寻找“罪魁祸首”详解发动机爆震的原因
2010-01-06 13:41
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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。发动机爆震
就是一个最近比较常见的问题,很多对此不太了解的朋友听了这个词,感到很困惑。甚至因此而放弃了某些自己喜爱的车型,如一位朋友很喜欢福克斯
,却问我它是否如网上盛传的那样容易发生爆震
。
其实发动机爆震
并不复杂,只要明确了爆震
的原因就能够对症下药解决问题,下面就同汽车探索一同来寻找这一“罪魁祸首”。
● 何谓爆震
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烧的学问,所以要真正了解发动机,是要花很多工夫的。
『右侧高压缩比
设定,比较容易引起爆震
,因此需要使用高辛烷值
的燃油避免爆震
』
正是因为发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
”就是一种不正常燃烧。简单的说,爆震
是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。
● 爆震
的原因
在说到爆震
原因前,我们先要了解两件事。
第一, 混合气在燃烧室内燃烧,其火焰是由点火点以“波”的方式向四周扩散,所以从点火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
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,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:
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
。
『网上盛传福克斯
的发动机容易爆震
,明确原因之后,目前问题已得到解决』
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
。
● 怎么知道爆震
及爆震
的影响
爆震
的英文是Knocking,敲击的意思,所以爆震
时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震
声音相当清脆,有点类似轻敲三角铁的声音。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,所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时,难免会有轻微的爆震
,然而轻微的爆震
对发动机不会有太大的影响,车主也不用过于担心。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等,这种爆震
通常很严重,如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震
,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动机本体都会炸穿。
● 爆震
感知器
最快速且有效的抑制爆震
的方法,就是延后点火提前角,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后点火提前角。
● 93、97或98
『只要发动机不发生爆震
,提高油料的辛烷值
并不会让发动机更有力或更省油』
说到爆震
,大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实93、97或98是汽油的抗爆震
性,也就是其“辛烷值
”。什么是“辛烷值
”呢?在研究燃料与爆震
的关系时,研究人员发现
“异辛烷”最能抵抗爆震
,而“正庚烷”相当容易爆震
,所以就将异辛烷的抗爆震
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
度相同。
所以这纯粹是抗爆震
性的问题,并不是加了辛烷值
越高的汽油,发动机就越有力。当然,若是加了辛烷值
太低的汽油而导致爆震
,或是爆震
发生时发动机退点火角,车子的确会比较没力。换句话说,只要发动机不发生爆震
,提高油料的辛烷值
并不会让发动机更有力或更省油,只会让你的钱包更缩水。
就是一个最近比较常见的问题,很多对此不太了解的朋友听了这个词,感到很困惑。甚至因此而放弃了某些自己喜爱的车型,如一位朋友很喜欢福克斯
,却问我它是否如网上盛传的那样容易发生爆震
。
其实发动机爆震
并不复杂,只要明确了爆震
的原因就能够对症下药解决问题,下面就同汽车探索一同来寻找这一“罪魁祸首”。
● 何谓爆震
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烧的学问,所以要真正了解发动机,是要花很多工夫的。
『右侧高压缩比
设定,比较容易引起爆震
,因此需要使用高辛烷值
的燃油避免爆震
』
正是因为发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
”就是一种不正常燃烧。简单的说,爆震
是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。
● 爆震
的原因
在说到爆震
原因前,我们先要了解两件事。
第一, 混合气在燃烧室内燃烧,其火焰是由点火点以“波”的方式向四周扩散,所以从点火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
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,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:
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
。
『网上盛传福克斯
的发动机容易爆震
,明确原因之后,目前问题已得到解决』
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
。
● 怎么知道爆震
及爆震
的影响
爆震
的英文是Knocking,敲击的意思,所以爆震
时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震
声音相当清脆,有点类似轻敲三角铁的声音。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,所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时,难免会有轻微的爆震
,然而轻微的爆震
对发动机不会有太大的影响,车主也不用过于担心。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等,这种爆震
通常很严重,如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震
,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动机本体都会炸穿。
● 爆震
感知器
最快速且有效的抑制爆震
的方法,就是延后点火提前角,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后点火提前角。
● 93、97或98
『只要发动机不发生爆震
,提高油料的辛烷值
并不会让发动机更有力或更省油』
说到爆震
,大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实93、97或98是汽油的抗爆震
性,也就是其“辛烷值
”。什么是“辛烷值
”呢?在研究燃料与爆震
的关系时,研究人员发现
“异辛烷”最能抵抗爆震
,而“正庚烷”相当容易爆震
,所以就将异辛烷的抗爆震
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
度相同。
所以这纯粹是抗爆震
性的问题,并不是加了辛烷值
越高的汽油,发动机就越有力。当然,若是加了辛烷值
太低的汽油而导致爆震
,或是爆震
发生时发动机退点火角,车子的确会比较没力。换句话说,只要发动机不发生爆震
,提高油料的辛烷值
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