爆震，是燃?xì)忸A(yù)混合燃燒型發(fā)動(dòng)機(jī)*的工作狀態(tài)，也是限制汽油機(jī)提高其各項(xiàng)性能的難點(diǎn)之一，主要表現(xiàn)在燃?xì)忸A(yù)混合燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比不能過(guò)大，導(dǎo)致壓縮效率降低。開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)爆震試驗(yàn)，對(duì)其在各運(yùn)行工況下的缸內(nèi)壓力、振動(dòng)等信號(hào)進(jìn)行研究，確定爆震發(fā)生的時(shí)刻及強(qiáng)度，異或未發(fā)生爆震工況的爆震安全裕度，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

爆震試驗(yàn)

爆震的發(fā)生與發(fā)動(dòng)機(jī)的不合理設(shè)計(jì)參數(shù)以及運(yùn)行工況密切相關(guān)。主要表現(xiàn)在燃燒室、火花塞、進(jìn)氣道等設(shè)計(jì)布置上。緊湊的燃燒室以及雙火花塞等可以減小火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，避免過(guò)熱爆震；合理的進(jìn)氣道可以增強(qiáng)氣流湍動(dòng)能從而加強(qiáng)火焰傳播速度；同時(shí)低速的運(yùn)行工況也會(huì)使得進(jìn)氣湍動(dòng)能減小而降低火焰?zhèn)鞑ニ俣龋筘?fù)荷的運(yùn)行工況會(huì)使得汽缸溫度過(guò)高而使燃?xì)庾匀迹旌蠚膺^(guò)稀也會(huì)使得燃?xì)?/span>溫度升高而產(chǎn)生爆震現(xiàn)象等。

增壓直噴汽油機(jī)的壓縮比一般小于10，而在實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，通過(guò)傳統(tǒng)的推遲點(diǎn)火角、加濃混合氣、EGR等措施抗爆震似乎已經(jīng)達(dá)到了極限。且增壓汽油機(jī)除了常規(guī)爆震外，在低速高負(fù)荷區(qū)域還容易出現(xiàn)超級(jí)爆震（pre-ignition）現(xiàn)象，采用常規(guī)抗爆震措施很難抑制 [2]  。

爆震試驗(yàn)

近年來(lái)研究表明：缸內(nèi)直噴汽油機(jī)（GDI）通過(guò)增壓配合VVT控制掃氣具有減小爆震的潛力。常規(guī)汽油機(jī)在高負(fù)荷下主要通過(guò)推遲點(diǎn)火角并加濃混合氣減小爆震，這會(huì)顯著惡化燃油經(jīng)濟(jì)性，并且產(chǎn)生較高的HC和CO排放。在當(dāng)量比的條件下增壓GDI發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明：掃氣可以降低缸內(nèi)溫度，減小燃燒室熱負(fù)荷，降低渦輪前端溫度。且掃氣將缸內(nèi)殘余廢氣壓入排氣岐管，可改善渦輪增壓器的工作效率，使得進(jìn)氣量增加，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩。但當(dāng)量比條件下、壓縮比較高時(shí)，難以采用大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度實(shí)現(xiàn)較好的掃氣效果，而且這時(shí)排氣溫度過(guò)高，容易使催化劑超溫。而在稀燃的條件下，缸內(nèi)燃燒溫度低，氮氧化物排放有所降低，而混合氣的自燃溫度高，發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震傾向小。再通過(guò)匹配較高增壓保證功率密度，可以達(dá)到較高的負(fù)荷。同時(shí)，采用高的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣流量，對(duì)掃氣更有利。