金德寶
汽油機爆燃是汽油機工作過程中一種非正常燃燒現(xiàn)象,與柴油機爆燃完全不同。柴油機爆燃的熱損失較小,對柴油機的損害程度也小。汽油機爆燃不同,爆燃發(fā)生時除有金屬敲擊聲和振動外,還會使汽油機工作不穩(wěn)定,出現(xiàn)功率與轉(zhuǎn)速下降,冷卻系過熱和缸蓋溫度上升。爆燃對汽油機的動力性、經(jīng)濟性和可靠性有重要影響,對汽油機損害嚴重。在汽油機使用過程中,應設法避免此現(xiàn)象的發(fā)生,以提高汽油機的性能和壽命。
一、汽油機爆燃危害
1. 機件過載燒損
爆燃發(fā)生時,氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇升高。輕微爆燃時,會增加汽油機動力性能,但是,當汽油機產(chǎn)生強烈爆燃時,燃燒室溫度可高達4000 ℃以上,會燒損活塞頭部和氣門等機件,同時引起發(fā)動機過熱。強烈爆燃產(chǎn)生的沖擊波會增加曲軸連桿機構(gòu)的機械負荷,使曲軸連桿機構(gòu)的主要機件變形甚至損壞。
2.性能指標下降
當汽油機產(chǎn)生強烈爆燃時,由于爆燃產(chǎn)生的沖擊波使缸壁表面附面層破壞,導致氣體向缸壁的傳熱損失增大,汽油機熱效率下降,動力性下降,汽油機工作不平穩(wěn),轉(zhuǎn)速波動,振動增加。
3.發(fā)動機磨損加劇
汽油機爆燃發(fā)生時,發(fā)動機過熱,潤滑油溫度增加,黏度降低,潤滑油膜難以形成,極易引起摩擦副表面接觸,導致超常磨損。潤滑油溫度過高,其所能承載的熱量就小,相對運動的摩擦副產(chǎn)生的摩擦熱不能及時擴散導致合金溶化,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,補燃增加,排氣溫度升高
爆燃發(fā)生時,燃燒室內(nèi)部高溫引起熱分解現(xiàn)象嚴重, 析出碳粒,造成燃燒室表面積碳,破壞活塞環(huán)、火花塞、氣門等零件的正常工作,使發(fā)動機可靠性下降。
二、汽油機爆燃的預防措施
影響汽油機爆燃的因素很多,總的來說有三個方面:一是結(jié)構(gòu)設計與材料;二是燃料性質(zhì);三是維修與運用情況。就其結(jié)構(gòu)設計與材料方面有: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。這些問題的合理解決,主要是靠設計人員的努力。這里,我想就燃料性質(zhì)和維修與運用方面的影響及預防談一些看法。
1.燃料的抗爆性
不同牌號的汽油,有不同的抗爆性能,衡量汽油爆燃性能的主要指標是辛烷值。辛烷值越高的汽油,抗爆性就越好,越不易發(fā)生爆燃。汽油機用的汽油就是根據(jù)辛烷值的高低來編號的,如56號汽油,辛烷值就是56。應當指出:汽油中辛烷值并不是穩(wěn)定不變的,由于保存、運輸不善,可能會使最輕的高辛烷值餾分揮發(fā)掉。因此,在選用燃油時,除了必須符合本機規(guī)定的牌號外,還應注意燃油的質(zhì)量,以防爆燃。
2.壓縮比
汽油機的壓縮比不同,燃用的汽油牌號也不同。高壓縮比可以提高功率、降低油耗的優(yōu)越性,是人們所公認的。所以近年來汽油機的發(fā)展趨勢,是在逐步提高壓縮比。
提高壓縮比,會使壓縮終了的溫度和壓力增高,可燃混合氣燃燒時的壓力和溫度也隨之升高,從而加速了過氧化物的形成。因此,高壓縮比易引起爆燃。維修加工、裝配不當,使缸蓋、缸墊變薄,缸蓋螺栓擰得過緊及連桿軸頸、軸瓦磨損嚴重等,都將造成壓縮比的提高。因此,維修、裝配中必須嚴格質(zhì)量與要求,一旦因壓縮比提高發(fā)生爆燃時,應及時更換適合的高辛烷值汽油來加以消除。
3.點火正時
正確的點火正時是避免汽油機爆燃的有效措施之一。如果點火提前角過大,混合氣的壓力、溫度過高,爆燃傾向增加。因此,在分電器調(diào)整和安裝時,必須認真細致按正常的步驟和技術(shù)數(shù)據(jù)操作。不要認為,點火提前角大,發(fā)動機功率高,就調(diào)早點火時間,導致汽車在行駛中(特別是高負荷低速時)產(chǎn)生爆燃,損傷機件。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)定牌號的汽油,必須及時將分電器上的辛烷值調(diào)節(jié)器向負方向調(diào)整,以適當推遲點火時間,避免爆燃。發(fā)動機的爆燃與發(fā)動機進氣溫度有很大關(guān)系。如:在高溫狀況下,發(fā)動機充氣量減少,易引起爆燃。此時,應適當推遲點火時間。
4.負荷
當汽油機負荷減輕時,進入氣缸的新鮮可燃混合氣量減少,缸內(nèi)在壓縮終了時的溫度、壓力降低;同時,缸內(nèi)殘留廢氣相對量增加,混合氣變稀,燃燒速度減慢,爆燃傾向減輕。因此,當發(fā)生爆燃時,可用減輕負荷的方法加以消除。
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)的停留時間;適當濃度的可燃混合氣能加快火焰擴展的速度。這些都不利于過氧化物的生成,所以,可用加快轉(zhuǎn)速和適當加濃混合氣的方法來消除爆燃。
6.積碳
當機油竄入氣缸或燃燒不良時,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,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,還必須注意按時保養(yǎng)消除積碳。
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