作者丨張一弛

責(zé)編丨聽雪煮火鍋

昨天本田公布了之前1.5T版本雅閣加速動力受限的原因，主要是由于下雨，中冷器進(jìn)水的原因。在此之前，我看到有人說是因?yàn)樵缛肌⒈鸬脑?，現(xiàn)在看來并不是這樣。但是所謂的早燃和爆震又什么呢？

爆震是阻礙汽油發(fā)動機(jī)動力提升最大的敵人，早燃只是嚴(yán)重爆震的一個(gè)說法。從汽油發(fā)動機(jī)誕生伊始，工程師們就在想各種辦法來對抗爆震。本期析技就來詳細(xì)說說爆震以及應(yīng)對爆震的方法。

爆震簡單的來說就是一種不正常的燃燒，比較嚴(yán)重的是在壓縮沖程時(shí)，還未到達(dá)點(diǎn)火點(diǎn)，混合氣就因各種原因開始燃燒。這會造成敲缸、活塞連桿變形，甚至?xí)a(chǎn)生損壞曲軸、擊穿油底殼等嚴(yán)重后果。

還有一種爆震相對常見，在點(diǎn)火時(shí)，混合氣體并不是以火花塞為中心均勻的燃燒，而是有多個(gè)起火點(diǎn)，火焰之間會發(fā)生干涉，導(dǎo)致燃燒不充分。主觀的體驗(yàn)就是發(fā)動機(jī)震動變大、動力下降。

油品和爆震的關(guān)系

導(dǎo)致爆震發(fā)生主要有兩大因素，其一是油品，其二是缸內(nèi)溫度。先說油品，一個(gè)簡單的例子，比如原產(chǎn)車型要求加注95號汽油，而你加了92號汽油，如此就會導(dǎo)致爆震。汽油標(biāo)號代表著辛烷值，辛烷值越高表明汽油的抗爆性越好，加了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以下的汽油爆震自然是不可避免的。

不過，發(fā)生爆震未必一定會損壞發(fā)動機(jī)。現(xiàn)在的汽車上都有爆震傳感器，當(dāng)監(jiān)測到爆震發(fā)生，ECU會推后點(diǎn)火角，假如情況繼續(xù)惡化，發(fā)動機(jī)會進(jìn)入保護(hù)程序，限制動力輸出，甚至熄火。

這里有必要解釋一下點(diǎn)火角的概念，理論上四沖程發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火時(shí)機(jī)在壓縮沖程結(jié)束的時(shí)候，也就是當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)的時(shí)刻。但是，點(diǎn)火-燃燒-膨脹是一個(gè)過程，倘若在活塞上止點(diǎn)點(diǎn)火的話，那么混合氣完全燃燒膨脹時(shí)，活塞已經(jīng)開始下行，一部分能量就被浪費(fèi)了。所以現(xiàn)實(shí)中，點(diǎn)火時(shí)機(jī)都在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，當(dāng)氣體完全燃燒正好完成壓縮行程。那么從點(diǎn)火到活塞到達(dá)上止點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)過的角度就被稱為點(diǎn)火角。

在理解了點(diǎn)火角這個(gè)概念后，那么就應(yīng)該清楚為何推遲點(diǎn)火角會影響動力輸出了。工程師在最初標(biāo)定時(shí)，會在設(shè)定的汽油標(biāo)號下把點(diǎn)火角設(shè)定得比較激進(jìn)。也就是說，假如使用辛烷值更高的汽油，并不會讓點(diǎn)火角提前，所以使用高標(biāo)號汽油提升動力的說法是不成立的。

再有，發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速高負(fù)載的工況下，也就是用高檔位大油門加速的時(shí)候。此時(shí)發(fā)動機(jī)的工作環(huán)境特別惡劣，缸內(nèi)壓力和溫度都很高，爆震發(fā)生概率也會增加。所以，轉(zhuǎn)速低未必會對發(fā)動機(jī)就好，也未必是省油的。

溫度和爆震的關(guān)系

接下來說說爆震和溫度的關(guān)系，這與我們?nèi)粘Ｓ密嚊]有太大的關(guān)系，最多就是夏天進(jìn)氣溫度高會產(chǎn)生一些爆震，不過如之前所說ECU會自行調(diào)整，我們正常開就好了。管理溫度更多的是工程師在研發(fā)時(shí)所需要考慮的問題。

若想提升發(fā)動機(jī)動力，最關(guān)鍵的問題是增加進(jìn)氣量，因?yàn)楦嗟目諝庖馕吨軌蛉紵嗟娜加汀?/span>關(guān)于自然吸氣引擎，之前VTEC那期析技已經(jīng)詳細(xì)講過了。那么對于現(xiàn)在很流行的渦輪增壓引擎來說，增加渦輪壓力是比較流行的壓榨動力的方法，目的同樣式增加進(jìn)氣量。

不過，這樣也會增加氣缸內(nèi)的溫度，溫度太高勢必會引發(fā)爆震。為了解決這個(gè)問題，缸內(nèi)直噴算是一個(gè)方法。因?yàn)橐后w汽化過程中會吸收熱量，所以當(dāng)汽油直接噴入汽缸后，缸內(nèi)溫度也會隨之降低。

但是單純靠汽油降溫，需要噴更多的油，會導(dǎo)致油耗增高，而且汽油汽化熱（汽化是所需的熱量）很低，大約是330kj/kg。于是工程師就想到了用其它液體來為氣缸降溫，比如乙醇和水。記得二戰(zhàn)的是時(shí)候，德國沒有高辛烷值的航空汽油，為了降低爆震他們向油箱內(nèi)加入了一定比例的乙醇。而寶馬在M4 GTS這款車上運(yùn)用的了水噴射系統(tǒng)，也是同樣的原理為氣缸降溫。

工程師發(fā)現(xiàn)，向氣缸內(nèi)噴水，能夠看到混合氣被水稀釋后，比熱會略微下降。當(dāng)混合氣體的溫度下降20度后，抗爆震極限會提高，如此可以更激進(jìn)地推前點(diǎn)火角，降低冷卻損失，進(jìn)一步壓榨動力。寶馬M4 GTS在加入水噴射系統(tǒng)后，最大馬力提升了70匹，如果水用完了動力會下降。

以上這些極端的做法，只運(yùn)用在高性能發(fā)動機(jī)或者賽車上，普通的民用車對于動力沒有那么高的需求，所以可以用比較簡單的方法來管理氣缸內(nèi)的溫度。對于普通用戶來說，知道爆震的原理以及工程師的解決方法，可以理性的看待加油和刷ECU的問題了。