1. 爆震。是指壓縮比、汽缸內(nèi)壓力等過高時所引起的一種不正常燃燒現(xiàn)象。發(fā)動機爆燃時一般表現(xiàn)為:發(fā)動機發(fā)出“鐺鐺”的金屬敲擊聲,且伴有功率下降,工作不穩(wěn)定,發(fā)動機強烈震動及汽缸蓋溫度上升等現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是終燃混合氣的自然現(xiàn)象,即當正;鹧嬖趥鞑r,處于后面燃燒位置上的部分未燃混合氣,受到高溫、高壓的作用,出現(xiàn)火焰中心,并且火焰中心以每秒數(shù)百米的速度傳播,而這種壓力波在碰到燃燒室壁后,又發(fā)生反射,如此反射波在有限的空間內(nèi)反復(fù)進行,從而產(chǎn)生振動,于是就產(chǎn)生了特有的“鐺鐺”的敲擊聲。
2. 早期點火。早期點火是熾熱點火現(xiàn)象之一。是指在火花正常點火以前,由燃燒室內(nèi)熾熱部分所產(chǎn)生的點火燃燒現(xiàn)象,早期點火的火焰?zhèn)鞑ヅc正常燃燒時的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫粯印W钊菀仔纬稍缙邳c火的熾熱點是火花塞絕緣體和火花塞電極,因為這些部分是火花塞上溫度最高的地方,同時也是和新鮮混合氣最容易接觸的地方,我們常說的火花塞的頂端溫度就是指這些地方的溫度。由此可見爆震與早期點火的區(qū)別主要在兩個方面:一是早燃的區(qū)別。雖然爆震與早期點火都屬于早燃引起的,但爆震的早燃是由于未燃混合氣受到壓縮而自燃引起的,不像早期點火是由于熾熱點點火引起的。二是火焰?zhèn)鞑ニ俣壬系膮^(qū)別。
爆震的傳播速度極高,達到每秒數(shù)百米,而早期點火的火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c正常燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗤。區(qū)分爆震與早期點火這兩種不正常燃燒現(xiàn)象是有重要意義的。
1. 為排除故障指明了方法。由上面的分析可以知道,如果遇到一起摩托車發(fā)動機不正常燃燒所引起的故障,經(jīng)過分析確認故障是由于發(fā)動機的爆震所致,那么我們采取的措施就可能是減小壓縮比,降低缸內(nèi)的氣體壓力,從而消除引起爆震的根源,這時就沒有必要去花費精力尋找熾熱點等。同樣,如果故障是由于早期點火所引起的,那么我們排除故障的重點就是消除產(chǎn)生早期點火的熾熱點,而不必盲目下手或者去花很多時間在壓縮比及缸內(nèi)壓力上做太多的文章。
2. 有利于對復(fù)雜的不正常的燃燒進行分析及判斷。在具體的實踐中,常常會出現(xiàn)這樣的問題,對一個復(fù)雜的故障,解決了這個問題,就很難再解決另一個問題,并且往往顧此失彼。而弄清了以上兩個概念,對解決不正常燃燒所引起的復(fù)雜的故障是極為有利的。如認識清楚了爆震與早期點火的關(guān)系,就可以較容易地處理由這兩種現(xiàn)象同時發(fā)生而導(dǎo)致的故障。我們知道,如果爆震強烈的話,火焰的傳播速度就會很快,且燃燒的峰值溫度會很快上升。再加上火花塞的燃燒氣體間的熱導(dǎo)率變大,使火花塞的頂端溫度上升,由此而引起的后果就是容易發(fā)生早期點火,這就是爆震誘發(fā)的早期點火。此故障還可以導(dǎo)致不正常燃燒的進一步發(fā)展。同樣,由于發(fā)生早期點火,點火提前,使未燃混合氣處于高溫高壓狀態(tài),這又可引起爆震。對于發(fā)動機來說,通常爆震至多使活塞脹死,輸出功率下降,還不至于嚴重損壞發(fā)動機。但是,由于爆震而引起的早期點火,特別是在發(fā)動機高速運行的時候,人們很難聽清爆震的聲音,這時的爆震極容易誘發(fā)早期點火,損壞發(fā)動機(如活塞打洞,火花塞損壞等)。因此,對一個復(fù)雜的不正常燃燒引起的故障,我們應(yīng)該首先分析原因。如果發(fā)現(xiàn)不正常燃燒是由于爆震或爆震誘發(fā)的,那么只要排除了爆震現(xiàn)象,其它現(xiàn)象也就會之消失。同樣,如果爆震是由于早期點火誘發(fā)的,那么只要嚴格控制易形成熾熱點火的部位,故障也往往會隨之消失。我們可以通過一個實例來加深對這個問題的認識。在摩托車的研制及維修實踐中,經(jīng)常發(fā)生活塞打洞的嚴重故障。所謂活塞打洞就是指活塞的頂部被擊穿,形成一個孔(一般在活塞頂部的中心)。
我們經(jīng)過分析后認為,故障是由于不正常燃燒所引起的。起初認為是早期點火造成的,于是就對容易形成熾熱點的幾個部位作了比較嚴格的控制,但是這樣做并沒有排除故障,這時我們意識到故障的根源可能是由于爆震而誘發(fā)的,于是我們在發(fā)動機上增加了一個缸頭墊,適當?shù)販p小了壓縮比,降低了缸內(nèi)的氣體壓力,故障便隨之消除了。通過上面的修理實踐及對打洞活塞的實際觀察,便可得出這樣一個結(jié)論,活塞打洞現(xiàn)象的形成機理是由于摩托車發(fā)動機強烈爆震而誘發(fā)了早期點火,這時產(chǎn)生早期點火的熾熱點是火花塞端部。由于火花塞端部形成熾熱點而引起的早期點火,使活塞頂部引起局部燒熔(在火花塞正下方),這種燒熔狀況達到一定的深度,就容易在爆震時產(chǎn)生的巨大的壓力波的推動下使活塞頭部受到高頻沖擊,從而在活塞頭部產(chǎn)生一定深度的熔融區(qū)并擊穿,同時伴有火花塞電極被燒熔的現(xiàn)象。這種事故雖然不多見,但是其危害是極其嚴重的。
發(fā)生活塞打洞故障后,輕者需要開箱清洗,重者則不但要開箱清洗,而且往往造成拉缸等故障。發(fā)生這樣的故障一般是有預(yù)兆的。具體來說就是有強烈的爆震,如果爆震無法聽出來時,就應(yīng)該密切注意摩托車發(fā)動機的功率。如果發(fā)動機的功率大幅度下降,速度降低,溫度失控,就有可能是這種故障已在發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生。這時就應(yīng)該及時停車,拆下火花塞進行觀察,如果火花塞電極有被燒熔的跡象,那就是這種故障的預(yù)兆。應(yīng)急的措施就是減小壓縮比和缸內(nèi)氣體壓力,有效的方法就是加一缸頭墊,這時故障現(xiàn)象就會消除。