关于发动机爆燃的问题

benben5555

发生爆燃的原因如下：
电火花燃以后，火焰以正常传播速率（30—70m/s）向前推进，使得处于最后燃烧位置上的那部分终燃混合气，在压缩终点温度的基础上进一步受到压缩和热辐射，加速其先期反应，并放出部分热量，使本身的温度不断升高，以致在正常火焰未到前，终燃混合气内部最适宜着火部分已出现一个或数个火焰中心，并从这些中心以100—300m/s(轻微爆燃)直到800—1000m/s或更高的速率（强烈爆燃）传播火焰，迅速将终燃混合气燃烧完毕。因此，汽油机的爆燃现象就是终燃混合气的自然现象。
爆燃的发生与以下条件有关：
1、 取决于终燃混合气的温度、压力、时间历程。
2、 终燃混合气的温度即使达到自燃温度以上，也不能立即着火。由于有滞燃期，在此期间，在火花塞处发生的火焰如通过了终燃混合气，就不会引起爆燃。因此，如火焰传播速度快，或是火焰传播距离短，即使着火温度低的燃料也来不及发生自燃。
3、 在终燃混合气中，从压缩行程就产生缓慢的氧化反应，由此可产生热量，焰前反应的多少和程度对自燃产生影响，这一点主要与燃料化学成分和组成有关。爆燃最容易在燃烧室中离开正常燃烧最远的地方以及具有高温的地方（发排气门和积碳处）发生。爆燃发生前，正常燃烧混合气数量越少，燃烧就在更大的容积中进行，爆燃也就越强烈。试验表明，发动机总充量只要大于5%的部分进行自燃时，就足以引起剧烈爆燃。
爆燃对发动机有以下不利影响：
1、 输出功率、热效率均降低
2、 气缸过热 发生爆燃时，破坏附面层，气缸盖、活塞顶面的温度升高，排气温度下降。爆燃时，燃烧室局部过热会产生表面点火，即在火焰到达之前，混合气因炽热表面而着火，从而引起气缸进一步过热，最终导致轻合金的气缸盖、活塞发生局部金属变软、熔化或烧损，这种过热是爆燃带来最大的危害。此外，由于燃气向冷却水的传热量增加，排气温度下降。
3、 零件的应力增加 爆燃时，由于压力增长率和最高压力都增加，故有关零件上的作用力也增加，这往往使连杆大头的轴承合金产生裂纹。
此外，爆燃促使积碳形成，容易破坏活塞环、气门和火花塞的正常工作；压力波冲击缸壁表面，使之不易形成油膜，会导致机件加速磨损。
防止爆燃的方法：
如使用抗爆性高的燃料，降低终燃混合气温度，提高火焰传播速度或缩短火焰传播距离，缩短终燃混合气暴露在高温中的时间等。
实际发动机具体采用的措施有：
1、 推迟点火。
2、 缩短火焰传播距离，利用火花塞恰当布置及燃烧室合理形状等方法使火焰传播距离最小。
3、 终燃混合气的冷却，使离火花塞最远处的可燃混合气冷却得较好，如减小终燃混合气部分的余隙高度。
4、 增加流动，使火焰传播速度增加，且终燃混合气的散热也好。
5、 燃烧室扫气（如加大时、排气重叠期）的冷却作用可减轻爆燃。
着火花现象：燃料喷入燃烧室后，分散成许多细小油滴，这些细小油滴经过加热、蒸发、扩散与空气的混合等物理准备及分解、氧化等化学准备阶段后，即自行着火燃烧。

insh1987615

我想请问您两个问题，可以吗？
1 我是否可以理解为发动机爆震的直接原因是，可燃混合气自然导致压力升高率过大，是引起震动噪声 油膜破裂 发动机过热的直接原因？我有这样的想法，不知道是否正确。
2 功率混合气最容易引起爆震，那么可否用EGR率来控制发动机的爆震，从而控制发动机的压力升高率，同时兼顾控制NOX，并且可以增大点火提前角，从而兼顾发动机的NVH 经济性 动力性 排放性？
请多多赐教，谢谢

younga0029

楼主的意思就是终燃混合气的自然现象，属不正常燃烧，会引起温度压力急剧升高，跟你说的一个意思啊。我理解：EGR主要是降低NOX的排放，汽油机排放NOX并不是很严重，主要是HC,CO.EGR会稀释可燃混合气，使功率下降，动力性不好保证，要达到以前的功率就要多喷油，另外增加一套系统要花不少钱吧，经济性也没提高啊，其实只有按照楼主分析的措施，尽量避免爆震就行了。