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Mahle alerta que motores do downsizing podem ter danos catastróficos em seus componentes

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Low Speed Pre Ignition (LSPI) ou Pré Ignição em Baixa Rotação é um evento de combustão anormal que tem o potencial de causar danos catastróficos aos pistões e aos seus componentes relacionados nos motores downsizing, ou seja, motores menores com turbo ou supercharger que são tão comuns hoje em dia.



Combinando sistemas turbo injeção direta (GTDI) com os deslocamentos menores de pistões (os motores downsizing) tem permitido aos fabricantes reduzir emissões de poluentes e aumentar a eficiência de combustível. Mas quando estes motores operam em situações de baixas rotações e altos níveis de torque, a probabilidade de um evento LSPI coloca os pistões e outros componentes em alto risco.

“É muito importante para o futuro dos motores GTDI que mantenhamos o LSPI em controle, tanto por reduzir a ocorrência do mesmo ou por criar componentes mais robustos para esses motores,” explicou Dr. Joachim Wagenblast, Diretor de Desenvolvimento de Produto para Sistemas de Motores e Componentes na empresa Mahle USA.

O fenômeno LSPI, baseado no conhecimento atual, pode acontecer quando a mistura ar/combustível entra em combustão antes do tempo normal. Uma única ocorrência LSPI pode causar pressões de mais de 300 bar (4351 psi) nos cilindros, resultando em uma “mega combustão”.

Para melhor entender as causas e efeitos de um evento LSPI, os pesquisadores da Mahle no Michigan e na Alemanha criaram novos procedimentos para melhor entender causas e efeitos. Um protocolo de testes envolve induzir propositalmente eventos LSPI através de avanço na ignição. Neste cenário, peças do motor entram em um ranking de robustez baseado no número de eventos LSPI que pode ocorrer antes de uma falha.

Outro método, chamado de ciclo de testes LSPI, exclui a necessidade de criar intencionalmente um avanço na ignição.

“Estamos criando condições que levem a um evento LSPI mais natural. Por exemplo, estamos usando um tipo de óleo que aumenta a probabilidade de um evento LSPI,” comentou Dr. Wagenblast para o Automotive Engineering SAE. Ele destacou que normalmente este óleo não é usado em aplicações de campo.

Os pesquisadores querem usar os testes com eventos LSPI como uma maneira de reduzir ou eliminar estes eventos indesejados e incontrolados. “Se gotas de óleo são jogadas dentro da câmara de combustão, um evento LSPI poderá ocorrer, principalmente nos pontos mais quentes,” disse o Dr. Wagenblast, citando áreas específicas na câmara de combustão, como onde o spray do injetor de combustível atinge o pistão e também as superfícies das válvulas de escape.

Alguns tipos de condução do veículo podem levar a eventos LSPI. “Tudo depende de como o veículo é conduzido,” ele disse. “Por exemplo, se você está dirigindo uma pickup ou um SUV com bastante carga e pressiona o acelerador de forma brusca, um evento LSPI provavelmente vai ocorrer.”

Os eventos LSPI incluem falhas como danos a proteção dos pistões e seus anéis. Os engenheiros da Mahle estão avaliando várias soluções em potencial para aumentar a robustez dos componentes.

Com o uso de motores downsizing em veículos cada vez maiores, resolver os problemas LSPI estão se tornando cada vez mais crítico, notou o Dr. Wagenblast.

[Fonte: SAE]

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