聶永濤　韓志引　李艷芳

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柴油機(jī)冒黑煙原因分析*

聶永濤韓志引李艷芳

柴油機(jī)因其動(dòng)力強(qiáng)勁、耗油量少、故障率低，在農(nóng)用機(jī)械、重型汽車、工程機(jī)械上作為發(fā)動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用。對(duì)于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或保養(yǎng)和維護(hù)不善的柴油機(jī)，最常見的故障就是冒黑煙。一般來(lái)講柴油機(jī)正常工作時(shí)尾氣為無(wú)色或者淡灰色，如果尾氣中產(chǎn)生了大量的黑煙，同時(shí)伴有發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體過(guò)熱、動(dòng)力下降、油耗量增加等現(xiàn)象，就應(yīng)該及時(shí)找出柴油機(jī)冒黑煙的原因并將其排除，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。柴油機(jī)冒黑煙一般有以下五種原因，下面予以具體分析。

1　燃油供給系統(tǒng)故障

1.1噴油泵供油量太大

如果急踩柴油機(jī)油門踏板，高壓噴油泵就會(huì)向氣缸內(nèi)噴入大量的霧狀柴油。此時(shí)由于慣性和進(jìn)氣阻力的影響，吸入氣缸內(nèi)的空氣量不能及時(shí)增加，導(dǎo)致氣缸內(nèi)混合氣暫時(shí)過(guò)濃，尾氣中就會(huì)產(chǎn)生較多的黑煙。一般來(lái)講隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，這種情況下出現(xiàn)的黑煙應(yīng)該會(huì)逐步消失，否則應(yīng)該考慮柴油機(jī)其他方面的原因?qū)е旅昂跓煛?/p>

1.2噴油器霧化不良

噴油器針閥偶件磨損嚴(yán)重或者密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致噴油壓力下降，噴出的柴油霧化效果不好，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)滴油或者漏油的故障。此時(shí)柴油不能與空氣充分混合，混合氣不能充分燃燒，導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。

排除方法：將柴油機(jī)各個(gè)氣缸的噴油器拆下，并將其安裝到噴油器試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行噴油壓力測(cè)試，找出磨損嚴(yán)重或者出現(xiàn)故障的噴油器，及時(shí)更換噴油器針閥偶件或者整體更換噴油器，可將此類故障排除。

1.3調(diào)速器性能不佳

柴油機(jī)出現(xiàn)啟動(dòng)較為困難，啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速忽高忽低，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速急速下降，尾氣中產(chǎn)生大量黑煙等情況，一般是由于柴油機(jī)上調(diào)速器的調(diào)速?gòu)椈蓮椓Σ蛔悖{(diào)速器與油門控制機(jī)構(gòu)之間不能很好地協(xié)調(diào)工作。

排除方法：更換柴油機(jī)調(diào)速器上的調(diào)速?gòu)椈苫蛘哒w更換調(diào)速器。

1.4噴油提前角不正確

柴油機(jī)的噴油提前角偏大，過(guò)早噴入的柴油容易產(chǎn)生早燃，此時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度還沒有達(dá)到相對(duì)理想的程度，柴油在氣缸內(nèi)燃燒不完全，尾氣中就會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙。

與之相反，如果柴油機(jī)噴油提前角偏小，噴入氣缸的霧狀柴油錯(cuò)過(guò)了最佳的著火時(shí)刻，柴油混合氣后燃期增加，大量還未充分燃燒的氣體即被排出氣缸進(jìn)入排氣管，柴油機(jī)同樣會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重冒黑煙的故障。

噴油提前角調(diào)整方法：用撬棒撬動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪，當(dāng)高壓噴油泵上的指針與連接法蘭上的刻線對(duì)齊時(shí)觀察飛輪殼檢視孔上飛輪的刻度值是否符合要求的噴油提前角。如果不符合應(yīng)擰松角度調(diào)節(jié)板上的拉緊螺栓，將高壓噴油泵與空氣壓縮機(jī)的連接斷開，撬動(dòng)飛輪，使飛輪上規(guī)定的提前角刻度值與飛輪殼指針對(duì)齊即為柴油機(jī)噴油提前角的正確位置，最后擰緊角度調(diào)節(jié)板拉緊螺栓。

1.5高壓噴油泵壓力下降

高壓噴油泵內(nèi)柱塞偶件或者出油閥偶件嚴(yán)重磨損，噴油泵內(nèi)產(chǎn)生的柴油壓力將會(huì)不同程度地下降，進(jìn)而導(dǎo)致噴油器噴油的時(shí)刻也會(huì)相對(duì)滯后，柴油燃燒不充分，后燃期增加，尾氣中就會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙。

排除方法：更換高壓噴油泵內(nèi)磨損嚴(yán)重的柱塞偶件或者出油閥偶件，更換精密偶件后需要重新校正高壓噴油泵，確保高壓噴油泵工況與柴油機(jī)工況相匹配。

2　進(jìn)氣系統(tǒng)故障

2.1空氣濾清器堵塞

如果柴油機(jī)工作環(huán)境粉塵較多或者空氣濾清器長(zhǎng)時(shí)間沒有清潔，就會(huì)因空氣濾清器過(guò)臟而堵塞進(jìn)氣系統(tǒng)，進(jìn)氣阻力增加使進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量減少，導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。

排除方法：及時(shí)對(duì)空氣濾清器進(jìn)行清潔，發(fā)現(xiàn)破損或者失效時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換。

2.2進(jìn)氣管道堵塞

如果柴油機(jī)進(jìn)氣管道出現(xiàn)部分堵塞，尤其是帶有中冷器的柴油機(jī)，更易出現(xiàn)堵塞，就會(huì)增加進(jìn)氣阻力，影響空氣進(jìn)入柴油機(jī)氣缸的量，會(huì)造成柴油機(jī)冒黑煙故障的產(chǎn)生。及時(shí)清潔和保養(yǎng)柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，可以有效保證進(jìn)氣管道暢通，避免因進(jìn)氣管道堵塞而冒黑煙。

2.3進(jìn)氣溫度過(guò)高

如果發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體過(guò)熱或者排氣管距離進(jìn)氣管太近，都有可能使進(jìn)入氣缸的空氣溫度過(guò)高（正常情況下柴油機(jī)進(jìn)氣溫度不得高于45℃）。進(jìn)氣溫度過(guò)高使柴油機(jī)進(jìn)氣量減少和容易出現(xiàn)早燃，導(dǎo)致尾氣中產(chǎn)生大量的黑煙。

排除方法：找出發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因并排除，氣溫較高時(shí)避免使用加熱裝置啟動(dòng)柴油機(jī)可以有效地預(yù)防進(jìn)氣溫度過(guò)高而導(dǎo)致此類故障的產(chǎn)生。

3　排氣系統(tǒng)故障

柴油機(jī)排氣管道或者消聲器內(nèi)積炭過(guò)多、氧化銹蝕，都有可能導(dǎo)致排氣系統(tǒng)發(fā)生部分堵塞，增大排氣壓力，造成排氣不暢，嚴(yán)重時(shí)柴油機(jī)會(huì)因排氣壓力過(guò)大而導(dǎo)致冒黑煙現(xiàn)象的產(chǎn)生。

排除方法：使用積炭清洗劑及時(shí)清除排氣管道內(nèi)的積炭，如果排氣管道氧化腐蝕過(guò)于嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行整體更換。

4　氣缸壓力不足

柴油機(jī)氣缸壓力不足時(shí)，柴油在氣缸內(nèi)不能充分燃燒，就會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙從排氣管排出。柴油機(jī)氣缸壓力不足的主要原因有以下幾種。

4.1活塞與氣缸之間的間隙增大

活塞在氣缸內(nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如果潤(rùn)滑不良或者保養(yǎng)不善，活塞和氣缸的摩擦加劇，時(shí)間一長(zhǎng)氣缸與活塞的間隙增大，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室密封性下降，氣缸壓力隨之下降。

排除方法：更換活塞或者將氣缸套與活塞成對(duì)更換，保持氣缸壓力不變。

4.2氣環(huán)失效

氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸間的密封，防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱。如果氣環(huán)折斷、彈性下降、粘接在活塞環(huán)槽內(nèi)，都有可能導(dǎo)致氣環(huán)失效起不到應(yīng)有的密封作用，氣缸壓力就會(huì)出現(xiàn)明顯的下降。

排除方法：更換與柴油機(jī)活塞相匹配的氣環(huán)。

4.3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)，氣缸內(nèi)的壓力和溫度下降，柴油燃燒不充分，柴油機(jī)冒黑煙。

排除方法：如果氣門密封帶磨損不是很嚴(yán)重，可用氣門研磨機(jī)對(duì)氣門密封帶和氣門座圈進(jìn)行配對(duì)研磨來(lái)修復(fù)它們之間的密封性，如果氣門密封帶磨損過(guò)于嚴(yán)重應(yīng)對(duì)氣門進(jìn)行整體更換。

4.4氣門座圈凹入太深

氣門座圈長(zhǎng)期經(jīng)受燃燒高溫和氣門的沖擊，加之氣門座圈與安裝機(jī)體材料不同，氣門座圈磨損和凹入量會(huì)逐步增加，這樣無(wú)形中增加了燃燒室的容積，降低了柴油機(jī)壓縮比，從而造成氣缸內(nèi)壓力和溫度降低，導(dǎo)致燃油燃燒不完全、不充分，柴油機(jī)冒黑煙。

排除方法：更換氣門座圈。

4.5氣門間隙過(guò)小或過(guò)大

如果柴油機(jī)氣門間隙因調(diào)整不當(dāng)或者因其他原因過(guò)小或過(guò)大，進(jìn)、排氣門工作過(guò)程中開啟和關(guān)閉的時(shí)間就會(huì)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致氣缸內(nèi)進(jìn)氣不足、排氣不凈，柴油機(jī)冒黑煙，動(dòng)力嚴(yán)重下降。

排除方法：調(diào)整柴油機(jī)氣門間隙到合適的數(shù)值。

5　其他因素

除上述原因外，柴油機(jī)使用劣質(zhì)燃油，外部環(huán)境變化（如海拔升高導(dǎo)致的氧氣含量下降），以及柴油機(jī)與動(dòng)力輸出設(shè)備不匹配等，都有可能導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙故障的出現(xiàn)。

作者信息：濰坊工程職業(yè)學(xué)院，262500，山東青州

*基金項(xiàng)目：濰坊市2015科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃編號(hào)2015GX098