發(fā)動(dòng)機(jī)的常見病 詳解爆震原因及預(yù)防方法

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 　春節(jié)的爆竹聲此起彼伏，給人以歡樂的氣氛。然而在發(fā)動(dòng)機(jī)中放爆竹的話，顯然不是那么讓人滿意。提到爆震，也許所有人見到這兩個(gè)字都會(huì)心生厭惡之情。本篇會(huì)盡可能的解讀在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，爆震產(chǎn)生的原理、導(dǎo)致爆震的因素、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害、和解決的方法。
　汽油與空氣的混合氣進(jìn)入氣缸之后，活塞會(huì)將其壓縮，氣缸內(nèi)溫度和壓力升高后，混合氣密度和分子分子運(yùn)動(dòng)速度也隨之提高，混合氣會(huì)更容易、更快的燃燒，從而獲得更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。氣缸在下止點(diǎn)時(shí)的更大體積與氣缸在上止點(diǎn)時(shí)更小體積之比，即為壓縮比，通常情況下，相同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮比越高，其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性越好（渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比偏低，特性我們會(huì)在以后著重介紹）。
　　在壓縮之后，混合氣在氣缸內(nèi)點(diǎn)燃，正常情況下，其火焰是由點(diǎn)火中心開始，以一個(gè)球面為前鋒，帶著高溫高壓氣體向四周擴(kuò)散，更終沖向活塞，并使之向下做功，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?0-80m/s，所以從點(diǎn)火到油氣完全燃燒，要經(jīng)過點(diǎn)火期（火花塞跳火）、滯燃期（火核形成并以鋒面開始傳播）、速燃期（大部分混合氣燃燒，速燃期結(jié)束時(shí)缸內(nèi)壓力更大）、和后燃期（殘余混合氣燃燒，對(duì)汽油機(jī)來說意義不大）這幾個(gè)階段。而就是因?yàn)辄c(diǎn)火期和滯燃期，混合氣沒有很好的燃燒，才讓發(fā)動(dòng)機(jī)有了一個(gè)數(shù)值：點(diǎn)火提前角。
　　騎過自行車的朋友都知道，在腳蹬通過更高點(diǎn)之后過一點(diǎn)點(diǎn)，我們?cè)傧蛳虏龋@樣騎車更有勁兒，而對(duì)于活塞和曲軸來說也是如此，通常認(rèn)為在上止點(diǎn)后曲軸10°左右的相位時(shí)（工況不同，其數(shù)值也會(huì)有所變化），缸內(nèi)出現(xiàn)更大壓力值并推動(dòng)活塞向下做工，此時(shí)性能更佳。
　　但我們剛才講到，混合氣燃燒需要一個(gè)過程，如果在上止點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)燃混合氣就來不及了，所以我們要搶先點(diǎn)火，讓點(diǎn)火期和滯燃期盡早開始，使速燃期結(jié)束之時(shí)，曲軸在10°相位附近，這就是所謂的點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角在合理范圍值內(nèi)，越提前，越能壓榨出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。假設(shè)混合氣燃燒至速燃期結(jié)束，時(shí)間為0.001秒，那么在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸在旋轉(zhuǎn)18°的時(shí)間內(nèi)，燃燒可達(dá)壓力更大值。這時(shí)的點(diǎn)火提前角就應(yīng)為8°。而隨著轉(zhuǎn)速的提升，點(diǎn)火提前角也隨之提升。
配氣相位圖，請(qǐng)注意點(diǎn)火時(shí)刻出現(xiàn)在上止點(diǎn)之前
　　通過這兩條補(bǔ)充知識(shí)，我們了解到兩點(diǎn)：壓縮比越高，混合氣壓縮越充分，燃燒速度越快；點(diǎn)火提前角越提前，發(fā)動(dòng)機(jī)做功越積極。所以現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的往往將壓縮比設(shè)置很高（10:1以上），點(diǎn)火提前角在高負(fù)荷時(shí)也調(diào)教的較為靠前。然而物極必反，當(dāng)燃燒做功處于不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，就會(huì)帶來了一系列的麻煩，爆震。
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