Unia Europejska zobowiązała m.in. producentów samochodów do wprowadzenia usprawnień aby samochody „produkowały” mniejsze ilości CO2. Innym problemem jest emisja szkodliwych tlenków azotu, które powstają w procesie spalania. Odpowiedzią na te problemy są wszelkiego rodzaju filtry montowane w samochodach oraz wspomniany downsizing.
Idea downsizingu to nie tylko zmniejszenie pojemności skokowej silnika, ale przede wszystkim zwiększenie napełniania cylindrów poprzez zastosowanie sprężarek mechanicznych czy turbosprężarki (wielostopniowych lub ze zmienną geometrią kierownicy). W połączeniu z dokładnym, dzielonym na kilka dawek bezpośrednim wtryskiem paliwa, powoduje to wzrost sprawności silnika, mocy i momentu obrotowego przy niskich zakresach obrotowych. W skrócie mówimy o silnikach TGDi.
Efektem tego jest możliwość zbudowania silnika o większej mocy i mniejszej pojemności, którego nie trzeba będzie „wkręcać” na wysokie obroty w celu osiągnięcia odpowiednio momentu obrotowego do napędzania samochodu. To zaś naturalnie wpływa na zmniejszenie zużycia paliwa, a tym samym emisji spalin. Niestety w sinikach takiej konstrukcji w niskim zakresie obrotów 1500-2000 obr./min i przy dużym obciążeniu silnika, i silnym doładowaniu dochodzi do zjawiska zwanego L.S.P.I (Low Speed Pre-Ignition), czyli przedwczesnego zapłonu przy niskiej prędkości obrotowej.
W momencie wystąpienia zjawiska L.S.P.I spalanie przebiega w sposób stukowy. W skrócie polega to na tym, że mieszanina paliwa rozpuszczona w warstwie olejowej na gładzi cylindra odparowuje z tej przestrzeni oraz korony tłoka, a następnie ulega spalaniu. To zapala mieszankę̨ paliwowo-powietrzną podczas suwu sprężania. Powoduje to niekontrolowany wybuch mieszanki w cylindrze i gwałtowny wzrost ciśnienia do ponad 100 barów. Siły działające na tłok są prawie dwukrotnie wyższe niż przy normalnym procesie spalania, a kierunek działania tych sił jest nieprzewidywalny i zależy od miejsca inicjacji zapłonu L.S.P.I. To może doprowadzić do zjawiska, że tłoki z ogromną siłą uderzają̨ wtedy o ściany cylindrów, co może doprowadzić do uszkodzenia tłoków, pierścieni tłokowych, a nawet korbowodów.
Andrzej Husiatyński
kierownik działu technicznego w firmie TOTAL
Jak chronić silnik przed wystąpieniem zjawiska L.S.P.I? Po pierwsze nie obciążać bardzo mocno silnika czyli nie wyprzedać czy prowadzić pod górę przy niskich obrotach silnika. Po drugie i najważniejsze stosować olej o odpowiedniej normie czy homologacji konstruktora. Okazuje się, że zastosowanie oleju o odpowiedniej jakości bazy, lepkości i składzie chemicznym dodatków zmniejsza czy nawet całkowicie zapobiega zjawisku L.S.P.I.
Pierwsza sprawa to jakość bazy olejowej, który bezpośrednio warunkuje jakość oleju silnikowego. Im lepsza baza, tym mniejsze jej utlenianie i mniejsze zmiany w strukturach wiązań, co może prowadzić do wzrostu cetanowości – czyli zdolności do samozapłonu. Lepsza baza to także mniejsze odparowywanie środka smarnego. Druga to lepkość oleju. Teoretycznie, im niższa lepkość, tym mniej pozostałości oleju w komorze spalania, jak również̇ w przestrzeni tłok - cylinder. Generalnie przykładem lepkości stosowanych w olejach zapobiegających L.S.P.I to oleje o lepkości 0W-20, 5W-20, 0W-30. Trzecia i najważniejsza to skład pakietu dodatków uszlachetniających. W olejach które dedykowane są właśnie do silników TGDi należy zastosować specjalnie dobrane pakiety dodatków uszlachetniających, które działają jak strażacy dla tego zjawiska. Wszystkie te rzeczy i wymagania zawarte są w homologacjach konstruktorów czy specyfikacjach międzynarodowych. Dlatego, zawsze podkreślamy, że najważniejsza rzeczą jest stosowanie oleju o odpowiedniej homologacji. W przypadku tych silników jest to szczególnie ważne, gdyż zastosowanie oleju, nawet o tej samej lepkości, a na innych pakietach dodatków może zwiększyć ilość tych zjawisk L.S.P.I i doprowadzić do wcześniejszego zniszczenia silnika.
Andrzej Husiatyński
W 2018r. wielu konstruktorów zaczęło wypuszczać nowe homologacje specjalnie dedykowane do silników benzynowych – turbo z wtryskiem bezpośrednim TGDi. Stoją za tym dwie przyczyny: silniki te mogą wyposażone być w GPF (filtr cząstek stałych) gdyż produkują sadzę co oznacza konieczność stosowania oleju Low SAPS jak również aby skład oleju przeciwdziałał zjawisku L.S.P.I. Cały szereg nowych homologacji czy specyfikacji spowodował, że w gamie TOTAL QUARTZ pokazały się produkty spełniające te najwyższe normy i homologacje konstruktorów dedykowane specjalnie do tych silników.
Są nimi:
- TOTAL QUARTZ INEO XTRA LONG LIFE FE 0W-20 posiadający aprobatę: VW 508.00/509.00 do całej rodziny najnowszych silników VW TSI i TFSI;
- TOTAL QUARTZ INEO FIRST 0W-30 posiadający aprobatę: PSA: B71 2312 do silników PSA 1.2 PureTech , 1.6 THP;
- TOTAL QUARTZ INEO EcoB 5W-20 posiadający aprobatę: FORD WSS-M2C-948-B zalecaną do wszystkie silniki EcoBoost. (obligatoryjną w silniku 1.0 EcoBoost);
- TOTAL QUARTZ INEO XTRA V-Drive 0W-20 – posiadający aprobatę: VOLVO VCC RBS0-2AE 0W-20 zalecaną do najnowszych silników VOLVO 2.0 GTDi;
- TOTAL QUARTZ INEO XTRA DYNAMICS 0W-20 – posiadający aprobatę: BMW LL-17 FE zalecaną do silnika BMW R3 1,5 l TwinPower Turbo) i ASTON MARTIN (silnik 5.2 V12 biturbo);
- TOTAL QUARTZ 9000 FUTURE FGC 5W-30 – posiadający specyfikację API: SP i aprobatę GM DEXOS 1 Gen2 – Obligatoryjną we wszystkich silnikach GTDi marki GM/OPEL.
Źródło: TOTAL