孫艷威
摘 要 通過(guò)觀察排氣管煙色來(lái)判斷柴油機(jī)的運(yùn)行故障,并找出解決方法,對(duì)于普通機(jī)手而言,不但操作方便快捷,而且具有投資少、不需要專用設(shè)備的優(yōu)點(diǎn),因此越來(lái)越多地被機(jī)手,尤其是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛推廣使用。
關(guān)鍵詞 柴油機(jī) 排煙顏色 黑煙 白煙 藍(lán)煙
0 引言
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣煙色有無(wú)色、黑色、白色、藍(lán)色等數(shù)種,顏色的變化取決于運(yùn)行狀況、使用條件的改變。技術(shù)狀況良好的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),排氣管排出的廢氣幾乎是無(wú)色透明的。若柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管煙色為黑色、白色和藍(lán)色,則說(shuō)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管煙色不正常,機(jī)體存在運(yùn)行故障。下面,就柴油機(jī)排氣管三種異常煙色情況及解決方法進(jìn)行逐一解析。
1 排放黑煙
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管之所以會(huì)排出黑煙,主要是由于在缺氧的條件下,柴油燃燒不充分、不完全,從而形成游離碳,在混入廢氣后,最終從排氣管排出,形成黑煙。
柴油機(jī)一旦排放黑煙,對(duì)于機(jī)手而言,應(yīng)首先檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否能夠正常啟動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)的情況下,排氣管外有大量黑煙排出,說(shuō)明進(jìn)入燃燒室的柴油在不具備壓燃條件的環(huán)境下,根本無(wú)法正常工作,并最終使不能燃燒或不能完全燃燒的柴油形成游離碳而排出黑煙。在發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)但運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻的情況下,則說(shuō)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。此種故障產(chǎn)生黑煙的主要原因是:雖然柴油在氣缸內(nèi)能夠工作,但是由于噴油器型號(hào)選擇不當(dāng)、噴油時(shí)刻過(guò)早等原因,造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定而形成游離碳。另外,柴油機(jī)質(zhì)量不合格、氣缸組件磨損也會(huì)造成此類故障。下面,結(jié)合柴油機(jī)排放黑煙的具體原因,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)其解決方法如下。
1.1 噴油系統(tǒng)障礙
噴油器型號(hào)的差別,直接決定了噴油器的噴射孔徑、孔數(shù)、噴射角度等技術(shù)參數(shù)的不同。一般情況下,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)如果選擇不相匹配的噴油器型號(hào),會(huì)直接導(dǎo)致柴油機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定,進(jìn)而排氣管出現(xiàn)黑煙。因此,在查找柴油機(jī)排放黑煙原因過(guò)程中,應(yīng)首先根據(jù)說(shuō)明書標(biāo)識(shí),選擇正確型號(hào)的噴油器。
另外,噴油器出現(xiàn)氣缸供油量不標(biāo)準(zhǔn)、噴霧質(zhì)量差等障礙時(shí),也會(huì)產(chǎn)生黑煙。在此種情況下,應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,逐缸予以斷油,排查出存在障礙的氣缸。其中:氣缸供油量過(guò)多的直觀表現(xiàn)是某缸斷油時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度明顯降低,排氣管產(chǎn)生的黑煙明顯減少,同時(shí)氣缸敲擊聲逐漸變?nèi)趸蛄⒓聪В粴飧坠┯土窟^(guò)少的直觀表現(xiàn)是某缸斷油時(shí),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)影響不大,尤其表現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上,只有不大或幾乎沒(méi)有變化;噴霧質(zhì)量差的直觀表現(xiàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速雖然沒(méi)有較大變化,但是排氣管產(chǎn)生的黑煙明顯消失。
在找出存在問(wèn)題的氣缸后,即可根據(jù)故障的直觀表現(xiàn),進(jìn)一步拆檢噴油器。其中:通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速器蓋上的調(diào)節(jié)齒桿刻度,可解決氣缸供油量不當(dāng)?shù)膯?wèn)題;按照說(shuō)明書調(diào)整噴油提前角,并正確校準(zhǔn)噴油時(shí)刻,可以解決噴油提前角過(guò)小、噴油時(shí)刻過(guò)早的問(wèn)題,從而保證噴入氣缸內(nèi)的柴油量和噴油時(shí)間保持適度,使燃油得到充分燃燒,不再產(chǎn)生黑煙;通過(guò)檢查固定螺釘、柱塞彈簧等組件有無(wú)松動(dòng)、磨損、斷裂等異常情況,可解決噴霧質(zhì)量差等障礙。
1.2 空氣濾清器障礙
空氣濾清器的障礙多為濾芯被堵塞。此種情況下,氣缸內(nèi)被噴入的燃油量不變,但是柴油機(jī)內(nèi)所進(jìn)入的空氣量顯著減少,導(dǎo)致柴油不能充分燃燒,進(jìn)而形成游離碳并產(chǎn)生黑煙。這種情況下,只要對(duì)被堵塞的濾芯進(jìn)行處理,保證其暢通,即可不再產(chǎn)生黑煙。
1.3 柴油質(zhì)量障礙
劣質(zhì)柴油或牌號(hào)不當(dāng)柴油,也是導(dǎo)致燃油燃燒不充分、不完全的直接原因。在此,提醒機(jī)手,千萬(wàn)不能因貪圖便宜及僥幸心理,購(gòu)買質(zhì)量不合格的劣質(zhì)柴油,或相對(duì)價(jià)格低廉的不匹配牌號(hào)柴油。一般而言,夏季時(shí),柴油牌號(hào)應(yīng)選擇0號(hào)或+10號(hào);冬季時(shí),柴油牌號(hào)應(yīng)選擇-10號(hào)或-20號(hào);嚴(yán)寒地區(qū),柴油牌號(hào)應(yīng)選擇-35號(hào)。
1.4 氣缸組件磨損障礙
最常見(jiàn)的氣缸磨損障礙表現(xiàn)為缸套、活塞等組件未能定期檢查更換,導(dǎo)致氣缸密封不嚴(yán)、缸內(nèi)氣壓下降,柴油機(jī)不能正常工作,燃油因不能充分燃燒而產(chǎn)生游離碳冒出黑煙。因此,機(jī)手應(yīng)養(yǎng)成定期檢查更換柴油機(jī)組件的良好習(xí)慣。
1.5 發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作障礙
發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷工作,必然會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度異常升高,潤(rùn)滑系統(tǒng)不能正常工作,此種情況下,不但會(huì)產(chǎn)生大量黑煙,而且會(huì)加快柴油機(jī)零部件磨損,減少柴油機(jī)使用壽命。因此,要杜絕發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷工作行為。
2 排放白煙
一般而言,在寒冷季節(jié)柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí),會(huì)因空氣溫度較低而產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象,使柴油機(jī)冒出白煙,同時(shí)隨著機(jī)體溫度的升高,白煙會(huì)逐漸減少直至消失。但是柴油機(jī)在熱車后仍排出白煙,則說(shuō)明因存在噴油時(shí)刻過(guò)遲、噴油壓力低、霧化不良等故障,導(dǎo)致燃油中含有水分或冷卻水漏入氣缸,由于氣缸內(nèi)溫度較高,水化為蒸氣并排出,使柴油機(jī)冒出白色煙霧,此時(shí),應(yīng)認(rèn)真予以檢查并排除。
2.1 噴油時(shí)間障礙
噴油時(shí)間過(guò)遲是柴油機(jī)排放白煙的一個(gè)重要原因。此時(shí),柴油機(jī)的直觀表現(xiàn)是:氣缸內(nèi)有低沉不清晰的敲擊聲,柴油機(jī)在加大油門時(shí),工作不均勻,加速不靈敏,且發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱無(wú)力,排氣管排出白煙。此種情況下,可通過(guò)校正噴油時(shí)間,檢查糾正噴油器組件松動(dòng)、磨損等異常狀況予以解決。
2.2 噴油器滴油障礙
噴油器滴油主要是由噴油器霧化不良引起的。柴油機(jī)在功率不足的情況下啟動(dòng)或低負(fù)荷工作時(shí),都會(huì)引起柴油機(jī)冒出白煙。最簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度,如果在提高溫度的過(guò)程中,柴油機(jī)的煙色由白色變?yōu)楹谏?,就可以判斷出故障原因?yàn)閲娪推鞯斡?。在此種情況下,首先要通過(guò)逐缸斷油的運(yùn)行方式,排查出故障油缸。然后逐一驗(yàn)證是否存在磨損程度過(guò)大、針閥體存在變形及噴油壓力不正常情況。最后結(jié)合實(shí)際情況,逐一項(xiàng)目加以修復(fù)解決。
2.3 氣缸內(nèi)壓力障礙
主要指氣缸活塞到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí),氣缸壓縮壓力明顯不足,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降而使柴油機(jī)冒白煙。主要直觀表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)有灰白色煙冒出,而后在機(jī)溫逐步上升的過(guò)程中,煙色也慢慢轉(zhuǎn)化為淡黑色直至黑色。此時(shí),應(yīng)從導(dǎo)致氣門密封不良的因素入手,重點(diǎn)檢查缸套、活塞環(huán)及活塞墊的磨損程度,對(duì)磨損嚴(yán)重的部件及時(shí)更換。另外,對(duì)有問(wèn)題的氣門、氣門座圈也要予以及時(shí)修整。endprint
2.4 氣缸內(nèi)進(jìn)水障礙
在此種情況下,柴油機(jī)會(huì)在冒出白煙的同時(shí),伴有工作無(wú)力的性征。此種故障的判斷方法非常簡(jiǎn)單,只需將手接近冒出白煙的排氣管,如果手面出現(xiàn)水珠,則說(shuō)明氣缸內(nèi)已進(jìn)水。在此種障礙的修復(fù)中,首先采取單缸斷油法,根據(jù)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速,找出故障氣缸。而后,檢查噴油器情況,如有水跡,則可依次檢查氣缸有無(wú)破裂情況、氣缸墊是否失靈、柴油是否有水。查找具體原因后,應(yīng)通過(guò)油箱排水閥將水放掉,并根據(jù)障礙因素進(jìn)行修復(fù)。
2.5 供油提前角障礙
主要指由于供油提前角過(guò)小,引起燃油來(lái)不及燃燒即隨廢氣排出的障礙。此種情況下,可通過(guò)突然加大柴油機(jī)轉(zhuǎn)速判斷。如果此時(shí)柴油機(jī)表現(xiàn)為工作無(wú)力,且隨著轉(zhuǎn)速的降低,冒出的白煙越明顯,同時(shí)排氣管發(fā)出“啪啪”聲,即可判斷故障原因?yàn)樘崆敖沁^(guò)小。此時(shí),只需將供油角調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)角度即可。
2.6 氣溫因素引起的障礙
主要存在北方地區(qū)的寒冷季節(jié)。在嚴(yán)寒氣溫環(huán)境下,務(wù)必要在進(jìn)氣口加設(shè)電熱管,按照先預(yù)熱再點(diǎn)火的原則啟動(dòng)。
3 排放藍(lán)煙
在機(jī)油進(jìn)入燃燒室參與燃燒,且燃燒不完全的情況下,排氣管會(huì)冒出藍(lán)煙,此種情況主要是由于燃燒室內(nèi)竄入的潤(rùn)滑油過(guò)多造成的。其故障原因及排除方法如下。
3.1 活塞環(huán)障礙
活塞環(huán)長(zhǎng)久磨損,會(huì)直接導(dǎo)致出現(xiàn)活塞環(huán)彈力不足、側(cè)隙間隙過(guò)大,進(jìn)而影響柴油機(jī)工作,出現(xiàn)藍(lán)煙排出的現(xiàn)象。發(fā)生此種情況時(shí),只需更換新的活塞環(huán)即可。
3.2 潤(rùn)滑油故障
此時(shí)應(yīng)檢查潤(rùn)滑油質(zhì)量及重量,在確認(rèn)出現(xiàn)潤(rùn)滑油超量使用或者黏度過(guò)小的情況時(shí),必須對(duì)潤(rùn)滑油及時(shí)予以減量或者更換新的黏度達(dá)標(biāo)的潤(rùn)滑油。
3.3 氣門障礙
氣門障礙主要包括氣門和導(dǎo)管間隙過(guò)大及氣門導(dǎo)管油封漏油兩種情況。在第一種情況下,由于氣門和導(dǎo)管間隙過(guò)大,會(huì)使機(jī)油被大量吸入燃燒室燃燒而產(chǎn)生藍(lán)煙,此種情況下應(yīng)及時(shí)對(duì)磨損的氣門和氣門導(dǎo)管進(jìn)行更換。第二種情況主要是由于氣門桿與導(dǎo)管配合間隙過(guò)大或?qū)Ч苡头馐ъ`所造成的。此種情況下,可在拆除排氣管后,認(rèn)真觀察排氣口,如存在發(fā)濕情形,則對(duì)氣門油封進(jìn)行修復(fù)更換即可排除障礙。
3.4 空氣濾清器障礙
空氣濾清器堵塞時(shí),會(huì)直接導(dǎo)致氣缸進(jìn)氣不暢通,進(jìn)而使氣缸內(nèi)產(chǎn)生一定負(fù)壓,直接導(dǎo)致潤(rùn)滑油吸入燃燒室燃燒而產(chǎn)生藍(lán)煙。此種情況,只需在排除其他障礙后,認(rèn)真對(duì)濾清器進(jìn)行清潔即可。
總之,由于柴油機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性,找到并排除故障,不僅僅是對(duì)普通機(jī)手,對(duì)專業(yè)維修人員而言,也是極有難度的。而通過(guò)觀察排氣管煙色來(lái)分析柴油機(jī)運(yùn)行異常原因和解決方法,不失為一種簡(jiǎn)單、便捷、價(jià)廉的維護(hù)技術(shù)。在此,希望廣大機(jī)手結(jié)合實(shí)際情況,更多更廣泛地進(jìn)行實(shí)踐維修應(yīng)用,勢(shì)必可以達(dá)到事半功倍的功效。
參考文獻(xiàn):
[1] 曹龍漢,曹長(zhǎng)修,孫穎楷,等.柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001(6).
[2] 仰德標(biāo),明廷鋒.柴油機(jī)故障診斷研究綜述[J].武漢造船,2000(2).
[3] 曹龍漢.柴油機(jī)智能化故障診斷技術(shù)研究[D].重慶大學(xué),2001.
[4] 李一倬.柴油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D].哈爾濱工程大學(xué),2010.endprint