柴油发动机连续冒黑烟故障的分析

柴油机工作正常时,喷人燃烧室的柴油能与空气充分混合并完全燃烧,所排除的废气应当是无色,或是带点淡蓝色或淡灰色的气体。如果柴油机排气冒黑烟,说明燃烧不正常。柴油机工作时冒黑烟,不但造成柴油机的油耗增高,功率降低,而且使活塞、活塞环气门以及燃烧室形成大量积碳,严重时会卡住活塞环、气门破坏密封产生漏气,同时还会加速零件的磨损,降低发动机的使用寿命。www.ttkaiche.com

柴油机冒黑烟故障的本质原因是:柴油燃烧不充分,在燃烧后的废气中,含有大量碳粒或游离碳粒的结果。产生碳粒或游离碳粒的主要原因有:燃油不能完全燃烧;燃烧后的二氧化碳热裂成一氧化碳和不能再氧化的游离碳粒。依据上述故障的本质原因。我们可以快速准确地判断冒黑烟故障的具体原因。柴油机冒黑烟有连续冒黑烟和断续冒黑烟,因篇幅的关系这里我只对柴油机连续冒黑烟故障进行分析。

    1 连续冒黑烟,同时伴随功率下降,柴油机过热

故障原因:供油过晚(供油提前角过小)。

故障分析:为保证喷人燃烧室的可燃混合气燃烧充分,且在上止点后某一时刻燃烧压力达到最大值,需要在活塞运动到上止点前喷油泵就开始供油。如果供油过晚,混合气在气缸中不能进行充分的混合,就被压燃,废气中含有大量碳粒。同时,燃烧可能还没进行完,活塞就已下行,燃烧过程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中,使平均有效压力下降。因此,柴油机冒黑烟时,会伴随功率下降和柴油机过热。

排除方法:正确调整供油提前角。首先检查供油提前角,拆下第一缸(多缸机)高压油管,油门放在最大位置,拧松放气螺钉排除油泵中的空气,摇转曲轴,当第一缸有油喷出后,将油弹吹去少许,继续转动曲轴。当接近第一缸供油位置时,放慢转动速度,当出油阀紧座出口油面刚波动时,立即停止曲轴转动,看上止点记号与刻线盘上的角度值,如供油刻线还未到上止点记号,证明供油提前角过大;如超过了上止点记号,证明供油提前角小。喷油泵的供油正时一般在出厂检验时都调好的,用户一般不用去动,调整正时一般要在喷油泵校正仪上进行。确需调整时,只可微调(在调节螺母转动角在30°以内),不可大幅度调。松开油泵上调节螺母的封铅,松开调节螺母的紧固螺母,正对螺母顺时针拧转是增大提前角。

    2 连续冒黑烟,同时功率不下降或有所增大,但燃油消耗量明显增加

故障原因:供油量过大。

故障分析:拖拉机上的柴油机是按经济线调整的。只有超负荷校正器起作用才超出冒烟界线接近最大功率线。当喷油泵供油量过大超出冒烟界线时,柴油机冒黑烟。但功率并不下降,反而有所提高,可是耗油率大幅度提高,经济性变坏。

排除方法:喷油泵供油量过大的原因有,柱塞调整不当,供油量过大;调节齿轮锁紧螺母松脱,使调节齿轮移位;最大油量调整螺母调整的过大,或操纵臂限制螺钉调整不当。正确调整喷油泵供油量。将喷油泵侧盖打开,检查调节齿轮锁紧螺钉是否松脱而引起齿轮移位;若锁紧螺钉未松脱,应检查是否调整不当,将喷油量调得过大,或者操纵臂限制螺钉调整不当。调整调速器调节齿杆最大油量调整螺钉或操纵臂限制螺钉,只要锁紧螺母不退扣,行驶中一般不易走动,如失调,主要是原来调整不当所致。

3 连续冒黑烟,同时功率下降,着火声音异常

故障原因:配气相位失准;空滤器或进气道堵塞;增压器失效;供油提前过早。

故障分析:配气相位失准会导致进气不充分、排气不顺畅,将影响混合气的形成品质,造成燃烧不完全,使发动机的动力性下降,燃料消耗量增加,排放污染物中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物将大大增加。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。供油提前角过早,使燃前物理和化学准备时间过长,燃烧完的二氧化碳被热裂解成一氧化碳和游离碳,使排气冒黑烟。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。

排除方法:(1)配气相位失准,一般应检查凸轮轴的磨损情况,定时齿轮记号是否正确,定时齿轮啮合间隙是否正确,以及滚键或定时齿轮磨损过甚等,可视情况重新安装,或更换新齿轮。

(2)清洗保养滤清器、清除进气道堵塞物。空气滤清器用来防止空气中的灰尘杂质进人发动机气缸,以免加速零件的磨损,长期使用中,滤芯积满灰尘,不但失去滤清作用,而且增大空气进入气缸的阻力,使发动机充气减少,功率降低,因此,必须定期对空气滤清器进行保养和清洗。对惯性油浴式空气滤清器保养时,将其拆开取出滤网,用煤油或柴油清洗后吹干,并将滤清器底壳内的脏油倒出,清洗擦净。滤网装复后,为使空气扫过滤面,并不至沾附过多的机油,因此,加注底壳内的机油油面,应符合规定高度。在装复滤网时,应将滤网浸人稀薄的机油中,使孔眼全部沾湿,然后取出,使多余的机油流净。这样能够在使用时沾附空气中的灰尘。为了保持滤清器的良好作用,必须保证各连接部位密封良好。进气道堵塞也会增大空气进人气缸的阻力,因此在保养空气滤清器时也要注意对进气道的保养。

(3)修理或更换增压器。增压器转速不够会使气缸进气量不足,而导致柴油机冒黑烟。检修时,将进气管从涡轮增压器上拆除,露出增压器叶轮,看是否能够拨动,如果能够轻松拨动则证明增压器正常;反之,则增压器故障。检查增压器叶轮轴是否存在过大的间隙量(上下晃动叶轮,应有最大不超过3 mm的间隙为正常范围),如果发现叶轮有较大的间隙,则需要对涡轮增压器进行更换。观察增压器叶轮叶片有无断裂、磨耗、变形的情况出现,并观察叶轮外围,增压器壳体内是否有划痕,增压器是否扫膛。若有叶片断裂、扫膛的情况出现,则应对涡轮增压器进行维修或更换。

(4)检查调整供油提前角。柴油机供油提前角太大或太小,所表现出来的症状都有相同地方:即工作无力,启动困难,排气冒烟,机温过高。调整方法:①对于整体式凸轮轴(小型柴油机)调节整机的供油正时可松脱油泵凸轮轴连接法兰盘,转好调节角度后再重新连接。如J285柴油机。可松开喷油泵法兰面上的三只固定螺母,转动喷油泵壳体。喷油泵上部向气缸体一侧转动,供油提前角加大,反之则减小。②增减泵体安装面之间的垫片,如S195柴油机。垫片每变动0. 1 mm的厚度,供油提前角相应改变1.3°。增加垫片,使供油提前角减小;减少垫片,则供油提前角增大。③更换滚轮体总成上垫块或调整调节螺钉。这适用于个别缸供油时间的调整,或供油提前角相差太大时。调整完毕后,校核飞轮上供油刻线位置是否对准水箱上的红刻线,如不符,需重新调整。

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