柴油机排气烟色异常故障分析与排除
李谊
摘 要：通过对柴油机排气冒黑烟、蓝烟、白烟，及同时伴随的不同故障现象进行了分析，指出了故障产生的原因，提出了故障排除建议。
关键词：柴油机;排气;烟色;故障分析
中图分类号：S219.07文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.11.068
柴油机技术状态正常时，排气管排出的烟通常接近于无色，几乎是透明的;带负荷运转时排气烟色一般为淡灰色;负荷略重时排出的废气则为深灰色。若柴油机排出黑烟、白烟和蓝烟均属于不正常的工作状况。因此，在光线充足的环境下，我们可以通过观察柴油机排出废气的颜色，来判断柴油机的燃烧状况和故障的大致部位。当颜色不浓，各色素混淆难以分辨时，可采用手掌检查法：把手掌斜伸到离排气管口20～30 mm处，手心朝着烟流。柴油机工作时，如掌心出现大块的干乌疤，是冒黑烟;如掌心出现一点点黑烟珠，是冒蓝烟;如果掌心出现无色、无味的水状湿润，是冒水气白烟。
1 柴油机排气冒黑烟
柴油机冒黑烟是因为柴油燃烧不完全，冒黑烟过程中所伴有的故障现象不同，其原因也不同，常见的有以下两种：
（1）连续冒黑烟，同时功率下降，柴油机过热。其原因：供油时间过晚，喷油器是在活塞到上止点前向汽缸内喷油，以使燃油与空气混合良好。如果喷油泵供油时间过晚，混合气形成不好，燃烧不完全，废气中含有大量碳粒。同时，燃烧可能延续整个做功过程，大量热量传给冷却水，并使最高燃气压力产生在大容积过程，使平均有效压力下降。因此柴油机冒黑烟，功率下降，柴油机过热。排除建议：正确调整供油提前角。
（2）连续冒黑烟，功率下降，着火声音异常。其原因：①定时齿轮记号不对或装错，滚键或定时齿轮磨损过甚等导致配气相位失准。②空滤器或进气道堵塞、增压器失效等原因都使进气量下降，燃料不能完全燃烧冒黑烟，且着火声音异常。③供油时间过早，使燃烧生成物二氧化碳被热裂成一氧化碳和游离碳，使排气冒黑烟。④因混合气着火燃烧在活塞未到达上止点之前，故产生柴油机敲击并有反转趋势。排除建议：检查定时齿轮安装记号和啮合间隙，重新安装或换新齿轮;清洗保养滤清器、清除进气道堵塞物;修理或更换增压器;检查调整供油提前角。
2 柴油机排气冒蓝烟
柴油机冒蓝烟的本质原因是：有机油被燃烧，生成物呈蓝色气体排出。
（1）连续冒蓝烟，同时柴油机功率下降，机油消耗量增加。其原因：①活塞环边间隙增大，在活塞上、下运动时，向活塞顶部泵油量增加，故烧机油冒蓝烟;②活塞环漏光度超限，活塞或缸套椭圆度超限等，都会在吸气行程由于汽缸真空度大将机油从缝隙中吸入汽缸，从而烧机油冒蓝烟。排除建议：更换标准活塞环和活塞与缸套。
（2）连续或间断冒蓝烟，同时伴随功率下降，下排气大。其原因：由于缸套与活塞配合间隙大或活塞环对口。在吸气行程时，将机油吸入活塞顶部空间而被燃烧，在做功和压缩行程，废气和空气漏入油底壳而下排气大。排除建议：更换缸套、活塞或镗缸配活塞;重新装配活塞连杆组。
（3）连续冒蓝烟，修后或换活塞环后柴油机，从排气管窜机油。其原因：扭曲环装反，活塞环向活塞顶部刮油，因此有大量机油进入燃烧室，除部分燃烧冒蓝烟外，未燃部分机油随废气排出，因而排气管窜出机油。排除建议：正确安装扭曲环。
3 柴油机排气冒白烟
柴油机冒白烟的本质原因是：没有燃烧的油气或废气中含有白色水蒸汽，是油气还是水气可用下述方法判断。将白纸放在排气管口处，在废气冲向白纸时，如有水珠出现，便是水气白烟;若有油渍出现则是油气白烟。
（1）连续冒水气白烟，同时柴油机没有特别异常现象。其原因：油中有水，一是油不纯或长期不放沉淀油。排除建议：打开放油开关，放掉油箱中的沉淀水，如含水量过大需换油。
（2）连续冒油气白烟，同时柴油机启动困难，低温冒白烟，逐渐由白变灰，由灰变黑，且柴油机易过热。其原因：供油提前角过晚，使部分燃料在低温情况下未被燃烧，故冒白烟。但随柴油机温度上升未被燃烧的燃料逐渐减少，故由白变灰。当温度升高到一定程度后，燃料变成不完全燃烧，故冒黑烟。排除建议：正确调整供油提前角。
（3）间断冒水气白烟，同时发动机出现缺腿现象，水箱有气泡、功率下降。汽缸垫烧蚀，烧蚀的部位使汽缸与水套相通，吸气行程时，将水吸入汽缸，排气时将水气排出，故间断冒烟。做功和压缩行程时，有气体窜入水套随水循环进入水箱，故水箱中出现气泡。烧蚀缸垫那个缸由于压缩压力下降，该缸燃烧不良，故发动机缺腿。排除建议：更换缸盖垫。如因缸盖翘曲变形、机体上平面不平、缸套凸出量不一致引起缸垫烧蚀，应修理后再换汽缸垫。
（4）间断冒水气白烟，同时油底壳机油中有水，水箱水中有油且易“开锅”。其原因：缸套有裂纹，在吸气行程从缸套裂纹处将水吸入汽缸，一部分进入燃烧室随废气排出，另一部分渗漏到油底壳，故油中有水;在做功或壓缩行程时，将缸套上的机油和气体从裂纹处挤入水套，并随冷却水循环到水箱，并有大量气泡从水箱水中冒出，恰似“开锅”，且水中有油。排除建议：更换汽缸套。
（5）间断冒油气白烟，同时出现启动困难，柴油机缺腿、功率明显下降。其原因：连杆弯曲，压缩比过低。启动时，该缸压缩温度低，柴油不着火，故启动困难;又由于燃料未燃烧排气冒白烟;单缸不干活缺腿且功率明显下降。排除建议：校正连杆或更换。
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