寻找“罪魁祸首” 详解发动机爆震的原因

随着汽车深入人们的日常生活，越来越多的用车问题也暴露出来。发动机爆震就是一个最近比较常见的问题，很多对此不太了解的朋友听了这个词，感到很困惑。甚至因此而放弃了某些自己喜爱的车型，如一位朋友很喜欢福克斯，却问我它是否如网上盛传的那样容易发生爆震。 -}{c;pT  
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其实发动机爆震并不复杂，只要明确了爆震的原因就能够对症下药解决问题，下面就同汽车探索一同来寻找这一“罪魁祸首”。 l_y:IY$"  
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何谓爆震 Q}2aBU.
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汽油发动机，当混合气(空气与燃油充分的混合)在进气行程进入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火花塞将高压混合气点燃后，其燃烧所产生的压力则转换成发动机运转的动力。发动机燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但光是内燃机的燃烧研究，不知已造就了多少博、硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃烧的学问，所以要真正了解发动机，是要花很多工夫的。 GSIRZJl  
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正是因为发动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而“爆震”就是一种不正常燃烧。简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。 YE
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爆震的原因 ZOJ<^
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在说到爆震原因前，我们先要了解两件事。 6z`l}<q  
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第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以“波”的方式向四周扩散，所以从点火到油气完全燃烧需要一段短暂的时间。 +
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第二，油气虽然需要靠火花塞点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。 u
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一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰尚未完全扩散，远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰与正规燃烧的火焰撞击而产生极大压力，使得发动机产生不正常的敲击。 G^ShN45  
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造成爆震最主要有以下几点原因： f4O}WU}l{s  
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一、点火角过于提前： ^V~^[Yp  
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为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，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。 ?
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二、发动机过度积碳： &p+2Vz{  
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发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点，使发动机爆震。 Abpzf\F  
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三、发动机温度过高： "/x/]Qx2  
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发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆震。 V'AZs;  
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四、空燃比不正确： )<L?3Jjt5  
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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。 y
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五、燃油辛烷值过低： *mXs(u  
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辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。 HWT^u$a"  
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网上盛传福克斯的发动机容易爆震，明确原因之后，目前问题已得到解决 ]\5?E }kd  
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怎么知道爆震及爆震的影响 d}t7bgk'j  
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爆震的英文是Knocking，敲击的意思，所以爆震时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，发动机会有“哩哩哩”的声音，此时发动机也会明显的没力。 W5^m[,GU'  
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现在许多车厂为了将发动机压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速区域的点火角设定的比较提前，所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对发动机不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为发动机出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良等，这种爆震通常很严重，如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震，不出一分钟，轻则火花塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及发动机本体都会炸穿。 oK5"RW  
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爆震感知器 .
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最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到发动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用加速度传感器来量测发动机的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震感知器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震感知器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆震，随即延后点火提前角。目前较先进的爆震感知器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。 (h}5*u%h  
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只要发动机不发生爆震，提高油料的辛烷值并不会让发动机更有力或更省油 -/x=`S*  
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说到爆震，大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实93、97或98是汽油的抗爆震性，也就是其“辛烷值”。什么是“辛烷值”呢？在研究燃料与爆震的关系时，研究人员发现“异辛烷”最能抵抗爆震，而“正庚烷”相当容易爆震，所以就将异辛烷的抗爆震度订为100，而正庚烷订为0。所谓辛烷值97的汽油，就是它的抗爆震度与97％异辛烷和3％正庚烷混合物的抗爆震度相同。 ;6 ?a8t@  
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所以这纯粹是抗爆震性的问题，并不是加了辛烷值越高的汽油，发动机就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时发动机退点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要发动机不发生爆震，提高油料的辛烷值并不会让发动机更有力或更省油，只会让你的钱包更缩水。