前段時間,本田Accord失速門,我分析是早燃(LSPI)導致的發動機保護。失速門本身,目前看來還不好說,多位車主在文章下面反應召回中冷器出口加裝金屬接頭後仍然發生失速。部分車主後面又更換了燃油泵。文章下面有些讀者留言對早燃(Low Speed Pre-Ignition)的現象不了解,我承諾另開一篇介紹一下。
早燃(PreIgnition)又稱為超級爆震(Super Knock),是一種偶發的缸內混合氣在點火前自發燃燒的異常現象。因為容易在發動機低轉速區域發生經常被特定稱為LSPI。
隨著自吸發動機提升壓縮比,增壓發動機提升低速扭矩,這個問題越來越常見。是限制發動機低速動力性和效率提升的主要瓶頸之一。有兩大特徵:第一,區別於爆震,推遲點火角對早燃無效,一旦偶發就會進入鏈式反應愈演愈烈。第二,不僅僅是增壓發動機,自吸發動機高壓縮比也會有早燃問題,本人在開發豐田2.0發動機時就解決過相關問題。
並且一旦發生早燃,除了切斷燃油供給沒有有效解決方案。表現在車上就是,當汽車在全油門加速,或者高速超車加速時,ECU檢測到超級爆震切斷燃油,車主突然感覺失去動力。在車速轉速掉下來之後沒有早燃風險才恢復供油。
檢測控制大概流程如下:
早燃產生的異常衝擊會震動缸體,爆震感測器可以當作巨大爆震進行識別。但是識別錯誤或者耗時較長。如果ECU不能及時檢測到早燃現象,過大的缸內壓力會對活塞,活塞環和連桿造成巨大沖擊。幾個迴圈,甚至不到1秒就能將活塞擊穿,發動機報廢。
關於早燃產生的原因,比較複雜,與進氣溫度,燃油品質,機油品質,發動機設計等相關。可以說一個發動機的硬體設計和標定固化後,已經決定了是否會早燃。目前主流的說法分為兩類,熱點論(積碳等),油滴反應論。
1.熱點論就是說,設計原因或者積碳等在燃燒室內形成高溫點,在高負荷執行時超過點燃溫度,在火花塞不點火情況下也能點燃混合氣形成超大壓力爆發。可以佐證這個觀點的是耐久後有積碳的發動機更加容易發生早燃。
2.油滴反應論是,活塞上下過程中機油與燃油的混合滴飛濺進入燃燒室,混合物燃點更低形成早燃核心引燃整個燃燒室。可以佐證這個觀點的是,GDI發動機,面向缸壁的側置噴油器發動機比面向活塞的頂置噴油器發動機更加容易發生早燃。
針對機油飛濺引起的早燃,主要的機油廠家都有研究影響因子和改進方案。API(美國石油學會)推出GF-6的時候納入潤滑油影響低速早燃的試驗。通用汽車的第二代DEXOS認證機油也提到了增加了實驗內容。
關於如何實現這個標準,已經進入化學家們的研究領域,具體的東西主機廠不了解只能用實驗來說明。。雪佛龍,雅富頓等的研究表明,提高基礎油等級,降低新增劑中鈣鹽含量,增加新增劑中鉬化合物磷化合物等,可以降低LSPI。
需要強調的是,機油GF6的相關標準提升是在一定實驗環境下減少LSPI發生的概率。並不能完全解決早燃問題,即使是使用DEXOS認證的機油,不能保證一定不發生早燃!