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“我的車又爆缸了” —— 如何減少爆震和早燃讓我傷透腦筋

由 樂然生活 發表于 汽車2021-07-25

在《引擎管理》這個系列中,我們會針對國內玩家常遇到的一些問題和盲區進行講解,旨在讓大家瞭解ECU程式是如何控制引擎工作的,以及在改變了引擎的硬體後應該對ECU程式進行什麼樣的修改。

學好知識,科學改裝是保證車輛壽命和獲得改裝樂趣的必由之路。

希望大家能夠更懂車,誰也不想每天住在修理廠。

引擎管理是個非常複雜的問題,無法通過幾篇文章徹底說明白。

所以系列文中的內容比較多,但都不太深入,如果有什麼想表達的觀點,歡迎在文末留言,我們一起討論。

Author / 蟹爪朝天

Vol。09

爆震和早燃

雖然這兩種情況都會對引擎壽命產生非常嚴重的損害,甚至當場炸缸。但其產生原理有區別,控制方法也有區別。所以我們在調寫程式時應該注意區別爆震和早燃。

爆震

是指在火花塞點火之後,遠端混合氣在壓力、溫度的作用下自發起火的現象。多由燃料、點火時刻、壓縮比、空燃比、缸溫等因素導致。

早燃

是指在還未點火的壓縮衝程中,混合氣自發起火的現象。多是因為火花塞、積碳等尖細部位的高溫導致的。其特徵是沒有衝擊波、低音。

影響爆震和早燃的因素

除去燃料因素外,單從引擎來說,壓縮比提高、缸溫增加、空燃比過大是導致爆震的主要的後期原因。

壓縮比

對於常見引擎來說,更高的壓縮比意味著更大的扭矩。

所以從理論上來說,換用薄缸墊、換活塞、換火花塞等操作都可以提高全段轉速內的扭矩。對於大幅提高增壓值的渦輪引擎來說,應該適當降低一些壓縮比,以適應更高的增壓值和缸溫。

缸內積碳會佔用缸內的容積,導致壓縮比變大,爆震傾向增加。

缸溫

燃燒室頂部、氣門內面、活塞頂的汙染會影響到缸內的散熱效率。對於積碳這種內部有微孔的結構來說,本身還是不利於導熱的。

缸體

由於強度較差,鋁合金缸體通常需要透過加厚加大的方式達到和鑄鐵缸體同樣的強度。這就導致了其體積比鑄鐵缸體更大,以及一些輔助的肋條等強化設計。

相比於鑄鐵缸體引擎而言,體積更大的鋁合金缸體通常可以將4缸引擎減重十幾公斤。這有利於整車的減重及重心的平衡。導熱能力更好的鋁還可以提高散熱能力,降低引擎的爆震傾向。

空燃比

積碳表面容易吸附一些汽化後的燃油,導致實際參與燃燒及燃燒後剩餘的燃料減少,空燃比變大。

通常來說在大負載工況下,更大的空燃比意味著更嚴重的爆震傾向和更高的缸溫。

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所以,對於一些容易燒機油或積碳嚴重的車型來說,爆震或早燃和燒機油之間是相互增強的,且增強率會越來越大。

爆震或早燃所產生的嚴重磨損會導致機油消耗率越來越大,缸內積碳的增加率越來越嚴重。缸內積碳不僅會增加壓縮比、稀釋空燃比、增加缸溫,其上的區域性高溫點還容易導致爆震或早燃。

即使是燒機油不嚴重(或所謂的不燒機油)的車輛,在使用一段時間後其內部也會出現一些積碳等汙染物,引擎本體和散熱系統的散熱效率也會變差。

“我的車又爆缸了” —— 如何減少爆震和早燃讓我傷透腦筋

所以爆震或早燃的傾向也會增加。

為了抑制爆震或早燃,可以做的事情主要有 ——

換用更高標號或更高品質的燃料、清洗散熱器外殼、換用高品質機油、拆除引擎上的裝飾蓋、拆除引擎蓋背面的隔熱棉等。

改裝引擎的爆震

爆震是無法完全避免的,輕微的爆震還可以提高一些動力輸出。

廠家會在研發測試中確定引擎出現爆震時的噪音特徵,並在試驗中大致確定出什麼樣的爆震會對引擎壽命產生什麼樣的影響。其中包括了爆震偵聽、缸壓監控、拆解檢查等方式。

“我的車又爆缸了” —— 如何減少爆震和早燃讓我傷透腦筋

在確定了哪些爆震可以接受後,再標定爆震閾值圖(符合閾值圖的爆震才被認為是爆震並進行控制)。有了閾值圖後,廠家還需要針對圖中的不同情況進行有針對性的保護控制。

比如:限制增壓值、加濃噴油、延遲點火等。

在更換了活塞、連桿、曲軸、氣門、歧管等部件或對缸蓋、缸體等部位進行了機加工後,引擎的爆震噪音特徵已經不同於原廠引擎了。

“我的車又爆缸了” —— 如何減少爆震和早燃讓我傷透腦筋

此時原廠ECU中檢測爆震所用的特徵模型就可能不再適用了。

因此ECU可能無法準確檢測出哪些噪音是可以接受的,哪些噪音必須被認為是爆震並進行控制。由於零部件的改變和爆震特徵的改變,原廠的控制方法也可能不再適用了。

“我的車又爆缸了” —— 如何減少爆震和早燃讓我傷透腦筋

爆震對新引擎的壽命會有什麼影響也不好確定。對於普通玩家來說,此時引擎的壽命如何只有在真的出現問題是才能知道。

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