【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 境， 車內(nèi)外都能聞到刺鼻的汽油怪味，對(duì)環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重，除此之外對(duì)于駕駛員本人和乘客的身體健康都有極大的損傷 ；另一部分則停留在氣缸內(nèi)，這又可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的另一種不正常燃燒即表面點(diǎn)火。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震的原因及故障診斷 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震的原因 點(diǎn)火提前角過(guò)大 圖 31 爆燃反饋控制的點(diǎn)火提前角 爆燃范圍 爆燃控制余量 無(wú)爆燃控制時(shí)點(diǎn)火時(shí)刻 有爆燃控制時(shí)點(diǎn)火時(shí)刻 MBT、最大扭矩時(shí)的點(diǎn) 火時(shí)刻 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震最關(guān)鍵的原因是點(diǎn)火提前角過(guò)大?；钊话銜?huì)在還未到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)便提前點(diǎn)火，這是為了方便活塞在壓縮上止點(diǎn)結(jié)束后，一進(jìn)入動(dòng)力沖程就能立即獲得動(dòng)力。 [6]在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，爆燃傳感器將產(chǎn)生的信號(hào)傳給電控單元，隨后 ECU 對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行反饋控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于爆燃的邊緣工作，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在微爆震狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率最高，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性都要好，因而可以適當(dāng)?shù)脑黾狱c(diǎn)火提前角。然而點(diǎn)火提前角越大，缸壓升高越大，燃燒的最大壓力也越大，因而末端混合氣燃燒前受到極大地?cái)D壓，溫度迅速提高，使混合氣燃燒時(shí) 間減少，就越容易引發(fā)爆震。 辛烷值過(guò)低，油質(zhì)不好 辛烷值是燃油抗爆震的指標(biāo)，汽油的抗爆性能隨辛烷值的增大而變好。發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比高，那么它燃燒室的壓力也較高，其 氣缸壓縮終了時(shí)的溫度通常高于正常溫度 80110℃ ，當(dāng)進(jìn)入氣缸燃燒室的混合氣吸收過(guò)度的熱量， 那么燃燒室內(nèi)的混合氣會(huì)出現(xiàn)分子凝聚現(xiàn)象，在分子吸收大量熱量并處于高壓下， 在達(dá)到它的燃點(diǎn)時(shí)，此時(shí)若燃燒室內(nèi)存有積炭或 局部恰有熱點(diǎn) 出現(xiàn)，吸收足夠熱量的汽油分子便會(huì)自行燃燒起來(lái)，或在火花塞 還未 點(diǎn)火之前就自行燃燒，即所謂的自燃、預(yù)燃， 若是使用抗爆性低的 燃油，則容易發(fā)生爆震。另外， 燃油中所含有的一些容易助燃的物理雜質(zhì)和化學(xué)雜質(zhì)，像芳香烴類等 ,也會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮過(guò)程中引起自燃，因此 所有的車輛只要使用的油質(zhì)不好，都會(huì)出現(xiàn)爆震問(wèn)題。 空燃比不正確 油氣混合氣過(guò)稀， 會(huì) 使得 氣缸內(nèi)混合氣體不充分燃燒，燃燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，甚至在排氣沖程時(shí)還在燃燒，因而升高了溫度， 汽缸邊緣的空氣受熱受壓點(diǎn)燃不該燃燒的油氣混合氣，形成新的點(diǎn)火點(diǎn)，造成汽缸壁沖擊的敲擊聲。 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高 發(fā)動(dòng)機(jī)太熱可能是由以下原因所引起： 冷卻系統(tǒng)故障 發(fā)動(dòng)機(jī) 在運(yùn)行過(guò)程中，冷卻液逐步蒸發(fā)消耗掉，當(dāng)冷卻液低于一定量的時(shí)候，就不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)較好的冷卻，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。當(dāng)散熱器內(nèi)的水垢較多時(shí)，就阻礙了氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳遞出去，同時(shí)水垢的積聚還阻礙了水的流動(dòng)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。發(fā)動(dòng)機(jī)水泵起到把冷卻水強(qiáng)制進(jìn)行循環(huán)的作用，將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的熱水進(jìn)行大循環(huán)通過(guò)散熱器散熱，之后回到水腔中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的熱量因水泵性能下降而無(wú)法傳出去時(shí)，就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。節(jié)溫器失效，散熱器或管路漏水或部分堵塞都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 燃料系統(tǒng)故障 混合氣過(guò)稀會(huì)減慢燃燒速率，延長(zhǎng)燃 燒過(guò)程，增加補(bǔ)燃量，升高排氣溫度，相對(duì)冷卻表面也會(huì)增加，而混合氣過(guò)濃會(huì)使燃燒不充分，燃燒最高溫度上升，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)，相對(duì)傳熱面積增加、傳熱損失增加，從而都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。當(dāng)進(jìn)氣歧管、排氣孔被堵塞時(shí)，新鮮空氣不能正常進(jìn)入氣缸，廢氣排放不暢，缸內(nèi)熱量無(wú)法釋放出去，因而造成過(guò)熱。燃燒室積碳過(guò)多，氣缸蓋襯墊的損壞都會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障 點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲，在上止點(diǎn)后并且離上止點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方會(huì)產(chǎn)生燃燒最高壓力點(diǎn)，相應(yīng)燃燒高溫時(shí)的傳熱表面增加，排氣溫度會(huì)升高，補(bǔ)燃期也會(huì)延長(zhǎng)，那么向缸壁方向傳熱過(guò) 程中的熱損失也會(huì)增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早，會(huì)使氣缸內(nèi)產(chǎn)生劇烈的爆燃，由于爆震發(fā)生在燃料燃燒的速燃期，缸內(nèi)壓力波會(huì)破壞缸壁表面的層流邊界層，因而大大增加了向氣缸壁的傳熱量，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。斷電器觸點(diǎn)間隙太大或太小，還沒(méi)有條件形成火花或火花強(qiáng)度很弱，因而導(dǎo)致燃油無(wú)法盡快燃燒，聚集在氣缸內(nèi)形成積碳，散熱不良，也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。使用與發(fā)動(dòng)機(jī)搭配不適宜的火花塞或分電器點(diǎn)火調(diào)節(jié)裝置失效等也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油濾清器被堵塞后，機(jī)油由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾清，很容易堵塞機(jī)油管路 ，造成潤(rùn)滑不良。同時(shí)， 機(jī)油管路被堵塞，摩擦件產(chǎn)生的熱量就無(wú)法傳遞出去，致使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。油濾網(wǎng)不暢通，發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油將無(wú)法供應(yīng)充分，那么發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的摩擦件就會(huì)出現(xiàn)干摩擦，造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 油底殼或機(jī)油泵漏油使得油底殼內(nèi)機(jī)油不足，機(jī)油泵不能有效地把機(jī)油壓送到各潤(rùn)滑點(diǎn)去，因而影響潤(rùn)滑，也傳遞不出熱量。潤(rùn)滑油的選用不當(dāng)也會(huì)影響潤(rùn)滑和傳熱效果。 除此之外，曲軸箱通風(fēng)裝置失靈，配氣機(jī)構(gòu)和氣門間隙故障，制動(dòng)器有阻力，離合器打滑，輪胎充氣嚴(yán)重不足等都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 不良的駕駛習(xí)慣 一些車主為 了節(jié)省汽油，把轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期控制在 1500 轉(zhuǎn)以下行駛，這種駕駛習(xí)慣下形成的高檔低轉(zhuǎn)速，很容易使氣缸產(chǎn)生積碳，進(jìn)而引起表面點(diǎn)火，從而產(chǎn)生爆震。另外，大負(fù)荷時(shí)氣缸內(nèi)的溫度高而且壓力更大，增加了混合氣爆燃的傾向，當(dāng)轉(zhuǎn)速低時(shí)，氣體流動(dòng)速度相對(duì)減慢，混合氣燃燒時(shí)的火焰?zhèn)鞑ナ强繗飧變?nèi)的紊流來(lái)傳遞的。氣體流動(dòng)速度降低，缸內(nèi)氣體運(yùn)行相對(duì)較平穩(wěn)，紊流減少，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，當(dāng)溫度較高時(shí)，混合氣就容易在距離火花塞較遠(yuǎn)處形成新的火焰中心，發(fā)生爆燃。另外，在車輛實(shí)際運(yùn)用中，一部分人認(rèn)為車輛超載能夠充分利用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)常處于 超載下運(yùn)行，卻不知這樣除了車架及底盤因超載易于疲勞損壞外，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也因超負(fù)荷運(yùn)行，而容易引發(fā)爆震，是動(dòng)力下降甚至造成機(jī)械事故。 廢氣再循環(huán)裝置失效 在爆燃的產(chǎn)生因素中廢氣再循環(huán)裝置的失效也是一個(gè)重要原因。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速空轉(zhuǎn)（ 18002021r/min）時(shí)仍出現(xiàn)爆燃，可能是 EGR 故障引起的。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓壓力過(guò)高也會(huì)引發(fā)爆燃（如廢氣渦輪增壓器的廢氣旁通閥總處于關(guān)閉狀態(tài)，將使增壓壓力過(guò)高）。 [7] 發(fā)動(dòng)機(jī)積碳嚴(yán)重 車輛使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)就可能會(huì)產(chǎn) 生積碳，尤其是當(dāng)汽油無(wú)法充分燃燒時(shí)，其中的碳原子和氧原子不能完全轉(zhuǎn)化為 CO2和 CO，部分碳原子粘附在氣缸壁上形成厚厚的積碳。發(fā)動(dòng)機(jī)積碳會(huì)影響熱量的傳遞，使氣缸內(nèi)的終燃混合氣溫度不斷提升，積碳本身在燃燒室中占據(jù)一定的體積，因而使得壓縮比增大，從而容易引起表面點(diǎn)火，另外，碳是易燃物，在氣缸內(nèi)這樣高溫高壓的環(huán)境下，更容易燃燒，對(duì)爆震有助燃的效果，從而更容易引發(fā)爆震。 發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測(cè)方法 爆震的檢測(cè)原理是：爆震傳感器把爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入 電子控制單元 ， 電控單元 對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)的分析處理，判定爆震強(qiáng)度的強(qiáng)弱后，由 CPU進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)爆震的控制。 [8] 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的方法有三種：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壓力變化；檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)頻率；檢測(cè)混合氣燃燒噪聲。 由于檢測(cè)燃燒室壓力變化所采集的信號(hào)是爆震時(shí)氣缸內(nèi)的直接信號(hào)，因而測(cè)量精度較高，但傳感器安裝困難，且耐久性較差，一般用于測(cè)量?jī)x器，實(shí)際應(yīng)用的壓力檢測(cè)傳感器均為間接檢測(cè)式。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí)，在氣缸內(nèi)將產(chǎn)生巨大的壓力沖擊波沖擊氣缸壁和氣缸蓋，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)急劇振動(dòng)，因此可以通過(guò)檢測(cè)缸體或缸蓋振動(dòng)來(lái)檢測(cè)是否產(chǎn)生爆 震。用這種方法來(lái)檢測(cè)爆震的主要優(yōu)點(diǎn)是傳感器安裝簡(jiǎn)單方便、測(cè)量精度高且準(zhǔn)確、輸出電壓較高且成本低。 混合氣燃燒噪聲檢測(cè)法是用壓力傳感器檢測(cè)噪聲的頻率，配以相應(yīng)的信號(hào)濾波系統(tǒng)和信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，在噪聲儀測(cè)得的信號(hào)中，通過(guò)在頻率范圍內(nèi)聲級(jí)的大小來(lái)判定爆震的強(qiáng)弱。 [8]該種方法為非接觸式檢測(cè)，其使用壽命長(zhǎng)，成本低，但測(cè)量精度和靈敏度較差，實(shí)際應(yīng)用較少。 發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的故障診斷 2021 年款別克君威發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮 故障現(xiàn)象 2021 年款別克君威 轎車，該車已行駛了 萬(wàn) km，行駛中發(fā) 動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮用 TECH2 診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系系統(tǒng)故障碼為 P0401[廢氣再循環(huán)（ EGR） 流量不足 ]。將故障碼清除后，試車超過(guò) 70km 后，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈再次點(diǎn)亮，故障碼依舊。 故障分析與維修思路 別克君威車型的廢氣再循環(huán)閥為 5 線，即 2 根線為電磁閥，另外 3 根線為EGR 位置傳感器。動(dòng)力控制模塊 （ PCM） 通過(guò) EGR