爆震,俗稱敲缸、叫桿。爆震是引擎燃燒過程中所產生的異常燃燒現象,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,都因為爆震的產生而受到限制。
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’(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達到‘自燃點’,到達自燃點后在經過一段時間的‘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’。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后,將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環等,產生嚴重的損壞。 正常燃燒:汽油發動機的可燃混合氣,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。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火,這種燃燒叫爆震,是不正常燃燒。正常行駛中不應該產生爆震現象,否則即為發動機故障。 后果:它會在氣缸內突然產生爆炸波,向四面沖擊,使發動機的活塞、連桿、曲軸等發生強烈的震動,并伴有金屬撞擊聲。發動機在正常運轉中,不允許有爆震現象,長時間嚴重爆震將導致發動機氣缸及各部零件劇烈磨損,使用壽命縮短,如損壞氣缸襯墊、連桿軸承及活塞等,甚至迅速報廢發動機。還會使發動機動力下降油耗增加。 現象:發動機有噠噠的金屬敲擊發動機缸體的聲音。發動機各部件溫度急劇上升,油耗增大,發動機和車身能感到震動。如出現以上現象,說明發動機爆震已經十分嚴重,足以影響到發動機的壽命和日常使用。具體有以下特征: (1)發動機內發生不規則的“哐哐”、“咔咔”、“當當”的金屬敲擊聲。 (2)發動機震顫。 (3)發動機溫度過高。 (4)燃料燃燒不完全,廢氣中有黑煙。 (5)發動機功率下降。 (6)油耗增大。 (7)正常行駛中,轉速忽然莫名其妙的變動。 原因: 1、所謂油品的標號90、93、97其實是汽油的“辛烷值”,即實際汽油抗爆性與標準汽油的抗爆性的比值。所以汽油本身的抗暴性是爆震的一大因素; 2、從發動機理論來說,越大的壓縮比(四沖程汽油發動機有四個工作行程:進氣、壓縮、作功、排氣,活塞在氣缸內作往復運動。在進氣行程完成后,活塞位于氣缸的下部,該點稱為下止點;壓縮形成完成時,活塞處于氣缸的上部,該點稱為上止點?;钊谙轮裹c時氣缸的容積和活塞在上止點時的氣缸容積之比即為壓縮比)越能得到更高的發動機功率,所以新的發動機功率越來越大,壓縮比也越來越大(比如307的1.6壓縮比為10.5,未經國產調教過的為10.8),理論上功率可以不斷提高,但是實際上有一個很難的解決的困境,那就是爆震,由于油品質量不能無限制提高,最起碼受到成本的制約,所以壓縮比和功率并不是無限提高的。還好,并不是壓縮比高就一定產生爆震,爆震還可以通過第三種來調整。 3、修正并減小點火提前角(即推遲點火的時機),通俗地說點火時間越早,發動機的效率越高。但是效率高,自然爆震就厲害。(按照基本的四沖程理論,在壓縮行程結束后再點火。實際上,混合氣從開始燃燒到完全燃燒需要一定的時間,因此如果在壓縮行程結束時點火,則等到混合氣完全燃燒時活塞已經不在上止點了,也就是這時會浪費掉一部分能量。為了追求更高的能效比,我們可以設計這樣一個理想方案,在活塞壓縮行程結束做功行程剛開始時的那一刻,剛好也是混合氣燃燒最充分的那一刻。這樣,我們需要在活塞在壓縮行程中到達上止點以前就開始點火,這個點火時間我們稱之為點火提前。點火提前的目的就是為了獲取更高的發動機輸出功率。但是點火提前也帶來一個問題,那就是爆震)。 減小點火提前角,推遲點火可以解決爆震問題。除了出廠時已設定大準則以外,點火提前角還可以通過電子油門進行微調,那么如何得出怎么調整的結論呢?通過爆震傳感器具體得知,一旦有爆燃的現象產生,在一定的范圍內可以自動延遲點火時間,減少或消除敲缸現象。 爆震傳感器一般有1個,2個,4,6個等之分,其中1個傳感器的位于第二缸和第三缸之間的汽缸壁上,2個則分列缸體左右列,而4個則是一個缸一個。 為了減少爆震,使用合適標準的汽油(標號低了導致爆震,高了導致積碳)、調低壓縮比、推遲點火提前角是根本,但是任何方案都需要取舍的。調低壓縮比犧牲了發動機功率(307的1.6功率就從80KW降低到78KW),推遲點火提前角則犧牲了點火效率、燃油效率,低速扭矩不足,起步提速慢、換檔頓挫感強,雖然談不上影響很大,但影響面很廣。 爆震并不是個別現象,很多車都有,區別在于有的車比較普遍,有的車比較個別,有的車是偶爾才出現,有的車經常出現。 為什么有的車比較普遍,有的車很個別?可以認為壓縮比太高,點火提前。為了獲得大功率,沒有降低原產的壓縮比,為了獲得更好的提速,燃油效率,和起步反映快,在出廠時設定的點火提前角就很早。這是廠商價值取向不同。 為什么有的車有時也有呢?高檔低轉,不給油或者給油不足,此后猛加油門提速容易拖擋,一旦拖擋,就會出現爆震的現象,這已超出了發動機正常調整范圍,沒有辦法的。燃油爆發的力量不能完全做功,并沖擊連桿機構,造成早期磨損,則于低轉扭力不足,加速無力,反而耗油會有增高的可能,最佳的節油而又保護發動機的方式是在最大扭矩轉速偏低的區域工作可能得到最大的動力和最好的節油效果。這個和發動機在正常行駛中的爆震不是一回事。 這也就是為什么一直強調要“野蠻”開車和盡量維持在1800-3000轉的原因。低于1600轉,如果還沒有自動降檔,忽然加油則很易出現爆震和換檔頓挫。 除了以上提到的一些因素外,還有其他的嗎?有,比如積碳、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。 解決爆震,個人因素: 1、選用合適的汽油標號(不是勸大家都使用97,國產的97質量并不過關,即使能解決爆震問題,也未必好。國產后307完全可以使用93號,大家只要注意到正規加油站就可以了)。 2、清除積碳; 3、采用合適的汽油添加劑; 4、避免高檔低速(即長時間低轉速行駛) 廠家因素: 1、降低壓縮比(出了廠就不好做了,307出廠時已經做了,這是我們用降低功率和增大油耗換來的); 2、調整(減?。┨崆包c火角(在4S也可以處理,這要拿很多不好影響換的),點火提前角除了和原廠設定有關,還和很多因素有關,比如CKP(曲軸傳感器)間隙不合適;CKP松動;溫度傳感器損壞;發動機負荷;ECU損壞;火花塞不合適等; 3、檢查爆震傳感器正常與否,是否受到損壞和干擾; 4、是否有用戶使用問題或其他特殊情況。 對于爆震現象的檢查,4S一般通過帶有高頻麥克風的感測器來檢查,如果可以用耳朵直接聽見,證明爆震已經到了非常嚴重的地步。隨車檢查: 1)模擬振動法 在進行爆震傳感器的檢查時,可輕輕敲擊該爆震傳感器附近的缸體,當輕輕敲擊時,發動機的轉速應隨之下降。這時還需打開節氣門并穩定發動機,以提高發動機的轉速,因此點火正時提前并將隨之延遲。如果在爆震傳感器附近輕輕敲擊,對發動機的點火正時和轉速無影響,則應用萬用表進行檢查。 2)爆震傳感器電源電壓的檢查 關閉點火開關,等待10s之后,拆下爆震傳感器的插接頭,然后打開點火開關(發動機不起動),測量線束上信號輸出端子和信號回路端子之間的直流電壓應為1—4V,否則表明線路有故障。 3)爆震傳感器功能的檢查 方法一:發動機運轉,連接好爆震傳感器導線,緩慢地提高發動機轉速至3000r/min,同時用萬用表電壓檔測量。如果電壓隨之升高,則表明爆震傳感器有故障。 方法二:發動機運轉,連接好爆震傳感器導線,用約12b的錘子輕輕敲擊排氣歧管,同時用萬用表電壓檔測量。如果電壓指示值發生波動,則表明爆震傳感器有故障車用傳感器是汽車計算機系統的輸入裝置,它把汽車運行中各種工況的信息,如車速、各種介質的溫度、發動機運轉工況等,轉化成電信號輸給計算機,以便發動機處于最佳工作狀態。車用傳感器很多,判斷傳感器出現的故障時,不應只考慮傳感器本身,而應考慮出現故障的整個電路。因此,在查找故障時,除了檢查傳感器之外,還要檢查線束、插接件以及傳感器與電控單元之間的有關電路。 |
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