從排氣煙色看柴油機(jī)故障
摘要:排氣煙色異常是柴油機(jī)常見故障現(xiàn)象,根據(jù)排氣管排出的煙色不同,推斷柴油機(jī)故障所在,提高柴油機(jī)故障診斷效率。
柴油機(jī)工作正常時,噴入燃燒室的柴油能與空氣充分混合并完全燃燒,所排除的廢氣應(yīng)當(dāng)是無色或淡灰色的。在柴油機(jī)工作不正常時,排氣煙色會不正常。冒黑煙說明柴油燃燒不充分,在燃燒后的廢氣中含有大量碳粒或游離碳粒的結(jié)果;冒藍(lán)煙說明有機(jī)油參與燃燒;冒白煙說明有水汽排出。煙色異常也是柴油機(jī)故障的一種表現(xiàn)。柴油機(jī)不允許長期在煙色異常的情況下工作,因為這會使燃燒室大量積碳、氣門漏氣、噴油器針閥咬死、活塞環(huán)卡死,造成柴油機(jī)啟動困難、功率不足,甚至發(fā)生拉缸、搗缸等重大機(jī)械事故,還會造成油料浪費(fèi),污染環(huán)境。
1 排氣管不斷冒黑煙
(1)柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),使缸內(nèi)燃油過多,空氣不足,燃燒缺氧,從而引起冒黑煙。在冒黑煙的同時,轉(zhuǎn)速下降,若負(fù)荷降低時,黑煙就消失了。
(2)當(dāng)空氣濾清器或進(jìn)氣道部分堵塞,使進(jìn)入柴油機(jī)汽缸的空氣量不足,造成燃燒時的空氣不足、高溫缺氧,產(chǎn)生黑煙現(xiàn)象。特點是啟動正常,高速無力或無高速,一加負(fù)荷,排氣管就冒黑煙。
(3)供油時間過晚。混合氣在汽缸中不能進(jìn)行充分混合,就被壓燃,廢氣中含有大量碳粒。同時,燃燒可能還沒進(jìn)行完,活塞就已下行,燃燒過程可能延續(xù)整個做功過程,大量熱量傳給冷卻水。特點是柴油機(jī)冒黑煙,同時伴有功率下降和柴油機(jī)過熱。
(4)供油量過大。汽缸內(nèi)的空氣占比相對減少,混合氣過濃,燃燒不完全而冒黑煙。這一故障發(fā)生后,柴油機(jī)啟動并不困難,無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時排氣基本正常,而帶上負(fù)荷特別是滿負(fù)荷和超負(fù)荷時,冒黑煙尤為嚴(yán)重。
(5)排氣阻力過大。一臺小型拖拉機(jī)作業(yè)中出現(xiàn)了柴油機(jī)工作無力,排氣冒黑煙。機(jī)手更換了汽缸套、活塞環(huán)、進(jìn)排氣門、針閥偶件及柱塞偶件后,仍無濟(jì)于事。最后拆下排氣管和消音器后,柴油機(jī)工作即恢復(fù)正常。從排氣管清除了很多積碳。造成此故障的原因是:機(jī)手為改變消音器排氣口方向,增加了排氣管道的長度和彎頭,致使排氣阻力增大,排氣不凈,燃燒不良冒黑煙。
(6)噴油嘴滴油。正常情況下,燃油為霧化狀態(tài)并以一定的壓力噴人汽缸與空氣混合。如果噴油嘴滴油,進(jìn)入汽缸中的燃油顆粒過大,不能很好地與汽缸內(nèi)的空氣混合,導(dǎo)致燃燒不完全,排氣管冒黑煙。發(fā)動機(jī)溫度低時,排氣中常有一股股白煙;溫度高時,則變成黑煙。
2 排氣管不斷冒白煙
(1)柴油機(jī)在寒冷季節(jié)里運(yùn)轉(zhuǎn)時,排氣管口處不斷地冒白色蒸氣。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因,主要是汽缸蓋上的燃燒室內(nèi)滲水、進(jìn)排氣門座圈滲水、氣門導(dǎo)管滲水,以及排氣道與水套有裂紋滲水,而引起水蒸氣從排氣管口排出的緣故。
(2)如果柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時后,排氣管口仍然冒白色蒸氣,那么很可能在排氣門導(dǎo)管孔壁處有裂紋。在這個位置上滲出的水是不經(jīng)過汽缸的,很容易蒸發(fā)并直接通入排氣管排出。
(3)汽缸墊損壞,使冷卻水道與汽缸相通,水進(jìn)入汽缸后,因受熱而變成水蒸氣從排氣管口排出,呈白色煙霧。導(dǎo)致汽缸墊損壞的原因有,汽缸蓋壓緊力不足或缸蓋底平面變形,造成汽缸墊翹曲變形,冷卻水從機(jī)體和汽缸墊接合處進(jìn)入汽缸,致使排氣管冒白煙。
3 低速時排氣管冒白煙
低速時排氣管冒白煙,是由于燃油未完全燃燒的結(jié)果。柴油機(jī)低速或怠速空轉(zhuǎn)時,由于噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速低,噴人燃燒室柴油霧化不良,同時,由于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低,燃燒室的渦流擾動速度也低,柴油霧化顆粒與壓縮空氣不能充分混合,使得柴油不能完生燃燒而導(dǎo)致排氣管冒白煙。按使用要求,柴油機(jī)一般不應(yīng)在低速下長時間運(yùn)轉(zhuǎn)。配套機(jī)具所需的動力是按柴油機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下所能達(dá)到的最大功率選擇的,如果柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低,則柴油機(jī)發(fā)出的功率就要降低。因此,柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致超負(fù)荷工作,使機(jī)體溫度升高,機(jī)油溫度也升高,造成機(jī)油泵低速供油量下降,各軸瓦配合部位潤滑不良。
4 排氣冒藍(lán)煙
排氣時有藍(lán)色煙冒出,一般是由于機(jī)油竄入汽缸后參與燃燒的結(jié)果,會使?jié)櫥瓦^度消耗。新的或剛大修后的柴油機(jī),在磨合期間,排氣冒一些淺藍(lán)色煙屬正常現(xiàn)象。
(1)油底殼機(jī)油面過高,飛濺到汽缸壁面上的機(jī)油就會相應(yīng)增加,通過活塞環(huán)竄人燃燒室的機(jī)油也會增加。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,只要在柴油機(jī)熄火半小時后,檢查油底殼的油位,放出多余機(jī)油即可。
(2)活塞環(huán)與汽缸配合間隙過大,活塞環(huán)安裝錯誤,各環(huán)的開口間隔角度不對或工作中各環(huán)開口竄到一條直線上,都會造成機(jī)油上竄燃燒室燒掉。這種情況下,更換己磨損的缸塞組件或更換性能更好的潤滑油,可以解決柴油機(jī)排氣冒藍(lán)煙的問題。
(3)柴油機(jī)排氣冒藍(lán)煙也可由配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)、排氣門桿處的潤滑油過量而引起,具體的原因可歸結(jié)為氣門導(dǎo)管磨損、破裂,供給氣門傳動機(jī)構(gòu)的潤滑油過量或氣門搖臂襯套磨損等。為排除這種故障,應(yīng)修理或更換已磨損或損傷的零件。
(4)空氣濾清器中機(jī)油過多。空氣濾清器油盤內(nèi)的機(jī)油過多,在熱車的情況下,機(jī)油變稀,容易被帶入汽缸內(nèi)燃燒,使發(fā)動機(jī)冒藍(lán)煙。此時,在空氣濾清器處還可聽到機(jī)油冒氣泡的聲音。對于這種故障,只要倒掉油盤中多余的機(jī)油,冒藍(lán)煙現(xiàn)象就可消失,所以保養(yǎng)空氣濾清器時要注意油盤內(nèi)的油面不能超過油面環(huán)槽。
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