【柴油機(jī)冒黑煙】柴油機(jī)冒黑煙是什么原因 柴油機(jī)冒黑煙的故障和排除
柴油機(jī)冒黑煙是什么原因
1、供油系統(tǒng)問題
(1)噴油提前角不正確:提前角偏大或提前角偏小;
(2)噴油泵柱塞或出油閥磨損嚴(yán)重;
(3)噴油器(嘴)問題:噴油嘴霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重或噴油壓力不正確;
(4)噴油泵調(diào)速器有問題;
(5)噴油泵供油量太大;
2、燃燒系統(tǒng)問題
(1)汽缸壓縮壓力不足:活塞頂間隙太大、氣門密封不嚴(yán)、氣門座圈凹入過深;
(2)氣門間隙不對;
3、進(jìn)氣系統(tǒng)問題
(1)空氣濾質(zhì)量問題;
(2)進(jìn)氣管阻力問題;
(3)進(jìn)氣溫度過高問題;
4、排氣系統(tǒng)問題
(1)消聲器問題;
(2)排氣管阻力問題;
5、其它因素
(1)燃油質(zhì)量問題;
(2)環(huán)境因素問題;
(3)設(shè)備匹配問題。
柴油機(jī)冒黑煙的故障和排除
綜上所述,柴油機(jī)冒黑煙故障的可能原因很多,但對于一臺(tái)柴油機(jī)來講,出現(xiàn)冒黑煙故障的原因可能只是其中的一個(gè)因素。如何判斷和確認(rèn)柴油機(jī)冒黑煙產(chǎn)生的具體原因,是排除該故障的關(guān)鍵所在。原因找到了,故障也就排除了。
1、供油系統(tǒng)問題導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙故障原因的確認(rèn)和排除方法
(1)供油提前角不正確
柴油機(jī)的供油提前角,是為保證燃油進(jìn)入汽缸后能夠充分燃燒的最佳提前角度,機(jī)型不同,提前角也不相同。噴油提前角不正確,使柴油機(jī)燃油燃燒不充分、不完全,會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
a、供油提前角偏大
如果柴油機(jī)的供油提前角偏大,此時(shí)汽缸內(nèi)的壓縮壓力和溫度相對較低,將直接影響燃油的燃燒性能,柴油機(jī)早燃增多,燃油燃燒不完全,柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。供油提前角偏大除了導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙故障外,還有下列現(xiàn)象:
.有強(qiáng)烈的燃燒噪音
.柴油機(jī)功率不足
.燃油消耗量明顯增加
.排氣管接口處濕潤或有滴油現(xiàn)象
.排氣溫度可能較高,排氣管可能有燒紅現(xiàn)象
b、供油提前角偏小
如果柴油機(jī)的供油提前角偏小,燃油噴入汽缸時(shí)錯(cuò)過了最佳時(shí)機(jī),使柴油機(jī)后燃增多,大量燃油還未充分燃燒即被排除汽缸,柴油機(jī)將嚴(yán)重冒黑煙。供油提前角偏小除了導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙故障外,還有下列現(xiàn)象:
.排氣溫度高,排氣管有燒紅現(xiàn)象
.柴油機(jī)整體溫度高,柴油機(jī)因后燃增多而過熱
.柴油機(jī)功率不足
.燃油消耗量明顯增加
排除方法:如果確認(rèn)柴油機(jī)冒黑煙的原因是由于供油提前角不對造成的,只要將供油提前角調(diào)整到設(shè)計(jì)角度,故障即可排除。
(2)噴油泵柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損
個(gè)別或全部噴油泵柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損將導(dǎo)致噴油泵泵油壓力下降,使噴油器(嘴)建壓相對滯后,燃油燃燒不充分,后燃增多,所以柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。個(gè)別汽缸的柱塞和出油閥有問題,除了造成柴油機(jī)冒黑煙外,不會(huì)對柴油機(jī)的使用產(chǎn)生太大的影響。 但如果噴油泵大多數(shù)的柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損,在造成柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙的同時(shí),還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)啟動(dòng)困難
.柴油機(jī)潤滑油油量可能增加
.柴油機(jī)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)排氣溫度高,排氣管可能燒紅
.柴油機(jī)可能因后燃增多而過熱
確認(rèn)柴油機(jī)冒黑煙是由于柱塞或出油閥的磨損造成的基本方法是:
a、拆掉柴油機(jī)的排氣管,啟動(dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)
仔細(xì)觀察柴油機(jī)各個(gè)排氣口的排煙情況,找出排煙大的汽缸,更換該缸的噴油器(可以與不冒黑煙的缸互換),如果該缸仍然冒黑煙,而另一缸不冒黑煙,則可以確認(rèn)該缸噴油泵的柱塞或出油閥有問題。
b、也可以不拆掉排氣管,用單缸滅火法初步確認(rèn)柱塞/出油閥或者是噴油器(嘴)是否有問題。
具體做法是:啟動(dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),逐缸斷油并觀察排氣管出口煙度的變化情況,如果某缸斷油后,柴油機(jī)煙度減小,則說明該缸供油系統(tǒng)(柱塞/出油閥或噴油器)存在問題。
排除方法:當(dāng)柴油機(jī)工作過程中出現(xiàn)這些問題時(shí),應(yīng)該檢查噴油泵。如果確認(rèn)故障的原因是由于柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損造成的,大修噴油泵后即可排除此故障。
特別提示:大修噴油泵時(shí)應(yīng)該成套(全部)更換柱塞和出油閥及相關(guān)密封墊,檢查各缸供油角度并按要求調(diào)整供油量。
(3)噴油器(嘴)問題
a、噴油嘴霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重
當(dāng)個(gè)別缸的噴油器(嘴)損壞時(shí),也即當(dāng)某缸的噴油器(嘴)霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重時(shí),會(huì)造成該缸燃油燃燒不完全而導(dǎo)致該缸嚴(yán)重冒黑煙。噴油器(嘴)有問題時(shí),除了造成柴油機(jī)冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.排氣管接口處濕潤,嚴(yán)重時(shí)可能滴柴油
.滴油缸活塞可能出現(xiàn)燒頂或拉缸故障
.該缸可能有強(qiáng)烈的燃燒噪音
b、噴油壓力不正確
噴油壓力不正確(偏大或偏?。?,將影響噴油器的建壓時(shí)間,延遲或提前供油提前角度,使柴油機(jī)工作時(shí)冒黑煙。噴油壓力偏大,可能延遲噴油開始時(shí)間,柴油機(jī)后燃增多。而噴油壓力偏小,可能提前噴油開始時(shí)間,柴油機(jī)早燃增多。兩者產(chǎn)生的問題和現(xiàn)象與前述的供油提前角不正確相似。
確認(rèn)某缸噴油器(嘴)是否有問題的方法與確認(rèn)柱塞、出油閥是否有問題的方法基本相同,只是互換噴油器后,該缸不再冒黑煙而另一缸冒黑煙,則說明該噴油器(嘴)有問題。
排除方法:更換該缸噴油嘴或噴油器總成。更換噴油嘴時(shí),應(yīng)該保證是同類合格產(chǎn)品并嚴(yán)格按要求檢查和調(diào)整噴油壓力,認(rèn)真觀察噴油器的霧化質(zhì)量或是否存在低速滴油等問題,確保使用質(zhì)量上乘的噴油器(嘴)。
(4)噴油泵調(diào)速器有問題
噴油泵調(diào)速器有問題,主要是調(diào)速器調(diào)速彈簧彈力不足時(shí),將導(dǎo)致調(diào)速器與油門控制機(jī)構(gòu)之間的不平衡,柴油機(jī)從啟動(dòng)開始就會(huì)嚴(yán)重冒黑煙。而當(dāng)外部載荷稍有變化時(shí),柴油機(jī)更是濃煙滾滾。如果噴油泵調(diào)速器有問題,柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,可能自動(dòng)升高或降低
.帶負(fù)載運(yùn)行時(shí),隨負(fù)載增加柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降嚴(yán)重
.柴油機(jī)負(fù)載越大,煙度越大
.用單缸滅火法檢查時(shí),柴油機(jī)煙度無明顯變化
排除方法:專業(yè)維修噴油泵,更換調(diào)速彈簧或調(diào)速器總成。
(5)噴油泵供油量太大
噴油泵供油量太大,也將造成柴油機(jī)冒黑煙,大量燃油進(jìn)入汽缸后未充分燃燒即被排除汽缸,是柴油機(jī)后燃增多。此時(shí),柴油機(jī)除了冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.燃油消耗明顯增加
.柴油機(jī)因后燃增多而使排氣溫度太高且排氣管可能被燒紅
.可能會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)拉缸或活塞燒頂現(xiàn)象
排除方法:專業(yè)維修噴油泵,按要求調(diào)整噴油泵的供油量。
特別提示:調(diào)整噴油泵的供油量時(shí),必須考慮該柴油機(jī)噴油器噴油壓力的影響,因?yàn)樵撚土渴窃谔囟▏娪蛪毫ο碌墓┯土俊H绻麌娪蛪毫τ凶兓?,供油量也將產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果噴油泵試驗(yàn)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)噴油器的壓力高,而實(shí)際噴油器的噴油壓力低,則實(shí)際噴油量降大于調(diào)整噴油量。反之,則小于調(diào)整噴油量。壓力差別越大,供油量的差別也越大。比如噴油器的噴油壓力相差50巴時(shí),噴油量可能相差20%。
2、燃燒系統(tǒng)問題導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙故障原因的確認(rèn)和排除方法
(1)汽缸壓縮壓力不足
造成汽缸壓縮壓力不足的原因主要有:活塞環(huán)嚴(yán)重磨損(活塞環(huán)嚴(yán)重磨損將使柴油機(jī)嚴(yán)重冒藍(lán)煙,本文不作敘述)、壓縮比偏?。ɑ钊旈g隙太大或氣門座圈凹入太深)或氣門密封不嚴(yán)等。
a、活塞頂間隙太大
如果裝配柴油機(jī)時(shí),沒有嚴(yán)格按照要求檢查并調(diào)整活塞頂間隙,或調(diào)整不當(dāng)時(shí)活塞頂間隙偏大時(shí),直接影響柴油機(jī)的壓縮比進(jìn)而影響汽缸壓縮壓力。由于壓縮比變小,降低了汽缸的壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒的條件變得更加惡劣,燃油燃燒不完全、不充分,柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。
確?;钊旈g隙的正確是裝配柴油機(jī)時(shí)必須嚴(yán)格做到的重要事件之一。在裝配柴油機(jī)時(shí),必須將活塞頂間隙調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求的公差范圍內(nèi)。一般情況下,只要安裝正確,活塞頂間隙在使用過程中的是不會(huì)變化的。
b、氣門密封不嚴(yán)
氣門密封帶嚴(yán)重變形或磨損,將導(dǎo)致氣門密封不嚴(yán),直接降低汽缸壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒不完全、不充分,導(dǎo)致柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。
c、氣門座圈凹入太深
氣門座圈長期經(jīng)受燃燒高溫和氣門的強(qiáng)烈沖擊,加之氣門座圈底孔的鋁合金性質(zhì),將使氣門座圈凹入逐步增加, 使氣門平面與缸蓋底面之間的尺寸相對增加,相應(yīng)增加了燃燒室的容積,降低了柴油機(jī)壓縮比, 從而降低了汽缸的壓縮壓力和溫度,導(dǎo)致燃油燃燒不完全、不充分,柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。
汽缸壓縮壓力不足時(shí),除了使柴油機(jī)冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)工作時(shí)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)加速無力(加速性能太差)
.燃油消耗增加
如果柴油機(jī)在使用過程中出現(xiàn)上述問題或現(xiàn)象時(shí),可以使用專用的汽缸壓力檢查表測量汽缸壓縮壓力。汽缸壓縮壓力測量裝置一般安裝在噴油器孔內(nèi),單缸測試,逐缸進(jìn)行。然后與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,確認(rèn)是否過低。 排除方法:
如果進(jìn)行汽缸壓縮壓力測量而確認(rèn)柴油機(jī)冒黑煙是由于汽缸壓縮壓力低造成的,就必須檢查活塞頂間隙、氣門座圈凹入深度和氣門與氣門座圈之間的密封情況。具體做法是:
.松開缸蓋螺栓,拆下缸蓋,在活塞頂部放入鉛絲,然后裝上缸蓋, 按要求擰緊缸蓋螺栓,然后再松開缸蓋螺栓,取下缸蓋后測量鉛絲厚度,如果測量值在技術(shù)要求范圍內(nèi),則明說活塞頂間隙正確。反之,則說明活塞頂間隙不對,需要進(jìn)行調(diào)整(主要是根據(jù)測量值選擇缸墊的厚度)。
.取出缸蓋后,仔細(xì)觀察和測量氣門大頭平面與缸蓋底面的距離, 如果測量數(shù)值大于技術(shù)要求數(shù)值,則說明氣門座圈凹入太深,需要進(jìn)行修復(fù)處理。修復(fù)方法是:更換氣門座圈和所有氣門,重新研磨氣門。氣門座圈的具體要求請參照相關(guān)技術(shù)要求。
.如果氣門座圈凹入深度合格,則應(yīng)仔細(xì)檢查氣門與氣門座圈之間的密封帶。 一般情況下,經(jīng)過長期使用后, 氣門與氣門座圈之間的密封帶都會(huì)有較大的磨損和變形,需要進(jìn)行修復(fù)。具體做法是:絞磨氣門座圈密封帶、更換氣門和重新研磨氣門。
(2)氣門間隙不正確
氣門間隙不正確,影響柴油機(jī)配氣正時(shí), 也即是氣門該打開時(shí)為打開,該關(guān)閉時(shí)為關(guān)閉,直接影響柴油機(jī)的進(jìn)氣量, 降低了柴油機(jī)的過量空氣系數(shù),造成柴油機(jī)油氣混合物過濃,燃油燃燒不完全、不充分,柴油機(jī)冒黑煙。
氣門間隙不正確除了使柴油機(jī)冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)可能啟動(dòng)困難
.可能有強(qiáng)烈的金屬碰撞聲
確認(rèn)氣門間隙是否正確的基本方法是:打開氣門室蓋,用手感或塞尺檢查氣門間隙。
排除方法:按要求重新調(diào)整氣門間隙。
3、進(jìn)氣系統(tǒng)問題
進(jìn)氣系統(tǒng)造成柴油機(jī)冒黑煙的原因主要是: 空氣濾或進(jìn)氣管阻力太大。一般情況下進(jìn)氣管阻力恒定,空氣濾阻力可能隨時(shí)變化。
(1)空氣濾問題
如果空氣濾臟污或使用了劣質(zhì)空氣濾芯,均可能造成近期阻力增加, 使進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量減少,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。 如果柴油機(jī)原來不冒煙,在更換了空氣濾芯后煙度增加,則說明空氣濾芯質(zhì)量有問題。
(2)進(jìn)氣管問題
如果進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞或管道太長,均可能增加進(jìn)氣阻力。進(jìn)氣阻力太大,會(huì)造成柴油機(jī)冒黑煙。如果進(jìn)氣溫度過高,同樣會(huì)造成柴油機(jī)冒黑煙。
進(jìn)氣系統(tǒng)故障除了造成柴油機(jī)冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)油耗增加
確認(rèn)是否是由于進(jìn)氣系統(tǒng)故障而造成柴油機(jī)冒黑煙的基本方法是:
.空氣濾芯阻力:啟動(dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),拆掉空氣濾芯(包括紙芯和氈芯),然后觀察排氣煙度的變化,如果去掉空氣濾芯后,柴油機(jī)煙度減少,則說明空氣濾芯有問題.如果確認(rèn)空氣濾芯質(zhì)量沒有問題時(shí),可以進(jìn)一步檢查進(jìn)氣管阻力。
.進(jìn)氣管阻力: 拆開柴油機(jī)自身進(jìn)氣管外的進(jìn)氣管接口,使空氣直接進(jìn)入柴油機(jī)進(jìn)氣管,然后啟動(dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),觀察排氣煙度。如果煙度減少,則說明進(jìn)氣系統(tǒng)阻力太大。
.進(jìn)氣溫度:如果排氣管離進(jìn)氣管的太近,或者排氣管接口處漏氣,均可能對進(jìn)氣溫度造成直接影響。如果柴油機(jī)怠速、空轉(zhuǎn)無煙,帶負(fù)荷后冒黑煙,且負(fù)荷越大黑煙越嚴(yán)重。在排除了其它因素后,就應(yīng)該考慮是進(jìn)氣溫度的影響了。在正常情況下,進(jìn)氣溫度應(yīng)該不得高于45℃。
排除方法:更換新的、優(yōu)質(zhì)的空氣濾芯,疏通進(jìn)氣管和排除對進(jìn)氣管道的加熱現(xiàn)象。
特別提示:柴油機(jī)在無空氣濾芯的情況下不能長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),特別在野外環(huán)境條件惡劣時(shí)更加如此。
4、排氣系統(tǒng)問題
如果排氣系統(tǒng)安裝不合理,比如排氣管過細(xì)、過長或消聲器不合適等,均可能增加排氣阻力,使柴油機(jī)排氣不暢,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
如果需要更換排氣系統(tǒng)零部件(排氣連接管路和消聲器),一定要選用于原排氣系統(tǒng)相適應(yīng)且匹配的同類產(chǎn)品,排氣連接管直徑絕對不能小于原管直徑,消聲器的排氣通過量不能低于原消聲器的許用通過量,且背壓(消聲器排氣阻力)不能高于原有允許數(shù)值。
在通常情況下,如果未對排氣系統(tǒng)進(jìn)行改造,一般不會(huì)產(chǎn)生排氣背壓超標(biāo)的問題。如果排氣系統(tǒng)有問題,柴油機(jī)除了冒黑煙外,還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)功率不足
.柴油機(jī)排氣溫度高
.燃油消耗量可能增加
確認(rèn)排氣系統(tǒng)是否存在問題的基本方法是:拆掉排氣管,啟動(dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),觀察各缸排氣口煙度,如果此時(shí)煙色正常,則說明柴油機(jī)自身沒有問題。然后裝上排氣管,啟動(dòng)柴油機(jī)在相同轉(zhuǎn)速下低速運(yùn)轉(zhuǎn),觀察排氣管出口煙色,如果排氣煙度較大,則說明排氣系統(tǒng)有問題。
排除方法:在確認(rèn)排氣系統(tǒng)有問題之后,需要對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行改造:
.更換消聲器,選用排氣通過量較大且排氣背壓較小的消聲器;
.更換柴油機(jī)排氣管出口與消聲器之間的連接管, 選用直徑較大的排氣直管且大圓弧過渡,減少直角過渡。
5、其它問題
如果柴油機(jī)冒黑煙,在對上述問題逐項(xiàng)排除后,仍然不能排除時(shí),則必須考慮柴油機(jī)冒黑煙是柴油機(jī)自身以外的因素造成的。這些因素包括:
(1)燃油質(zhì)量問題
如果使用了劣質(zhì)燃油,可能造成柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。除此以外,柴油機(jī)還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)燃油濾芯經(jīng)常堵塞
.柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或加速無力
(2)環(huán)境因素問題
.環(huán)境溫度太高,使得燃油溫度和進(jìn)氣溫度升高,燃油氣化和進(jìn)氣量相對減少,使燃燒條件變得惡劣,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
.海拔高度太高,海拔高度升高后,隨著海拔高度的升高,空氣密度將減少,空氣中氧氣的含量也將隨之減少,燃油在相對缺氧的條件下燃燒,造成燃燒不完全、不充分,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
環(huán)境因素導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙時(shí),還有下列現(xiàn)象:
.柴油機(jī)動(dòng)力不足
.柴油機(jī)溫度升高,可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象
.燃油消耗明顯增加
如果柴油機(jī)在某地作業(yè)時(shí)不冒黑煙,而到另一地作業(yè)時(shí)卻濃煙滾滾,則此故障可能是由環(huán)境因素造成的。
排除方法:按照環(huán)境因素適當(dāng)修正柴油機(jī)輸出功率和相關(guān)參數(shù)。
(3)設(shè)備匹配問題
柴油機(jī)出現(xiàn)冒黑煙故障,還有可能是柴油機(jī)與設(shè)備的動(dòng)力輸出裝置不匹配或是設(shè)備自身問題而造成的,如果柴油機(jī)原來不冒黑煙,但在更換了變速箱或變扭器后濃煙滾滾,很有可能是柴油機(jī)與變速箱或變扭器不匹配造成的。
確認(rèn)柴油機(jī)是否由于設(shè)備原因?qū)е旅昂跓煹姆椒ㄊ牵?/p>
.啟動(dòng)柴油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn),觀察柴油機(jī)排氣口煙色,如果有煙度測量裝置,可記錄下此時(shí)的煙度值。
.拆掉柴油機(jī)與設(shè)備之間的聯(lián)軸器,啟動(dòng)柴油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn),觀察排氣管出口煙色,并測量此時(shí)柴油機(jī)的煙度值。
將所得煙度值進(jìn)行比較,即可得出柴油機(jī)冒黑煙是否是由于設(shè)備因素造成的。特別是當(dāng)柴油機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)無煙無色,只要帶負(fù)荷工作即濃煙滾滾,且轉(zhuǎn)速下降嚴(yán)重。出現(xiàn)此種情況主要是柴油機(jī)與設(shè)備不匹配造成的。
排除方法:檢修設(shè)備或更換相對匹配的動(dòng)力輸出裝置。