柴油机排烟异常与故障分析

　　摘要： 柴油机的燃烧过程受多种因素的影响，燃烧不正常常会以排烟异常形式表现出来。通过对柴油机出现的排烟异常情况从燃烧过程上进行的理论分析，指出了造成柴油机排烟异常的原因并提出相应地解决办法，为柴油机的正确使用、维护保养和故障判断提供参考。

　　关键词：柴油机,燃烧过程,排烟异常,故障分析

　　根据气缸中压力和温度变化的特点，柴油机燃烧过程可分为四个时期：滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期。影响燃烧过程的因素有：柴油性质、喷油提前角、转速、负荷、冷却强度、压缩比、喷油压力、喷油规律、空气涡流及配气相位等多种原因。燃烧不正常常会以排烟异常形式表现出来。柴油机正常工作时排烟呈淡灰色轻烟，短期大负荷排烟呈深灰色。由于多种原因或故障，可能出现排白烟、蓝烟、黑烟等异常现象，并伴随有起动困难、运转不稳、温度过高、敲缸、机体抖动、功率下降等特征，偶尔也会出现进气管“呛气”、排气管“放炮”等现象。这不仅会影响柴油机的经济性和可靠性，也会造成环境污染，因此有必要对柴油机排烟异常现象进行研究和分析，找出结症之所在。

　　一、柴油机不排烟

　　1、燃烧过程分析：喷油泵不喷油，气缸内无柴油，无法完成燃烧，柴油机不能启动。

　　2、产生的原因及解决办法：

　　1)油箱中油量不足或油箱盖通气阀失灵，使油泵无法正常吸油。应加注燃油并保持油箱盖通气阀畅通。

　　2)柴油滤清器堵塞，使高压油路不供油。应清理或更换柴油滤清器。

　　3)输油泵损坏，无法完成输油功能(如弹簧折断等)。应修复或更换输油泵，使其恢复输油功能。

　　4)喷油泵故障(如油量调节伞形齿轮固定螺钉松动或脱落，使柱塞滞留在不供油的位置等)。应检查喷油泵，使其恢复喷油功能。

　　5)油管中有空气，使柴油不能供给或不能连续供给。应排除油管中的空气。

　　二、柴油机排蓝烟

　　1、燃烧过程分析：燃烧室有过量机油在燃烧，即烧机油。随着蓝色烟雾的加重，烧机油越来越严重。有时燃油中混有水分，或有水分漏入燃烧室中，引起燃烧的改变，柴油机也会冒浅蓝色烟。这不仅会增大机油消耗量，还会增加燃烧室里的积碳，加速气缸、活塞及活塞环的磨损。

　　2、产生的原因及解决办法：

　　1)缸套与活塞间隙过大或活塞与活塞环间隙过大，使气缸壁上的机油窜入燃烧室燃烧，同时伴有曲轴箱内废气增多现象。应及时更换磨损的零配件。

　　2)活塞环弹性不足、积碳、装反、卡滞或对口等(如刮油环装反或刮油环在环槽内因积碳过多而结胶，油环孔被堵塞，使刮油环失去刮油作用)使气机油进入燃烧室燃烧。应拆下活塞环，清除积碳，重布各环口(上、下环口建议错开180°)，必要时更换活塞环。

　　3)气门导管磨损严重、间隙过大或气门油封损坏、摇臂室内注油太多，使机油被大量吸入燃烧室燃烧。应更换磨损的气门、导管或气门油封，减少摇臂室内的注油量。

　　4)油底壳内机油过量或曲轴箱通风装置失效，曲轴高速转动时使过量机油飞溅到气缸壁上并窜入燃烧室燃烧。应使机油加注量控制在合理的范围内、及时消除曲轴箱通风装置失效现象。

　　5)涡轮增压器漏油，机油随气流进入燃烧室燃烧，此时柴油机功率未下降，但在压缩空气出口处或进气软管上可以看到粘附有机油油污。处理办法是及时更换或修复漏油部位。

　　6)机油牌号不对，粘度过小或机油已污染，当压力高时机油会顺各摩擦表面窜入燃烧室。应及时更换符合要求的机油。

　　7)柴油机处于磨合期也会出现燃机油现象。

　　三、柴油机排白烟

　　1、燃烧过程分析：水进入气缸内受热变成水蒸气随烟排出，或是燃烧不完全，喷入气缸内的部分柴油没有燃烧，变成油汽排出。柴油机在寒冷天气运行时，柴油机温度低，排气管温度也低，有水蒸气排气凝结成水气形成白色排烟，是正常现象。

　　2、产生的原因及解决办法：

　　1)喷油器喷射质量差，喷油压力不足，有滴油现象，使部分柴油没有燃烧产生白烟排出。此种情况应检查喷油器工况，调整喷油压力。

　　2)喷油时间过迟，使部分柴油来不及燃烧而排出。此种情况应及时校正喷油时间。

　　3)气缸盖、气缸套或气缸垫破裂，或是气缸盖螺栓松动，使冷却水泄到气缸里引起冒白烟。此种情况应及时修复或更换破裂的部件，拧紧缸盖螺栓。

　　4)气门关闭不严也会气缸内油汽排出而冒白烟。处理办法是更换或修整气门、气门座圈等，使气门闭严。

　　5)柴油机温度过底，柴油喷入汽缸内不宜雾化燃烧，变成油气冒白烟排出。待温度上了后，排烟会逐渐恢复正常。

　　6)柴油质量差，柴油中混有过多水分，使水在气缸内被蒸发成水蒸气从排气管排出。处理办法是，每天开机前，将油箱排水阀打开，将箱底沉淀物和水排放掉。

　　四、柴油机排黑烟

　　1、燃烧过程分析：柴油喷入过多或进气量不足，使柴油与空气混合比例失调而使燃烧不完全。冒黑烟时，常伴有发动机功率下降，排气温度过高，水温过高等现象。这不仅有公害会严重污染环境，还会引起机件早期损坏、降低发动机寿命、增大油耗等。

　　2、产生的原因及解决办法：

　　1)机械超负荷工作时间过长，使油泵供油量增多，柴油在空气不足的情况下不能完全燃烧而排黑烟。应降低设备负荷，不应使设备长时间超负荷工作。

　　2)喷油定时不对，喷油时间过迟，使后燃严重。应调整喷油的提前角。

　　3)高压油泵各缸供油量不均匀或过大，使油气混合比失调。应调整各缸供油量，使之平衡或在规定范围内。

　　4)喷油器喷油压力过低或有滴油现象，使柴油雾化不良，引起后燃。应拆下清洗检查并调整喷油压力。

　　5)柴油质量差或牌号有误，使燃烧恶化，也会引起排黑烟现象。应选用清洁合格的轻柴油，建议选用柴油排号时，夏季用0号或+10号，冬季选用-10号或-20号，严寒地区则选用-35号。

　　6)排气背压太高或排气管道阻塞，使排气不彻底，造成进气量不足，从而影响空气与柴油的正常混合比。应检查排气管弯位，弯位(特别是90°弯位)不宜过多，同时注意消声器内部是否被过多的烟灰阻塞。

　　7)空气滤清器或进气管道堵塞，使进气量不足。应进行以下检查：空气滤清器是否被堵、进气管是否漏气、涡轮增压器是否损坏、中冷器是否被堵。

　　8)气门间隙过大，使气门开启滞后，影响正常进气相位，造成进气量不足。应调整气门间隙在合理的范围内。

　　9)气门关闭不严，气门粘滞或气门和座圈密封不良，使气缸漏气，影响正常进气量。应检查气门间隙，气门弹簧和气门密封情况。

　　10)活塞环烧结及缸套磨损过甚而造成漏气。应视具体情况更换四配套。

　　11)涡轮增压器故障，使进气量受阻(如压气机壳过脏，弹力密封环磨损或燃损等)。应修复故障零部件。

　　五、柴油机排黄黑烟

　　1、燃烧过程分析：配气相位不准，燃烧不完全。

　　2、可能原因：

　　1)气门关闭不严，气门弹簧弹力不足或气门烧蚀，造成漏气，使油气混合比失调。应检查气门间隙、气门弹簧等。

　　2)缸套与活塞环磨损过甚造成漏气。应及时更换活塞环。

　　3)喷油器与缸盖座孔密封不严而漏气。应重新安装喷油器，并使之与缸盖座孔密封。

　　4)配气相位不准(如凸轮轴轴颈与座孔配合间隙过大、气门推杆弯曲等)，造成进气管“呛气”、排气管“放炮”并排黄黑烟。应检查凸轮轴精度、检查气门推杆弯曲情况等。

　　六、排气管窜火(或冒火星)

　　1、燃烧过程分析：配气相位不准，燃烧不完全，后燃严重。

　　2、产生的原因及解决办法：

　　1)配气相位不准(如排气门开启提前角过大等)使部分燃烧在排气管中进行，发生“窜火”、“放炮”等现象。应检查并调整配气相位。

　　2)喷油过迟或喷油器有严重滴油现象，使后燃严重。应校正喷油时间，检查喷油器工况。

　　3)排气门弹簧弹力不足或断裂，排气门卡滞或间隙过小，排气密封不严等，造成排气提前或使部分燃烧在排气管进行。应检查排气情况。

　　总之，排烟异常是柴油机内部故障的综合反映，标志着柴油机燃烧性能已发生改变，有时还可预告柴油机将可能发生事故性损伤，也在一定程度上反映了柴油机的使用、维修及保养状况。因此，柴油机排烟出现异常时切勿大意，要根据排烟情况认真分析检查，并结合其他伴随现象及时发现问题之所在部位，及早排除故障隐患，保证柴油机的正常使用，避免造成不必要的经济损失，同时也可减少环境污染。

《柴油机排烟异常与故障分析》

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