爆缸

爆缸

引擎報廢
由于溫度過高,活塞膨脹而卡在了氣缸中,造成引擎報廢。嚴重時由于壓力過大而活塞又無法活動,則會噴出濃濃火焰。[1]另外還有“魚缸爆缸”一說,一般是指魚缸破裂和魚類繁殖過快使魚缸爆滿。
    中文名:爆缸 外文名: 适用領域: 所屬學科: 分類:機械 誘因:高溫

定義

汽油發動機,當混合氣(空氣與燃油充分的混合)在進氣行程進入燃燒室後,活塞在壓縮行程時便将其壓縮,火花塞将高壓混合氣點燃後,其燃燒所産生的壓力則轉換成發動機運轉的動力。發動機燃燒雖可以用三言兩語簡單的形容,但光是内燃機的燃燒研究,不知已收獲了多少博、碩士論文,甚至許多學者、工程師窮其一生都在研究燃燒的學問,所以要真正了解發動機,是要花很多工夫的。

正是因為發動機的燃燒十分複雜,所以需要有相當精确的設計與控制,稍有一點控制失誤或是失常,便會造成不正常燃燒,而“爆震”就是一種不正常燃燒。簡單的說,爆震是不正常燃燒所導緻的燃燒室内壓力失常。

造成的原因

首先是引擎的散熱效果不良,使的引擎的工作溫度超過原先設計所能夠承受的溫度,再來是引擎機油的品質或是循環不良所造成潤滑不足,還有就是引擎的進排氣系統以及點火正時的調整不準确,最後應該就是引擎的工作負荷過高都會造成所謂爆缸或是縮缸的現象發生,而對于科技含量如此高的賽車來說,前面幾種狀況會發生的可能性比較低,而主要問題應該是在于引擎的負荷過度所造成。

對于賽車引擎來說,為了能有高性能的動力輸出表現,因此他的引擎轉速動不動就是拉到一萬八千轉以上,然後在進彎與出彎的換文件和引擎煞車的使用下,可以說是随時都是處于低轉速和高轉速的不同狀态之下,相對的引擎轉速在這種不斷的高低之間工作,對于引擎的耐用性就是一項很大的考驗了,除此之外引擎内部的零配件因為使用需求不同,都是由不同的金屬材料所精密加工制作完成,由于不同金屬的材質不同所以他的熱脹冷縮也不同,所以在比賽前才有所謂的暖胎圈,除了要讓輪胎達到工作溫度增加抓地力之外,另外也就是讓引擎的各部機件能夠進入正常的工作溫度,當引擎的工作溫度達到當初所設定的标準之後,這顆引擎就能夠在比賽期間有最完美的動力輸出表現,但這也往往是引擎工程師們不斷要追求與突破的目标之一。

而爆缸的現象就是上面所說的散熱與潤滑系統,以及金屬材料的熱脹冷縮還有超度使用的其中一項發生問題,當然也有可能是好幾項因素同時都發生在一起,如今一級方程式賽車一顆引擎有八個汽缸在同時工作着,會發生爆缸或是縮缸現象可能隻是某一個汽缸而已,主要就是因為汽缸活塞上的活塞環與汽缸壁的嚴重磨損或是斷裂所造成,使的原本緊密的汽缸因為引擎室底部的潤滑機油進入汽缸室燃燒之後,無法完全燃燒掉的廢氣經過排氣系統排出車外,就是我們在電視上所看見賽車後方冒出大量白色濃煙的狀況,而依照濃煙的大小就能大緻判斷出爆缸的嚴重性了,如果這種現象更嚴重的話很可能就造成機油外瀉到跑道路面上,直接會造成其它賽車的高度危險性。

其實車隊的電子監控系統是能夠全程監控引擎的各種工作狀态,如果發現引擎轉速不斷的超過極限,或是溫度上升還是有機油壓力不足的時候,就會利用無線電通知車手,将引擎轉速降低或是将賽車速度放慢一點,希望透過不要過度壓榨引擎的動力輸出來減低爆缸的意外發生,這也是我們有時候看某位車手一度能追上領先車手,但幾圈之後速度就會放慢下來無法追趕的原因之一,而車隊技術人員最擔心的是賽車引擎在比賽期間的一切監控都是正常狀态,而發生問題卻是在一瞬間不可預期的狀态下出現,畢竟引擎内部是由一堆零配件所組合而成,誰也不能保證每一顆零件都是完美無缺的,另外還有賽車引擎的組裝是由技術人員來完成,所以技術人員本身也是其中一個原因,再來就是車手本身的駕駛技巧和比賽實際的狀态,這些都是計算機系統不能事前控制的可變因素。

導緻的後果

而爆缸的現象就是上面所說的散熱與潤滑系統,以及金屬材料的熱脹冷縮還有超度使用的其中一項發生問題,當然也有可能是好幾項因素同時都發生在一起,要知道一級方程式賽車一顆引擎有十個汽缸在同時工作着,會發生爆缸或是縮缸現象可能隻是某一個汽缸而已,主要就是因為汽缸活塞上的活塞環與汽缸壁的嚴重磨損或是斷

裂所造成,使的原本緊密的汽缸因為引擎室底部的潤滑機油進入汽缸室燃燒之後,無法完全燃燒掉的廢氣經過排氣系統排出車外,就是我們在電視上所看見塞車後方冒出大量白色濃煙的狀況,而依照濃煙的大小就能大緻判斷出爆缸的嚴重性了,如果這種現象更嚴重的話很可能就造成機油外瀉到跑道路面上,直接會造成其它賽車的的高度危險性。

監控

其實車隊的電子監控系統是能夠全程監控引擎的各種工作狀态,如果發現引擎轉速不斷的超過極限,或是溫度上升還是有機油壓力不足的時候,就會利用無線電通知車手,将引擎轉速降低或是将賽車速度放慢一點,希望透過不要過度壓榨引擎的動力輸出來減低爆缸的意外發生,這也是我們有時候看某位車手一度能追上領先車手,但幾圈之後速度就會放慢下來無法追趕的原因之一,而車隊技術人員最擔心的是賽車引擎在比賽期間的一切監控都是正常狀态,而發生問題卻是在一瞬間不可預期的狀态下出現,畢竟引擎内部是由一堆零配件所組合而成,誰也不能保證每一顆零件都是完美無缺的,另外還有賽車引擎的組裝是由技術人員來完成,所以技術人員本身也是其中一個原因,再來就是車手本身的駕駛技巧和比賽實際的狀态,這些都是計算機系統不能事前控制的可變因素。

感知器

最快速且有效的抑制爆震的方法,就是延後點火提前角,降低燃燒壓力。所以爆震感知器作動原理,是當偵測到發動機爆震時,則将點火提前角延後到不會爆震的點火時機,待發動機不爆震時,再慢慢的将點火提前回複。爆震感知器是利用加速度傳感器來量測發動機的加速度變化,也就是震動。工程師在調校爆震感知器時會把爆震的震動模式寫入ECU中,一旦爆震感知器偵測出該震動模式,ECU則判定發動機爆震,随即延後點火提前角。較先進的爆震感知器甚至能判定是哪一個汽缸爆震,而針對該汽缸個别延後點火提前角。

說到爆缸,大家最關心的還是加什麼汽油的問題。其實93、97或98是汽油的抗爆震性,也就是其“辛烷值”。什麼是“辛烷值”呢?在研究燃料與爆震的關系時,研究人員發現“異辛烷”最能抵抗爆震,而“正庚烷”相當容易爆震,所以就将異辛烷的抗爆震度定為100,而正庚烷定為0。所謂辛烷值97的汽油,就是它的抗爆震度與97%異辛烷和3%正庚烷混合物的抗爆震度相同。

所以這純粹是抗爆震性的問題,并不是加了辛烷值越高的汽油,發動機就越有力。當然,若是加了辛烷值太低的汽油而導緻爆震,或是爆震發生時發動機退點火角,車子的确會比較沒力。換句話說,隻要發動機不發生爆震,提高油料的辛烷值并不會讓發動機更有力或更省油,隻會讓你的錢包更縮水。

其他爆缸

“抱缸”與“爆缸”被誤讀很多年

而真正意義上的爆缸其實應該寫做“抱缸”,簡單的說就是汽車發動機中的活塞與汽缸筒抱在一起。故障的原因是活塞因為缺少機油的冷卻,活塞溫度過高發生膨脹,抱死在汽缸中不能活動(例如上圖中的活塞與汽缸粘合在一塊就是抱缸)。這種情況不會産生煙霧,如果在賽場上有賽車突然停了下來,在沒有冒煙的情況下有可能是變速箱的問題,例如上一站印度力量車手費斯切拉的退賽就是變速箱惹的禍。抱缸後的發動機基本上就報廢了,即使能修複,修複後的發動機工況也很難恢複到原有的工況水平。發生抱缸的主要原因有,汽車超載、激烈超速、潤滑油匮乏、冷卻系統失效等。開車的朋友如果想親自驗證一下抱缸的原理也很簡單,把發動機中的機油全放掉,然後再開上個幾十公裡,發動機肯定抱缸。

魚缸爆缸一

指魚缸破裂,由于魚缸質量過差,導緻魚缸破裂。

魚缸爆缸二

但是此處爆缸和上面不同,這裡的爆缸是魚缸裡面養的水生物由于環境适宜導緻生長繁殖過快,在魚缸内爆滿。

爆缸:由于溫度過高,活塞膨脹而卡在了氣缸中,造成引擎報廢。嚴重時由于壓力過大而活塞又無法活動,則會噴出濃濃火焰。

拉缸:由于活塞質量不過關,或運轉時溫度過高,造成活塞發生形變與汽缸壁摩擦,使汽缸壁産生劃痕,造成封閉不嚴,動力損失。嚴重時會噴出青藍色的煙。

爆缸和縮缸這應該是同一件事情但是說法不一樣,隻不過爆缸這兩個字聽起來好象比較嚴重的樣子,引擎會發生這種狀況其實不一定是在賽車上面才會發生,在一般我們使用的市售車款如果引擎保養不好的話也會有這種慘劇會發生的,而這種現象在賽車運動當中高度壓榨引擎的狀态之下,就可以說是司空見慣經常會發生的事情啦,而會發生這樣的意外狀況通常是在幾種現象之下才會産生。

縮缸:和空燃比有關,其實我們平常講的發動機、引擎也好都是一具内燃機,最基本的就是将燃料跟空氣混合在一起再壓縮、點火、爆發然後排氣,它有一定的比例,就是空氣燃料混合比,簡稱空燃比。引擎的空燃比會影響到引擎運作的溫度。通常我們在英文說是running rich,就是燃油比例較重,這時引擎溫度較低。相對地,running lean也就是空氣比例較大的時候,雖然馬力會較大,但是引擎溫度會過高,所以要縮缸的機會也就多。這個時候,車手可以用方向盤上的鈕調控一下(化油器式的,電噴和直噴都沒有),最重要的是油氣比例不能太高或太低,隻是微調而已,你不能差太多了。

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