精品发动机爆震与爆震传感器.pdf

《装备制造技术》2010年第2期 发动机爆震与爆震传感器 张真率，胡晓明，袁 催 （柳州五菱柳机动力有限公司研发中心，广西 柳州545005） 摘 要：从理论上概述了发动机爆震现象的产生机理、危害以及抑制措施，分析发动机爆震传感器的结构、工作原理以及常见故障的 检测方法，并给出LJ474Q3E2爆震传感器故障维修实例。 关键词：发动机爆震；爆震传感器；故障 爆震是发动机运行时一种不正常燃烧的现象，它会使发 的可燃混合气会放出超频的能量，而且在气缸内以高速传播， 动机工作粗暴，功率下降，燃油经济性变差。利用爆震传感器， 这样就产生了较大的压力冲击波，气缸的体积又很小，这些冲 提取发动机爆震信号的特征，可以准确地判断爆震是否发生 击波就在气缸壁面上反复反射，造成强大的振动并产生高频 和爆震强度的大小，进而控制发动机工作在最佳工况。 噪声，同时这种振动波的力量，是与活塞运动方向相反的，也 就是说此时活塞还未完成压缩行程，仍在上行的时候，非正常 1 发动机爆震 点燃的混合气产生的冲击波会与活塞发生冲突，这样会导致 活塞敲击缸体，即“敲缸”现象。 1.1 爆震产生原理及特征 （2）功率急剧下降和油耗量迅速上升。爆燃会产生带有强 爆震是发动机运行时一种不正常燃烧的现象。发动机正 大能量的压力波，以很高的频率对气缸壁进行反复冲击，这就 常燃烧时，火花塞接到ECU的点火信号后,对可燃混合气进行使气缸壁面的气膜变薄，发动机产生的热量就会很快的通过 点火，火焰从火焰核心（离火花塞近的可燃混合气）以30～40 气缸壁散发掉，造成气缸的传热损失增大，从而导致发动机功 m/s的速度，向四周的未燃烧的混合气区传播，使燃烧室内混 率下降，燃料消耗率上升，同时导致汽油机过热，冷却水和机 合气循序燃烧，直至结束。汽油机发生爆震时，在汽油机燃烧 油温度增高。另外，由于此时产生的能量是与活塞运动方向相 室内火焰传播过程中，远离火花塞的未燃混合气（末端混合 反的，也就是说此时产生的是“副作用”的能量，这样的能量不 气），被已燃混合气的膨胀所压缩，此处的局部温度由于热辐 仅不能用来驱动汽车，相反会阻碍发动机的运转，因此功率的 射作用而超过燃料的自燃温度，从而产生自发反应，形成一个 急剧下降和油耗量的迅速上升就成了必然。 或多个火焰核心，这时末端混合气在正常火焰传播到以前先 （3）损害汽缸壁及其他零件。如果发动机持续产生爆震， 行发火燃烧。这种自行发火燃烧会发出极强的火光，燃烧温度 不能得以很好的解决的话，还会严重损害发动机。当爆震时， 会有大量的压力冲击波对气缸壁进行反复敲击，如此大能量 常在4000℃ 以上，火焰传播速度达200～1000m/s以上，比 正常燃烧的火焰传播速度高数倍甚至数十倍。当正常燃烧和 的冲击波反复敲击，对气缸壁油膜的破坏是相当大的，对气缸 爆震两个方向相反的燃烧压力波相遇时，会产生剧烈的气体 壁的损害也是相当大的，如果爆震持续时间较长，程度较严重 震动，并发出特有的金属撞击声，所以称为“爆震”。 时就会损坏发动机的相关零部件。 轻微的爆震无法被人的感官所察觉，在此我们称它为‘无 1.3 原因分析 感爆震’，因此当你能感觉得到引擎爆震所产生的噪音和震动 造成爆震最主要有以下几点原因： 时，这时的爆震情况已经严重得超乎你的想象，我们称它为 （1）点火角过于提前。点火时间过于提前，是发动机发生 “有感爆震”。发生有感爆震时，发动机有哒