分析及檢修現代汽油機爆震控制技術

一、   爆震及爆震的影響因素

（一）爆震產生的機理和危害

爆震是發動機工作時一種不正常燃燒的現象.一般的爆震是因為燃燒室內混合氣點火後_火焰波傳播過程中_遠程未燃混合氣在高溫和高壓的環境下自燃（高溫主要來自火焰波熱輻射、高壓主要是來自於被已燃混合氣的膨脹所壓縮）_自燃產生的一個或多個的火焰波與正規燃燒的火焰波撞擊而產生極大壓力_使得發動機產生不正常的敲擊聲.它會使發動機工作粗暴_功率下降_燃油經濟性變差_嚴重時甚至會損害氣缸壁及其他零件.

（二）爆震的影響因素

造成爆震最主要有以下幾點原因：

1．點火角過於提前

較大的點火提前角_使得活塞還在壓縮行程中_比理論上的最佳點火提前角燃燒更多的混合氣.此時未燃燒的混合氣同比承受更多的壓力和熱輻射而自燃.點火時間過於提前_是發動機產生爆震最主要的原因.

2．發動機過度積碳

如圖 1 所示.燃燒室內過度積碳_除了會使壓縮比增大_末端混合氣也因此受到更大的壓力；同時積碳表面容易產生高溫熱點_使發動機產生爆震.發動機過度積碳也是產生爆震的主要因素.

3．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.高壓縮比的發動機如果選用低標號汽油_則容易發生爆震.但低壓縮比的發動機若用高標號油_會出現“滯燃”現象.壓縮比在 8.5~9.5 之間的轎車一般應使用 9號汽油；壓縮比大於 9.5 的轎車應使用 97 號汽油.目前國產轎車的壓縮比一般都在 9 以上_最好使用9號汽油.此外對於帶渦輪增壓的車型_如高爾夫 6（1.4T）、邁騰（1.8T）等_應使用高標號的汽油.

4．燃燒室的設計

火花塞的位置影響了完成燃燒所需的時間_這段時間就是尾氣所受的加壓和加熱時間_時間的長短直接影響爆震發生的趨勢.因此燃燒室的形狀若能讓壓縮時油氣的流動性佳、沒有死角_並采用熱傳導效率較高的材料（如鋁合金）_讓氣缸內的溫度不易累積_使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發生.

5．進氣溫度與氣缸溫度

進氣溫度與氣缸溫度的增加會使發動機的容積效率降低_從而完成燃燒所需的時間增長_亦即尾氣被加壓及加熱的時間增長_增加尾氣的溫度和壓力_造成爆震.進氣壓力提高可使油氣密度變大_燃燒所產生的總熱量較多_會使燃燒的最後溫度上升_易於產生爆震.這說明了使用進氣增壓裝置時_不論渦輪增壓或機械增壓常要適度地配合降低壓縮比_並結合爆震控制系統以防止爆震的發生 . 其 中 渦 輪 增 壓 系 統（TurboCharger） 更因為會造成進氣溫度上升_所以有中冷器（Inter-Cooler）的出現_以降低進氣溫度提高容積效率並減少爆震的發生.

6．空燃比不正確

油氣混合比過稀或混合不均勻都會造成爆震.較濃的油氣將使尾氣的自燃點火延遲時間增加_但也會使燃燒較不完全_產生的熱量較少_使得燃燒最後的溫度降低_減少爆震的發生_但也導致燃料用量增加_熱效率下降_同時降低發動機出力.