发表于 2010-03-22 16:54 IP属地:未知
查看 26.1W | 回复 11
爱车 之 汽车发动机爆震危害详解
爆震是发动机的运行中一种不正常燃烧的现象。简单的说,爆震就是发动机气缸内的混合气在不该被点燃的时候点燃,从而导致混合气产生的动力不但不能顺利的推动活塞运转,甚至还会产生阻碍作用,从而导致发动机功率的急剧降低现象。一般来说,我们常见的爆震是由于远离火花塞的部分可燃混合气在正常被点燃的时刻提前自行发火燃烧,燃烧所产生的能量与活塞运动的方向相反,从而导致发动机内较劲的现象,这种现象一旦发生,对发动机会产生严重危害。
福克斯3000km发动机爆震烧机油
发动机正常燃烧时,火花塞接到ECU的点火信号后对可燃混合气进行点火,火焰从火焰核心(离火花塞近的可燃混合气)以30~40米/秒的速度向四周的未燃烧的混合气区传播,使燃烧室内混合气循序燃烧,直至结束。汽油机发生爆震时,用高速摄影机观察会发现,在汽油机燃烧室内火焰传播过程中,远离火花塞的未燃混合气(末端混合气),被已燃混合气的膨胀所压缩,此处的局部温度由于热辐射作用而超过燃料的自燃温度,从而产生自发反应,形成一个或多个火焰核心,这时末端混合气在正常火焰传播到以前先行发火燃烧。这种自行发火燃烧会发出极强的火光,燃烧温度常在4000℃以上,火焰传播速度达200~1000米/秒以上,比正常燃烧的火焰传播速度(30~40米/秒)高几倍甚至几十倍。而这种急剧产生的能量,不仅不能提高发动机产生动力,相反还会严重影响发动机的正常运转,严重的还会损害发动机。那么爆震到底有哪些危害呢?
首先是由于发动机敲缸导致振动和噪音加大,特别是振动,会严重影响车辆的运行的平稳,怠速的时候发动机会严重抖动,使得舒适性急剧下降。由于这种非正常被点燃的可燃混合气会放出超频的能量,而且在气缸内以高速传播,这样就产生了较大的压力冲击波,气缸的体积又很小,这些冲击波就在气缸壁面上反复反射,造成强大的振动并产生高频噪声,同时这种振动波的力量是与活塞运动方向相反的,也就是说此时活塞还未完成压缩行程,仍在上行的时候,非正常点燃的混合气产生的冲击波会与活塞发生冲突,这样会导致活塞敲击缸体,即敲缸现象。爆燃会产生带有强大能量的压力波,以很高的频率对气缸壁进行反复冲击,这就使气缸壁面的气膜变薄,发动机产生的热量就会很快的通过气缸壁散发掉,造成气缸的传热损失增大,从而导致发动机功率下降,燃料消耗率上升,同时导致汽油机过热,冷却水和机油温度增高。另外,由于此时产生的能量是与活塞运动方向相反的,也就是说此时产生的是“副作用”的能量,这样的能量不仅不能用来驱动汽车,相反会阻碍发动机的运转,因此功率的急剧下降和油耗量的迅速上升就成了必然。如果发动机持续产生爆震,不能得以很好的解决的话,还会严重损害发动机。当爆震时,会有大量的压力冲击波对气缸壁进行反复敲击,如此大能量的冲击波反复敲击对气缸壁油膜的破坏是相当大的,对气缸壁的损害也是相当大的,如果爆震持续时间较长,程度较严重时会损坏发动机的机件。
爆震现象是一种不正常的现象,它的发生会对发动机产生不利的影响,是汽油发动机运转中不希望发生的一种现象,那么到底都是什么原因导致了爆震呢,对于各自产生爆震的原因,我们需要采取什么措施来避免爆震现象的发生呢?
首先如果采用的燃油标号与压缩比不匹配,很容易让发动机产生爆震。汽油的燃油标号表示的就是燃油的抗爆性,也就是在同样高温高压的环境下,高标号的燃油更不容易被压燃。因此如果高压缩比的发动机,如果添加了低标号的燃油,在压缩行程的时候由于这种燃油无法抵抗此时的高温高压,从而导致在火花塞还未点火的时候,混合气就自行燃烧,从而产生爆震。不过这也不是绝对的,例如采用稀燃技术的发动机,仍然可以在较高压缩比的情况下采用较低标号的燃油。具体判断方法应该安装厂家的推荐燃油标号,采用与发动机设计压缩比匹配的燃油。由于高压缩比可以提高发动机的功率,对动力提高明显,所以许多厂家在调校发动机的时候首先考虑提高发动机的压缩比,这样就需要较高标号的汽油,汽油的标号实际是汽油辛烷值的反映,辛烷值越高汽油的抗爆性就越好,抗爆性就是汽油在燃烧时不发生爆震现象的性能。
发动机爆震,把火花塞陶瓷绝缘体震裂了。如果这样的车车还跑的话,发动机就快完蛋了。
点火提前角设计的不合理也可能导致爆震,这不一定是这款发动机在设计时油问题,有可能是一些进口车或合资车,在将车型引进我国之前,没有根据中国的燃油情况进行足够的适应性调整,从而导致爆震。前些时候福克斯的爆震风波,就是基于这个原因。由于火花塞点火和火焰的燃烧及传播是需要时间的,为了将汽油的能量的发挥到最大即使这个时间很短还是需要考虑的,所以需要设计点火提前,提前多少是用当火花塞进行点火时的曲轴转过的角度来表示的,称为点火提前角。国内和国外的燃油还是有一些区别的,其中包括燃油的燃烧速度,这对点火提前角是有一定影响的,所以对于官方进口到国内的进口车厂家都会针对国内的燃油进行一些改进,比如调整ECU(电子控制单元)程序,如果这些调整不到位,就增加了爆燃的可能性。解决办法是像厂家寻求技术支援,一般正规渠道的厂家是会进行召回并调整ECU数据,长安福特就是通过这个办法解决福克斯爆震问题的。
发动机内的积碳也可能导致爆震。车子用久了以后发动机气缸内就可能产生积碳,尤其是常常在堵车严重的城市里行驶的车子,由于汽油不能够充分燃烧,其中的碳原子和氧分子不能全部转化二氧化碳和一氧化碳,而是产生了碳分子粘在气缸壁上形成了积碳。碳是易燃的物质,在气缸高温高压的环境中,更是容易燃烧,所以积碳对爆震产生了“助燃”的作用,增加了爆震的可能性。当发动机出于压缩行程的时候,刚刚参与过燃烧的积炭会提前点燃混合气,从而导致爆震。解决办法自燃是及时对气缸内的积碳进行清理。
既然爆震的危害这么大,特别是会严重损害发动机,那么我们需要在第一时间判断发动机是不是处在爆震状态,以及时进行维修或适应性调整,避免爆震最终危机发动机。从爆震时候末端混合气发出带有强大能量的压力冲击波来看,爆震时候发动机异常震动是肯定的,此时的发动机震动会明显比正常运转时要大,甚至不用打开机器仓盖,怠速停车的时候,通过驾驶舱或者方向盘的震动就能感觉出来;还有就是噪音非常大,因为是冲击波的频率非常高,打到气缸壁上会发出较为尖锐的声音,这也是为什么人们称这种现象为敲缸的原因,仔细想来还挺形象的。如果车子在怠速和低速运行的时候,产生不正常的杂音,很有可能就是出现爆震了;再有就是没有激烈驾驶油耗突然升高了不少,而动力却明显下降,并伴有发动机抖动严重的时候,可以看看这时候是不是存在爆震现象。
看到这里我们会发现,爆震的原因是很多的,其危害也是很严重的。对于我们的爱车而言,一定要尽量避免爆震的产生,一旦发现要根据具体原因及时解决,否则车子不好开,油耗高噪音震动大不说,还会对自己的爱车造成严重损害。