“爆竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇。”逢年過節燃放爆竹,這種習俗古已有之,一直延續到今天。雖然出于環境保護的角度,很多地方已不再允許燃放,但燃放爆竹的大部分時候還是給人以歡樂的氣氛的。然而在發動機中放爆竹的話,顯然不是那么讓人滿意。
隨著汽車深入人們的日常生活,越來越多的用車問題也暴露出來。發動機爆震也是一個比較常見的問題,很多對此不太了解的朋友聽了這個詞,感到很困惑,覺得比較深奧,不太好理解。其實發動機爆震并不復雜,只要明確了汽油發動機上,爆震產生的原理、導致爆震的因素等 ,就可以從更本上減少此類危害的發生。
發動機爆震的形成
混合氣 (空氣與燃油充分的混合) 在進氣行程進入燃燒室后,活塞在壓縮行程時便將其壓縮,火花塞將高壓混合氣點燃后,其燃燒所產生的壓力則轉換成發動機運轉的動力。發動機燃燒雖可以用三言兩語簡單的形容,但光是內燃機的燃燒研究,就紛繁復雜,所以要真正了解發動機,是要花很多工夫的。正是因為發動機的燃燒十分復雜,所以需要有相當精確的設計與控制,稍有一點控制失誤或是失常,便會造成不正常燃燒,而“爆震”就是一種不正常燃燒。簡單的說,爆震是不正常燃燒所導致的燃燒室內壓力失常。
“爆震”除了使引擎震動加劇外,同時產生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結構。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,如提高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度等,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”,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,到達自燃點後在經過一段時間的自燃點火延遲後就會自行引燃,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”。
爆震的分類
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後,將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環等,產生嚴重的損壞。
總而言之,爆震是汽缸中復雜的異常燃燒現象,歸納其發生的原因可分為溫度過高和壓力過高。燃燒室與汽缸壁過熱、進氣過熱、點火提前、壓縮比太高、進氣壓力過高、燃燒室積碳、汽油辛烷值太低都是造成爆震的主因。例如,若選用辛烷值較低的汽油就會導致壓縮比高的汽車引擎無力或過熱。設計上,如果燃燒室的設計存在缺陷會從根本上產生爆震。只有從設計到應用都充分的考慮到各方面的因素,才能從根本上減弱或除去汽車爆震帶來的安全隱患。
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