汽油機(jī)爆燃危害及預(yù)防措施

金德寶

汽油機(jī)爆燃是汽油機(jī)工作過(guò)程中一種非正常燃燒現(xiàn)象，與柴油機(jī)爆燃完全不同。柴油機(jī)爆燃的熱損失較小，對(duì)柴油機(jī)的損害程度也小。汽油機(jī)爆燃不同，爆燃發(fā)生時(shí)除有金屬敲擊聲和振動(dòng)外，還會(huì)使汽油機(jī)工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)功率與轉(zhuǎn)速下降，冷卻系過(guò)熱和缸蓋溫度上升。爆燃對(duì)汽油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性有重要影響，對(duì)汽油機(jī)損害嚴(yán)重。在汽油機(jī)使用過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法避免此現(xiàn)象的發(fā)生，以提高汽油機(jī)的性能和壽命。

一、汽油機(jī)爆燃危害

1. 機(jī)件過(guò)載燒損

爆燃發(fā)生時(shí)，氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高。輕微爆燃時(shí)，會(huì)增加汽油機(jī)動(dòng)力性能，但是，當(dāng)汽油機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈爆燃時(shí)，燃燒室溫度可高達(dá)4000 ℃以上，會(huì)燒損活塞頭部和氣門(mén)等機(jī)件，同時(shí)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。強(qiáng)烈爆燃產(chǎn)生的沖擊波會(huì)增加曲軸連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械負(fù)荷，使曲軸連桿機(jī)構(gòu)的主要機(jī)件變形甚至損壞。

2.性能指標(biāo)下降

當(dāng)汽油機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈爆燃時(shí)，由于爆燃產(chǎn)生的沖擊波使缸壁表面附面層破壞，導(dǎo)致氣體向缸壁的傳熱損失增大，汽油機(jī)熱效率下降，動(dòng)力性下降，汽油機(jī)工作不平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)，振動(dòng)增加。

3.發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇

汽油機(jī)爆燃發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，潤(rùn)滑油溫度增加，黏度降低，潤(rùn)滑油膜難以形成，極易引起摩擦副表面接觸，導(dǎo)致超常磨損。潤(rùn)滑油溫度過(guò)高，其所能承載的熱量就小，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦副產(chǎn)生的摩擦熱不能及時(shí)擴(kuò)散導(dǎo)致合金溶化，活塞環(huán)卡死、黏缸、拉缸等不良現(xiàn)象發(fā)生。

4.排氣冒黑煙，補(bǔ)燃增加，排氣溫度升高

爆燃發(fā)生時(shí)，燃燒室內(nèi)部高溫引起熱分解現(xiàn)象嚴(yán)重， 析出碳粒，造成燃燒室表面積碳，破壞活塞環(huán)、火花塞、氣門(mén)等零件的正常工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性下降。

二、汽油機(jī)爆燃的預(yù)防措施

影響汽油機(jī)爆燃的因素很多，總的來(lái)說(shuō)有三個(gè)方面：一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料；二是燃料性質(zhì)；三是維修與運(yùn)用情況。就其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料方面有：壓縮比大小、燃燒室結(jié)構(gòu)形狀、缸徑尺寸、火花塞位置、活塞及缸蓋材料和冷卻方式等。這些問(wèn)題的合理解決，主要是靠設(shè)計(jì)人員的努力。這里，我想就燃料性質(zhì)和維修與運(yùn)用方面的影響及預(yù)防談一些看法。

1.燃料的抗爆性

不同牌號(hào)的汽油，有不同的抗爆性能，衡量汽油爆燃性能的主要指標(biāo)是辛烷值。辛烷值越高的汽油，抗爆性就越好，越不易發(fā)生爆燃。汽油機(jī)用的汽油就是根據(jù)辛烷值的高低來(lái)編號(hào)的，如56號(hào)汽油，辛烷值就是56。應(yīng)當(dāng)指出：汽油中辛烷值并不是穩(wěn)定不變的，由于保存、運(yùn)輸不善，可能會(huì)使最輕的高辛烷值餾分揮發(fā)掉。因此，在選用燃油時(shí)，除了必須符合本機(jī)規(guī)定的牌號(hào)外，還應(yīng)注意燃油的質(zhì)量，以防爆燃。

2.壓縮比

汽油機(jī)的壓縮比不同，燃用的汽油牌號(hào)也不同。高壓縮比可以提高功率、降低油耗的優(yōu)越性，是人們所公認(rèn)的。所以近年來(lái)汽油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，是在逐步提高壓縮比。

提高壓縮比，會(huì)使壓縮終了的溫度和壓力增高，可燃混合氣燃燒時(shí)的壓力和溫度也隨之升高，從而加速了過(guò)氧化物的形成。因此，高壓縮比易引起爆燃。維修加工、裝配不當(dāng)，使缸蓋、缸墊變薄，缸蓋螺栓擰得過(guò)緊及連桿軸頸、軸瓦磨損嚴(yán)重等，都將造成壓縮比的提高。因此，維修、裝配中必須嚴(yán)格質(zhì)量與要求，一旦因壓縮比提高發(fā)生爆燃時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換適合的高辛烷值汽油來(lái)加以消除。

3.點(diǎn)火正時(shí)

正確的點(diǎn)火正時(shí)是避免汽油機(jī)爆燃的有效措施之一。如果點(diǎn)火提前角過(guò)大，混合氣的壓力、溫度過(guò)高，爆燃傾向增加。因此，在分電器調(diào)整和安裝時(shí)，必須認(rèn)真細(xì)致按正常的步驟和技術(shù)數(shù)據(jù)操作。不要認(rèn)為，點(diǎn)火提前角大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率高，就調(diào)早點(diǎn)火時(shí)間，導(dǎo)致汽車(chē)在行駛中(特別是高負(fù)荷低速時(shí))產(chǎn)生爆燃，損傷機(jī)件。汽油辛烷值的高低，直接表現(xiàn)其抗爆性能的好壞。如使用低于規(guī)定牌號(hào)的汽油，必須及時(shí)將分電器上的辛烷值調(diào)節(jié)器向負(fù)方向調(diào)整，以適當(dāng)推遲點(diǎn)火時(shí)間，避免爆燃。發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度有很大關(guān)系。如：在高溫狀況下，發(fā)動(dòng)機(jī)充氣量減少，易引起爆燃。此時(shí)，應(yīng)適當(dāng)推遲點(diǎn)火時(shí)間。

4.負(fù)荷

當(dāng)汽油機(jī)負(fù)荷減輕時(shí)，進(jìn)入氣缸的新鮮可燃混合氣量減少，缸內(nèi)在壓縮終了時(shí)的溫度、壓力降低；同時(shí)，缸內(nèi)殘留廢氣相對(duì)量增加，混合氣變稀，燃燒速度減慢，爆燃傾向減輕。因此，當(dāng)發(fā)生爆燃時(shí)，可用減輕負(fù)荷的方法加以消除。

5.轉(zhuǎn)速與混合氣濃度

高轉(zhuǎn)速和一定濃度的混合氣，可減輕爆燃。因高轉(zhuǎn)速可縮短可燃混合氣在燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間；適當(dāng)濃度的可燃混合氣能加快火焰擴(kuò)展的速度。這些都不利于過(guò)氧化物的生成，所以，可用加快轉(zhuǎn)速和適當(dāng)加濃混合氣的方法來(lái)消除爆燃。

6.積碳

當(dāng)機(jī)油竄入氣缸或燃燒不良時(shí)，容易使火花塞、燃燒室和活塞頂積碳，造成零件局部高溫；同時(shí)，積碳使燃燒室容積減小，壓縮比增加，易引起爆燃。所以，除了注意調(diào)整好油路、電路，保證燃燒良好減少積碳，還必須注意按時(shí)保養(yǎng)消除積碳。

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