1.什么是爆燃
爆燃是汽油机中一种不正常燃烧的现象。通过高速摄影研究汽油机爆燃时发现,在汽油机燃烧室内火焰传播过程中,远离火花塞的未燃混合气(末端混合气),被已燃混合气的膨胀所压缩,此处的局部温度因热辐射作用而超过燃料的自燃温度,从而产生自发反应,形成一个或多个火焰核心。即在正常火焰传播到以前先行发火自燃,发出极强的火光,燃烧温度常在4000℃以上,火焰传播速度达200~1000m/s以上,比正常燃烧的火焰传播速度高几十倍。高速传播的燃烧使气缸内产生压力冲击波,并在气缸壁面上反射和反复冲击,造成强制振动并产生高频噪声,即敲缸现象。压力波的冲击使壁面的气膜减薄,向气缸壁的传热损失增大,结果功率下降,燃料消耗率上升,汽油机过热,冷却水和机油温度增高。持久的爆燃破坏气缸壁油膜,加剧气缸壁的磨损,严重时会使机件损坏。
2.造成爆燃最主要有以下几个原因:
①点火角过于提前: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燃。
②发动机过度积炭:发动机于燃烧室内过度积炭,除了会使压缩比增大(产生高压),也会在积炭表面产生高温热点,使引擎爆燃。
③发动机温度过高: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燃。(www.daowen.com)
④空燃比不正确:过于稀的燃料空气混合比,会使得燃烧温度提高,而燃烧温度提高会造成发动机温度提高,当然容易爆燃。
⑤燃油辛烷值过低:辛烷值是燃油抗爆燃的指标,辛烷值越高,抗爆燃性越强。压缩比高的发动机,燃烧室的压力较高,若是使用抗爆燃性低的燃油,则容易发生爆燃。
3.避免爆燃发生的措施
避免爆燃的措施有:使用高辛烷值汽油,燃用过浓混合气,使末端混合气本身不易发火;降低进气温度、加强末端混合气的冷却、延迟点火时刻,以降低末端混合气的温度;利用可燃混合气的湍流和旋流,提高正常火焰传播速度,或设计紧凑的燃烧室,合理布置火花塞位置,缩短火焰传播距离,以缩短正常火焰传至末端混合气的时间。
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