柴油机排烟异常的原因及解决方法
2020-08-26周超
周超
柴油机工作不正常时,会发生排烟异常现象。现结合国二柴油发动机使用情况,分析柴油机排烟异常的原因,并提出了解决办法。
1 排气冒黑烟
柴油是复杂的碳氢化合物,柴油机启动后出现冒黑烟的现象是因柴油喷入燃烧室后燃烧不良,造成大量的游离碳和废气一起排出所致。柴油机排气管发生冒黑烟的具体原因和排除方法如下:
1.1 空气滤清器堵塞
由于保养不当,空气滤清器堵塞,没有足够的空气进入燃烧室,柴油燃烧不完全,导致出现冒黑烟现象。
故障排除方法:清洗或更换空气滤清器。
1.2 供油提前角调整错误
提前角过大时,气缸内压缩压力和温度都相对较低,柴油机提早供油,燃油燃烧不完全,导致出现冒黑烟现象;提前角过小时,柴油机供油过迟,造成燃烧滞后,喷油器喷油延迟,喷入燃烧室的柴油来不及充分燃烧就被排出,造成排气冒黑烟。
故障排除方法:调整柴油机供油提前角。
1.3 喷油器故障
喷油器出现滴油、窜油问题或雾化不良时,会造成喷入燃烧室内的柴油燃烧时间延时或者燃烧不良,导致排气冒黑烟。
故障排除方法:可用断缸法来判断故障出现的位置。具体做法是:将怀疑出现故障的气缸停止供油,比较断缸前后发动机的状态变化,进一步查找故障部点,然后将有故障缸的喷油器放在喷油器效验台上进行检查,或者把有故障缸的喷油器与其他缸进行互换,若故障转移到其他缸,则说明喷油器有故障。
1.4 喷油泵故障
柴油机在额定负载下工作时,各缸所承担的负荷是一定的。若个别缸供油量减少,则相比其他缸就要超负荷工作;而供油量多的缸喷入燃烧室的柴油就多,柴油得不到充分的燃烧,就会出现冒黑烟的现象。
故障排除方法:可以采用断缸法检查供油量大小。具体做法是:柴油机启动后,分别断开喷油泵的各缸的高压油管,若断开某一缸后,黑烟消失或者明显减弱,且转速下降的比其他缸断油时明显,则说明该缸供油量过大。此时应拆下喷油泵,调整各缸的供油量,使各个缸供油量符合技术要求[1]。
2 排气冒蓝烟
柴油机排气冒蓝烟的故障是由于机油进入燃烧室,参与燃烧所导致的。机油进入燃烧室的原因和故障排除方法如下:
2.1 机油过多或过稀
柴油机在运转过程中,若油底壳内部的机油过多或过稀,在曲轴转动的时候会将较多的机油飞溅到气缸壁上,再由活塞、活塞环带入燃烧室内,导致排气冒蓝烟。
排除方法:抽出机油标尺,察看机油实际位置。在停机状态下,地面平坦时机油应到标尺的静满刻度线,即标识的最上边刻度线;在柴油机运转状态下,机油应到标尺的动满刻度线。若机油量不符合要求,可放去多余的机油;若机油过期,应予更换。
2.2 油浴式空气滤清器机油量过多
使用油浴室空气滤清器的柴油机,若滤清器滤油盘内部机油量过多或者滤芯堵塞,会使油盘内的机油进入燃烧室,造成排气冒蓝烟。空气滤清器堵塞会使气缸进气过程中阻力增加,造成进气不畅。此时发动机的气缸内有一定负压,会将机油吸入燃烧室,造成排气冒蓝烟。
故障排除方法:出现冒蓝烟时,应检查并清洁空气滤清器。
2.3 新机磨损
新装备的柴油机,在初始运转阶段,轻度的冒蓝烟是正常现象。因为新装备的活塞、活塞环和气缸套的表面比较粗糙,需要有一个磨合的过程才能达到良好的配合间隙,随着柴油机工作时间的增加,这种冒蓝烟的现象会逐渐减弱;若有重度冒蓝烟现象,则视为不正常现象。
故障排除方法:应该拆下气缸盖和活塞连杆组件排查原因并及时排除故障。
2.4 零件磨损
活塞、活塞环和气缸盖之间的磨损间隙过大,气缸杆与气门导管之间的磨损间隙扩大,活塞环折断或者卡死,活塞环对口、气门油封损坏都会使机油进入燃烧室,造成排气冒蓝烟现象。
排除方法:拆下气缸盖和活塞连杆组件进行检查,对各种配合间隙超过规定值的零件进行更换。
3 排气冒白烟
排气管发生冒白烟现象是由于燃烧室内柴油蒸发后没有燃烧,或是燃烧室内部进入冷却水造成的。导致柴油机排气冒白烟的原因和故障,排除方法如下:
3.1 柴油中含有水分
柴油质量差、含有水分,或者柴油滤清器中的水分很长时间没有得到排放,都会造成排气冒白烟。
排除方法:放掉油箱和油路滤清器、油泵腔中的柴油,添加新的符合国标的柴油。
3.2 喷油器故障
喷油器喷射压力过低、雾化不良或者发生滴油问题时,会造成柴油机启动后排气冒白烟现象,但是随着柴油机运转时间的增长,柴油机机体温度的升高,这样的冒白烟现象会逐步减小甚至消失。当柴油机有负载后,又会出现排气冒黑烟现象。
排除方法:用单缸断缸法或者脉动法排查故障原因,并及时排除故障。
3.3 缸盖垫渗水
新柴油机或者大修后的柴油机使用一段时间后会出现冒白烟现象。
故障排除方法:对气缸盖固定螺栓进行拧紧力矩的效验,并检验调整气门间隙。
3.4 气缸套、气缸盖有裂纹或有沙眼
气缸套、气缸盖有裂纹或有沙眼,会导致冷却水通过裂纹、沙眼进入柴油机的燃烧室,从而使柴油机排气管发生冒白烟的现象。
排除方法:如果气缸套、气缸盖有裂纹或者沙眼,会使散热器加水处有气泡冒出。启动柴油机后用单缸断缸法,先判断出哪一个缸出现冒白烟现象,然后拆下气缸盖、气缸套进行水压试验,对故障点进行维修或者更换。