燃烧系统故障导致柴油机冒黑烟的原因分析
郭秀波
一、气缸压缩压力不足
在柴油机工作中，如果出现气缸压缩压力不足故障，将使燃料燃烧不完全，导致柴油机冒黑烟。
1. 气缸压缩压力不足的原因
（1） 气缸套磨损过度或活塞环胶结在活塞环槽内。
（2） 活塞环安装于气缸套中时，它的开口间隙几乎在一条直线方向上，没有相互错开120°。
（3） 气缸盖螺栓没有拧紧，有松动情况。
（4） 气缸垫损坏。
（5） 进、排气门的气门间隙过小。
（6） 进、排气门与气门座的密封性差，以致漏气。
（7） 维修时气门座圈进行镶套修复不合要求，以致造成气门下陷过多，密封不严影响气缸压缩力。
（8） 活塞顶部平面至气缸盖平面的距离不对。距离若大于规定的要求，就造成压缩比降低。
（9） 装有减压装置的柴油机，其减压装置的间隙调整不对，使气门关闭不严，也常常导致气缸压缩力的不足。
（10） 气门杆与气门导管的间隙过小，以致使气门杆卡在气门导管内。
（11） 配气正时齿轮安装错误。
（12） 气门弹簧折断或弹力过弱。
2.气缸压缩压力不足的检查方法
检测活塞到达上止点时气缸压缩压力的大小可以检验气缸密封性能的好坏。
（1）启动柴油机正常运转，待水温达75 ℃以上后停机，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净喷油器周围的灰尘和杂物，然后拆下全部喷油器，并按气缸次序妥善放置。注意避免异物或尘土等脏物经喷油器安装孔掉入气缸内部。
（2）在测量气缸的气缸盖上的喷油器安装孔处装上专用接头和气缸压力表。
（3）用起动机转动曲轴3～5 s(不少于四个压缩行程)，柴油机转速不低于150 r/min，待压力表指针指示并保持最大压力后停止柴油机转动，然后记下该气缸的压力值。以此类推，逐缸测量其它气缸的压缩压力，直到全部测完为止。
3.气缸压力的测量结果分析
（1）如果某个气缸的压缩压力低于规定值，则可以向该气缸注入30～50 mL机油，再测一次。如测得的结果是气缸压缩压力高于先前测得的压力，则说明该气缸活塞与缸套磨损严重，如果所测压力与先前所测的压力基本相同，则可能是该气缸的气门或气缸垫密封不严。
（2）如果相邻两缸的气缸压缩压力都很低，则表明两缸相邻处的气缸垫烧蚀漏气。
一般情况下，气缸压缩压力的测量结果与测量过程中柴油机的转速和海拔高度等有很大的关系。因此，很难规定精确的极限值，测量气缸压力的目的仅在于比较同一台柴油机的各缸压力。如果某个气缸的压缩压力与其它气缸相比，其压力差超过15%，则应该拆卸该气缸的相关零部件，以确定原因。
4.排除方法
如果进行气缸压缩压力测量而确认柴油机冒黑烟是由于气缸压缩压力低造成的，除按上述故障原因排除故障外，应主要检查活塞顶间隙、气门座圈凹入深度和气门与气门座圈之间的密封情况。具体做法是：
（1）松开缸盖螺栓，拆下缸盖，在活塞顶部放入铅丝，然后装上缸盖，按要求拧紧缸盖螺栓，然后再松开缸盖螺栓，取下缸盖后测量铅丝的厚度，如果测量值在技术要求范围内，则说明活塞顶间隙正确。反之，则说明活塞顶间隙不对，需要进行调整（主要是根据测量值选择缸垫的厚度）。
（2）取出缸盖后，仔细观察和测量气门大头平面与缸盖底面的距离，如果测量数值大于技术要求数值，则说明气门座圈凹入太深，需要进行修复。修复方法是：更换气门座圈和所有气门，重新研磨气门。气门座圈的具体要求可参照相关技术要求。
（3）如果气门座圈凹入深度合格，则应仔细检查气门与气门座圈之间的密封带。一般情况下，经过长期使用后，气门与气门座圈之间的密封带都会有较大的磨损和变形，需要进行修复。具体做法是：修磨气门座圈密封带、更换气门和重新研磨气门。
二、气门间隙不正确
气门间隙不正确，将影响柴油机配气正时，气门不能按要求准时打开和关闭，直接影响气缸的进气量，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分，导致柴油机排气冒黑烟。故障排除方法是按要求重新调整气门间隙。
1. 气门间隙的检查方法
气门间隙的检查方法是：摇转曲轴使被检查气门处于完全关闭状态（压缩行程上止点进、排气门都处于关闭状态），将厚薄规片插入气门杆尾部与摇臂端头之间，当来回拉动厚薄规片时感到稍有阻力为合适，厚薄规片厚度即为气门间隙值。
2. 气门间隙的调整方法（多缸机）
多缸机的气门间隙可以逐缸调整，也可以利用喷油次序的规律取一个缸的压缩上止点以调整多个气门。例如，喷油次序为1-3-4-2的四缸柴油机，当一缸处于压缩上止点时可调整1、2、3、6（从前往后数）四个气门，转动曲轴一圈第4缸处于压缩上止点时可调整第4、5、7、8四个气门。
（02）
一、气缸压缩压力不足
在柴油机工作中，如果出现气缸压缩压力不足故障，将使燃料燃烧不完全，导致柴油机冒黑烟。
1. 气缸压缩压力不足的原因
（1） 气缸套磨损过度或活塞环胶结在活塞环槽内。
（2） 活塞环安装于气缸套中时，它的开口间隙几乎在一条直线方向上，没有相互错开120°。
（3） 气缸盖螺栓没有拧紧，有松动情况。
（4） 气缸垫损坏。
（5） 进、排气门的气门间隙过小。
（6） 进、排气门与气门座的密封性差，以致漏气。
（7） 维修时气门座圈进行镶套修复不合要求，以致造成气门下陷过多，密封不严影响气缸压缩力。
（8） 活塞顶部平面至气缸盖平面的距离不对。距离若大于规定的要求，就造成压缩比降低。
（9） 装有减压装置的柴油机，其减压装置的间隙调整不对，使气门关闭不严，也常常导致气缸压缩力的不足。
（10） 气门杆与气门导管的间隙过小，以致使气门杆卡在气门导管内。
（11） 配气正时齿轮安装错误。
（12） 气门弹簧折断或弹力过弱。
2.气缸压缩压力不足的检查方法
检测活塞到达上止点时气缸压缩压力的大小可以检验气缸密封性能的好坏。
（1）启动柴油机正常运转，待水温达75 ℃以上后停机，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净喷油器周围的灰尘和杂物，然后拆下全部喷油器，并按气缸次序妥善放置。注意避免异物或尘土等脏物经喷油器安装孔掉入气缸内部。
（2）在测量气缸的气缸盖上的喷油器安装孔处装上专用接头和气缸压力表。
（3）用起动机转动曲轴3～5 s(不少于四个压缩行程)，柴油机转速不低于150 r/min，待压力表指针指示并保持最大压力后停止柴油机转动，然后记下该气缸的压力值。以此类推，逐缸测量其它气缸的压缩压力，直到全部测完为止。
3.气缸压力的测量结果分析
（1）如果某个气缸的压缩压力低于规定值，则可以向该气缸注入30～50 mL机油，再测一次。如测得的结果是气缸压缩压力高于先前测得的压力，则说明该气缸活塞与缸套磨损严重，如果所测压力与先前所测的压力基本相同，则可能是该气缸的气门或气缸垫密封不严。
（2）如果相邻两缸的气缸压缩压力都很低，则表明两缸相邻处的气缸垫烧蚀漏气。
一般情况下，气缸压缩压力的测量结果与测量过程中柴油机的转速和海拔高度等有很大的关系。因此，很难规定精确的极限值，测量气缸压力的目的仅在于比较同一台柴油机的各缸压力。如果某个气缸的压缩压力与其它气缸相比，其压力差超过15%，则应该拆卸该气缸的相关零部件，以确定原因。
4.排除方法
如果进行气缸压缩压力测量而确认柴油机冒黑烟是由于气缸压缩压力低造成的，除按上述故障原因排除故障外，应主要检查活塞顶间隙、气门座圈凹入深度和气门与气门座圈之间的密封情况。具体做法是：
（1）松开缸盖螺栓，拆下缸盖，在活塞顶部放入铅丝，然后装上缸盖，按要求拧紧缸盖螺栓，然后再松开缸盖螺栓，取下缸盖后测量铅丝的厚度，如果测量值在技术要求范围内，则说明活塞顶间隙正确。反之，则说明活塞顶间隙不对，需要进行调整（主要是根据测量值选择缸垫的厚度）。
（2）取出缸盖后，仔细观察和测量气门大头平面与缸盖底面的距离，如果测量数值大于技术要求数值，则说明气门座圈凹入太深，需要进行修复。修复方法是：更换气门座圈和所有气门，重新研磨气门。气门座圈的具体要求可参照相关技术要求。
（3）如果气门座圈凹入深度合格，则应仔细检查气门与气门座圈之间的密封带。一般情况下，经过长期使用后，气门与气门座圈之间的密封带都会有较大的磨损和变形，需要进行修复。具体做法是：修磨气门座圈密封带、更换气门和重新研磨气门。
二、气门间隙不正确
气门间隙不正确，将影响柴油机配气正时，气门不能按要求准时打开和关闭，直接影响气缸的进气量，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分，导致柴油机排气冒黑烟。故障排除方法是按要求重新调整气门间隙。
1. 气门间隙的检查方法
气门间隙的检查方法是：摇转曲轴使被检查气门处于完全关闭状态（压缩行程上止点进、排气门都处于关闭状态），将厚薄规片插入气门杆尾部与摇臂端头之间，当来回拉动厚薄规片时感到稍有阻力为合适，厚薄规片厚度即为气门间隙值。
2. 气门间隙的调整方法（多缸机）
多缸机的气门间隙可以逐缸调整，也可以利用喷油次序的规律取一个缸的压缩上止点以调整多个气门。例如，喷油次序为1-3-4-2的四缸柴油机，当一缸处于压缩上止点时可调整1、2、3、6（从前往后数）四个气门，转动曲轴一圈第4缸处于压缩上止点时可调整第4、5、7、8四个气门。
（02）
