爆震,顧名思義,是爆炸性燃燒,又稱突爆、爆燃。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作是依賴于可燃混合氣的正常燃燒來完成的,即由火花塞高壓打火點(diǎn)燃混合氣形成火焰中心,并且以此中心按一定速率連續(xù)地向燃燒室四周傳播,在極短的時(shí)間內(nèi)把所有混合氣燒完。
通常情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程是指從點(diǎn)火到膨脹使活塞做功的過程,這一過程大約持續(xù)千分之幾秒的時(shí)間。若一臺(tái)轉(zhuǎn)速為 13500r/min 的發(fā)動(dòng)機(jī),其曲軸旋轉(zhuǎn)一圈需要 4.44ms ,而燃燒過程則需 0.88ms ,相當(dāng)于 70° 左右曲軸轉(zhuǎn)角,可見燃燒占據(jù)了不少時(shí)間:從火花塞在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前約 30° ~ 40° 曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)點(diǎn)火燃燒(點(diǎn)火從這里開始)到活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)后 30° ~ 40° 曲軸轉(zhuǎn)角處燃燒結(jié)束,這期間活塞僅僅向下止點(diǎn)移動(dòng)了 1 ~ 2mm 。我們知道,可燃混合氣在汽缸內(nèi)正常燃燒時(shí),汽缸壓力均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)聲音清晰柔和。但如果由于多種因素的影響,汽缸內(nèi)未燃部分的氣體在火焰前鋒還沒有到達(dá)便“自燃”而猛烈爆發(fā),即產(chǎn)生了爆燃。
這種局部的高溫和壓力劇升產(chǎn)生的氣體帶有很大的沖擊性,并直接作用于曲軸連桿機(jī)構(gòu),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音異常,發(fā)出明顯的金屬敲擊聲,同時(shí)伴隨動(dòng)力下降、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,整機(jī)抖動(dòng)劇烈,嚴(yán)重地影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的正常發(fā)揮。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震的原因很多,但不管哪種原因造成的爆震,從機(jī)理上看,它們都有如下特征。
1. 可燃混合氣燃燒不同步。由于火焰前沿以正常的傳播速度推進(jìn),使處于最后燃燒位置上的未燃混合氣受到進(jìn)一步熱擠壓和熱輻射作用,促進(jìn)先期氧化反應(yīng)加快,并放出部分能量預(yù)熱未燃?xì)怏w,使其溫度不斷升高。當(dāng)達(dá)到燃油的著火點(diǎn)時(shí),正常的火焰到達(dá)之前,在未燃混合氣最適宜的發(fā)火部位形成新的火焰中心,混合氣自燃并由此開始改變火焰的傳播速度。
2. 未燃混合氣的局部溫度、壓力急劇上升,造成未燃混合氣迅速燃燒完畢,極大提高了火焰的傳播速度,通常都在 400 ~ 600m/s ,爆震嚴(yán)重時(shí),高達(dá) 1500m/s ,而正常燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣葍H為 20 ~ 50m /s 。
3. 由于未燃混合氣急速自燃,造成缸內(nèi)壓力急劇升高,產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力沖擊波,導(dǎo)致缸壁和燃燒室內(nèi)表面強(qiáng)烈震動(dòng),發(fā)出異常噪聲,其振頻可達(dá) 2500 ~ 4500Hz ,故爆震的聲尖銳而清晰,可從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作聲響中明顯地分辨出來。發(fā)動(dòng)機(jī)一旦產(chǎn)生爆震,其危害極大,它會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,油耗驟增,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸壁、活塞、活塞環(huán)、氣門、連桿及連桿軸承等運(yùn)動(dòng)件發(fā)生變形損壞。www.jylzbg.com產(chǎn)生爆震具體原因通常有以下幾點(diǎn):
① 積碳聚集過多。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)積碳過多,其容積相對(duì)變小,致使壓縮比相應(yīng)變大,積碳的蓄熱和不導(dǎo)熱性使可燃混合氣由于熾熱而提前燃燒,同時(shí)會(huì)降低混合氣在壓縮終了時(shí)產(chǎn)生的渦流強(qiáng)度,延長(zhǎng)了燃燒時(shí)間,增大了自燃傾向,故而極易引發(fā)爆震的產(chǎn)生。
② 發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于大功率、超負(fù)荷工況或低擋高速連續(xù)行駛,尤其是炎熱的夏季外界氣溫高,發(fā)動(dòng)機(jī)散熱不良時(shí),容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。當(dāng)過熱較嚴(yán)重時(shí),可燃混合氣在進(jìn)入燃燒室的同時(shí)就被預(yù)熱,造成局部混合氣的溫度過高,提前達(dá)到著火點(diǎn)的溫度,不等到點(diǎn)火就自燃,從而引發(fā)爆震。
③ 燃油使用不當(dāng)。汽油的牌號(hào)越低,其抗爆性能就越差。存放過久或密封不良的汽油辛烷值會(huì)自然降低,其抗爆性能變壞。若被誤用,容易使混合氣燃燒不完全,先燃的部分膨脹而壓縮其余未燃的混合氣使其達(dá)到自燃溫度,突然全部起火而產(chǎn)生高速爆炸性燃燒。
④ 火花塞熱值偏低。火花塞的熱值是表示火花塞散走在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中吸收熱量的程度。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中,火花塞的溫度隨時(shí)都在變化,影響火花塞溫度最主要因素是每秒鐘燃燒室內(nèi)燃燒的混合氣量,即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,反映到摩托車上即為車的速度和車輛的負(fù)載。車速、車載增加時(shí),單位時(shí)間內(nèi)的燃燒的混合氣量相應(yīng)增大,火花塞吸收的熱量也增加。在相同車速、車載條件下,高熱值的火花塞散熱快,溫度低;而低熱值的火花塞散熱慢,溫度高。有的車迷及用戶唯恐燒混合油(二沖程車)沾污火花塞,故選用熱值偏低的火花塞,以期達(dá)到火花塞凈化好的效果。但發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)工作后,尤其是夏季跑長(zhǎng)途的車輛,當(dāng)火花塞端部溫度達(dá)到高溫時(shí),其電極和絕緣體會(huì)構(gòu)成熱源使混合氣提前著火,此時(shí)即使火花塞不跳火,混合氣也能被點(diǎn)燃而產(chǎn)生爆震。
⑤ 點(diǎn)火時(shí)間過早。由于曲軸正時(shí)鍵在飛輪轉(zhuǎn)子的鍵槽內(nèi)產(chǎn)生剪切或觸發(fā)信號(hào)發(fā)生較大變化,使點(diǎn)火時(shí)間變得提前;另一個(gè)原因是電子點(diǎn)火器( CDI )工作失常,造成提前點(diǎn)火,最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃。
⑥ 發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣。二沖程曲軸油封唇口處的自緊彈簧脫落或失效;油封橡膠老化變得僵硬,使彈簧自緊力不能起到密封作用;發(fā)動(dòng)機(jī)在修理時(shí)油封被刮破或碰傷;化油器轉(zhuǎn)接座(進(jìn)氣管或中間墊片)沒有擰緊等等。以上這些部件造成的漏氣都會(huì)使混合氣變稀,從而破壞正常的燃燒,容易引發(fā)早燃、爆震。
防止摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)爆震,一定要在額定的技術(shù)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)合理科學(xué)地使用和保養(yǎng)車輛,并切記以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng):
① 在維護(hù)保養(yǎng)車輛、拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),不能隨意改變缸墊的厚度及規(guī)格。
② 依照各型號(hào)的壓縮比選擇合適辛烷值的燃油,壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)禁使用低辛烷值的燃油,并注意避免燃油氧化變質(zhì)。
③ 按照各車型說明書要求選用熱值相符的火花塞。在使用過程中,注意觀察火花塞裙部的顏色和火花塞的緊固度。一般來說,當(dāng)火花塞的絕緣體外表面呈棕黃色,沒有積碳和油污,且火花塞電極呈褐色,說明火花塞熱值合適。若絕緣體表面有嚴(yán)重積碳和油污或絕緣體表面呈灰白色,甚至有熔珠狀時(shí),說明火花塞的熱值偏低,需要更換高一擋熱值的火花塞,并予旋緊到位(若火花塞存在松動(dòng)現(xiàn)象,極易燒損火花塞并會(huì)引發(fā)自燃)。
④ 定期清理燃燒室的積碳和清洗散熱片,保證發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的散熱性能避免其過熱。清理積碳時(shí),注意不得碰傷燃燒室內(nèi)表面,要知道燃燒室內(nèi)哪怕有細(xì)小的毛刺翻邊,都會(huì)形成熾熱點(diǎn),從而引發(fā)爆燃。
⑤ 二沖程車在修完曲軸箱時(shí),一定要將曲軸油封安裝到位,保持曲軸箱曲柄室的良好密封。選配油封需經(jīng)過挑選,特別是油封的自緊彈簧凹槽尺寸一定要大于自緊彈簧的尺寸,以免安裝時(shí),其彈簧滑脫。安裝自緊彈簧時(shí)應(yīng)逆彈簧的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn) 1 ~ 2 圈,稍用力插緊后再順方向轉(zhuǎn)回原位,使插緊后的彈簧又往前竄 1 ~ 2 圈,以增加連接力。合箱時(shí),曲柄左、右軸外徑上需涂薄薄一層機(jī)油,避免彈簧在使用中脫落。當(dāng)爆震現(xiàn)象發(fā)生后,特別是當(dāng)關(guān)了點(diǎn)火開關(guān)也不能熄火的情況下,切莫亂拽高壓線,應(yīng)將油箱開關(guān)和點(diǎn)火開關(guān)分別
關(guān)閉,再把節(jié)氣門開到最大,或采用不減擋踏制動(dòng)器使車輛熄火。爆震產(chǎn)生的原因是相當(dāng)復(fù)雜的,危害也是極大的。只要我們精心地駕駛與維護(hù)車輛,爆震的預(yù)防和消除也是不難辦到的。