爆震的确是个具有强大冲击力的词语,单听上去就会让人觉得很震撼。而发动机爆震又是什么意思?其实将中文(爆震)和英文(Knocking)相结合解释更加明了。简单来说,“爆震”就是发动机气缸产生了爆炸和振动,随后我们从外部会听到发动机Knocking(敲击)的声音。
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发动机爆震是如何产生的?
谈爆震之前,我们需要先了解一下四冲程发动机。
其实,四冲程发动机的意思就是发动机完成一次工作产生一次力需要走四步,这四步分别是:进气、压缩、做功、排气。分别来讲:
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进气行程:发动机燃烧需要空气,空气就是通过进气行程进入气缸。具体过程是发动机的曲轴带动连杆,拉着活塞从上止点到下止点。(歧管喷射的发动机会在这时将雾化的汽油喷入)
压缩行程:让空气进来的目的就是要将其压缩点燃产生力,所以曲轴会带动连杆,推着活塞从下止点走到上止点,把空气压缩。(缸内直喷的发动机会在这时将雾化的汽油喷入)
做功行程:点燃空气就是在这时发生,力也是在这时产生。被压缩的油气混合气由火花塞点火爆燃和膨胀,推动活塞从上止点走到下止点,活塞推动连杆,连杆推动曲轴旋转。
排气行程:重新进气自然需要先将燃爆后的废气排除,所以曲轴会带动连杆,推着活塞从下止点走到上止点,把燃烧后的废弃排出气缸。
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了解了发动机气缸的工作流程之后,你就应该清楚了,爆震,就是发生在压缩行程时。
如果一个气缸正在进行压缩,活塞尚未从下止点到达上止点,但做功行程已经开始工作了,爆震就会发生。也就是说,气缸的这四步动作需要一步一步完美的接力完成,做功行程是不能够抢在压缩行程完成前行动的。
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而爆震后所产生的振动和敲击的声音,实际上就是压缩行程的力和做功行程所产生膨胀的力对冲后,连杆和曲轴都受到了力的冲击所产生的。当然,两个力相互冲击除了会造成连杆和曲轴的撞击,还会抵消掉所产生的力,所以爆震所带来的影响之一就是动力下降。
发动机爆震产生是什么原因?
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其实在上文已经提到了爆震产生的根本原因——燃料提前燃烧。
再深究,燃料提前燃烧的原因是:
1、发动机温度过高
温度到达了燃点,燃料自然会更易发生燃烧。发动机温度过高的原因,工作时间过久,冷却系统损坏以及环境温度过高甚至都会使发动机发生爆震。
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2、点火角过于提前
为了提高效率使活塞在压缩上止点结束后,一进入动力冲程便能立即获得动力,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。不过现在的爆震大多数不是由这个原因产生(改装车除外),看过之前介绍刷ECU的那篇文章的朋友一定清楚。
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3、发动机过度积碳
燃烧室如果积碳严重会占用燃烧室空间,改变气缸压缩比,从而造成火花塞在点火的同时也会在积碳表面产生高温热点,使发动机爆震。
4、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。
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5、燃油辛烷值过低
这是最常见的爆震原因。所加的汽油标号低于车辆要求,比如要求加98号结果加了92号。而98号汽油与92号汽油最大的区别在于98号的辛烷值要高很多。辛烷值就是燃油抗爆震的最直接的指标和体现,越高,越抗爆震。
由于这一点是经常被提起的,所以多说两句。通常压缩比越高的发动机越需要使用高标号的汽油,因为压缩比(压缩比就是活塞在下止点位置时的气缸容积与活塞在上止点位置时的气缸容积之比。通俗点说就是气缸在进气行程吸进去的空气在压缩行程被压缩了多少倍)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,容易发生爆震。
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不过,现在的很多日系厂商通过稍微向后调整火花塞的点火提前角,增大(汽油降温)或减小(稀薄燃烧)喷油量改变空燃比等方式降低了爆震的发生,同时也降低了燃油标号。所以可以看到像创驰蓝天虽然是13:1的压缩比,但仍可以使用92号汽油。
如何避免发动机爆震?
虽然说了很多产生爆震的原因,但实际上就两点:点火角过于提前以及热。点火角之前说了,正常的ECU是不会允许的这种情况发生的,如果发生了,要不就是因为改装,要不就是汽车故障。前者好说,适当改装或者不要改装就可以避免;但后者,只能去修了,避免不了。
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剩下的,就是避免过热了。不要加错汽油,对于易产生积碳的车要定时的清理积碳,按时保养汽车并检查冷却系统,其实正常使用的车辆爆震是不会发生的。