【文章內(nèi)容簡介】 境， 車內(nèi)外都能聞到刺鼻的汽油怪味，對環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重，除此之外對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)動機的另一種不正常燃燒即表面點火。 第三章 發(fā)動機產(chǎn)生爆震的原因及故障診斷 發(fā)動機產(chǎn)生爆震的原因 點火提前角過大 圖 31 爆燃反饋控制的點火提前角 爆燃范圍 爆燃控制余量 無爆燃控制時點火時刻 有爆燃控制時點火時刻 MBT、最大扭矩時的點 火時刻 發(fā)動機產(chǎn)生爆震最關(guān)鍵的原因是點火提前角過大?；钊话銜谶€未到達上止點時便提前點火，這是為了方便活塞在壓縮上止點結(jié)束后，一進入動力沖程就能立即獲得動力。 [6]在電控點火系統(tǒng)中，爆燃傳感器將產(chǎn)生的信號傳給電控單元，隨后 ECU 對點火提前角進行反饋控制，使發(fā)動機處于爆燃的邊緣工作，發(fā)動機工作在微爆震狀態(tài)時，發(fā)動機的熱效率最高，其動力性、經(jīng)濟性及排放性都要好，因而可以適當(dāng)?shù)脑黾狱c火提前角。然而點火提前角越大，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擠壓，溫度迅速提高，使混合氣燃燒時 間減少，就越容易引發(fā)爆震。 辛烷值過低，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)動機的壓縮比高，那么它燃燒室的壓力也較高，其 氣缸壓縮終了時的溫度通常高于正常溫度 80110℃ ，當(dāng)進入氣缸燃燒室的混合氣吸收過度的熱量， 那么燃燒室內(nèi)的混合氣會出現(xiàn)分子凝聚現(xiàn)象，在分子吸收大量熱量并處于高壓下， 在達到它的燃點時，此時若燃燒室內(nèi)存有積炭或 局部恰有熱點 出現(xiàn)，吸收足夠熱量的汽油分子便會自行燃燒起來，或在火花塞 還未 點火之前就自行燃燒，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 ,也會在發(fā)動機壓縮過程中引起自燃，因此 所有的車輛只要使用的油質(zhì)不好，都會出現(xiàn)爆震問題。 空燃比不正確 油氣混合氣過稀， 會 使得 氣缸內(nèi)混合氣體不充分燃燒，燃燒時間過長，甚至在排氣沖程時還在燃燒，因而升高了溫度， 汽缸邊緣的空氣受熱受壓點燃不該燃燒的油氣混合氣，形成新的點火點，造成汽缸壁沖擊的敲擊聲。 發(fā)動機溫度過高 發(fā)動機太熱可能是由以下原因所引起： 冷卻系統(tǒng)故障 發(fā)動機 在運行過程中，冷卻液逐步蒸發(fā)消耗掉，當(dāng)冷卻液低于一定量的時候，就不能對發(fā)動機較好的冷卻，從而導(dǎo)致發(fā)動機過熱。當(dāng)散熱器內(nèi)的水垢較多時，就阻礙了氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量及時傳遞出去，同時水垢的積聚還阻礙了水的流動，導(dǎo)致發(fā)動機溫度過高。發(fā)動機水泵起到把冷卻水強制進行循環(huán)的作用，將發(fā)動機內(nèi)的熱水進行大循環(huán)通過散熱器散熱，之后回到水腔中。當(dāng)發(fā)動機內(nèi)的熱量因水泵性能下降而無法傳出去時，就會造成發(fā)動機過熱。節(jié)溫器失效，散熱器或管路漏水或部分堵塞都會導(dǎo)致發(fā)動機過熱。 燃料系統(tǒng)故障 混合氣過稀會減慢燃燒速率，延長燃 燒過程，增加補燃量，升高排氣溫度，相對冷卻表面也會增加，而混合氣過濃會使燃燒不充分，燃燒最高溫度上升，燃燒時間延長，相對傳熱面積增加、傳熱損失增加，從而都會導(dǎo)致發(fā)動機過熱。當(dāng)進氣歧管、排氣孔被堵塞時，新鮮空氣不能正常進入氣缸，廢氣排放不暢，缸內(nèi)熱量無法釋放出去，因而造成過熱。燃燒室積碳過多，氣缸蓋襯墊的損壞都會引起發(fā)動機過熱。 點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障 點火時間過遲，在上止點后并且離上止點較遠(yuǎn)的地方會產(chǎn)生燃燒最高壓力點，相應(yīng)燃燒高溫時的傳熱表面增加，排氣溫度會升高，補燃期也會延長，那么向缸壁方向傳熱過 程中的熱損失也會增加，使發(fā)動機溫度過高。點火時間過早，會使氣缸內(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)動機過熱。斷電器觸點間隙太大或太小，還沒有條件形成火花或火花強度很弱，因而導(dǎo)致燃油無法盡快燃燒，聚集在氣缸內(nèi)形成積碳，散熱不良，也會造成發(fā)動機過熱。使用與發(fā)動機搭配不適宜的火花塞或分電器點火調(diào)節(jié)裝置失效等也會造成發(fā)動機過熱。 潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障 發(fā)動機機油濾清器被堵塞后，機油由于沒有經(jīng)過濾清，很容易堵塞機油管路 ，造成潤滑不良。同時， 機油管路被堵塞，摩擦件產(chǎn)生的熱量就無法傳遞出去，致使發(fā)動機溫度過高。油濾網(wǎng)不暢通，發(fā)動機的潤滑油將無法供應(yīng)充分，那么發(fā)動機內(nèi)的摩擦件就會出現(xiàn)干摩擦，造成發(fā)動機過熱。 油底殼或機油泵漏油使得油底殼內(nèi)機油不足，機油泵不能有效地把機油壓送到各潤滑點去，因而影響潤滑，也傳遞不出熱量。潤滑油的選用不當(dāng)也會影響潤滑和傳熱效果。 除此之外，曲軸箱通風(fēng)裝置失靈，配氣機構(gòu)和氣門間隙故障，制動器有阻力，離合器打滑，輪胎充氣嚴(yán)重不足等都會導(dǎo)致發(fā)動機過熱。 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，進而引起表面點火，從而產(chǎn)生爆震。另外，大負(fù)荷時氣缸內(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，氣體流動速度相對減慢，混合氣燃燒時的火焰?zhèn)鞑ナ强繗飧變?nèi)的紊流來傳遞的。氣體流動速度降低，缸內(nèi)氣體運行相對較平穩(wěn)，紊流減少，火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，當(dāng)溫度較高時，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，在車輛實際運用中，一部分人認(rèn)為車輛超載能夠充分利用汽油發(fā)動機的動力，使發(fā)動機常處于 超載下運行，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)動機也因超負(fù)荷運行，而容易引發(fā)爆震，是動力下降甚至造成機械事故。 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重要原因。在發(fā)動機高速空轉(zhuǎn)（ 18002021r/min）時仍出現(xiàn)爆燃，可能是 EGR 故障引起的。對于增壓發(fā)動機，增壓壓力過高也會引發(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)，將使增壓壓力過高）。 [7] 發(fā)動機積碳嚴(yán)重 車輛使用較長一段時間后，發(fā)動機氣缸內(nèi)就可能會產(chǎn) 生積碳，尤其是當(dāng)汽油無法充分燃燒時，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)動機積碳會影響熱量的傳遞，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，對爆震有助燃的效果，從而更容易引發(fā)爆震。 發(fā)動機爆震的檢測方法 爆震的檢測原理是：爆震傳感器把爆震信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入 電子控制單元 ， 電控單元 對這些信號進行系統(tǒng)的分析處理，判定爆震強度的強弱后，由 CPU進行適時調(diào)整，實現(xiàn)對爆震的控制。 [8] 檢測發(fā)動機爆震的方法有三種：檢測發(fā)動機燃燒室壓力變化；檢測發(fā)動機缸體振動頻率；檢測混合氣燃燒噪聲。 由于檢測燃燒室壓力變化所采集的信號是爆震時氣缸內(nèi)的直接信號，因而測量精度較高，但傳感器安裝困難，且耐久性較差，一般用于測量儀器，實際應(yīng)用的壓力檢測傳感器均為間接檢測式。 汽油發(fā)動機發(fā)生爆震時，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)動機急劇振動，因此可以通過檢測缸體或缸蓋振動來檢測是否產(chǎn)生爆 震。用這種方法來檢測爆震的主要優(yōu)點是傳感器安裝簡單方便、測量精度高且準(zhǔn)確、輸出電壓較高且成本低。 混合氣燃燒噪聲檢測法是用壓力傳感器檢測噪聲的頻率，配以相應(yīng)的信號濾波系統(tǒng)和信號識別系統(tǒng)，在噪聲儀測得的信號中，通過在頻率范圍內(nèi)聲級的大小來判定爆震的強弱。 [8]該種方法為非接觸式檢測，其使用壽命長，成本低，但測量精度和靈敏度較差，實際應(yīng)用較少。 發(fā)動機爆震的故障診斷 2021 年款別克君威發(fā)動機故障燈亮 故障現(xiàn)象 2021 年款別克君威 轎車，該車已行駛了 萬 km，行駛中發(fā) 動機故障燈點亮用 TECH2 診斷儀檢測發(fā)動機控制系系統(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 70km 后，發(fā)動機故障燈再次點亮，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。動力控制模塊 （ PCM） 通過 EGR