柴油機煙色異常故障原因分析
摘要:煙色異常是柴油機常見故障,通過對柴油機冒黑煙、冒白煙、冒藍煙故障現象的分析,提高人們對煙色異常故障現象的認識,時及時發現故障、排除故障,提高柴油機技術狀態有幫助。
柴油機工作時產生的廢氣會由排氣管不斷地向外排放。柴油機技術狀態正常無負荷時,向外排放的廢氣是接近于無色,幾乎是透明的;帶負荷運轉時排氣煙色一般為淡灰色;負荷略重時排出的廢氣則可為深灰色。如果柴油機工作時排出廢氣是黑色的濃煙、或排出的是藍色煙、白色煙,說明柴油機工作不正常,要停機查找原因,排除故障后才可繼續工作。有時在煙色不濃時不好分辨,可采用手掌檢查法。把手掌斜伸到離排氣管口20~30 mm處,手心朝著煙流方向,稍停片刻,把手掌收回來,觀察掌心。如掌心出現大塊的干烏疤,是冒黑煙;如掌心出現一點點黑煙珠,是冒藍煙;如果掌心出現無色、無味的汗水狀濕潤,是冒水汽白煙。
1 柴油機冒黑煙
柴油機冒黑煙是因為柴油未充分燃燒,在高溫情況下分解出炭質隨廢氣排出的一種現象。
(1)燃油供給系統的故障使發動機排氣冒黑煙:①對噴油泵調整不當,造成各別缸供油量過大,而空氣量并未增大,導致燃燒不完全。未充分燃燒的柴油在高溫作用下分解成碳粒排出,就是我們所看到的冒黑煙。②因調節不當,個別缸調節拉桿接頭與噴油泵拉桿產生相對位置移動,單缸供油量較大,此缸燃燒不完全。這時,排氣冒黑煙是間斷而有節奏的。③噴油器霧化不良,使燃油與空氣不能很好的混合。柴油燃燒是在燃燒室中溫度最高的地方開始,逐漸蔓延,而柴油由于霧化不好,顆粒較大,溫度上升較慢,燃燒速度下降,增加了燃燒時間,導致冒黑煙。④由于噴油器調壓螺釘松動,噴油器調壓彈簧彈力減弱或折斷,以及噴油器針閥磨損等原因,使噴油壓力降低,霧化不好,供油量不均,使噴射油流的渦流作用減弱,致使空氣與柴油混合不好,燃燒不完全而冒黑煙。
(2)燃氣燃燒除了要有燃油,還要有空氣參與。如果空氣進給不足或排氣不暢,也會造成燃燒惡化,排氣冒黑煙。柴油機進排系統故障主要是空氣濾清器堵塞、排氣消聲器堵塞,以及增壓器故障等引起燃燒室空氣供給不足,造成燃燒時高溫缺氧,產生黑煙現象。
(3)由于配氣機構部件的磨損或氣門間隙調整不當,造成配氣正時錯誤,造成汽缸的進、排氣門的開關時間不正確,造成柴油機空氣的吸入和廢氣排放不完全,造成排氣冒黑煙。再有因氣門彈簧彈力減弱,氣門與氣門座燒損漏氣,氣門間隙調整過小,致使氣門及氣門座密封不嚴而漏氣,汽缸內的空氣數量減少,引起燃燒不完全。缸塞組件的磨損也會造成燃燒室漏氣,汽缸壓縮壓縮不足,造成柴油機燃燒不完全而冒黑煙。
(4)發動機超負荷工作,使噴油泵供油量增加,而空氣的供給量不能相應的增加,使柴油燃燒不完全而冒黑煙。
2 柴油機冒白煙
柴油機冒白煙主要是因噴入汽缸中的部分或全部柴油沒有參與燃燒,呈霧狀混合氣從排氣管中排出造成的。
(1)啟動時排氣管冒出乳白色的煙霧,在柴油機轉速正常后白煙逐漸消失,這屬于正常現象。這種現象常發生于冬季氣溫低時啟動柴油機,吸入汽缸的燃油與空氣因溫度低不能充分燃燒,便以油氣的形態排出機外,從而成為白色煙霧。
(2)發動機在運轉中排氣管有大量白煙和水滴排出,同時還伴有發動機運轉不穩,冷卻水消耗過大,發動機水溫過高等現象,這是冷卻水進入汽缸的表現。其原因主要是個別缸的汽缸蓋裂紋、汽缸墊損壞,濕式汽缸套腐蝕或出現裂紋,導致冷卻液通過縫隙直接進入燃燒室。
(3)有的柴油機不僅啟動時冒白煙,運轉時出現斷續冒白煙現象,而且轉速不穩定,工作無力,這種情況屬于柴油中混入了水分(超過0. 03%),水分在汽缸內被加熱,成為水蒸氣排出。這可能是駕駛員加油不細心,誤將油桶底層含水的柴油加入油箱,或在平常保養時,駕駛員沒有及時放出沉淀杯和油箱底積水。
(4)噴油泵調整錯誤,導致供油提前角過小,即噴油器向燃燒室中噴入的燃油時間過晚,因燃燒室的溫度過低,柴油來不及燃燒就被排出機外,導致排氣冒白煙。或噴油器針閥被卡死在開啟位置,也會使燃油沒經過燃燒就被排出機外。
3 柴油機冒藍煙
柴油機冒藍煙,主要是工作中機油竄過活塞環進入燃燒室參與燃燒所引起。機油為什么會進入燃燒室呢,主要有以下原因:
(1)活塞環有很多種,如錐度環、扭曲環、桶形環和矩形環。矩形環安裝沒有反正;錐度環、扭曲環、桶形環安裝都是有方向性要求的,如果裝反了會引起機油上竄燃燒室參與燃燒。
(2)為防止活塞環受高溫卡死,每個活塞環都設有開口,開口處還有一定的間隙,安裝時,要求相鄰的兩道環開口應錯開120°。如果活塞環走了對口,即各道環的開口在一條直接上,就會為機油上竄留出通道,導致燒機油。
(3)活塞環、汽缸套、活塞嚴重磨損,造成缸塞組件配合間隙過大,飛濺到汽缸壁上的機油不能被油環刮下,使機油竄入燃燒室燃燒。
(4)氣門導管嚴重磨損,導致氣門桿與導管之間的間隙過大,或氣門油封損壞、搖臂室內注油太多,使機油被大量吸入燃燒室燃燒。
(5)慣性油浴式空氣濾清器,其內部油盤添加的機油太多,超過了油面環槽,被吸入燃燒室參與了燃燒。
(6)油底殼內添加的機油太多,或曲軸箱通風裝置失效,負壓過高,導致大量機油飛濺到汽缸壁上,并竄入燃燒室燃燒。
來源:農機使用與維修