燃烧错误
汽油发动机的燃烧错误
气缸内燃油-空气-混合物燃烧按照准确预先确定过程进行。它 由于火花塞点火在上止点前被引入。火焰从火花塞开始圆形扩 散并以始终上升的燃烧速度 5–30 m/s 穿过燃烧室。燃烧室内 压力因此陡峭上升并在上止点后不久到达其最大值。但这一正 常燃烧过程可以受到不同作用干扰，可表示三种不同燃烧错误 情况：
1. 炽热引火（预引燃）：
造成活塞热超载。
2. 爆震燃烧：
造成活塞和曲轴传动上腐蚀性材料损耗和机械超载。
3. 燃油浸没：
造成带机油消耗的磨损和活塞卡死。
1. 炽热引火（预引燃）：
造成活塞热超载。
2. 爆震燃烧：
造成活塞和曲轴传动上腐蚀性材料损耗和机械超载。
3. 燃油浸没：
造成带机油消耗的磨损和活塞卡死。
正常燃烧
爆震燃烧
炽热引火
第 1 点，炽热引火（预引燃）:
炽热引火时，燃烧通过燃烧室内灼热发光部件在点火时刻前引 入。考虑热排气阀、火花塞、密封件和这些部件与封闭燃烧室 面上的沉积物。火焰不受控制地在部件上起作用，活塞头上温 度因此强烈上升。几秒后，不中断的炽热引火到达活塞材料熔 点温度。
对于具有半球形燃烧室的发动机，在活塞头上出现孔，它们多数 出现在火花塞轴线延长件上。
对于具有活塞头和气缸盖之间较大横向面积的燃烧室，活塞顶 火力岸多数在极高负载位置的横向面积（参见词汇表）区域内 开始熔化。这一过程常常持续进行直到刮油环和活塞内部。
造成燃烧室内单个部件表面高温度的爆震燃烧同样可以引起炽 热引火。
第 2 点，爆震燃烧：
爆震燃烧时，点火正常经由火花塞的火花引入。火焰前缘从火 花塞开始扩散，产生压力冲击波，它造成未燃烧气体临界反应。 这在多个位置的剩余燃气混合物中同时造成自燃。燃烧速度因 此上升到 10–15 倍数值。每度曲轴角的压力上升和压力峰值变 得高得多。此外，在膨胀行程中形成高频率压力波动。另外，封 闭燃烧室的表面非常强烈地加热。残留物干净燃烧的燃烧室是 一种爆震燃烧的明显迹象。
轻微临时的敲击对于大多数发动机来说 – 即使较长时间下 – 不 造成损坏。
更强、更持久的敲击会造成活塞顶火力岸和活塞头上活塞材料 腐蚀性去除。同样会损坏气缸盖和气缸盖密封垫：燃烧室内部件 （例如火花塞）此时可以得到强烈加热，炽热引火（预引燃）和 活塞过热从中产生（初熔和熔化）。
沉重的持续爆震在短时间内造成活塞环岸和活塞裙断裂，它们 多数在没有初熔和熔化与磨损情况下出现。
图 1 显示燃烧室内压力变化。蓝色曲线显示正常燃烧时的压力 变化，红线表示爆震燃烧时。这里涉及到压力峰值。
第 3 点，燃油浸没：
含润滑脂过多的混合气、降低的压缩压力和点火故障造成燃油 浸没的不完全燃烧。活塞、活塞环和汽缸工作面的润滑不起作 用。结果是带磨损的混合摩擦和机油消耗与磨损升高（参见“机 油消耗和活塞磨损”一章）。
炽热引火时，燃烧通过燃烧室内灼热发光部件在点火时刻前引 入。考虑热排气阀、火花塞、密封件和这些部件与封闭燃烧室 面上的沉积物。火焰不受控制地在部件上起作用，活塞头上温 度因此强烈上升。几秒后，不中断的炽热引火到达活塞材料熔 点温度。
对于具有半球形燃烧室的发动机，在活塞头上出现孔，它们多数 出现在火花塞轴线延长件上。
对于具有活塞头和气缸盖之间较大横向面积的燃烧室，活塞顶 火力岸多数在极高负载位置的横向面积（参见词汇表）区域内 开始熔化。这一过程常常持续进行直到刮油环和活塞内部。
造成燃烧室内单个部件表面高温度的爆震燃烧同样可以引起炽 热引火。
第 2 点，爆震燃烧：
爆震燃烧时，点火正常经由火花塞的火花引入。火焰前缘从火 花塞开始扩散，产生压力冲击波，它造成未燃烧气体临界反应。 这在多个位置的剩余燃气混合物中同时造成自燃。燃烧速度因 此上升到 10–15 倍数值。每度曲轴角的压力上升和压力峰值变 得高得多。此外，在膨胀行程中形成高频率压力波动。另外，封 闭燃烧室的表面非常强烈地加热。残留物干净燃烧的燃烧室是 一种爆震燃烧的明显迹象。
轻微临时的敲击对于大多数发动机来说 – 即使较长时间下 – 不 造成损坏。
更强、更持久的敲击会造成活塞顶火力岸和活塞头上活塞材料 腐蚀性去除。同样会损坏气缸盖和气缸盖密封垫：燃烧室内部件 （例如火花塞）此时可以得到强烈加热，炽热引火（预引燃）和 活塞过热从中产生（初熔和熔化）。
沉重的持续爆震在短时间内造成活塞环岸和活塞裙断裂，它们 多数在没有初熔和熔化与磨损情况下出现。
图 1 显示燃烧室内压力变化。蓝色曲线显示正常燃烧时的压力 变化，红线表示爆震燃烧时。这里涉及到压力峰值。
第 3 点，燃油浸没：
含润滑脂过多的混合气、降低的压缩压力和点火故障造成燃油 浸没的不完全燃烧。活塞、活塞环和汽缸工作面的润滑不起作 用。结果是带磨损的混合摩擦和机油消耗与磨损升高（参见“机 油消耗和活塞磨损”一章）。
柴油发动机的燃烧错误
为了达到最佳燃烧过程，除机械完好状况外，极其精细雾化、 准确喷射的喷油嘴和正确喷射开始起到重要作用。只有这样， 具有最少点火延迟的喷射燃油才能着火，并在正常压力的作用 下无残余燃烧。同样，燃烧错误在这里分为三种严重的类型：
1. 点火延迟
2. 不完全燃烧
3. 漏油的喷油嘴
第 1 点，点火延迟：
燃油经过一定延迟（点火延迟）才点燃，当：
雾化程度仅与喷油嘴状况有关。经过喷嘴检具测试、功能完好 的喷油嘴可能由于装配或温差应力卡死，使得它在运行中雾化 不正确。
压缩温度和压缩压力以及发动机机械状况有关。冷发动机总是 有一定的点火延迟。冷气缸壁将压缩过程中的较冷吸入的空气 抽走许多热量。喷射开始时存在的压缩温度这样就不足以立即 点燃喷入的燃油。在进一步压缩时才达到点火温度，直到那时 喷入的燃油突然点燃。这引起陡峭的、爆炸式压力上升，形成 噪音并造成活塞头强烈加热。结果是活塞环岸断裂和活塞头热 应力裂纹。
第 2 点，不完全燃烧：
当燃油未在正确时刻或未雾化进入燃烧室，在短时间内它不会 完全燃烧。当氧气（即吸入的空气）进入气缸不足时，这同样发 生。原因可能是空气滤清器堵塞、进气阀打开不正确、涡轮增压 器故障或活塞环和阀门磨损。未燃烧燃油部分凝聚在气缸表 面；它在那里损害或破坏润滑油膜。汽缸工作面、活塞环工作面 以及最后的活塞裙面因此在最短时间内强烈磨损和卡死。结果 是机油消耗和功率损失（示例性损坏图参见“干运转磨损”和 “机油消耗过高”章节）
第 3 点，漏油的喷油嘴：
通过压力波动可能在喷射结束后再次打开喷油嘴。这一压力波 动可能来自于喷油泵的压力阀、管路或喷油嘴。为避免这一错 误喷射，系统通过喷油泵的压力阀泄压已定义数值。如果喷油 嘴的喷射压力设置得过低或压力保持不可靠（机械式喷油嘴）， 尽管卸压，喷油嘴在喷射结束后还可多次相继短暂打开。不密 封或漏油的喷油嘴同样未经控制得将燃油引入燃烧室。在这两 种情况下，未经控制的喷入燃油由于氧气缺乏未燃烧得出现在 活塞头上。具有足够高温度的燃油在那里燃烧，强烈加热局部 活塞材料，使得通过燃烧气体的重力和腐蚀将活塞颗粒从表面 脱离。后果是相当大的材料侵蚀或活塞头上腐蚀性冲蚀成孔穴。
1. 点火延迟
2. 不完全燃烧
3. 漏油的喷油嘴
第 1 点，点火延迟：
燃油经过一定延迟（点火延迟）才点燃，当：
- 它未足够精细雾化，
- 它在错误时刻被喷入气缸，
- 或压缩温度在喷射开始时还不够高。
雾化程度仅与喷油嘴状况有关。经过喷嘴检具测试、功能完好 的喷油嘴可能由于装配或温差应力卡死，使得它在运行中雾化 不正确。
压缩温度和压缩压力以及发动机机械状况有关。冷发动机总是 有一定的点火延迟。冷气缸壁将压缩过程中的较冷吸入的空气 抽走许多热量。喷射开始时存在的压缩温度这样就不足以立即 点燃喷入的燃油。在进一步压缩时才达到点火温度，直到那时 喷入的燃油突然点燃。这引起陡峭的、爆炸式压力上升，形成 噪音并造成活塞头强烈加热。结果是活塞环岸断裂和活塞头热 应力裂纹。
第 2 点，不完全燃烧：
当燃油未在正确时刻或未雾化进入燃烧室，在短时间内它不会 完全燃烧。当氧气（即吸入的空气）进入气缸不足时，这同样发 生。原因可能是空气滤清器堵塞、进气阀打开不正确、涡轮增压 器故障或活塞环和阀门磨损。未燃烧燃油部分凝聚在气缸表 面；它在那里损害或破坏润滑油膜。汽缸工作面、活塞环工作面 以及最后的活塞裙面因此在最短时间内强烈磨损和卡死。结果 是机油消耗和功率损失（示例性损坏图参见“干运转磨损”和 “机油消耗过高”章节）
第 3 点，漏油的喷油嘴：
通过压力波动可能在喷射结束后再次打开喷油嘴。这一压力波 动可能来自于喷油泵的压力阀、管路或喷油嘴。为避免这一错 误喷射，系统通过喷油泵的压力阀泄压已定义数值。如果喷油 嘴的喷射压力设置得过低或压力保持不可靠（机械式喷油嘴）， 尽管卸压，喷油嘴在喷射结束后还可多次相继短暂打开。不密 封或漏油的喷油嘴同样未经控制得将燃油引入燃烧室。在这两 种情况下，未经控制的喷入燃油由于氧气缺乏未燃烧得出现在 活塞头上。具有足够高温度的燃油在那里燃烧，强烈加热局部 活塞材料，使得通过燃烧气体的重力和腐蚀将活塞颗粒从表面 脱离。后果是相当大的材料侵蚀或活塞头上腐蚀性冲蚀成孔穴。