发动机爆震

3.1 点火角过于提前

为了使活塞在压缩行程结束后，一进入做功冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火(因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。

3.2 发动机燃烧室过度积碳

发动机燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在积碳表面产生高温热点或者火星，使发动机爆震。

3.3 发动机温度过高

发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆震。

3.4 空燃比不正确

过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提高会造成发动机温度提升，空燃比不正确当然容易爆震。

3.5 燃油辛烷值过低

辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。

3.6 燃油清洁度不够

燃油中所含有的一些物理杂质和化学杂质、包括一些芳香类物质，也会在发动机压缩过程中引起自燃、从而形成爆震现象。

在某种条件下(如压缩比过高)，汽油机的燃烧会变得不正常，在测录的p-t图上会出现如下图所示情况，压力曲线出现高频，大幅度波动，上止点附近的的dp/dt值急剧波动达(dp/dt)max=0.2Mpa/us之高，此时火焰传播速度和火焰前锋形状发生急剧的改变。这种现象称为爆燃 爆震是爆燃的外部反应。

正常燃烧和爆震燃烧对比如右图所示

内燃发动机是一个极为复杂的 燃烧系统，由许多相互关联相互影响的部件所组成。其燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但仅仅是内燃发动机的燃烧研究，不知已造就了多少博士、 硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃烧的学问，所以要真正了解发动机，需要花很多工夫。

正是因为发动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或者外部因素的异常变化，便会造成不正常燃烧，而「爆震」就是一种不正常燃烧。

一般来说，发动机燃烧有以下情况:第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以「波」的方式向四周逐渐有序扩散，所以由点火到混合气体完全燃烧需要一个短暂的时间;第二，混合气体虽然需要靠火花塞点燃，但是在高温高压环境下，混合气体中的"正庚烷"成分会自燃，进而引起燃烧室内的无序燃烧;第三，燃烧室内部的积炭也会在高温之下产生火星，从而在未到点火的时刻便点燃混合气体。

以上三点，第一种叫有序点火燃烧，是发动机有效做功所需要的，而后面两种则是有害的，通常会在发动机正常的火焰波尚未扩散至恰当的位置时便产生自燃，自燃形成的火焰波与正规燃烧的火焰波撞击而产生极大压力，使得发动机产生不正常的敲击声，形成爆震。

爆震传感器

最立即且有效抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震传感器工作原理，是当侦测到发动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆震时，再慢慢的将点火提前角回复。爆震传感器是利用一加速度传感器来测量发动机的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震传感器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震传感器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆震，随即延后点火提前角。较先进的爆震传感器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。

国四排放标准的影响

这是一个奇怪的命题，但却实实在在地广泛存在于目前国内生产和销售的许多新车身上。

根据中国对世界环境组织的承诺，我国从2011年开始出厂的新车必须达到国四排放标准(欧四标准)。而在市场销售的新车，则从2011年7月1日起，必须达到这个标准才能落户上牌。国四标准有两个关键的指标对汽车生产厂家提出了新的要求:其一，汽车尾气的排放质量提高了一个级别;其二，对汽车燃油消耗量提出了严格的限制要求(俗称碳排放)，也就是要求新车必须控制燃油消耗量，这也是新车身上出现那个燃油消耗量"黄标"的主要原因。

为了达到碳排放的要求，汽车厂家不得不千方百计提高汽车发动机的升功率、也就是在同等排量下发动机输出更大的动力，以便于在原来同等大小重量的汽车上装一个更小排量的发动机。市面上普遍能够看到的是大量原来装备1.6升排量发动机的轿车都纷纷装备1.5升排量或1.4升排量的发动机就是一个典型的现象。

然而，排量"缩水"并不意味着动力上升，为了排量"缩水"又能够动力上升，汽车生产厂家普遍采用了这样两种技术手段:其一，采用涡轮增压技术;其二，提高自然吸气发动机的压缩比。这两个手段的目的都是为了提高升功率，以达到满足碳排放要求、允许其继续生产汽车的愿望。

这两个方法带来了同样的问题:发动机实际压缩比提高了，需要更高标准的汽油。在燃油标准尚未提高之前就需要给这些汽车使用更高标号的汽油。例如，原来10.0:1 压缩比的发动机和涡轮增压发动机一般都装备在高级轿车上，都要求使用97号汽油。情况发生变化了，10.5:1压缩比的汽车却普遍出现在1.5升排量的发动机上，某些更小排量(如1.4升排量)的发动机压缩比居然达到了10.8:1甚至11.0:1，按理说，这样高的压缩比必然需要97号汽油才可以满足不产生爆震的要求，很多自然状态下压缩比10.0:1左右的发动机也使用了涡轮增压，这样的车97号油也满足不了要求，需要使用98号甚至更高标号的汽油才可以达到汽车的设计要求。

这却给汽车生产厂家带来了销售方面的难题:设想一下，对于一个1.5升排量的小型轿车，如果要求用97号油，对用户心理的影响是不言而逾的。大多数情况下，买主恐怕就很难下决定买这样的车、而会转而选择购买更加经济的车型。

为了解决这个难题，厂家通常在燃油标号方面采用了低标号的做法，比如实际上，大多数厂家对于10.5压缩比的车都推荐使用93号汽油。故而出现大量的车主反应新车就没劲、油耗高、噪音大，甚至一些非常漂亮的车型，一些消费者居然认为噪音大、没劲、费油是正常的。

到这里，大家应该都明白了，这些车其实主要是因为选用了低标号的汽油而引起发动机爆震和其它相关的现象。

知道了引起爆震的原因就能够找到解决爆震的方法。

汽油标号

说到爆震，大家最关心的还是加什么汽油的问题。汽油辛烷值是汽油抗爆震性的主要指标，其实汽油标号90、93或97就是指汽油的「辛烷值」(并非一些4S店"专业人员"或者加油站所说的"清洁度")，可以代表汽油的抗爆震性。什么是「辛烷值」呢?在研究燃料与爆震的关系时，研究人员发现「异辛烷」最能抵抗爆震，而「正庚烷」相当容易爆震，所以就将异辛烷的抗爆震度订为100，而正庚烷订为0。所谓辛烷值97的汽油，就是它的抗爆震度与97%异辛烷(或相当于异辛烷的成分)和3%正庚烷(或相当于正庚烷的成分)混合物的抗爆震度相同。所以这纯粹是抗爆震性的问题，并不是加了辛烷值越高的汽油，发动机就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时发动机延后点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要发动机不爆震，提高油料的辛烷值并不会让发动机更有力或更省油，还会使你的腰包缩水，甚至还会给汽车带来伤害。

事实上，高标号的油，抗压性好，不易产生爆震，但燃烧速度相对较慢，这会影响到发动机的动力性和发动机机体的温度，燃烧速度慢会使发动机动力下降而温度升高，这对发动机是不好的情况。

低标号的油，燃烧速度较快，但抗压能力又不够，容易形成爆震。

因此，在有效消除爆震的前提下，用低标号的油，会比用高标号的油动力更好，更省油，对发动机的温度、润滑等都有好处。

因此，正确的做法是:什么样的油能使你的车动力最好，又最省油，就是你的车最适合的油。如果用对了油，不仅动力上升，又省油，发动机声音平顺平和，发动机温度适中，润滑良好。

新车时，按照工厂的要求用油，是没问题的。但随着使用时间的延长，发动机内部一天天的积碳在增加，压缩比一天天在加大，发生爆震的可能性也在一天天地加大，这时你就会发现车的动力不如新车时了，也比新车更耗油了，不少朋友改用高标号的燃油，就会发现噪音和油耗都会得到改善。但改用高标号的油并不是一个治本的作法。真正治本的作法是，改善燃烧，使新燃烧的油不积碳，并逐步减少和消除原有的积碳，最终使发动机达到一个最佳燃烧的状态。

8.1 等待满足"国四"汽车的汽油

这个也是汽车生产厂家的愿意，但估计技术改选难度较大，需要一定的时间才能够实现。

8.2 自制"专供"高清洁度动力燃油

幸运的是，在世界范围内已经有一些先进的产品可以方便地提高燃油的清洁度和动力等级，比较容易买到的是来自美国的马孚、多路片、菲洛克等等。区别于传统的燃油添加剂，这类产品归类于动力燃油催化剂。

高清洁度93号动力燃油:用市售的93号汽油，自己动手添加高品质的动力燃油催化剂，提高燃油的清洁等级，改变燃油的燃烧特性，提高93号汽油的抗爆震性能，产生超过97号汽油的燃烧能量，扩大汽车的经济油耗区域。这个方法可以从根本上解决很多高压缩比汽车、涡轮增压汽车的发动机积炭、爆震、噪音大、排放恶化、油门太重、怠速抖动以及油耗高的问题，可以防止劣质汽油对发动机的损伤，以及延长三元催化装置和氧传感器的使用寿命。

同样的方法可以自制高清洁度90号动力燃油以及97号动力燃油。

以下是各种标号的高清洁度动力燃油适合的发动机压缩比:

90号高清洁度动力燃油:适用于压缩比10.0及以下的发动机，实际效果比用93号普通燃油或93号动力燃油效果更好。

93号高清洁度动力燃油:适用于压缩比10.1至11.4之间的发动机及自然吸气在10.0以内的涡轮增压发动机，实际效果比使用93号普通燃油、97号普通燃油及97号动力燃油效果更好。

97号高清洁度动力燃油:适用于其它更高压缩比的发动机。

8.3 选择适合发动机压缩比的普通汽油

发动机压缩比是汽车应该选用什么汽油标号的最重要的参数，一般情况下，对应不同的发动机压缩比， 适合的汽油标号如下:

发动机压缩比低于8.5:1:选用90号汽油

发动机压缩比8.6:1~10.0:1:选用93号汽油

发动机压缩比10.1:1~11.5:1:选用97号汽油

发动机压缩比高于11.5:1，选用98号汽油

按以上推荐选用适合自己的汽油标号，可以有效防止发动机爆震，提高燃油经济性，并保障发动机达到设计的使用寿命。

8.4 定期到4S店保养，清洗油路和喷油嘴

定期到4S店保养，清洗油路和喷油嘴、清洗发动机积炭、更换发动机润滑油也是保持发动机良好状态的一种方法，对于大量选用93号汽油的"国四"汽车，建议每5000公里到4S店保养一次发动机，以避免发动机爆震和汽车油耗过高的问题。

8.5 适当选用高品质的燃油添加剂

市面上有一些高品质的燃油添加剂也可以在一定的程度上解决发动机爆震问题，但如何选择却是颇费脑筋的问题。这里有一个奇怪的悖论:4S店或者加油站所推荐的往往并不是值得信任的产品。真是让消费者有些为难。

以上五种方法并不需要车主都用，一般情况下，只需要采用以上四种方法中的一种就可以达到预防发动机爆震、避免发动机无力和油耗过高的问题。

无论是汽油机还是柴油机，工作原理都是吸入混合燃气(柴油机吸入的是空气)--压缩--燃烧做功--排气这四个冲程的作用，实现发动机周而复始的运转。当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置、种种控制之外的因素却导致燃气混合物自行点火燃烧、此时，燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反、引起发动机震动，这种现象称为爆震。爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有感爆震通常会引起发动机抖动、甚至车身也明显地发生抖动，无感爆震主要的表现是发动机噪音加大。

爆震对于发动机来说是非常有害的现象，主要的害处是:发动机动力下降、油耗增加、噪音加大、汽车舒适性变差、排放恶化(车内车外都能闻到严重的怪味、有时一辆车的污染可以相当于200多辆车正常状态时所产生的污染、严重影响驾驶员本人和乘客的身体健康)，最为严重的时候会引起敲缸、发动机熄火以及发动机机械部件破坏，给车主带来巨大的经济损失。

爆震的英文是Knocking，及敲击的意思，所以爆震时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，发动机会有「咣咣咣」的声音，此时发动机也会明显的没力。

现在许多车厂为了将发动机压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速范围的点火角设定的比较提前，所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对发动机不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为发动机出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良等，这种爆震通常很严重，如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震，不出一分钟，轻则火花塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及发动机本体都会炸穿。

最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到发动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用加速度传感器来量测发动机的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震感知器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震感知器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆震，随即延后点火提前角。较先进的爆震感知器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。

说到爆缸，大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实93、97或98是汽油的抗爆震性，也就是其"辛烷值"。什么是"辛烷值"呢?在研究燃料与爆震的关系时，研究人员发现"异辛烷"最能抵抗爆震，而"正庚烷"相当容易爆震，所以就将异辛烷的抗爆震度定为100，而正庚烷定为0。所谓辛烷值97的汽油，就是它的抗爆震度与97%异辛烷和3%正庚烷混合物的抗爆震度相同。

所以这纯粹是抗爆震性的问题，并不是加了辛烷值越高的汽油，发动机就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时发动机退点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要发动机不发生爆震，提高油料的辛烷值并不会让发动机更有力或更省油，只会让你的钱包更缩水。