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发动机爆震的原因分析 梁书山 （牡丹江热电有限公司） 摘要：随着汽车深入人们的日常生活，越来越多的用车问题也暴露出来。 高，抗爆震性越强。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用 发动机爆震就是一个最近比较常见的问题，本文在此分析了汽车发动机爆震 抗爆震性低的燃油，则轻易发生爆震。 的概念、原因及影响，为探讨对症下药解决问题的办法奠定了基础。 3 怎么知道爆震及爆震的影响 关键词：发动机 活塞 火花塞 爆震 爆震的英文是Knocking ，敲击的意思，所以爆震时发动机会产 1 何谓爆震 生敲击声。稍微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的 汽油发动机，当混合气 (空气与燃油充分的混合) 在进气行程进 声音。而严重且连续的爆震时，发动机会有“哩哩哩”的声音，此时发 入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火花塞将高压混合气点 动机也会明显的没力。现在许多车厂为了将发动机压榨出最大的性 燃后，其燃烧所产生的压力则转换成发动机运转的动力。发动机燃烧 能及降低油耗，通常会把常用转速区域的点火角设定的比较提前，所 虽可以用三言两语简单的形容，但光是内燃机的燃烧研究，不知已造 以有些发动机在2000 至3000 转间负荷较大时，难免会有稍微的爆 就了多少博、硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃 震，然而稍微的爆震对发动机不会有太大的影响，车主也不用过于担 烧的学问，所以要真正了解发动机，是要花很多工夫的。正是因为发 心。但是若因为发动机出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良 动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点 等，这种爆震通常很严重，假如是在高转速高负荷发生连续且严重的 控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而“爆震”就是一种不正常 爆震，不出一分钟，轻则火花塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及发 燃烧。简单地说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。 动机本体都会炸穿。 2 爆震的原因 3.1 爆震感知器最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延后点 在说到爆震原因前，我们先要了解两件事。第一，混合气在燃烧 火提前角，降低燃烧压力。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到发 室内燃烧，其火焰是由点火点以“波”的方式向四面扩散，所以从点火 动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机 到油气完全燃烧需要一段短暂的时间。第二，油气虽然需要靠火花塞 不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用加速度传感 点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。一般的爆震是因 器来量测发动机的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震感知 为燃烧室内油气点火后，火焰尚未完全扩散，远程未燃的油气即因为 器时会把爆震的震动模式写入ECU 中，一旦爆震感知器侦测出该震 高温或高压而自燃，其火焰与正规燃烧的火焰撞击而产生极大压力， 动模式，ECU 则判定发动机爆震，随即延后点火提前角。目前较先进 使得发动机产生不正常的敲击。造成爆震最主要有以下几点原因： 的爆震感知器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延 2.1 点火角过于提前 为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入 后点火提前角。 动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火 3.2 用93 、97 还是98 号油? 说到爆震，大家最关心的还是加 (因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得 什么汽油的问题。其实93 、97 或98 是汽油的抗爆震性，也就是其 活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承 “辛烷值”。什么是“辛烷值”呢?在研究燃料与爆震的关系时，研究人 受极大的压力自燃，而造成爆震。 员发现“异辛烷”最能反抗爆震，而“正庚烷”相当轻易爆震，所以就将 2.2 发动机过度积碳发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩 异辛烷的抗爆震度订为100，而正庚烷订为0 。所谓辛烷值97 的汽 比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点，使发动机爆震。 油，就是它的抗爆震度与97% 异辛烷和3% 正庚烷混合物的抗爆震 2.3 发动机温度过高 发动机在太热的环境使得进气温