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四、爆震
‘爆震’是引擎燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的異常燃燒現(xiàn)象，它除了使引擎震動(dòng)加劇外，并產(chǎn)生敲擊聲、降低引擎出力、損傷引擎結(jié)構(gòu)。爆震可說(shuō)是引擎設(shè)計(jì)者的天敵，許多提升馬力、降低油耗、減少污染的設(shè)計(jì)，如高壓縮比、增壓裝置、提高汽缸壁工作溫度（材料科技的進(jìn)步使得強(qiáng)度上無(wú)虞）等，都因?yàn)楸鸬漠a(chǎn)生而受到限制。
爆震的特性是開(kāi)始時(shí)點(diǎn)火及燃燒波的傳播都正常，但是最后應(yīng)該燃燒的一部份油氣，我們稱為‘尾氣’（End Gas），因?yàn)槭芰巳紵髿怏w膨脹所造成的壓縮作用，使其體積縮小、溫度和壓力升高，在燃燒波尚未傳到該處之前，一部份油氣的溫度已經(jīng)達(dá)到‘自燃點(diǎn)’，到達(dá)自燃點(diǎn)后在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的‘自燃點(diǎn)火延遲’后就會(huì)自行引燃，并且以300m/s～200m/s的速度迅速向外傳播，而當(dāng)正常燃燒和爆震兩個(gè)方向相反的燃燒壓力波相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇烈的氣體震動(dòng)，并發(fā)出特有的金屬撞擊聲，所以稱為‘爆震’。輕微的爆震無(wú)法被人的感官所察覺(jué)，在此我們稱它為‘無(wú)感爆震’，因此當(dāng)你能感覺(jué)得到引擎爆震所產(chǎn)生的噪音和震動(dòng)時(shí)，這時(shí)的爆震情況已經(jīng)嚴(yán)重得超乎你的想像，我們稱它為‘有感爆震’。有感爆震持續(xù)一段時(shí)間后，將使得活塞、汽缸頭、汽門、活塞環(huán)等，產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。
１、燃料的辛烷值
燃料的抗爆震性是以辛烷值（Octane Number）來(lái)表示，通常分子構(gòu)造簡(jiǎn)單、碳數(shù)多、煉長(zhǎng)者的抗爆震性優(yōu)秀，而選用辛烷值較高的汽油是減少爆震發(fā)生的最直接方法。汽油辛烷值的選用必須與引擎的縮比配合，理論上壓縮比8~9用辛烷值92~95的汽油，壓縮比9~10用辛烷值95~100的汽油，否則壓縮比高的引擎若使用辛烷值低的汽油，將造成爆震連連、引擎無(wú)力、過(guò)熱、機(jī)件損耗。而壓縮比低的引擎若誤用辛烷值較高的汽油，不但不能增大引擎的出力，反而可能因燃燒溫度過(guò)高造成引擎過(guò)熱。據(jù)報(bào)載：中油將在民國(guó)87年底前推出辛烷值98的汽油。
２、燃燒室的設(shè)計(jì)
火星塞的的位置影響了完成燃燒所需的時(shí)間，這段時(shí)間就是尾氣所受的加壓和加熱時(shí)間，時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響爆震發(fā)生的趨勢(shì)。因此燃燒是的形狀若能讓壓縮時(shí)油氣的流動(dòng)性佳、沒(méi)有死角，并采用熱傳導(dǎo)效率較高的材料（如鋁合金），讓汽缸內(nèi)的溫度不易累積，使尾氣保持較低的溫度也可減少爆震的發(fā)生。
３、積碳
燃燒室內(nèi)如果有積碳會(huì)影響燃燒室的散熱并造成壓縮比的提高，讓原本不會(huì)發(fā)生爆震的引擎也發(fā)生爆震。積碳發(fā)生的原因除了引擎本身所產(chǎn)生的以外，在汽油中添加辛烷值提升劑更會(huì)加速積碳的累積。以國(guó)內(nèi)所能買到的95無(wú)鉛汽油，對(duì)很多高壓縮比引擎來(lái)說(shuō)并不夠用，很多車主都要選擇添加辛烷值提升劑來(lái)維持引擎的出力和消除爆震，在爆震與積碳的惡性循環(huán)下，添加辛烷值提升劑就有如引鴆止渴一般，還請(qǐng)車主三思。
４、壓縮比
引擎的熱效率是與其壓縮比成正比，壓縮比越高引擎出力越大，但是壓縮比的上限卻因?yàn)楸鸬陌l(fā)生而受到所限制，壓縮比與爆震的發(fā)生有極密切的關(guān)系，壓縮比越大，爆震的趨勢(shì)和強(qiáng)度越強(qiáng)。因?yàn)樘岣邏嚎s比會(huì)同時(shí)增加汽缸內(nèi)的溫度和壓力，使尾氣的溫度和壓力升高，增強(qiáng)爆震的趨勢(shì)。此外壓縮比的提高也會(huì)讓汽缸內(nèi)的殘留廢氣對(duì)油氣的沖淡做降低，造成燃燒室的溫度上升，促成爆震的發(fā)生。
５、空燃比
油氣混合比過(guò)稀或混合不均勻都會(huì)造成爆震。較濃的油氣將使尾氣的自燃點(diǎn)火延遲時(shí)間增加，但也會(huì)使燃燒較不完全，產(chǎn)生的熱量較少，使得燃燒最后的溫度降低，減少爆震的發(fā)生，但也導(dǎo)致燃料用量增加，熱效率下降，同時(shí)降低引擎出力。有些引擎的爆震控制系統(tǒng)就是在爆震感知器偵測(cè)出爆震訊號(hào)時(shí)，供油系統(tǒng)便會(huì)適度的提高油氣濃度，直到爆震消除為止。
６、進(jìn)氣溫度與汽缸溫度
進(jìn)氣溫度與汽缸溫度的增加會(huì)使引擎的容積效率降低，使完成燃燒所需的時(shí)間增長(zhǎng)，亦即尾氣被加壓及加熱的時(shí)間增長(zhǎng)，增加尾氣的溫度和壓力，造成爆震。由此我們可以知道當(dāng)引擎溫度過(guò)高時(shí)，對(duì)引擎所成的損害并不是直接由于高溫所造成（和汽缸內(nèi)的溫度相比那就稱不上高溫了），而是因?yàn)槠妆跍囟壬仙龑?dǎo)致嚴(yán)重的爆震，因?yàn)檫B連的爆震所產(chǎn)生的嚴(yán)重破壞。
７、點(diǎn)火正時(shí)
若點(diǎn)火過(guò)早活塞在壓縮行程抵達(dá)上死點(diǎn)前燃燒掉的油氣較多，會(huì)使活塞進(jìn)行壓縮時(shí)所需的力量增加，同時(shí)也會(huì)提高燃燒室內(nèi)的最高溫度與壓力，而易產(chǎn)生爆震。若點(diǎn)火正時(shí)延遲，大部分的油氣都在活塞過(guò)了上死點(diǎn)以后燃燒，燃燒時(shí)活塞已經(jīng)往下運(yùn)動(dòng)，可以底消掉一部份燃燒后氣體膨脹所導(dǎo)致的壓力升高作用，減輕爆震的趨勢(shì)。不過(guò)假如點(diǎn)火過(guò)于落后，引擎的功率及效率都將降低。雖然點(diǎn)火正時(shí)的延遲會(huì)造成引擎無(wú)力、耗油增加，但是對(duì)于爆震控制方式的選擇大多以改變點(diǎn)火正時(shí)為主，因未改變點(diǎn)火正時(shí)比起其他消除爆震的方法要來(lái)得簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可行，尤其在電子技術(shù)發(fā)展成熟的今天更是如此。
８、進(jìn)氣壓力
進(jìn)氣壓力提高可使油氣密度變大，燃燒所產(chǎn)生的總熱量較多，會(huì)使燃燒的最后溫度上升，易于產(chǎn)生爆震。這說(shuō)明了使用增壓進(jìn)氣裝置時(shí)，不論渦輪增壓或機(jī)械增壓常要適度的配合降低壓縮比，并結(jié)合爆震控制系統(tǒng)以防止爆震的發(fā)生。其中渦輪增壓系統(tǒng)（Turbo Charger）更因?yàn)闀?huì)同時(shí)造成進(jìn)氣溫度上升，所以有進(jìn)氣冷卻器（Inter-Cooler）的出現(xiàn)，以降低進(jìn)氣溫度提高容積效率并減少爆震的發(fā)生。
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