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發動機爆震為何物,為何而生,有何危害,咋治?

責任編輯:gdmachine人氣:295發表時間:2020-08-06 08:06:59

雖然有車人士越來越多,但真正了解自己愛車的人卻是為數不多的,當車輛出現問題的時候很多車主都會措手無措,不懂得分析及處理所產生的問題,因此,懂得一些汽車知識是十分重要的。今天,我們來說一下發動機爆震,相信很多人不知道這是什么意思,何為爆震?爆震有什么表現?對愛車又有什么影響?帶著問題,通過本文來尋找答案吧。



什么是爆震?

爆震,俗稱敲缸、叫桿。爆震是引擎燃燒過程中所產生的異常燃燒現象,爆震可說是引擎設計者的天敵,許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設計,如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度(材料科技的進步使得強度上無虞)等,都因為爆震的產生而受到限制。

爆震的特性

爆震的特性是開始時點火及燃燒波的傳播都正常,但是最后應該燃燒的一部份油氣,我們稱為‘尾氣’(End Gas),因為受了燃燒后氣體膨脹所造成的壓縮作用,使其體積縮小、溫度和壓力升高,在燃燒波尚未傳到該處之前,一部份油氣的溫度已經達到‘自燃點’,到達自燃點后在經過一段時間的‘自燃點火延遲’后就會自行引燃,并且以300m/s~200m/s的速度迅速向外傳播,而當正常燃燒和爆震兩個方向相反的燃燒壓力波相遇時,會產生劇烈的氣體震動,并發出特有的金屬撞擊聲,所以稱為‘爆震’。

輕微的爆震無法被人的感官所察覺,在此我們稱它為‘無感爆震’,因此當你能感覺得到引擎爆震所產生的噪音和震動時,這時的爆震情況已經嚴重得超乎你的想像,我們稱它為‘有感爆震’。有感爆震持續一段時間后,將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環等,產生嚴重的損壞。

要知道什么是爆震那么得先知道什么是正常燃燒?正常燃燒是汽油發動機的可燃混合氣,開始由高壓火花點燃。然后,燃燒的火焰以火花為中心,向外傳播,將燃燒室混合氣都引燃這就是正常燃燒。如果在火焰還沒有到達之前,其余混合氣未被引燃就自行發火,這種燃燒叫爆震,是不正常燃燒。正常行駛中不應該產生爆震現象,否則即為發動機故障。



爆震傳感器及標定

其原理是監測中缸的振動(噪音),并將振動信號傳至ECU。ECU根據提前標定好的數據判斷接收到的(振動)噪音是否符合爆震的標準。





圖為本田L15B引擎的爆震特征表,存儲于ECU中。上圖為1缸、4缸的特征值,下圖為2缸、3缸的特征值(其中“65535”的一行和一列為無效數據,無需考慮)。

對于這款4缸引擎來說,爆震傳感器的安裝位置是中缸的正中間,即2缸、3缸之間的外部缸體上(有些引擎為例更精確的感知振動,會在適當的位置安裝多個爆震傳感器)。

傳感器距離2缸、3缸較近,距離1缸、4缸較遠,所以從圖中可以看出2缸、3缸的數據整體大于1缸、4缸的數據。

在有效數據中,能看到在一些相鄰的格子中,數值是相同的。這主要是由于廠家測試過程中的成本控制,沒有進行更加精細化的測試了。實際情況(最佳試驗及標定結果)應該是每個格子都不同的。

有些工況下,爆震對引擎的損耗會非常嚴重,工程師的測試就會細致些。

有些工況下,爆震的影響并不大,工程師也就更注重研發成本了。有些不常用到的工況下,比如高轉低負載,同樣也是以研發成本為重,不會標定的太細致。

ECU接收到的振動信號大于表中相應工況下的數據時,ECU就會認為出現了符合原廠認定標準的爆震,進而進行相應的控制。

每款車型的爆震控制都有自己的特點,并不完全一致。簡單來說,多是利用點火角、空燃比和渦輪壓力聯合控制,但經常以點火角控制為主。

改裝情況下

在更換了非原廠型號的硬件(活塞、連桿、缸套、水道封閉塊、缸蓋、凸輪軸等)后,缸體的振動特性和原廠缸體相比會有一些變化。

此時,原廠的爆震特征數據就未必還適用了。

但新的爆震特征是什么呢?唯有再次經過嚴謹的試驗才能得知。普通玩家和普通改裝店,很難確定這些數據,最多只能是根據同款引擎的改裝經驗和長期賽道、街道實測推測出來。



畢竟,主機廠也是炸機炸出來的數據。

如果將原廠爆震特征表中的數據改寫一下(比如改大數值),就可以讓ECU認為此時的振動沒有達到原廠認定的爆震標準。

ECU也就不會提升爆震控制的等級,引擎整體的動力性也就不會因爆震控制減弱太多。但爆震依舊還是發生了的,過度磨損和炸缸的風險依然存在,只是被人為的主動無視掉了。

所以, 如果你不是在賽程很短的直線加速賽場上,最好不要改動這些數據。

這個傳感器既然是監測振動的,又極其重要,就要保證其感受到的振動和中缸實際的振動盡量一致。

安裝前要確認傳感器外觀完好無損,保證傳感器和安裝位的干凈清潔(不能在壓合接觸面中留有油泥等污染物)。安裝時需要用精度足夠好的扭矩扳手和角度表按照維修手冊規定的方法安裝。

因為,爆震傳感器極其重要。

● 造成爆震最主要有以下幾點原因:

一、點火角過于提前:

為了使活塞在壓縮上止點結束后,一進入動力沖程能立即獲得動力,通常都會在活塞達到上止點前提前點火 (因為從點火到完全燃燒需要一段時間)。而過于提早的點火會使得活塞還在壓縮行程時,大部分油氣已經燃燒,此時未燃燒的油氣會承受極大的壓力自燃,而造成爆震。

二、發動機過度積碳:

發動機于燃燒室內過度積碳,除了會使壓縮比增大(產生高壓),也會在積碳表面產生高溫熱點,使發動機爆震。

三、發動機溫度過高:

發動機在太熱的環境使得進氣溫度過高,或是發動機冷卻水循環不良,都會造成發動機高溫而爆震。

四、空燃比不正確:

過于稀的燃料空氣混合比,會使得燃燒溫度提升,而燃燒溫度提高會造成發動機溫度提升,當然容易爆震。

五、燃油辛烷值過低:

辛烷值是燃油抗爆震的指標,辛烷值越高,抗爆震性越強。壓縮比高的發動機,燃燒室的壓力較高,若是使用抗爆震性低的燃油,則容易發生爆震。

除了以上提到的一些因素外,還有其他的嗎?有比如爆震傳感器毀壞、爆震傳感器電磁障礙等多種,以上這些都屬于特例了,只能說你中獎了或者使用不當,不能說廠家的問題。

爆震危害極大,有以下幾點:

1、發動機過熱,冷卻液和機油溫度都會明顯升高;

2、動力性經濟性惡化;

3、機械負荷增加,磨損加劇,嚴重導致發動機核心部件損壞;

4、排氣異常,缸內高溫會使燃燒產物發生熱裂解,甚至析出炭粒,促進積碳的形成,排氣冒黑煙。



發動機出現爆震(除廠家設計因素外),常見的處理辦法有哪些?

1、使用符合發動機壓縮比的燃油:發動機壓縮比是汽車應該選用什么汽油標號的最重要的參數,一般情況下,對應不同的發動機壓縮比可以選用適合自己的汽油標號,可以有效防止發動機爆震,提高燃油經濟性,并保障發動機達到設計的使用壽命。

2、避免“拖檔”行駛:高檔低速行駛方式容易造成發動機負荷增加,因而增加點火提前角,而因為處于較高檔位,轉速提升不明顯,爆震便容易產生。

3、定期保養,清洗油路和噴油嘴。定期保養,清洗油路和噴油嘴、清洗發動機積炭、更換發動機潤滑油也是保持發動機良好狀態的一種方法

4、避免高溫:定期檢查冷卻液水位,定期檢查和更換機油,避免長時間激烈駕駛,夏日行車經常監控水溫。

5、適當選用高品質的燃油添加劑。市面上有一些高品質的燃油添加劑也可以在一定的程度上解決發動機爆震問題。

注意事項:

以上五種方法并不需要車主都用,一般情況下,只需要采用以上四種方法中的一種就可以達到預防發動機爆震、避免發動機無力和油耗過高的問題。

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