發(fā)動機原理課件5

第5章汽油機混合氣的

形成和燃燒學習目標本章屬于發(fā)動機原理的基本內容，包括汽油機混合氣的形成、汽油噴射及控制、汽油機燃燒過程、汽油機的燃燒室等四節(jié)。通過本章學習，要求掌握電控汽油噴射式混合氣形成方式的基本原理和主要結構組成，并能對比分析化油器式和電控汽油噴射兩者的優(yōu)缺點；掌握汽油機的燃燒過程及影響因素；了解汽油機的不正常燃燒現象；能夠對幾種常用的燃燒室的特征及性能進行對比。汽油機混合氣的形成汽油機的均質可燃混合氣的形成方法主要有3種：（1）化油器式：利用化油器在氣缸外部形成大致均勻的可燃混合氣，依靠控制節(jié)氣門開度的變化來調節(jié)混合氣數量。（2）缸外汽油噴射式（電控汽油噴射式）在一定壓力下利用噴油器直接向進氣管或進氣道內噴射汽油，與吸入的空氣相混合形成可燃混合氣。（3）缸內直噴式汽油機，其在節(jié)能方面具有很大優(yōu)勢。汽油機的燃料供給方式與所形成可燃混合氣的關系燃料供給方式位置形成的可燃混合氣功率調節(jié)方式化油器式向進氣管供油均質可燃混合氣α<1.15量調缸外汽油噴射式向進氣管或各缸進氣道噴油均質可燃混合氣α<1.15量調缸內汽油噴射式直接向各缸內噴油中、低轉速和負荷工況形成濃度分層的混合氣，平均α可達3.0～3.4高轉速和負荷工況形成均質混合氣平均α≈1.0質調過量空氣系數α對動力性、燃料經濟性和排放的影響穩(wěn)定工況和熱機怠速工況對混合氣的控制要求燃料供給方式穩(wěn)定運行工況熱機怠速工況部分負荷工況節(jié)氣門接近全開及全開工況過量空氣系數怠速轉速／r／min化油器供油大體接近于最經濟混合氣隨負荷加大而逐漸加濃到節(jié)氣門全開時的最大功率混合氣α在0.8左右，以最小節(jié)氣門開度下指示功率最大為準600～800電控汽油噴射無三元催化轉化器開環(huán)控制按最經濟混合氣濃度供油開環(huán)控制隨負荷加大而逐漸加濃到節(jié)氣門全開時的最大功率混合氣開環(huán)控制α略小于1閉環(huán)控制，并至少有高、低兩個控制目標值：低怠速800～900高怠速l000～1100電控汽油噴射帶三元催化轉化器閉環(huán)控制過量空氣系數在1附近閉環(huán)控制α≈1過渡工況對混合氣的控制要求汽車實際使用工況中冷機起動、暖機、加速和減速都是變工況過程。當發(fā)動機工況穩(wěn)定時，進氣管內氣流速度、氣體壓力與溫度、管壁溫度等均穩(wěn)定，油膜沿進氣管全長的分布情況、蒸發(fā)速率等也都穩(wěn)定不變，這時在同一單位時間內被吸進氣缸的燃油總量必定同化油器或中央噴油器的供油量保持平衡。但在工況變動時，這兩種燃油量是不一致的。過渡工況對混合氣的控制要求冷機起動：燃油和空氣溫度很低，汽油霧化性差，大部分燃料以油膜狀態(tài)流進氣缸，而在冷氣缸中能氣化的只是燃油中的輕餾分，大部分燃油會沿缸壁流失和隨排氣排出，氣缸內混合氣過稀，起動困難。要使冷機起動時缸中實際形成的混合氣濃度落到點火界限之內，就必須設置起動系統(tǒng)，供給極濃的混合氣。暖機：起動后隨著發(fā)動機溫度升高，燃油蒸發(fā)量加大，因此在暖機時要求比起動瞬間有稍稀的混合氣，要求在暖機過程中逐漸減少供油量。過渡工況對混合氣的控制要求加速：節(jié)氣門急速打開時，由于燃油慣性大于空氣，在打開節(jié)氣門之后的一個短時間里發(fā)動機吸進的燃油量增加滯后，缸內混合氣瞬時變稀，甚至過稀，要過一段時間才能達到新的平衡狀態(tài)。這使曲軸轉速提高緩慢或降低，這會影響汽車加速性，嚴重時甚至可能發(fā)生熄火或化油器回火。因此在汽車加速時，額外多供給一些燃油使缸內混合氣不至于過稀，滿足加速的需要。過渡工況對混合氣的控制要求急減速：節(jié)氣門突然關閉，此時由于慣性作用，發(fā)動機仍保持很高的轉速，因此進氣管真空度急增，進氣量減少，進氣管內氣壓急降而管壁溫度降低緩慢，油膜蒸發(fā)更快，供油量增加，缸內混合氣變濃，車輛也不能平順減速。因此，在急減速時宜利用阻尼器使節(jié)氣門緩慢關閉（用化油器時）或者使怠速旁通空氣道的通路面積緩慢減?。娍貒娪蜁r），以延緩進氣量的減少而防止缸內混合氣過濃?；推鞴┯头绞降娜秉c（1）燃油霧化程度受空氣密度的影響；（2）過量空氣系數受空氣密度的影響；（3）多缸機混合氣分配不均勻；（4）負荷變動造成附加的燃油耗和排放惡化；（5）充氣效率較低；（6）化油器結冰；（7）浮子式化油器的工作受發(fā)動機姿勢的影響；（8）發(fā)動機制動影響排放和油耗。汽油噴射的發(fā)展史（1）二戰(zhàn)以前由于航空發(fā)動機化油器結冰和起火的事故頻頻發(fā)生，1906年開始試驗將汽油噴射用于二沖程和四沖程航空發(fā)動機。這一時期汽油噴射以航空為主，采用機械控制；美國采用進氣口噴射，德國則直接往氣缸內噴射。汽油噴射的發(fā)展史（2）二戰(zhàn)以后，轉入車用二戰(zhàn)以后，活塞式航空發(fā)動機迅速被噴氣式航空發(fā)動機取代，因此汽油噴射由航空轉入車用。初期以二沖程為主，既用于轎車也用于載重車。后發(fā)現二沖程汽油噴射困難重重，于是轉而以四沖程為主。這一時期的汽油噴射裝置都是機械控制的，二沖程逐漸讓位于四沖程，缸內噴射逐漸讓位于進氣口噴射。當時汽油噴射在車用汽油機上的推廣存在三個問題：①價格高，因為當時汽油噴射還未被廣大的消費者所接受，生產批量小，成本高；②性能不夠完善，可靠性較差，加速性和起動性也差；③維修困難，維修人員的培訓沒有跟上。汽油噴射的發(fā)展史（3）電子控制階段

1957年是汽油噴射發(fā)展史上具有重要意義的一年。因為這一年的1月15日

Bendix公司在底特律的汽車工程學會年會上正式推出了電子控制汽油噴射系統(tǒng)。這一技術后來被德國BOSCH公司買斷并加以改進，開發(fā)成D-Jetronic電子控制汽油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用轉速-密度法進行燃油定量控制，現已完全淘汰，不再生產。汽油噴射的發(fā)展史（3）電子控制階段BOSCH公司1973年開發(fā)出L-Jetronic電子控制汽油噴射系統(tǒng),采用阻流板式空氣流量計代替D-jetronic的進氣歧管壓力傳感器提供負荷信息。上述系統(tǒng)不能以電子手段控制點火提前角，其電子控制范圍僅覆蓋燃油噴射，故稱為電子控制燃油噴射系統(tǒng)（ElectronicFuelInjection縮寫成EFI）。L-Jetronic正在淘汰過程中。汽油噴射的發(fā)展史

（3）電子控制階段1979年BOSCH公司將點火提前角電子控制與燃油定量電子控制融為一體，開發(fā)出Motronic，并引入爆震控制、廢氣再循環(huán)等，以滿足更趨嚴格的性能和排放要求，其電子控制范圍覆蓋整個發(fā)動機，故稱為發(fā)動機管理系統(tǒng)（EngineManagementSystem,縮寫為EMS）。Motronic和Mono-Motronic（單點噴射）是上世紀90年代世界上轎車汽油機中最流行的發(fā)動機管理系統(tǒng)之一，1995年產量分別達210萬和200萬套（包括少量的Mono-Jetronic）。發(fā)動機汽油噴射的發(fā)展過程汽油噴射的分類（1）按噴油器數量分①多點噴射（MultiPointInjection，縮寫為MPI）每個氣缸有一個專用的噴油器用于為該氣缸提供汽油。屬于多點噴射的有BOSCH的L-Jetronic、Motronic等系統(tǒng)。②單點噴射（SinglePointInjection,縮寫為SPI）幾個氣缸共用一個或兩個噴油器生成混合氣。屬于此類的有BOSCH公司的Mono-Jetronic和Mono-Motronic等系統(tǒng)。汽油噴射的分類（2）按噴油地點分①噴入氣缸（DirectInjection,縮寫為DI）與柴油機一樣，直接將燃油噴入氣缸,又稱為直接噴射。稀薄燃燒的汽油機通?？捎弥苯訃娚洚a生不均勻混合氣，如三菱公司的GDI。②噴在進氣門前噴油器裝在進氣管上，燃油噴在進氣門前，又稱進氣口噴射（PortFuelInjection,縮寫為PFI）。只有多點噴射才能采用上述兩種噴射方式。③噴在節(jié)氣門上噴油器裝在節(jié)氣門體上，燃油噴在節(jié)氣門閥板上，用于單點噴射后兩種噴射方式又稱間接噴射（InDirectInjection,縮寫為IDI）。汽油噴射的分類（3）按噴油的連續(xù)性分①連續(xù)噴射在發(fā)動機運行過程中連續(xù)不斷地噴油，如BOSCH公司的K－Jetronic和KE-Jectronic。連續(xù)噴射不能用于直接噴入氣缸。②間歇噴射此時發(fā)動機一個工作循環(huán)中只在一定的曲軸轉角范圍內噴油。間歇噴射既可用于多點噴射，又可用于單點噴射；既用用于噴入氣缸，也可用于噴在進氣門前或噴在節(jié)氣門上。目前生產的汽油噴射裝置幾乎都采用間歇噴射。汽油噴射的分類（4）多點間歇噴射按各缸噴油相位分①同時噴射各缸噴油器同時噴油。此時各缸噴油相位不同,不能用于直接噴射。②成組噴射各缸噴油器分成若干組,同組噴油器同時噴油。③順序噴射各缸噴油器都在各自固定的曲軸相位噴油，效果最佳，目前盛行。汽油噴射的分類（5）按汽油噴射控制方式分①機械控制通過機械裝置將發(fā)動機負荷、轉速、冷卻液溫度、進氣溫度、大氣壓力等信息傳遞給噴油裝置以實現燃油定量控制。這類控制的精度較差，早已被電子控制取代。②電子控制利用傳感器采集發(fā)動機負荷、轉速、冷卻液溫度等等信息，利用電子控制單元對這些信息進行分析處理,最終由電子控制單元發(fā)出指令，通過電動燃油泵、噴油器等執(zhí)行器控制燃油定量?，F代汽車發(fā)動機汽油噴射裝置都是電子控制的。汽油噴射的分類（6）電子控制按負荷信息傳感方法分①間接傳感用轉速-密度法或轉速-轉角法確定每循環(huán)吸氣量。②直接傳感用空氣流量傳感器直接測定單位時間吸氣量，再根據發(fā)動機轉速算出每循環(huán)吸氣量。汽油噴射的分類（7）電子控制接信息處理方式分①模擬式采用模擬電路處理數據（信息）早期用于D-Jetronic和L-Jetronic等,現已淘汰。②數字式采用數字電路處理數據，目前為電子控制汽油噴射所普遍采用，如L3-JetronicMotronic、Mono-Jetronic等。汽油噴射的優(yōu)點（1）混合氣生成的質量不受空氣密度的影響；（2）過量空氣系數不受空氣密度的影響；（3）多點噴射，進氣歧管中的氣流不含燃油，進氣歧管壁上沒有燃油膜，不存在多缸機混合氣分配不均勻的問題；（4）多點噴射，進氣歧管中流動的是純空氣，不會因為氣流中含有燃油而在節(jié)氣門開度減小、壓力下降時引起附加的燃油從壁面油膜進入氣流而造成附加油耗和排放惡化問題；（5）多點噴射，過渡工況的性能得到改善；（6）充氣效率增大；首先是因為汽油噴射取消了化油器，因而取消了喉管，革除了進氣系統(tǒng)的“瓶頸”；其次是因為進氣歧管壁上不存在油膜了，故不必利用排氣管加熱進氣管，而使進氣溫度得以降低；同時由于進、排氣歧管可分置于機體兩側，形成所謂的“橫流掃氣”，因此改進了工質交換過程。汽油噴射的優(yōu)點（7）由于噴油器溫度很高，減少了混合氣生成系統(tǒng)結冰的危險；（8）汽油噴射系統(tǒng)的工作與重力無關，因此不受發(fā)動機姿勢（水平或傾斜）的影響；（9）發(fā)動機斷油方便；（10）降低缸內溫度；燃油直接噴入缸內或雖然噴在進氣門前但噴油時間與進氣門開啟時間部分重疊的場合，會有燃油在進入氣缸后吸熱汽化,導致缸內溫度降低。（11）可增大氣門疊開角，實現純空氣掃氣；（12）便于實現分層充量、稀薄燃燒；汽油噴射的優(yōu)點（13）燃油定量精確；化油器集燃油霧化、汽化、擴散和混合等加工過程與燃油定量控制于一身，控制精度難以保證。汽油噴射系統(tǒng)中，燃油加工由燃油泵和噴油器完成，燃油定量控制則另有裝置專司，兩者分開，為很高控制精度創(chuàng)造了條件。（14）降低油耗，延長壽命在同等功率水平下，降低油耗意味著降低熱負荷，有利于提高氣門、氣門座、氣缸蓋和活塞等零件的壽命。（15）確定工作的轉速范圍大（16）由于取消了化油器，可以降低發(fā)動機高度，給發(fā)動機在汽車中的布置帶來了方便；（17）燃油定量對燃油粘度不敏感；汽油噴射的組成空氣系統(tǒng)1-噴油器2-穩(wěn)壓腔3-節(jié)氣門體4-空氣流量傳感器5-空氣濾清器6-空氣閥7-發(fā)動機空氣的流量由通道中的節(jié)氣門來控制（節(jié)氣門由油門踏板操作）。踩下油門踏板時，節(jié)氣門打開，進入的空氣量多。怠速時，節(jié)氣門關閉，空氣由旁通道通過。

空氣系統(tǒng)的三個主要零部件是空氣流量傳感器、空氣閥和節(jié)氣門?？諝饬髁康臋z測方法根據空氣量的計量方式的不同，空氣流量檢測方法可以分為兩類：一類是直接測量方式，它直接通過空氣流量傳感器測量空氣量，又可以分為質量流量檢測方式和體積流量檢測方式。另一類是間接測量方式。常用空氣流量傳感器有葉片式、卡門漩渦式及熱線（或熱膜）式等幾種?？諝饬髁繖z測方式（a）直接測量方式（b）密度-轉速方式（c）轉角-轉速方式1-空氣流量傳感器2-進氣管3-發(fā)動機4-噴油器Q-吸入的空氣量N-轉速p-進氣管壓力α-節(jié)氣門開度q-噴油量各種類型的空氣流量計空氣閥空氣閥安裝在與節(jié)氣門并聯的旁通空氣回路上，在發(fā)動機冷機起動而且節(jié)氣門全閉時，為加速暖機而開啟旁通回路。采用空氣閥以后，可以使發(fā)動機冷起動時，增加旁通空氣量，提高怠速轉速并加快暖機過程。燃油系統(tǒng)a.系統(tǒng)框圖b.多點噴射系統(tǒng)構成圖1-燃油箱2-電動汽油泵3-燃油濾清器4-回油管5-燃油壓力調節(jié)器6-各缸進氣歧管7-噴油器8-油軌9-穩(wěn)壓腔10-冷啟動噴油器11-燃油壓力阻尼器汽油由汽油泵從油箱中泵出，經過汽油過濾器，除去雜質及水分后，再送至汽油脈動減振器。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管，再經各供油歧管送至各缸噴油器。

燃油系統(tǒng)的關鍵零部件電動汽油泵：將直流電動機與轉子式（或葉輪式）汽油泵聯成一體的結構。它將汽油從油箱吸出，泵至油軌，再供給噴油器。燃油壓力調節(jié)器：燃油壓力調節(jié)器的作用是使噴油器的供油壓力相對于進氣歧管壓力總是高出一個恒定值。噴油器：噴油器內設置電磁線圈、插棒式鐵心（即磁心）、針閥等，針閥與鐵心連成一體，當電磁線圈通電時，鐵心被吸引，針閥開啟。電磁線圈通電的時間決定了噴油量的多少。渦輪式電動汽油泵汽油泵部分主要由一個或兩個葉輪、外殼和泵蓋組成。當葉輪旋轉時，葉輪邊緣的葉片把汽油從進油口壓向出油口。特點是供油壓力的脈動小，供油系統(tǒng)中不需要設置減振器，易于小型化，適合裝在油箱內，簡化供油系統(tǒng)管路，降低噪聲。由于它輸送率低，故主要用于低壓且輸送量大的場合。燃油壓力調節(jié)器構造b)特性1-燃料室2-閥3-殼體4-彈簧室5-彈簧6-膜片

燃油壓力調節(jié)器膜片下部為從電動汽油泵壓入并充滿整個燃料室的壓力油，膜片上部受到彈簧力及進氣管壓力的作用。當進氣管壓力變化，使膜片受力后的平衡位置發(fā)生變化，從而控制經出口流回油箱油量的增減，來保證噴油器針閥兩端的壓差恒定，防止因進氣管壓力變化而引起噴油量變化。汽油壓力調節(jié)器的主要功用是：使系統(tǒng)油壓（即供油總管內油壓）與進氣歧管壓力之差保持常數，一般為250kPa。這樣，從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開啟時間。

電磁噴油器

控制系統(tǒng)1-起動機2-主繼電器3-電路開啟繼電器4-汽油泵5-燃油箱6-濾清器7-蓄電池8-轉速及曲軸轉角位置傳感器9-點火開關10-點火線圈11-大氣壓力傳感器12-空氣濾清器13-進氣溫度傳感器14-空氣流量計15-冷起動噴嘴16-空氣閥17-節(jié)流閥位置傳感器18-壓力調節(jié)器19-氧傳感器20-起動噴嘴時間開關21-水溫傳感器22-控制系統(tǒng)部件

電子控制系統(tǒng)的功用是根據各種傳感器的信號，由計算機進行綜合分析和外理，通過執(zhí)行裝置控制噴油量等，使發(fā)動機具有最佳性能。

控制系統(tǒng)的組成各類傳感器：感知信息的零件，負責向ECU提供汽車和發(fā)動機的運行狀況；電控單元（ECU）：采集和處理各種傳感器的輸入信號，根據發(fā)動機工作的要求（噴油脈寬、點火提前角等），進行控制決策的運算，并輸出相應的控制信號；當前電控發(fā)動機中除了控制噴油外，還控制點火、怠速和EGR等，由于共用一個ECU對發(fā)動機進行綜合控制，所以又稱為發(fā)動機管理系統(tǒng)（EMS）；執(zhí)行單元：負責執(zhí)行ECU發(fā)出的各項指令，主要有噴油器、怠速執(zhí)行器、電動汽油泵、EGR閥和吸附碳罐等。燃油噴射時間燃油噴射時間TR取決于基本噴射時間TP、修正噴射時間Tm及電壓修正時間TV三項之和，即TR=TP+Tm+TV

基本噴射時間由吸入空氣量Q及轉速n按下式算出：

TP=KPQ/n汽油機燃燒過程A-已燃區(qū)U-未燃區(qū)BL-燃燒氣體的熱邊界層W-氣體對活塞做功Q-燃燒室壁散熱一些基本概念著火，是指混合氣的氧化反應加速、溫度升高、以致引起空間某一位置最終在某個時刻有火焰出現的過程。汽油機采用電火花點火的方式使可燃混合氣著火。電火花由點火系統(tǒng)產生，并且必須在規(guī)定的時刻點燃壓縮混合氣，即點火正時。從火花塞點火至上止點的曲軸轉角稱為點火提前角。點火提前角的選擇應滿足下列要求：①發(fā)動機功率最大；②燃油經濟性最好；③發(fā)功機不發(fā)生爆燃；④排放指標好——同時滿足上述要求很困難。正常燃燒過程的劃分階段Ⅰ-著火延遲期Ⅱ-明顯燃燒期Ⅲ-補燃期1-開始點火2-形成火焰中心3-最高壓力點（1）著火延遲期從火花塞跳火開始（點1），到火焰中心形成，示功圖上氣缸壓力明顯脫離壓縮線而急劇上升（點2）的時間或曲軸轉角?；鸹ㄈ?，而后能否形成穩(wěn)定的火源受到多種因素的影響。當可燃混合氣過濃或過稀時，在火花塞跳火后，并不能形成火焰核心，也沒有火焰?zhèn)鞑ィ@兩個界限的混合氣濃度，稱為著火界限。一般當過量空氣系數α＝0.5~1.3范圍內時才能形成穩(wěn)定的火源。。著火延遲期就是火焰中心和穩(wěn)定火源的形成期。希望盡量縮短著火延遲期并保持穩(wěn)定。（2）明顯燃燒期從形成火焰中心到火焰?zhèn)鞑サ秸麄€燃燒室，示功圖上常指壓力達到最高點（點3）為止。因為絕大部分燃料在這一階段燃燒，此時活塞又靠近上止點，所以氣缸壓力得以迅速上升。常用平均壓力升高率MPa/(°)表征壓力變比的急劇程度。汽油機在0.2～0.4MPa/(°)的范圍內。明顯燃燒期是汽油機燃燒的主要時期。明顯燃燒期越短，越靠近上止點，汽油機經濟性、動力性越好，但可能導致值過高，噪聲、振動大，工作粗暴，排放性能變差。一般明顯燃燒期約占20°～40°曲軸轉角，燃燒最高壓力出現在上止點后12°～15°曲軸轉角，平均壓力升高率=0.175～0.25MPa/(°)為宜。（3）補燃期它是指明顯燃燒期以后的燃燒，主要有火焰前鋒后未及燃燒的燃料再燃燒，缸壁附面層中的未燃混合氣部分燃燒以及高溫分解的燃燒產物（H2、CO等）重新氧化。因為這種燃燒已遠離上止點，應盡量減少。不正常燃燒(1)-爆震爆震（燃燒）：特征是氣缸內發(fā)出清脆的金屬敲擊聲，亦稱之敲缸。爆震產生的原因是；在正常火焰?zhèn)鞑サ倪^程中，處在最后燃燒位置上的那部分末端混合氣受到壓縮和接受輻射熱能，加速了先期反應而自燃。這部分自燃混合氣的燃燒速度極快，火焰速度可達300m/s，甚至1000m/s以上，使局部壓力、溫度增高，并伴隨有沖擊波。壓力沖擊波反復撞擊缸壁，發(fā)出敲擊聲，嚴重時破壞缸壁表面的附面氣膜和油膜，使傳熱增加，導致氣缸蓋和活塞頂部溫度升高，冷卻系過熱，功率下降，燃油消耗率增加，甚至造成活塞、氣門、火花塞電極的燒壞等。汽油機不允許在嚴重爆震燃燒的情況下工作。不正常燃燒(1)-爆震爆震（燃燒）：特征是氣缸內發(fā)出清脆的金屬敲擊聲，亦稱之敲缸。爆震產生的根本原因是：終燃混合氣的自燃。

點火后隨即出現自燃。防止爆燃的指導思想：t1<t2影響爆震的因素燃料性質：辛烷值高的燃料抗爆震能力強。末端混合氣的壓力和溫度：末端混合氣的壓力和溫度增高，則爆震傾向增大。例如，提高壓縮比，則氣缸內壓力、溫度升高，容易發(fā)生爆震?；鹧媲颁h傳播到末端混合氣的時間：提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，都會減少火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，這有利于避免爆震。不正常燃燒(2)-表面點火在汽油機中，凡是不靠電火花點火而由燃燒室內熾熱表面（如排氣門頭部、火花塞電極或積碳等）點燃混合氣的現象稱為表面點火。早燃是指在火花塞點火之前，熾熱表面點燃混合氣的現象。使壓縮負功增大，有可能致使功率下降。早燃會誘發(fā)爆震，爆震又會讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點火，兩者互相促進，形成所謂“激爆”現象，危害可能更大。爆震與表面點火的區(qū)別與爆震不同，表面點火一般是在正?；鹧鏌街坝蔁霟嵛稂c燃混合氣所致，沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶。爆震燃燒在示功圖上的特征是具有壓力的振動（有鋸齒波），而表面點火的示功圖則無鋸齒波，只是壓力升高率增加很高。使用因素對燃燒過程的影響點火提前角混合氣成分轉速：轉速增加時，應增大點火提前角；負荷：負荷減小時，進入氣缸的新鮮混合氣數量減少。而殘余廢氣量基本不變，故燃燒惡化，需供給較濃混合氣，經濟性顯著降低。需要增大點火提前角。點火提前角混合氣在發(fā)動機內完全燃燒需要一定的時間，為使熱效率充分發(fā)揮，最好在上止點后12°～15°曲軸轉角時出現最高壓力點。因此點火時間必須適當提前。發(fā)動機在不同的節(jié)氣門開度、轉速及混合氣濃度下運行時，所需的點火提前角是不同的。點火提前角調整特性說明對應于每一工況都存在一個“最佳”點火提前角，這時汽油機功率最大，耗油率最低。點火提前角脹沖程進行，燃氣與氣缸熱交換面積擴大，燃氣的最高壓力較低且膨脹不完全，排氣溫度升高，轉變?yōu)楣Φ臒崃繙p少。結果使發(fā)動機過熱功率下降，耗油率增加。點火提前角過大，就會有相當部分的混合氣在壓縮過程中燃燒，燃燒最高壓力和壓力升高率過大，活塞所消耗的壓縮功增加，還將促使燃燒室內末端混合氣燃燒前的溫度升高，爆震傾向加大，當發(fā)動機發(fā)生爆震時，將點火時刻推遲一些，即可消除。在點火與汽油噴射結合的電控系統(tǒng)中，電控的點火系統(tǒng)能保證發(fā)動機在任意運行工況下都能獲取最佳的點火提前角，因而使發(fā)動機具有最佳的性能。汽油機的點火調整特性a)節(jié)氣門全開時b)轉速n=1600r/min混合氣成分改變過量空氣系數α值時，火焰?zhèn)鞑ニ俣劝l(fā)生變化，影響燃燒過程。（1）功率混合氣：當α=0.85～0.95時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?，這種濃度的混合氣將使發(fā)動機發(fā)出最大功率，故稱為功率混合氣。但爆震傾向加大。此時有效耗油率較高。（2）經濟混合氣：當α=1.05～1.15時，火焰?zhèn)鞑ニ俣热暂^高，混合氣中的氧氣足夠使燃料完全燃燒，此時發(fā)動機的熱效率最高，有效耗油率最低，故稱經濟混合氣。汽車行駛的大部分時間是汽油機處于中等負荷下工作，這時使用經濟混合氣可提高其燃料經濟性?；旌蠚獬煞指淖冞^量空氣系數α值時，火焰?zhèn)鞑ニ俣劝l(fā)生變