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四、爆震
‘爆震’是引擎燃燒過程中所產(chǎn)生的異常燃燒現(xiàn)象，它除了使引擎震動加劇外，并產(chǎn)生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結構。爆震可說是引擎設計者的天敵，許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設計，如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度（材料科技的進步使得強度上無虞）等，都因為爆震的產(chǎn)生而受到限制。
爆震的特性是開始時點火及燃燒波的傳播都正常，但是最后應該燃燒的一部份油氣，我們稱為‘尾氣’（End Gas），因為受了燃燒后氣體膨脹所造成的壓縮作用，使其體積縮小、溫度和壓力升高，在燃燒波尚未傳到該處之前，一部份油氣的溫度已經(jīng)達到‘自燃點’，到達自燃點后在經(jīng)過一段時間的‘自燃點火延遲’后就會自行引燃，并且以300m/s～200m/s的速度迅速向外傳播，而當正常燃燒和爆震兩個方向相反的燃燒壓力波相遇時，會產(chǎn)生劇烈的氣體震動，并發(fā)出特有的金屬撞擊聲，所以稱為‘爆震’。輕微的爆震無法被人的感官所察覺，在此我們稱它為‘無感爆震’，因此當你能感覺得到引擎爆震所產(chǎn)生的噪音和震動時，這時的爆震情況已經(jīng)嚴重得超乎你的想像，我們稱它為‘有感爆震’。有感爆震持續(xù)一段時間后，將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環(huán)等，產(chǎn)生嚴重的損壞。
１、燃料的辛烷值
燃料的抗爆震性是以辛烷值（Octane Number）來表示，通常分子構造簡單、碳數(shù)多、煉長者的抗爆震性優(yōu)秀，而選用辛烷值較高的汽油是減少爆震發(fā)生的最直接方法。汽油辛烷值的選用必須與引擎的縮比配合，理論上壓縮比8~9用辛烷值92~95的汽油，壓縮比9~10用辛烷值95~100的汽油，否則壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油，將造成爆震連連、引擎無力、過熱、機件損耗。而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油，不但不能增大引擎的出力，反而可能因燃燒溫度過高造成引擎過熱。據(jù)報載：中油將在民國87年底前推出辛烷值98的汽油。
２、燃燒室的設計
火星塞的的位置影響了完成燃燒所需的時間，這段時間就是尾氣所受的加壓和加熱時間，時間的長短直接影響爆震發(fā)生的趨勢。因此燃燒是的形狀若能讓壓縮時油氣的流動性佳、沒有死角，并采用熱傳導效率較高的材料（如鋁合金），讓汽缸內(nèi)的溫度不易累積，使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發(fā)生。
３、積碳
燃燒室內(nèi)如果有積碳會影響燃燒室的散熱并造成壓縮比的提高，讓原本不會發(fā)生爆震的引擎也發(fā)生爆震。積碳發(fā)生的原因除了引擎本身所產(chǎn)生的以外，在汽油中添加辛烷值提升劑更會加速積碳的累積。以國內(nèi)所能買到的95無鉛汽油，對很多高壓縮比引擎來說并不夠用，很多車主都要選擇添加辛烷值提升劑來維持引擎的出力和消除爆震，在爆震與積碳的惡性循環(huán)下，添加辛烷值提升劑就有如引鴆止渴一般，還請車主三思。
４、壓縮比
引擎的熱效率是與其壓縮比成正比，壓縮比越高引擎出力越大，但是壓縮比的上限卻因為爆震的發(fā)生而受到所限制，壓縮比與爆震的發(fā)生有極密切的關系，壓縮比越大，爆震的趨勢和強度越強。因為提高壓縮比會同時增加汽缸內(nèi)的溫度和壓力，使尾氣的溫度和壓力升高，增強爆震的趨勢。此外壓縮比的提高也會讓汽缸內(nèi)的殘留廢氣對油氣的沖淡做降低，造成燃燒室的溫度上升，促成爆震的發(fā)生。
５、空燃比
油氣混合比過稀或混合不均勻都會造成爆震。較濃的油氣將使尾氣的自燃點火延遲時間增加，但也會使燃燒較不完全，產(chǎn)生的熱量較少，使得燃燒最后的溫度降低，減少爆震的發(fā)生，但也導致燃料用量增加，熱效率下降，同時降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系統(tǒng)就是在爆震感知器偵測出爆震訊號時，供油系統(tǒng)便會適度的提高油氣濃度，直到爆震消除為止。
６、進氣溫度與汽缸溫度
進氣溫度與汽缸溫度的增加會使引擎的容積效率降低，使完成燃燒所需的時間增長，亦即尾氣被加壓及加熱的時間增長，增加尾氣的溫度和壓力，造成爆震。由此我們可以知道當引擎溫度過高時，對引擎所成的損害并不是直接由于高溫所造成（和汽缸內(nèi)的溫度相比那就稱不上高溫了），而是因為汽缸壁溫度上升導致嚴重的爆震，因為連連的爆震所產(chǎn)生的嚴重破壞。
７、點火正時
若點火過早活塞在壓縮行程抵達上死點前燃燒掉的油氣較多，會使活塞進行壓縮時所需的力量增加，同時也會提高燃燒室內(nèi)的最高溫度與壓力，而易產(chǎn)生爆震。若點火正時延遲，大部分的油氣都在活塞過了上死點以后燃燒，燃燒時活塞已經(jīng)往下運動，可以底消掉一部份燃燒后氣體膨脹所導致的壓力升高作用，減輕爆震的趨勢。不過假如點火過于落后，引擎的功率及效率都將降低。雖然點火正時的延遲會造成引擎無力、耗油增加，但是對于爆震控制方式的選擇大多以改變點火正時為主，因未改變點火正時比起其他消除爆震的方法要來得簡單、經(jīng)濟、可行，尤其在電子技術發(fā)展成熟的今天更是如此。
８、進氣壓力
進氣壓力提高可使油氣密度變大，燃燒所產(chǎn)生的總熱量較多，會使燃燒的最后溫度上升，易于產(chǎn)生爆震。這說明了使用增壓進氣裝置時，不論渦輪增壓或機械增壓常要適度的配合降低壓縮比，并結合爆震控制系統(tǒng)以防止爆震的發(fā)生。其中渦輪增壓系統(tǒng)（Turbo Charger）更因為會同時造成進氣溫度上升，所以有進氣冷卻器（Inter-Cooler）的出現(xiàn)，以降低進氣溫度提高容積效率并減少爆震的發(fā)生。
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