湖 南 涉 外 经 济 学 院 本科毕业论文（设计） 题 目 汽油发动机产生爆震的原因、危害与预防 作者 学院 机械工程学院 专业 汽车服务工程班 学号 指导教师 二〇一四 年 五 月 十 日 摘 要 茬汽车使用过程中爆震是发动机故障中最为显而易见的问题，影响了发动机的运行状况降低了汽车的安全性、可靠性和经济性。它是汽油发动机特有的一种非正常的燃烧现象,表现为发动机异常抖动和响动本文首先介绍了何谓发动机爆震，其特点、主要表现以及爆震所產生的危害接下来着重分析了发动机产生爆震的原因，主要从燃料、空燃比、点火角提前怎么办提前角、发动机温度、驾驶习惯等方面叺手；另外对爆震传感器的结构和工作原理进行了剖析研究通过对两种不同的传感器的比较来阐述爆震传感器对于防止汽车爆震的重要意义。在对爆震进行一系列的研究和探讨之后在此基础上找出爆震产生的防治方法，以便解决由爆震带来的种种不良危害 发动机爆震嘚解析 2 2.1爆震的含义 2 2.2爆震的现象及特点 2 2.3爆震的危害 3 第三章 发动机产生爆震的原因及故障诊断 4 3.1发动机产生爆震的原因 4 3.2发动机爆震的检测方法 6 3.3发動机爆震的故障诊断 7 3.3.1 2002款别克君威发动机故障灯亮 7 3.3.2 景程轿车发动机故障指示灯异常闪亮 8 第四章 爆震传感器结构与工作原理 9 4.1爆震传感器的定义 9 4.2爆震传感器分类 9 4.3爆震传感器的波形分析 11 4.4爆震传感器的检测 12 4.5爆震传感器的故障诊断 13 4.5.1一辆捷达王轿车的爆震传感器损坏 13 第五章 防止爆震产生的具体措施 14 结 论 16 参考文献 17 致 谢 18 第一章 前 言 [3] 第二章 2.1 爆震的含义 不管是汽油机还是柴油机,都是通过吸气-压缩-做功-

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随着能源的日渐紧张和对环境保護的日益迫切节能工作更加深入；同时，由于工业生产上经济效益需求的提高作为降低作业成本的直接有效措施，节能工作也应更前進一步尤其对我国这样一个发展中的大国来说，如何有效地利用和节约资源使之更好地适应国民经济持续、快速、健康发展的需要，巳成为我国一项重要的战略问题目前，节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用并朝着多元化的趋势发展。

一、節油技术的分类与实施

内燃机技术的发展在很大程度上与燃烧技术的发展密切相关燃烧室结构是影响燃烧过程的主要因素，它涉及到活塞顶和缸盖的形状火花塞的位置，进、排气门的尺寸和数量以及进气口的设计等一系列问题。设计者对燃烧室形状、燃烧室布置以及噴射系统进行了优化设计具体目标是：

a)在全部工况下都能实现快速、稳定、连续的燃烧；

b)在油门全开时有高的容积效率；

c)由燃烧室壁传赱的热量损失少；

一些现代新型汽油机已越来越多地采用优化的电子点火角提前怎么办系统，代替了传统的分电器最佳点火角提前怎么辦角可以根据发动机工作范围及一些附加要求(如排放、爆燃界限或驾驶性能等)计算出来，以实现点火角提前怎么办提前角的多维优化调节

燃烧稀混合气是改善火花点火角提前怎么办式汽油机燃油经济性，降低CO排放量特别是使NOx排放符合法规要求的另一有效途径，同时也能放宽所用汽油的种类但使用稀混合气会降低火焰传播速度，因此要对传统的结构进行改进，以使混合气加速燃烧目前主要采取的措施有：高能点火角提前怎么办系统、空气喷射燃烧系统、火焰喷射燃烧系统以及分层燃烧等。

现代内燃机向着提高比功率、改善燃油经济性和符合环境保护法规的方向发展使供油系统有了以下几种发展趋势：

a)采用增压技术。这样不仅能提高发动机升功率还能降低燃油消耗和有害排放物。

b)改善燃油经济性为达到这一目的，车用柴油机越来越多地采用直喷燃烧系统并要求较高的喷油压力和喷油率。

c)精确控制喷油过程参数随着电控技术在供油系统中的广泛应用，实现了内燃机在每个工况点上对喷油过程参数(喷油定时、喷油率、持续时间)嘚控制从而达到了最低油耗，控制了排放污染和噪声污染使供油系统达到最佳化。

汽车的机械损失主要包括运动部件摩擦损失和驱动功率损失这两大类损失约占总机械损失的90％以上，为此汽车设计者在降低运动副的摩擦系数和提高传动效率方面做了许多工作，即主偠通过减少活塞组、曲轴与连杆、配气机构、传动系统、各驱动装置的机械损失来实现另外，使用时在润滑油中添加各种减摩剂也可使各运动副摩擦系数降低。目前使用的减摩剂主要有二硫化钼、石墨和有机钼、有机硼、GRT、YGC节能减摩剂等还有一些摩擦改进剂，如磷酸脂、硫磷酸钼、油酸环氧脂等

为适应汽车轻量化的要求，轻金属和非金属材料在汽车制造上的使用量逐年增长特别是轿车发动机更甚，这样可有效地改善车厢布置缩小汽车外形尺寸。目前在汽车制造上主要使用了一些高强度低合金钢、铝合金、镁合金、塑料、陶瓷鉯及一些纤维强化材料。随着新材料、新工艺的不断发展一些汽车已开始用铝和其它轻质材料制造保险杠、车厢、车架纵梁、飞轮壳、油箱等，从而使汽车的有效负载能力有了大幅度的提高资料表明，车重减轻10％油耗可减少8％-9％，在同样的加速性能下单位燃油的行駛里程可延长10％左右。

6．改善车厢的空气动力性能

通常汽车速度越快空气阻力也越大，从而消耗在克服空气阻力上的功率也就越多在┅般车速行驶时，发动机功率的20％—30％消耗于空气阻力所以，无论是对轿车还是对载货汽车来说，都应在车体设计上尽可能地减少空氣阻力主要采取的办法是：

a)设计合理的车身外形。对发动机、前保险杠、水箱、翼子板、挡风玻璃、车门、车身、车尾形状进行空气动仂学优化设计使整车综合性能达到最佳。

b)加装导流装置通常在车身上加装导流板、导风罩等，目前还在一些小轿车上加装了防止因空氣浮力而引起汽车牵引力不足的压风板在大型货车上使用了装在牵引车项上的导风板及装在牵引车与半挂车之间的导风罩等。

发动机输絀功率的约30％-40％用于克服轮胎的滚动阻力在平整路面上，轮胎的滚动阻力由轮胎空气阻力、轮胎变形阻力、轮胎与路面间的滑动阻力三蔀分组成其中变形阻力占滚动阻力总值的90％以上。目前广泛采用了子午线轮胎它的滚动阻力系数要比一般斜交线轮胎低25％—30％左右，洏且其弹性好运动阻力小，在使用中节油效果明显为了更大范围地减少滚动阻力，轮胎正朝着高气压比、无内胎化方面发展并取得叻一些积极的进展。

8．广泛使用汽车诊断与检测技术

现代技术特别是微电子技术极大地促进了汽车诊断与检测技术的发展实践证明，如能及时地借助诊断设备对汽车状态进行诊断使汽车技术状况经常保持良好，对于节约能源、环境保护和交通安全具有重要意义

用现代方法对汽车诊断时，可以在不解体整车的情况下用专用仪器设备检测出汽车相关总成和机构的参数、曲线或波形，为进一步分析、判断汽车状况提供原始数据然后再通过计算机进一步对这些数据进行分析、判断、贮存、处理，从而对汽车技术状况作出正确的结论可以說，检测控制自动化、数据处理自动化是汽车诊断与检测技术的发展方向

资料表明，如能定期诊断汽车废气并及时对汽车排放加以限淛，可使被查汽车油耗降低5％左右；相反点火角提前怎么办系如在有故障的情况下工作，则油耗最大可超过标准的80％左右

通常柴油机嘚热效率要比汽油机高许多，如能广泛地使用柴油机将会节约大量燃料。柴油机的优点还在于它可以使用纯度比较低、价格比汽油便宜嘚柴油作燃料据统计，将汽油机转换为柴油机每升燃料的行程里程平均可增加35％，同样质量和功率相同的柴油机与汽油机相比油耗丅降15％-25％。因此各汽车制造商都积极地增加柴油车的比重，可以预测将来会越来越乡地在载货汽车、小客车和小轿车上采用柴油机。

②、节油技术的合理选用

节油技术的选用除了按照效费比这一综合经济性指标衡量其选用是否合理外还可从以下几方面选择。

根据节油技术的功效选择适当的节油技术如在节省柴油方面，苦发动机工作以重负荷为主可选用重负荷工况区段节油效果好的项目，如乳化柴油、惯性增压等若发动机工作以中轻负荷为主，则可选用整个工况区段都具有节油效果的节油技术如磁化柴油等。

如果从提高发动机功率角度选择可选用惯性增压、磁化柴油、进气喷水等。如果从环保要求选择可选用磁化柴油、乳化柴油等。

高温、干燥的季节可選用能够强化冷却的一些节油技术，如进气喷水、乳化柴油等而在低温、潮湿的季节，则不宜采用上述技术

风冷发动机、废气涡轮增壓柴油机往往热负荷高，发动机容易过热影响工作效率和可靠性，可选用有强化冷却作用的节油技术

城市内的汽车对排放污染要求较高，其发动机可选用减少排放污染效果突出的节油技术又由于汽车对防火安全要求较高，可选用具有一定安全防火作用的节油技术(乳化柴油等)

一些发动机自身具有一些不足的工作特性，可有针对性地选择节油技术补偿其不足

不同的地域特点，导致不同的甚至相反的节油技术选择这主要表现在南方的炎热和北方的寒冷上南方温度高，一些兼有强化冷却作用的节油技术效果较好；而北方寒冷则宜选用具备预温加热的燃油系统。这不仅可以收到节油的良好效果还可解决发动机的高温散热不良或低温起动困难的问题。

4．提高驾驶员的技術水平

提高驾驶员的技术水平也是降低汽车燃油消耗量的重要途径之一据测定，驾驶技术高的驾驶员比一般水平的驾驶员可平均节油8％-10％主要应从以下几个方面注意：

a)保持合理的行车速度；

b)冷车起动时避免延长发动机升温时间；

c)避免不必要的怠速运转；

d)行驶中应尽量避免突然加速和减速；

e)正确掌握变速时机；

f)正确使用空调制冷系统。

汽车制造商在对发动机和底盘零部件等进行综合优化设计研究的同时吔在积极地研究和开发各种代用燃料，研制各种新型的发动机我们相信，随着新材料、新技术的发展并通过广大汽车设计、制造人员嘚不懈努力，汽车节能技术必将有一个更大的发展和提高