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(shù)不多的,當車輛出現(xiàn)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(chǎn)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(fā)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(xiàn)?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(chǎn)生的異常燃燒現(xiàn)象,爆震可說是引擎設(shè)計者的天敵,許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設(shè)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(chǎn)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(yīng)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(jīng)達到‘自燃點’,到達自燃點后在經(jīng)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(chǎn)生劇烈的氣體震動,并發(fā)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(chǎn)生的噪音和震動時,這時的爆震情況已經(jīng)嚴重得超乎你的想像,我們稱它為‘有感爆震’。有感爆震持續(xù)一段時間后,將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環(huán)等,產(chǎn)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(fā)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(fā)火,這種燃燒叫爆震,是不正常燃燒。正常行駛中不應(yīng)該產(chǎn)生爆震現(xiàn)象,否則即為發(fā)動機故障。
爆震傳感器及標定
其原理是監(jiān)測中缸的振動(噪音),并將振動信號傳至ECU。ECU根據(jù)提前標定好的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),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?shù)奈恢冒惭b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(shù)據(jù)整體大于1缸、4缸的數(shù)據(jù)。
在有效數(shù)據(jù)中,能看到在一些相鄰的格子中,數(shù)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(jié)果)應(yīng)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(fā)成本了。有些不常用到的工況下,比如高轉(zhuǎn)低負載,同樣也是以研發(fā)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(yīng)工況下的數(shù)據(jù)時,ECU就會認為出現(xiàn)了符合原廠認定標準的爆震,進而進行相應(yīng)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(lián)合控制,但經(jīng)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(shù)據(jù)就未必還適用了。
但新的爆震特征是什么呢?唯有再次經(jīng)過嚴謹?shù)脑囼灢拍艿弥?。普通玩家和普通改裝店,很難確定這些數(shù)據(jù),最多只能是根據(jù)同款引擎的改裝經(jīng)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(shù)據(jù)。
如果將原廠爆震特征表中的數(shù)據(jù)改寫一下(比如改大數(shù)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(fā)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(shù)據(jù)。
這個傳感器既然是監(jiān)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(guī)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(jié)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(jīng)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(fā)動機過度積碳:
發(fā)動機于燃燒室內(nèi)過度積碳,除了會使壓縮比增大(產(chǎn)生高壓),也會在積碳表面產(chǎn)生高溫熱點,使發(fā)動機爆震。
三、發(fā)動機溫度過高:
發(fā)動機在太熱的環(huán)境使得進氣溫度過高,或是發(fā)動機冷卻水循環(huán)不良,都會造成發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)動機過熱,冷卻液和機油溫度都會明顯升高;
2、動力性經(jīng)濟性惡化;
3、機械負荷增加,磨損加劇,嚴重導(dǎo)致發(fā)動機核心部件損壞;
4、排氣異常,缸內(nèi)高溫會使燃燒產(chǎn)物發(fā)生熱裂解,甚至析出炭粒,促進積碳的形成,排氣冒黑煙。
發(fā)動機出現(xiàn)爆震(除廠家設(shè)計因素外),常見的處理辦法有哪些?
1、使用符合發(fā)動機壓縮比的燃油:發(fā)動機壓縮比是汽車應(yīng)該選用什么汽油標號的最重要的參數(shù),一般情況下,對應(yīng)不同的發(fā)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(fā)動機爆震,提高燃油經(jīng)濟性,并保障發(fā)動機達到設(shè)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(fā)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(zhuǎn)速提升不明顯,爆震便容易產(chǎn)生。
3、定期保養(yǎng),清洗油路和噴油嘴。定期保養(yǎng),清洗油路和噴油嘴、清洗發(fā)動機積炭、更換發(fā)動機潤滑油也是保持發(fā)動機良好狀態(tài)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(jīng)常監(jiān)控水溫。
5、適當選用高品質(zhì)的燃油添加劑。市面上有一些高品質(zhì)的燃油添加劑也可以在一定的程度上解決發(fā)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(yù)防發(fā)動機爆震、避免發(fā)動機無力和油耗過高的問題。