何谓爆震

当混合气 （空气与燃油充分的混合） 在进气行程进入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火星塞将高压混合气点然后，其燃烧所产生的压力则转换成引擎运转的动力。引擎燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但光是内燃机的燃烧研究，不知已造就了多少博、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，所以要真正了解引擎，是要花很多工夫的。


正是因为引擎的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而「爆震」就是一种不正常燃烧。简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。


右方高压缩比设定的情形较容易引起爆震，便需使用高辛烷值的燃料以避免爆震。

爆震的原因

在说到爆震原因前，我们先要了解两件事。第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以「波」的方式向四周扩散，所以由点火到油气完全燃烧需要依段短暂的时间。第二，油气虽然需要靠火星塞点燃，但是过于高温、高压的环境也会使油气自燃。


一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰波尚未完全扩散，远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰波与正规燃烧的火焰波撞击而产生极大压力，使得引擎产生不正常的敲击声。造成爆震最主要有以下几点原因：

一、点火角过于提前：

为了使活塞在压缩上死点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上死点前提前点火 （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。


二、引擎过度积碳：

引擎于燃烧室内过度积碳，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，使引擎爆震。


三、引擎温度过高：

引擎在太热的环境使得进气温度过高，或是引擎冷却水循环不良，都会造成引擎高温而爆震。


四、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引擎温度提升，当然容易爆震。


五、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。压缩比高的引擎，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。


怎么知道爆震及爆震的影响

爆震的英文是Knocking，及敲击的意思，所以爆震时引擎会产生敲击生。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，引擎会有「哩哩哩」的声音，此时引擎也会明显的没力。


现在许多车厂为了将引擎压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速域的点火角设定的比较提前，所以有些引擎在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对引擎不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为引擎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，轻则火星塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及引擎本体都会炸穿。


爆震感知器

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。所以爆震感知器作动原理，是当侦测到引擎爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待引擎不爆震时，再慢慢的将点火提前回复。爆震感知器是利用一加速度传感器来量测引擎的加速度变化，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则判定引擎爆震，随即延后点火提前角。目前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。


92、95或98

说到爆震，大家最关心的还是加什么汽油的问题。其实92、95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订为100，而正庚烷订为0。所谓辛烷值95的汽油，就是它的抗爆震度与95％异辛烷和5％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，引擎就越有力。当然，若是加了辛烷值太低的汽油而导致爆震，或是爆震发生时引擎退点火角，车子的确会比较没力。换句话说，只要引擎不爆震，提高油料的辛烷值并不会让引擎更有力或更省油，只会让你的荷包更缩水。