Hiện tượng kích nổ phát sinh như thế nào?
Trên ôtô thường sử dụng loại động cơ 4 kỳ (hút - nén - nổ - xả). Bắt đầu là kỳ hút, pít tông di chuyển từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD). Áp suất chênh lệch giữa bên trong và bên ngoài xi-lanh, không khí được hút vào, xăng có thể được hòa trộn trước với không khí trong họng hút hoặc phun trực tiếp vào buồng đốt (động cơ phun xăng trực tiếp). Kết thúc kỳ hút, các su-páp nạp đóng lại, kỳ nén được thực hiện khi pít-tông chuyển động từ ĐCD lên ĐCT, thể tích giảm dần trong khi áp suất và nhiệt độ của hỗn hợp tăng cao. Ở cuối kỳ nén, bu-gi đánh lửa châm cháy hỗn hợp. Thời điểm đánh lửa của bu-gi được tính toán sao cho quá trình cháy diễn ra mãnh liệt, tạo áp suất cực đại vào đúng thời điểm pít-tông ở ĐCT. Một nửa pít-tông di chuyển từ ĐCT tới ĐCD trong kỳ cháy giãn nở, pít-tông nhận năng lượng lớn, truyền tới trục khuỷu qua tay biên. Kỳ xả nối tiếp sau được đánh dấu bằng việc su-páp xả mở, pít-tông tiến dần từ ĐCD lên ĐCT. Khí thải được đẩy dần ra ngoài. Một chu kỳ tuần hoàn mới lặp lại, su-páp nạp mở, không khí được hút vào trong xi-lanh.
 |
| Chu trình làm việc của động cơ gồm 4 kỳ (Hút - Nén - Cháy giãn nở - Xả). |
Hiện tượng kích nổ xuất hiện ở cuối kỳ nén, hòa khí (hỗn hợp không khí và nhiên liệu) bốc cháy trước khi bu-gi đánh lửa. Đám cháy lan rộng, kèm theo đó áp suất tăng cao ở khu vực xung quanh. Sự va chạm giữa các làn sóng áp suất của các đám cháy khác với nhau, với thành xi-lanh hoặc hoặc đám cháy phát sinh do bu-gi đánh lửa tạo nên tiếng va đập thường được gọi là tiếng gõ. Kích nổ xảy ra đúng lúc pít-tông trong quá trình đi từ ĐCD lên ĐCT, áp suất hỗn hợp bên trong buồng cháy tăng vọt, tạo lực nén đè nặng xuống pít-tông. Trên ép xuống, dưới đẩy lên, trục khuỷu, thanh truyền, pít-tông quá tải, đứng trước nguy cơ biến dạng cong vênh hoặc bị gẫy. Hòa khí bị hao hụt trước khi kỳ cháy giãn nở bắt đầu, công suất đầu ra giảm mạnh. Năng lượng trong phản ứng cháy ở dạng nhiệt mà không được biến đổi thành cơ năng. Nhiệt độ động cơ nóng quá mức bình thường.
 |
| Đầu pít-tông bị cháy do hiện tượng kích nổ. |
Nguyên nhân của hiện tượng kích nổ
Chỉ số ốc-tan là đại lượng đặc trưng cho khả năng chống kích nổ của xăng. Khả năng chống kích nổ của xăng A95 cao hơn loại A92. Động cơ có tỷ số nén lớn đòi hỏi xăng có chỉ số ốc-tan lớn. Dó đó hãy tham khảo khuyến cáo ghi trong sổ tay hướng dẫn sử dụng xe để biết loại xăng phù hợp cho xế yêu.
Bu-gi đánh lửa chậm, trong khi nhiệt độ và áp suất đã ở quá cao cũng dễ phát sinh kích nổ. Lỗi từ hệ thống đánh lửa phần lớn xuất hiện ở những xe đời cũ do đặt sai góc đánh lửa. Những dòng xe hiện đại sử dụng hệ đánh lửa điện tử, lỗi có thể do thông tin sai lệch từ cảm biến tín hiệu đầu vào.
Một nguyên nhân khác, trong buồng đốt có chứa nhiều muội carbon nóng tạo lên mồi châm cháy hòa khí.
Khắc phục hiện tượng kích nổ
Trong cuộc đua cắt giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, giải pháp tăng tỷ số nén được coi là triệt để, tuy nhiên lại làm tăng khả năng kích nổ. Các nhà sản xuất động cơ đã giải quyết vấn đề này theo nhiều hướng khác nhau. Dễ thấy nhất có lẽ là sử dụng cảm biến giảm sát hiện tượng kích nổ. Khi phát hiện thấy hiện tượng này, máy tính sẽ điều chỉnh theo hướng giảm nhiên liệu.
Nhưng đôi khi kích nổ xuất hiện chỉ đơn giản do bạn sử dụng sai nhiên liệu, hay đã có quá nhiều muội than bán trong buồng đốt. Vệ sinh vòi phun, làm sạch bu-gi là điều cần thiết.
Sử dụng gioăng quy-náp dày để giảm tỷ số nén. Tuy nhiên biện pháp này chỉ nên được xem xét nếu động cơ vừa được đại tu vì có thể thợ máy đã lắp nhầm gioăng.
Được ví như trái tim của ôtô, sự suy giảm chất lượng của động cơ sẽ làm cho chiếc xe mất đi giá trị. Bởi thế hãy thường xuyên chú ý tới nó, để sớm phát hiện ra những dấu hiệu bất thường, và hiện tượng kích nổ là một ví dụ.
Thế Hoàng
