发动机爆燃与电子爆震限制器的使用

发动机爆燃与电子爆震限制器的使用 一、发动机爆燃原理由汽车发动机燃烧理论可知，当气缸中的可燃混合气被电火花点燃之后，形成火焰传播，它是以10,30m/s的速度进行的。火焰前方的未燃混合气因受已燃混合气的压缩和热幅射，压力和温度都相应地 ... 一、发动机爆燃原理 由汽车发动机燃烧理论可知，当气缸中的可燃混合气被电火花点燃之后，形成火焰传播，它是以10,30m/s的速度进行的。火焰前方的未燃混合气因受已燃混合气的压缩和热幅射，压力和温度都相应地升高，发生了化学反应，称为焰前反应。如果火焰及时传到，并把它引燃，直到把它烧完为止，这就是正常燃烧。但在某种条件下，燃烧的进行离开了正常的过程，有时离火花塞最远部分的混合气还未等到正常的火焰前锋到达，就已完成了化学准备过程而自行燃烧。这个因自燃而形成的火焰中心(有时不止一个)产生新的火焰传播，这种火焰传播的速度达1500,2000m/s，使未燃的混合气瞬间燃烧完毕。由于这种燃烧极为迅速，气体容积来不及膨胀，而温度和压力则急剧增加，因此，压力来不及传给气缸内其他部分气体，形成气缸内局部气体压力过高，因压力不平衡而产生压力波。这种压力波以超音速的速度向前推进，撞击燃烧室壁、活塞、气缸壁，而使之振动，发出尖锐的敲缸声，这种现象称为爆震燃烧，简称爆燃或爆震。 爆燃是由于早燃烧的部分气体膨胀压缩未燃部分的混合气，使其温度上升到自燃温度，而突然全部起火造成的。发生爆燃时，由于温度急剧升高，在高温的作用下，将使燃烧产物CO2发生热分解，不仅分解出CO，还析出游离碳C，使排气管中出现黑烟和火星。通常在气缸壁等固体的表面附着一层气膜，而稳定的气膜是不易传热的，气缸壁表面气膜的隔热作用，使高温气体向气缸壁传递的热量减少。在发生爆燃时，由于压力波及灼热气体对燃烧室和气缸壁表面的往复冲击，破坏了附在它们表面的气膜，使高温气体向气缸壁的传热增加，导致气缸等机件的温度升高，热量的交换和损失增大，其结果使发动机过热，功率降低，油耗增加。与此同时，因机件所受的载荷增加而加速磨损，缩短使用寿命，严重时还会引起活塞和气门的烧坏、轴瓦破裂、火花塞绝缘体损坏等故障，对发动机极端有害。 发生爆燃的另一种原因是由汽油品质引起的，通常可以通过辛烷值选择器改变点火提前角加以校正。 二、BX-1型爆震限制器 (一)BX-1型爆震限制器结构原理 为了消除不正常燃烧所引起的爆燃，解放CAl41汽车上安装了一个BX-1型爆震限制器，装用该装置后，可使原来的传统点火系变为受爆震控制的有触点电子点火系。它 能限制发动机的爆震，防止铝合金活塞顶部烧蚀，从而保护发动机不会早期损坏，并可适当地提高发动机的压缩比，降低油耗。另外流过分电器的断电器触点的电流可由原来的3,4A降低到0.1A，因此触点不易烧蚀。又因晶体管开关速度快，次级电压上升速率快，故对火花塞积炭也不敏感。此外，发动机停转后，还有自动断电保护点火线圈的功能。 BX-1型爆震限制器由爆震传感器和爆震限制器组成，它在点火系中的接线如图1所示，原理如图2所示。 爆震传感器为压电共振式，装在发动机气缸盖上，结构如图3所示。其内装有压电陶瓷元件，它可灵敏地检测出多缸发动机任何气缸所出现的爆震信号。 爆震限制器为一铝压铸的盒体，内装印刷电路板，并接有一个8孔插接器。它实际是一个电子控制器，由基本正时电路、延时电路、爆震识别电路、闭合角控制电路以及自动断电保护电路等组成。 发动机不发生爆震时，点火时刻与原来分电器的点火时刻一样。而当发动机出现爆震燃烧时，压力波传到气缸盖上，气缸盖发出特定频率的振动，同时爆震传感器发生共振，输出的电压信号就会突然增大，此信号输至爆震限制器，使分电器的断电器触点在打开瞬间，功率放大开关三极管并不立即截止，则点火线圈不立刻产生次级高压，而是经过爆震限制器延时后，功放开关三极管才截止，点火线圈才产生次级高压，从而将点火提前角推迟。爆震越强烈，爆震传感器输出交变电压信号越大，则传至爆震限制器后，使功放三极管截止时刻推迟，点火线圈产生次级高压越晚，则点火延迟时间越长。由于点火推迟，爆震随之消失，爆震消除后，点火提前角自动恢复原来调定的数值。 由此可见，汽车装用BX-1型爆震限制器后，在发动机不发生爆震燃烧时，点火时刻与原来分电器的点火时刻相同，而将发生爆震时，则点火时刻推迟，使点火提前角自动减小，从而消除爆震。 (二)安装使用BX-1型爆震限制器注意事项 安装使用BX-1型爆震限制器时，图1中的搭铁螺钉必须分两点搭铁，不可接在一点，并且搭铁一定要牢靠。 爆震限制器的盒体内不允许水浸入。 爆震传感器内因有压电陶瓷元件，不准用金属物敲击和从高处跌落在坚硬的物体上，以防影响压电效应。 传感器的棕色导线不准与点火系的高压线接触，否则会出现点火推迟现象。 当在车上检查、调整发电机及电压调节器时，应先将点火电路恢复为普通的传统点火系(拔开插接器，把图1中虚线所示的两接线柱用导线连接)，以免出现过电压而损坏爆震限制器。 接通点火开关5s内发动机不起动，则爆震限制器自动断电，保护点火线圈，点火线圈无高压，并非故障。 (三)爆震限制器的调节 爆震限制器盒体上表面有推迟角和灵敏度两个调节电位器，装在橡皮塞的孔内。典型的调定位置如图4所示，出厂时已经调好，使用中一般不需调整。如长期工作推迟角和灵敏度发生变化，可根据需要进行调整。取下橡皮塞，用小螺丝刀轻轻转动电位器即可。 顺时针转动推迟角电位器，则点火推迟角增大;逆时针转动推迟角电位器，则点火推迟角减小。电位角每格的推迟角增(减)量约为2?曲轴转角。电位器顺时针转到底，点火推迟角为22.5?曲轴转角;逆时针转到底，点火推迟角为3.5?曲轴转角。 顺时针转动灵敏度电位器，灵敏度增高，即对轻微爆震就可起控制作用;对压缩比较低的发动机，短时间内有轻微的爆燃现象是允许的，可使燃烧时间缩短，有助于热效率的提高，有利于提高功率，不要调节灵敏度电位器。如果逆时针转动灵敏度电位器，则灵敏度降低，强烈爆震才起控制作用。盒体红灯的亮度指示爆震及其强度。