. Tegelijkertijd proberen ze de reinigingskracht te behouden die de motoronderdelen schoonhoudt, zuren neutraliseert en de levensduur van de motor verlengt.
Wij kunnen u als oplossing onze Q8 Formula Special D1 5W-30 en Q8 Formula Elite C2 EVO aanbieden, speciaal ontworpen om de LSPI-uitdaging het hoofd te bieden in GM/Opel motoren, gebaseerd op Dexos1 Gen2-technologie.
