首先，我想說(shuō)說(shuō)“敲門(mén)”這個(gè)概念。爆震是意外燃燒的結(jié)果，一般都是我們“敲”出來(lái)的?！氨稹辈皇?a target="_blank" class="cmsLink">發(fā)動(dòng)機(jī)的正常燃燒，結(jié)果是“爆震”。當(dāng)然，爆震并不會(huì)產(chǎn)生可檢測(cè)的爆震，有的只是影響輸出扭矩和油耗。然后，我們來(lái)看看爆炸是怎么發(fā)生的。也就是說(shuō)，異常燃燒是怎么發(fā)生的？這個(gè)命題有點(diǎn)大。為了刪減不必要的附加知識(shí)點(diǎn)，這里只討論低辛烷值汽油。如何“爆震”，要想了解爆震，首先要了解燃燒，要了解四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程(如圖)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩個(gè)循環(huán)完成一個(gè)循環(huán)。直觀上，這個(gè)循環(huán)是四個(gè)過(guò)程：進(jìn)氣33-354壓縮33-54，助燃空氣33-354排氣，所以稱(chēng)為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。在理想狀態(tài)下，解釋以下四個(gè)循環(huán)的工作原理。在吸氣階段，汽油機(jī)吸入空氣和燃油的混合氣。吸氣后，活塞向上運(yùn)動(dòng)，將混合器壓縮到一個(gè)很小的空間內(nèi)，可以理解為在壓縮沖程中，為了獲得力，將彈簧壓縮到極限的過(guò)程。當(dāng)然，燃燒時(shí)釋放的力不會(huì)像彈簧一樣彈性變形。也就是混合物在壓縮沖程中被壓縮，等待火壓住活塞。隨后，第三循環(huán)的火花塞點(diǎn)火，被壓縮的混合氣燃燒做功，活塞向下運(yùn)動(dòng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)力。以上都是完全理想化的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作流程，一切都符合設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸每轉(zhuǎn)兩圈就產(chǎn)生一次驅(qū)動(dòng)力。那個(gè)“爆燃”是什么階段？據(jù)了解，第一個(gè)循環(huán)吸入汽油和空氣的混合氣體，第二個(gè)循環(huán)關(guān)閉氣缸，開(kāi)始?jí)嚎s這些混合氣體。氣體被壓縮后會(huì)發(fā)生體積變化，縮小氣體分子間的間隙，降低電子勢(shì)，釋放熱量。此時(shí)，氣缸溫度急劇上升。不懂就用手動(dòng)打氣筒給輪胎充氣，打氣筒很快就熱了。氣體壓縮和溫度上升的原理是一樣的。因此，在第二個(gè)循環(huán)的壓縮過(guò)程中，缸內(nèi)混合氣的溫度會(huì)隨著壓縮而升高。如果此時(shí)汽油受不了高溫而自燃，說(shuō)明它還在壓縮沖程，活塞在向上運(yùn)動(dòng)。)這就是爆轟產(chǎn)生爆轟的過(guò)程。換句話說(shuō)，第三沖程我們想燒汽油，第二沖程我們吼著燒了。有點(diǎn)暴躁，叫爆燃?！鞍ィ嫉恼嬲x是突然的爆燃。讓我們來(lái)理解它的含義。”比如金蓮和阿虛約好了，大郎該出來(lái)廚房賣(mài)東西了。結(jié)果，阿清很著急，到了大郎不出門(mén)的時(shí)候了。會(huì)發(fā)展，辛烷值不夠，為什么容易“爆震”？辛烷值其實(shí)是汽油的一個(gè)象征性指標(biāo)，并不是汽油中實(shí)際含有的辛烷值的分子數(shù)。他的邏輯是異辛烷極難自燃，所以假設(shè)完全由異辛烷組成的油是100抗爆，正庚烷極易自燃，完全由正庚烷組成的油是0抗爆。其實(shí)汽油是由很多不同的碳?xì)浠衔锝M成的，抗爆指數(shù)已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明100異辛烷有更多的趨勢(shì)，從而決定品種。以上是汽油標(biāo)號(hào)的基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，你只需要知道低標(biāo)號(hào)汽油容易自燃。所以低標(biāo)號(hào)汽油如果用在高壓縮比的氣缸上，承受不了壓縮沖程的結(jié)束，火花塞出廠就先燒起來(lái)了。這是低標(biāo)號(hào)汽油爆震的基本知識(shí)。接下來(lái)討論為什么“爆震”沒(méi)有完全燃燒，氣缸過(guò)熱的問(wèn)題。我先說(shuō)說(shuō)為什么爆燃會(huì)導(dǎo)致不完全燃燒。

缸內(nèi)燃燒是一個(gè)極其復(fù)雜的課題。這里不討論“分層燃燒”和“均勻燃燒”的具體形式。為了不改變其他知識(shí)點(diǎn)，簡(jiǎn)而言之，為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、省油、動(dòng)力強(qiáng)勁，混合氣在點(diǎn)火初期是均勻分布的，有濃有稀，分布在活塞頂面和火花塞附近。據(jù)了解，在需要設(shè)計(jì)爆炸時(shí)，包括是否會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)渦流，燃燒點(diǎn)并不在預(yù)期的步驟和環(huán)節(jié)中。當(dāng)這種不受控制的燃燒發(fā)生時(shí)，燃點(diǎn)處的油氣混合程度不受控制。因?yàn)槭Э亓耍瘘c(diǎn)可以是油氣比太濃或者太稀。此時(shí)燃燒不完全。過(guò)度燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物，或者缺氧會(huì)產(chǎn)生大量的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸?。我們?lái)解釋一下氣缸因爆震而過(guò)熱的原因。爆震會(huì)不會(huì)導(dǎo)致氣缸過(guò)熱不一定。因?yàn)槿紵裏o(wú)法控制，燃燒產(chǎn)生的能量(主要是熱量)也無(wú)法控制，所以如果因爆震導(dǎo)致氣缸過(guò)熱，燃燒周期延長(zhǎng)、爆發(fā)力弱導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換爆震與氣缸過(guò)熱沒(méi)有必然的因果關(guān)系。最后研究所謂爆燃，看火焰速度是否一定會(huì)增加。具備以上知識(shí)。據(jù)悉，由于爆炸中油氣混合程度無(wú)法控制，著火點(diǎn)無(wú)法控制，所以火焰速度不一定，可能變快也可能變慢。沒(méi)有必要用百科全書(shū)做教材。其實(shí)缸內(nèi)燃燒就像水波一樣傳播，由點(diǎn)及面到達(dá)體內(nèi)，但爆炸時(shí)可能會(huì)增加幾個(gè)著火點(diǎn)，或者無(wú)法控制著火點(diǎn)的位置，燃燒的整體擴(kuò)展速度會(huì)加快。對(duì)了，我們只討論了辛烷值不足導(dǎo)致的爆震和部分爆震理論。真正的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震是一個(gè)大課題，不僅僅是壓縮沖程爆震。另外，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)并不像理論上的四循環(huán)那樣工作，感興趣的人請(qǐng)自行搜索“奧托循環(huán)”、“鏡像循環(huán)”、“阿特金斯循環(huán)”。