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发动机爆震为何物,为何而生,有何危害,咋治?

责任编辑:gdmachine人气:728发表时间:2020-08-06 08:06:59

虽然有车人士越来越多,但真正了解自己爱车的人却是为数不多的,当车辆出现问题的时候很多车主都会措手无措,不懂得分析及处理所产生的问题,因此,懂得一些汽车知识是十分重要的。今天,我们来说一下发动机爆震,相信很多人不知道这是什么意思,何为爆震?爆震有什么表现?对爱车又有什么影响?带着问题,通过本文来寻找答案吧。



什么是爆震?

爆震,俗称敲缸、叫杆。爆震是引擎燃烧过程中所产生的异常燃烧现象,爆震可说是引擎设计者的天敌,许多提升马力、降低油耗、减少污染的设计,如高压缩比、增压装置、提高汽缸壁工作温度(材料科技的进步使得强度上无虞)等,都因为爆震的产生而受到限制。

爆震的特性

爆震的特性是开始时点火及燃烧波的传播都正常,但是最后应该燃烧的一部份油气,我们称为‘尾气’(End Gas),因为受了燃烧后气体膨胀所造成的压缩作用,使其体积缩小、温度和压力升高,在燃烧波尚未传到该处之前,一部份油气的温度已经达到‘自燃点’,到达自燃点后在经过一段时间的‘自燃点火延迟’后就会自行引燃,并且以300m/s~200m/s的速度迅速向外传播,而当正常燃烧和爆震两个方向相反的燃烧压力波相遇时,会产生剧烈的气体震动,并发出特有的金属撞击声,所以称为‘爆震’。

轻微的爆震无法被人的感官所察觉,在此我们称它为‘无感爆震’,因此当你能感觉得到引擎爆震所产生的噪音和震动时,这时的爆震情况已经严重得超乎你的想像,我们称它为‘有感爆震’。有感爆震持续一段时间后,将使得活塞、汽缸头、汽门、活塞环等,产生严重的损坏。

要知道什么是爆震那么得先知道什么是正常燃烧?正常燃烧是汽油发动机的可燃混合气,开始由高压火花点燃。然后,燃烧的火焰以火花为中心,向外传播,将燃烧室混合气都引燃这就是正常燃烧。如果在火焰还没有到达之前,其余混合气未被引燃就自行发火,这种燃烧叫爆震,是不正常燃烧。正常行驶中不应该产生爆震现象,否则即为发动机故障。



爆震传感器及标定

其原理是监测中缸的振动(噪音),并将振动信号传至ECU。ECU根据提前标定好的数据判断接收到的(振动)噪音是否符合爆震的标准。





图为本田L15B引擎的爆震特征表,存储于ECU中。上图为1缸、4缸的特征值,下图为2缸、3缸的特征值(其中“65535”的一行和一列为无效数据,无需考虑)。

对于这款4缸引擎来说,爆震传感器的安装位置是中缸的正中间,即2缸、3缸之间的外部缸体上(有些引擎为例更精确的感知振动,会在适当的位置安装多个爆震传感器)。

传感器距离2缸、3缸较近,距离1缸、4缸较远,所以从图中可以看出2缸、3缸的数据整体大于1缸、4缸的数据。

在有效数据中,能看到在一些相邻的格子中,数值是相同的。这主要是由于厂家测试过程中的成本控制,没有进行更加精细化的测试了。实际情况(最佳试验及标定结果)应该是每个格子都不同的。

有些工况下,爆震对引擎的损耗会非常严重,工程师的测试就会细致些。

有些工况下,爆震的影响并不大,工程师也就更注重研发成本了。有些不常用到的工况下,比如高转低负载,同样也是以研发成本为重,不会标定的太细致。

ECU接收到的振动信号大于表中相应工况下的数据时,ECU就会认为出现了符合原厂认定标准的爆震,进而进行相应的控制。

每款车型的爆震控制都有自己的特点,并不完全一致。简单来说,多是利用点火角、空燃比和涡轮压力联合控制,但经常以点火角控制为主。

改装情况下

在更换了非原厂型号的硬件(活塞、连杆、缸套、水道封闭块、缸盖、凸轮轴等)后,缸体的振动特性和原厂缸体相比会有一些变化。

此时,原厂的爆震特征数据就未必还适用了。

但新的爆震特征是什么呢?唯有再次经过严谨的试验才能得知。普通玩家和普通改装店,很难确定这些数据,最多只能是根据同款引擎的改装经验和长期赛道、街道实测推测出来。



毕竟,主机厂也是炸机炸出来的数据。

如果将原厂爆震特征表中的数据改写一下(比如改大数值),就可以让ECU认为此时的振动没有达到原厂认定的爆震标准。

ECU也就不会提升爆震控制的等级,引擎整体的动力性也就不会因爆震控制减弱太多。但爆震依旧还是发生了的,过度磨损和炸缸的风险依然存在,只是被人为的主动无视掉了。

所以, 如果你不是在赛程很短的直线加速赛场上,最好不要改动这些数据。

这个传感器既然是监测振动的,又极其重要,就要保证其感受到的振动和中缸实际的振动尽量一致。

安装前要确认传感器外观完好无损,保证传感器和安装位的干净清洁(不能在压合接触面中留有油泥等污染物)。安装时需要用精度足够好的扭矩扳手和角度表按照维修手册规定的方法安装。

因为,爆震传感器极其重要。

● 造成爆震最主要有以下几点原因:

一、点火角过于提前:

为了使活塞在压缩上止点结束后,一进入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 (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受极大的压力自燃,而造成爆震。

二、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。

三、发动机温度过高:

发动机在太热的环境使得进气温度过高,或是发动机冷却水循环不良,都会造成发动机高温而爆震。

四、空燃比不正确:

过于稀的燃料空气混合比,会使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,当然容易爆震。

五、燃油辛烷值过低:

辛烷值是燃油抗爆震的指标,辛烷值越高,抗爆震性越强。压缩比高的发动机,燃烧室的压力较高,若是使用抗爆震性低的燃油,则容易发生爆震。

除了以上提到的一些因素外,还有其他的吗?有比如爆震传感器毁坏、爆震传感器电磁障碍等多种,以上这些都属于特例了,只能说你中奖了或者使用不当,不能说厂家的问题。

爆震危害极大,有以下几点:

1、发动机过热,冷却液和机油温度都会明显升高;

2、动力性经济性恶化;

3、机械负荷增加,磨损加剧,严重导致发动机核心部件损坏;

4、排气异常,缸内高温会使燃烧产物发生热裂解,甚至析出炭粒,促进积碳的形成,排气冒黑烟。



发动机出现爆震(除厂家设计因素外),常见的处理办法有哪些?

1、使用符合发动机压缩比的燃油:发动机压缩比是汽车应该选用什么汽油标号的最重要的参数,一般情况下,对应不同的发动机压缩比可以选用适合自己的汽油标号,可以有效防止发动机爆震,提高燃油经济性,并保障发动机达到设计的使用寿命。

2、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。

3、定期保养,清洗油路和喷油嘴。定期保养,清洗油路和喷油嘴、清洗发动机积炭、更换发动机润滑油也是保持发动机良好状态的一种方法

4、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。

5、适当选用高品质的燃油添加剂。市面上有一些高品质的燃油添加剂也可以在一定的程度上解决发动机爆震问题。

注意事项:

以上五种方法并不需要车主都用,一般情况下,只需要采用以上四种方法中的一种就可以达到预防发动机爆震、避免发动机无力和油耗过高的问题。

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