爆震和表面点火

爆震和表面点火的危害
1.燃油消耗增加 爆震燃烧产生的高温会导致燃烧产物的裂解，裂解的燃料在排气行 程中来不及燃烧而被排出气缸，从而造成燃油消耗增加。 2.排气冒黑烟 发动机爆震燃烧的高温裂解产物游离碳，在排气行程中来不及燃烧 就被排出气缸，这不仅会导致燃料的浪费，还会造成环境污染。 3.发动机输出功率下降 爆震燃烧产生的冲击波压力很大，但属于瞬时冲击亚，不能用于发动机做功， 相反，由于冲击波在气缸内来回撞击缸壁，会使发动机出现振动而消耗 动力，导致发动机输出功率下降。 4.损坏机械 由于爆震燃烧产生的最大压力高于正常燃烧的二倍，发动机曲轴等动力 传输系统承受的压力相应增大，容易导致机件的损坏；此外，爆震燃烧 产生的冲击波在气缸内来回撞击气缸，使发动机出现振动也容易损坏机 械。
压缩比与冷却系



工作温度深深地关系着压缩比的变化。目前汽车发动 机的工作温度都设计在80-110℃之间，这个适当且正 常的工作温度下，发动机的工作效率可以达到原设计 的理想百分率。 若高于这个温度，当进入气缸燃烧室的混合气吸收过 度的热量，可能会引起自燃、预燃，而引起爆震的发 生，使发动机无力、损坏机械元件。 反之温度过低，则混合气的汽化不良，燃烧效果变差， 无法汽化的汽油凝结在气缸壁的各个角落，形成积炭 或是附在油环之中，当压缩环将油膜刮除时，进入润 滑油系统内，会污染机油，使机油的润滑性、密封性、 附着性、流动能力等诸多性能受到影响，从这个角度 来看，压缩比与冷却系统的关系十分重要。
爆震与表面点火



爆震，发动机一种不正常的工作状态，泛指发动机气缸由于非正常点 火造成的突发的非长时间持续的震动，用户可明显的感觉到发动机声 响异常和震动，并削弱发动机输出功率，升高温度，增加油耗，对发 动机造成一定程度的损害；爆震的特点是不需火花塞介入，混合气仍 可被点燃或自行燃烧，表现形式大体分为两种：表面点火和爆燃 注意：值得一提的是点火过早现象，虽然还算不上爆震，但很多时候， 点火过早会作为原因，造成表面点火和爆燃。 点火提前角：通常认为活塞在上止点后曲轴再转10°左右的相位时 （工况不同，其数值也会有所变化），缸内出现最大压力值并推动活 塞向下做工，此时性能最佳。因为混合气燃烧需要一个过程，如果在 上止点时才点燃混合气就来不及了，所以我们要抢先点火，让点火期 和滞燃期尽早开始，使速燃期结束之时，曲轴在10°相位附近，这就 是所谓的点火提前角。点火提前角在合理范围值内，越提前，越能压 榨出发动机的动力。 若点火角过于提前，最大压力值也明显提前的出现在适合“发力”的 曲轴10°相位之前，甚至0°之前，由于活塞没等找好位置，高压气 体就往下做功，发动机功率自然就会有所损失，损失了的动能转化为 内能使气缸的升温。而来不及转移的高温，和提早出现的高压，会造 成——爆燃。

当密闭容器中的气体受到压缩时，温度是随着压 力的升高而升高。若发动机的压缩比较高，压缩时所 产生的气缸压力与温度相对地提高，混合气密度和分 子分子运动速度也随之提高，混合气会更容易、更快 的燃烧，从而获得更好的动力性和经济性。当火花塞 跳出火花时就能使得这混合气在瞬间内完成燃烧的动 作，释放出最大的爆发能量，来成为发动机的动力输 出。反之，燃烧的时间延长，能量会耗费并增加发动 机的温度而并非参与发动机动力的输出，所以我们就 可以知道，高压缩比的发动机就意味着可具有较大的 动力输出。


爆燃，燃料的一种自发燃烧形式，一般发生在火花塞点火之后，由于气 体压力和温度过高，当火焰向下和向外扩展时，部分未点燃的混合气， 在扩张的火焰带来的高温高压之下，在燃烧室内离点燃中心较远处的末 端可燃混合气以亚音速的爆炸式多个着火点同时燃烧，混合气压力高， 密度很大，因而火焰燃烧极快，速度可达1000m/s，迅速燃烧并膨胀产生 的冲击波敲打着气缸和活塞，并和前方正常燃烧传播的火锋迎头撞在一 起，这就是我们听到的敲缸声和感受到的震动。狭义上的爆震，定义等 同于爆燃。 表面点火，燃料的一种自发燃烧形式，表面点火通常发生在火花塞跳火 之前（相当于点火进一步提前），当汽缸温度过高来不及冷却时，缸内 积碳或火花塞处等明显突出的位置在压缩冲程时会出现明显热点，当温 度超过混合气燃点时，早于火花塞点燃混合气，和点火过早相比，这等 同于把点火角度再提前若干，当最大压力值出现在活塞运行至上止点以 前，相当于这个气缸此时有着“反转”的倾向，可想而知，活塞和连杆 以及曲轴在承受着多大的痛苦！ 现象： 点火过早时发动机抖动，转速下降，声音不明显突出，所以也称不上爆 震，危害程度较小； 表面点火时发动机振动，有明显敲缸声，声音沉闷，危害程度较大； 爆燃时发动机振动强烈，敲缸声似尖锐的金属敲击声，非常有害！
高压缩比优、缺点





优点： 1、燃气气化充分、混合均匀，燃气分子活跃，燃烧 充分，燃油经济性好，油耗低； 2、燃烧时间短，热损失少，动力性好（扭矩大、转 速高、加速快）； 缺点： 1、燃烧温度高，排放氮氧化物增多，排放差； 2、活塞瞬时冲击大，发动机震动大； 3、容易引起爆震和表面点火，造成发动机过热、油 耗增加、功率下降等，产生的高压会使发动机机件负 荷增加，寿命降低。严重时严重爆燃时甚至造成气门 烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。对油品要求 高，抗爆性要好；

爆震的成因：压缩比、点火角、发动机温度、积碳、燃油标号

压缩比越高。压缩冲程结束时的缸内温度就越高，越容易发生爆震。 按理说，一款设计没有问题的高压缩比发动机，在正常情况下，不会 轻易发生爆震，但如果使用不当，就会比较低压缩比的发动机更容易 出现爆震的情况。 点火角偏前。点火角偏前并不是过早点火，但有着过早点火的趋向， 因而也容易造成爆震。 发动机温度过高。发动机温度过高的原因有很多，冷却水或机油循环 不好，长时间处于高负荷工况等等，都会导致表面点火或者爆震。而 另外还有两个因素：混合气浓度过低和点火角度偏后，也会导致温度 过高。这似乎又很难理解，为何貌似降低功率的动作却会有这样的反 应呢？原因在于，这两个因素会导致气缸内混合气体不充分燃烧，燃 烧时间过长，甚至在排气冲程时还在燃烧，因而升高了温度，吸气冲 程时混合气进入汽缸后就会被高温的汽缸或者残留的火焰点燃，形成 表面点火或爆震。 积碳造成爆震是方面的。活塞和缸盖积碳过多，会导致散热不良，从 而表面局部温度过高，或者在排气冲程结束后，积碳吸附的残油仍在 燃烧，因而形成热点或着火点，导致表面点火；另外积碳过多也会让 气缸容积变小，气缸的压缩比也因此升高，爆震也就更容易发生。 汽油标号。越高标号的汽油越矜持，越不容易被点燃，也就越不易发 生爆震，越适宜高压缩比发动机使用。而越低标号的汽油越泼辣，越 容易被点燃，用在压缩比并不高的非增压发动机上更适宜。
ห้องสมุดไป่ตู้
避免爆震的方法

爆震传感器。爆震传感器可以感知发动机产生的爆震，并通过 ECU修改点火提前角来减轻爆震。不过这种调节幅度有限，并且 也只能在发动机合理工作范围之内进行调节。当发动机处于非正 常工况下，一味延迟点火提前角，不仅会削弱动力，升高油耗， 还会造成燃料燃烧不充分造成发动机温度升高、三元催化器损坏。 如果想彻底消灭爆震，还应该做更多的工作。 使用符合发动机压缩比的燃油：该加97#的不要贪便宜加93#，该 加93#的也没必要吃所谓的“细粮”。 避免“拖档”行驶：高档低速行驶方式容易造成发动机负荷增加， 因而增加点火提前角，而因为处于较高档位，转速提升不明显， 爆震便容易产生。 消灭积碳：避免长期低速行驶和怠速，适当的去高速跑一跑，实 在没有机会的话，可以提高换挡时的转速，自动挡可以定期挂S行 驶。 避免高温：定期检查冷却液水位，定期检查和更换机油，避免长 时间激烈驾驶，夏日行车经常监控水温。 时刻关注爱车的行驶情况，如果车辆在一段时间动力不足，油耗 升高，并能感觉到震动，也许不是爆震引起的，但非常可能有爆 震的倾向，应尽快去做体检。
压缩比与油料


标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，其辛烷 值定为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛 烷值定为0。如果汽油的标号为90，则表示该标号的汽油与含异辛 烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。 压缩比在7.5-8.0应选用90-93号车用汽油；压缩比8.0-8.5应选用 90-93号车用汽油；压缩比在8.5-9.0应选93-95号车用汽油；压缩 比在9.5-10.0应选用95-97号汽油。因此高压缩比的发动机使用低 标号汽油时，爆震就容易发生，即便不发生爆震，也会有一定的 隐患，并且高压缩比发动机使用低标号汽油会有一个直观的现象： 更费油。 但较低压缩比的发动机使用不必要的高标号的汽油，不仅不会带 来高性能，反而因为燃点过高，导致汽油燃烧不充分，形成积碳， 降低功率，或者延迟着火时间，甚至会造成发动机温度升高，结 果一样不好。而且同样有一个直观现象：没劲儿。 值得一提的是，高标号汽油绝对不代表高清洁度！相反，国内高 标号的汽油因为加了更多的抗爆剂，97#其实还不如93#更“纯”。