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摘要：汽油机是通过燃烧将汽油的化学能转化为动能来工作的，燃烧过程中有无爆震以及燃烧稳定性与汽油机性能息息相关。汽油机是通过燃烧将汽油的化学能转化为动能来工作的，燃烧过程的好坏与汽油机性能息息相关。爆震、表面点火等不正常燃烧现象直接影响汽油机的性能，其中爆震对汽油机的危害较大。爆震的定义为：末端混合气在火焰前锋未到达之前已经自燃。这部分混合气燃烧速度极快，使局部压力、温度很高，并伴有冲击波，产生振动并发出金属敲击的声音。较为严重的爆震将会对汽油机产生以下不利影响：汽油机过热、汽油机功率降低油耗增加、零件的应力增加寿命减少、活塞气门等运动件损坏等。二、爆震产生的机理爆震燃烧是燃烧室内的末端混合气在正常火焰传播到达之前，在高温高压下自燃，一般在燃烧过程结束前发生。在爆震燃烧期间，燃烧室内形成的高压力冲击波，以音速向四周传播，产生金属敲击声影响整车的舒适性，强烈及持续的爆震会侵蚀活塞、气缸等，使气缸内表面温度急剧升高，导致点火提前而损坏发动机。爆震燃烧与正常燃烧压力对比如下页图1所示。爆震按其成因可分为两类：一、提前点火爆震（sparkknock）—由于点火提前角过大点火过早，使汽油机发生爆震，这种爆震通常会出现多个连续爆震循环，可以通过调整点火提前角来控制爆震强度，点火提前角增大，爆震增强，点火提前角减小，爆震减弱，点火提前角对爆震的影响如下页图2所示；二、表面点火爆震（knocksurfaceignition）—由于燃烧室表面过热、积碳等原因造成燃烧室形成多个点火点，引起末尾混合气在火焰前锋到达之前被点燃，引发爆震。这种爆震不能通过调整点火提前角控制，可以通过选择辛烷值较大的燃料，改进燃烧室结构等方法来降低爆震风险。就爆震的产生机理而言有三种理论：混合气作为先期反应的继续而自燃着火的自燃说；因先期反应所产生的冲击波而自燃并以超音速进行传播的爆燃说；认为爆震并不是自然着火或爆燃的结果，而是由于正常火焰的加速而造成的火焰加速说。能够引发爆震的因素很多，通常认为以下因素与汽油机爆震现象相关：1)点火系统误差、调整不良、点火提前角大。2)燃料的辛烷值小，燃料的抗爆性差。3)燃烧室积碳过多。4)冷却系统温度过高。5)进气温度、压力过高。三、爆震的危害爆震发生时伴随有冲击波，产生震动并发出金属敲击的声音，轻则影响正常舒适性，重则会对发动机产生不利的影响，危害有如下三方面：（1）汽油机的经济性、动力性下降汽油机发生轻微爆震时，接近等容燃烧，其功率和热效率都略有提高，但发生中度或强烈爆震时，由于爆震处压力和温度突然提升，在爆震处产生多个压力冲击波，压力冲击波在气缸壁、活塞顶面以及燃烧室顶面之间多次反射并产生高频震荡；冲击波使气缸壁层流边界遭到破坏，使得通过气缸壁向外界传递的热量大大增加，热损失增加，输出功率下降，故发动机的经济性和动力性下降。（2）汽油机零部件可靠性下降汽油机发生爆震时，其压力增高率以及最大爆发力增加，尤其是压力增高率是正常燃烧的4~8倍，会给汽油机零部件造成巨大的冲击，使活塞连杆轴承和主轴承的磨损加剧。图3强烈爆震时气缸活塞受损（3）汽油机排放恶化爆震燃烧时，燃烧室内温度升高，容易使燃烧产物加速分解成：CO、HC、NOx等，严重时，析出的游离碳来不及形成CO2而随尾气排除，使尾气中的PM成分增加，加重空气污染。

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