發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的癥狀和原因

為了最大限度地發(fā)揮汽油機(jī)的潛力，需要使點(diǎn)火提前角接近臨界爆震點(diǎn)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生爆震。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)滿足這一性能要求，必須通過爆震反饋來控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角。

爆震反饋控制是指檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力和其他可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的相關(guān)參數(shù)。電子控制單元根據(jù)檢測傳感器的輸入信號判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否爆震，并發(fā)出相應(yīng)的執(zhí)行指令。

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的檢測

發(fā)動(dòng)機(jī)爆震檢測方法包括氣缸壓力檢測、燃燒噪聲檢測、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)檢測等。燃燒噪聲檢測是一種非接觸式檢測方法，耐久性好，但精度和靈敏度低。氣缸壓力檢測法精度高，但傳感器耐久性差，安裝困難。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)檢測方法檢測精度高，傳感器安裝靈活，耐久性好，是目前最常用的爆震檢測方法。

)2)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震原因

無論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，工作原理都是在混合氣(柴油機(jī)進(jìn)氣)——壓縮3354燃燒做功——排氣四沖程的作用下實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)吸入燃油蒸氣和空氣的混合氣后，由于壓縮沖程未達(dá)到設(shè)計(jì)點(diǎn)火位置以及各種無法控制的因素，混合氣自發(fā)燃燒。此時(shí)燃燒產(chǎn)生的大沖擊力與活塞運(yùn)動(dòng)方向相反，引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。這種現(xiàn)象叫做爆震。

爆震可分為感應(yīng)爆震和非感應(yīng)爆震。感應(yīng)爆震一般會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，車身也有明顯抖動(dòng)。無感爆震的主要表現(xiàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)噪音增大。

(3)爆震控制方法

爆震與點(diǎn)火時(shí)間密切相關(guān)。一般來說，點(diǎn)火提前角越大越容易爆震，延遲點(diǎn)火時(shí)間對消除爆震有很大作用。

當(dāng)電子控制單元對爆震進(jìn)行反饋控制時(shí)，首先對來自爆震傳感器的輸入信號進(jìn)行濾波，濾波電路只讓特定頻率范圍內(nèi)的爆震信號通過，從而將爆震信號與其他振動(dòng)信號分離。然后，電子控制單元將信號的最大值與爆震強(qiáng)度的參考值進(jìn)行比較，以判斷是否存在爆震以及爆震的強(qiáng)度。如果信號的最大值大于參考值，則意味著已經(jīng)發(fā)生爆震，并且電子控制單元延遲點(diǎn)火周期。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)振動(dòng)劇烈，為了防止誤爆震判別，電控單元對爆震信號進(jìn)行間斷判別，僅限于點(diǎn)火后發(fā)動(dòng)機(jī)可能爆震的時(shí)間段內(nèi)的振動(dòng)信號。如圖5-71所示。

電子控制單元通過分析反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載狀況的傳感器的輸入信號來判斷是控制點(diǎn)火提前角開啟還是關(guān)閉。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低于一定值時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生爆震，但這種情況下，電子控制單元開環(huán)控制點(diǎn)火提前角，電子控制單元只通過預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)和相關(guān)傳感器的輸入信號控制點(diǎn)火提前角。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷達(dá)到一定水平時(shí)，電子控制單元對點(diǎn)火提前角進(jìn)行閉環(huán)控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，電子控制單元根據(jù)爆震信號的強(qiáng)度控制延遲角。爆轟強(qiáng)度大，滯后角大，爆轟強(qiáng)度弱，滯后角小。每次調(diào)節(jié)反饋控制，都會(huì)以一定的角度降低，直到?jīng)]有爆震為止。當(dāng)爆震消失時(shí)，電子控制單元以一定的提前角逐漸增大點(diǎn)火提前角。當(dāng)爆震再次發(fā)生時(shí)，電子控制單元再次逐漸減小點(diǎn)火提前角。在點(diǎn)火提前角的閉環(huán)控制過程中，這個(gè)過程是重復(fù)的，如圖5-72所示。

)4)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的癥狀及其排除

一般來說，開車時(shí)，敲擊會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)有節(jié)奏的、略連續(xù)的清脆聲音，這也是敲三角的聲音。如果是高速全油門和爬坡

發(fā)動(dòng)機(jī)爆震故障的排除

抑制爆震最快最有效的方法是延遲點(diǎn)火提前角，降低燃燒壓力。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)，爆震檢測器的工作原理延遲到不爆震的點(diǎn)火正時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不爆震時(shí)，點(diǎn)火提前角逐漸恢復(fù)。爆震傳感器利用加速度傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度變化，即振動(dòng)。工程師在調(diào)整爆震檢測器時(shí)將爆震的振動(dòng)模式寫入ECU。當(dāng)爆震檢測器檢測到振動(dòng)模式時(shí)，ECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，并立即延遲點(diǎn)火提前角。目前先進(jìn)的爆震檢測器可以確定哪個(gè)氣缸爆震，但是點(diǎn)火提前角相對于這個(gè)氣缸是延遲的。