汽油发动机爆燃传感器的工作原理及使用要点
郭景辉+尹凤海
爆燃是指火花塞点火后，在火焰还没有到达之前，其余混合气末被引燃就自行发火的自行燃烧现象。爆燃是汽油发动机常见的不正常燃烧，多出现在压缩比高时。正常燃烧时，火焰应该是从点火中心（火花塞）开始燃烧，并以30～70 m/s的速度向周围传播至整个燃烧室。爆燃时气缸内多点同时着火，局部压力和温度猛增，压力波在气缸内高频振荡，火焰传播速度在强烈爆燃时可达1000 m/s。严重爆燃发生时，发动机功率和转速下降，工作不稳定，发动机抖动严重，并会使发动机过热、冒黑烟，发动机会产生一种高频金属敲击声。
高转速高负荷下发生连续且严重的爆震，会烧熔火花塞及活塞，严重的甚至会炸穿气缸及发动机体。所以在使用中要注意避免发动机爆燃现象的发生。
一、发动机爆燃的原因
1.燃烧室积碳过多
发动机燃烧室积碳过多，并且密封良好，会造成压缩比增高，在积碳表面产生高温热点，在点火时会出现多点燃烧。发动机只要急加速就会发生爆燃（能听到敲缸声），控制单元会分五步将点火提前角推迟到极限（推迟15°），再次急加速时还是有爆燃信号。
2.汽油标号过低
汽油标号越高，辛烷值就越高，抗爆性就越好。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低即汽油标号过低的燃油，则容易发生爆震。
3.点火提前角过小
为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火 （因为从点火到完全燃烧需要一段时间）。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃而造成爆燃。
4.发动机温度过高
发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆燃。
二、爆燃传感器的作用
最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆燃传感器的原理，是当侦测到发动机爆燃时，就将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆燃时，再慢慢的将点火提前回复。爆燃传感器是利用加速度传感器来测量发动机的加速度变化，也就是震动。在调校爆燃传感器时会把爆燃的震动模式写入ECU中，一旦爆燃传感器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆燃，随即延后点火提前角。目前较先进的爆燃传感器甚至能判定是哪一个气缸爆燃，而针对该气缸个别延后点火提前角。
三、爆燃传感器的诊断方法
1.电阻值测试
爆燃传感器（KS）接线端子与外壳间的电阻值应为无穷大，如电阻值为0，应更换。
2.电压值测试
拔下爆燃传感器的接线端子，在怠速时用数字万用表检查接线端子和接地间的电压，正常时应有脉冲电压输出。
3.波形检查
爆燃发生时，爆燃传感器（KS）会发出钉状电压波形，爆燃程度越大，KS所产生的钉状波形也越大。如敲击气缸体，数字式动态示波器的屏幕上会立即出钉状波形，敲击越重，波形也越大。通常KS耐久性较好，最常见的KS故障是根本不产生信号电压，敲击KS周围缸体，而波形还是保持一条水平线。
四、爆燃传感器装配和检测时的注意事项
装配爆燃传感器（KS）的螺栓为专用螺栓，如用其他螺栓代替，因为螺栓的材料不同，振动频率不同，信号就可能失真，所以必须用专用螺栓。
爆燃传感器的螺栓拧紧力矩为（20±5） N·m，过紧会造成传感器过于敏感，明明是正常振动，却误认为是爆燃，推迟点火提前角，造成发动机动力下降。如过松，传感器感受不到振动频率，导致发生发动机爆燃。
振动型爆燃传感器的准许工作温度为-40～150 ℃。发动机爆燃时，气缸体出现振动，且振动传递到传感器外壳，外壳与配重产生相对运动，夹在二者之间的电压元件的挤压力矩发生变化，且发出较高的电压信号，当振动≥14 kHz时，控制单元根据所接到的信号，推迟爆燃缸的点火提前角，每次推迟5°，最多可推迟15°，将点火提前角控制在接近爆燃的极限位置。控制单元防爆燃点火系统具有点火自适应、自学习功能，从而实现点火系统的闭环控制。
爆燃消除后，控制单元再将点火提前角逐渐地恢复到爆燃发生前的水平。KS信号中断后，控制单元将点火提前角推迟5°～16°作为替代。这会造成发动机功率下降，满负荷时发动机无力，尾气排放值超出标准，燃油消耗增加。
爆燃传感器能收到3～22 kHz的振动频率，爆燃传感器在低温和发动机转速1500 r/min以下时不工作。热车后在1500～4500 r/min时控制单元应能收到两次3 kHz以上的振动信号，如在此期间由于混合气过稀、点火时间过迟、燃烧室密封不良等因素造成发动机功率过低，或爆燃传感器拧紧力矩过低，或传感器自身故障，导致控制单元不能收到爆燃传感器的信号，无法修正调节点火正时，就认为爆燃传感器已损坏，会点亮故障指示灯，并留下故障码。
爆燃是指火花塞点火后，在火焰还没有到达之前，其余混合气末被引燃就自行发火的自行燃烧现象。爆燃是汽油发动机常见的不正常燃烧，多出现在压缩比高时。正常燃烧时，火焰应该是从点火中心（火花塞）开始燃烧，并以30～70 m/s的速度向周围传播至整个燃烧室。爆燃时气缸内多点同时着火，局部压力和温度猛增，压力波在气缸内高频振荡，火焰传播速度在强烈爆燃时可达1000 m/s。严重爆燃发生时，发动机功率和转速下降，工作不稳定，发动机抖动严重，并会使发动机过热、冒黑烟，发动机会产生一种高频金属敲击声。
高转速高负荷下发生连续且严重的爆震，会烧熔火花塞及活塞，严重的甚至会炸穿气缸及发动机体。所以在使用中要注意避免发动机爆燃现象的发生。
一、发动机爆燃的原因
1.燃烧室积碳过多
发动机燃烧室积碳过多，并且密封良好，会造成压缩比增高，在积碳表面产生高温热点，在点火时会出现多点燃烧。发动机只要急加速就会发生爆燃（能听到敲缸声），控制单元会分五步将点火提前角推迟到极限（推迟15°），再次急加速时还是有爆燃信号。
2.汽油标号过低
汽油标号越高，辛烷值就越高，抗爆性就越好。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低即汽油标号过低的燃油，则容易发生爆震。
3.点火提前角过小
为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火 （因为从点火到完全燃烧需要一段时间）。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃而造成爆燃。
4.发动机温度过高
发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆燃。
二、爆燃传感器的作用
最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆燃传感器的原理，是当侦测到发动机爆燃时，就将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆燃时，再慢慢的将点火提前回复。爆燃传感器是利用加速度传感器来测量发动机的加速度变化，也就是震动。在调校爆燃传感器时会把爆燃的震动模式写入ECU中，一旦爆燃传感器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆燃，随即延后点火提前角。目前较先进的爆燃传感器甚至能判定是哪一个气缸爆燃，而针对该气缸个别延后点火提前角。
三、爆燃传感器的诊断方法
1.电阻值测试
爆燃传感器（KS）接线端子与外壳间的电阻值应为无穷大，如电阻值为0，应更换。
2.电压值测试
拔下爆燃传感器的接线端子，在怠速时用数字万用表检查接线端子和接地间的电压，正常时应有脉冲电压输出。
3.波形检查
爆燃发生时，爆燃传感器（KS）会发出钉状电压波形，爆燃程度越大，KS所产生的钉状波形也越大。如敲击气缸体，数字式动态示波器的屏幕上会立即出钉状波形，敲击越重，波形也越大。通常KS耐久性较好，最常见的KS故障是根本不产生信号电压，敲击KS周围缸体，而波形还是保持一条水平线。
四、爆燃传感器装配和检测时的注意事项
装配爆燃传感器（KS）的螺栓为专用螺栓，如用其他螺栓代替，因为螺栓的材料不同，振动频率不同，信号就可能失真，所以必须用专用螺栓。
爆燃传感器的螺栓拧紧力矩为（20±5） N·m，过紧会造成传感器过于敏感，明明是正常振动，却误认为是爆燃，推迟点火提前角，造成发动机动力下降。如过松，传感器感受不到振动频率，导致发生发动机爆燃。
振动型爆燃传感器的准许工作温度为-40～150 ℃。发动机爆燃时，气缸体出现振动，且振动传递到传感器外壳，外壳与配重产生相对运动，夹在二者之间的电压元件的挤压力矩发生变化，且发出较高的电压信号，当振动≥14 kHz时，控制单元根据所接到的信号，推迟爆燃缸的点火提前角，每次推迟5°，最多可推迟15°，将点火提前角控制在接近爆燃的极限位置。控制单元防爆燃点火系统具有点火自适应、自学习功能，从而实现点火系统的闭环控制。
爆燃消除后，控制单元再将点火提前角逐渐地恢复到爆燃发生前的水平。KS信号中断后，控制单元将点火提前角推迟5°～16°作为替代。这会造成发动机功率下降，满负荷时发动机无力，尾气排放值超出标准，燃油消耗增加。
爆燃传感器能收到3～22 kHz的振动频率，爆燃传感器在低温和发动机转速1500 r/min以下时不工作。热车后在1500～4500 r/min时控制单元应能收到两次3 kHz以上的振动信号，如在此期间由于混合气过稀、点火时间过迟、燃烧室密封不良等因素造成发动机功率过低，或爆燃传感器拧紧力矩过低，或传感器自身故障，导致控制单元不能收到爆燃传感器的信号，无法修正调节点火正时，就认为爆燃传感器已损坏，会点亮故障指示灯，并留下故障码。
