柴油機(jī)在正常工作溫度下,其排氣煙色應(yīng)該是無(wú)色或淡灰色,所謂無(wú)色不是完全無(wú)色,不能像汽油機(jī)那樣無(wú)色,而是在無(wú)色中伴有淡淡的灰色,這是正常排氣煙色。柴油機(jī)在怠速時(shí)排氣煙色可能重一些,在高速、高負(fù)荷時(shí)也可能重一些,要注意觀察正常排氣煙色,才能對(duì)非正常的排氣煙色進(jìn)行判斷和分析。柴油機(jī)燃料完全燃燒后,正常顏色一般為淡灰色,負(fù)荷工作時(shí)為深灰色。柴油機(jī)在工作中,會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象,柴油機(jī)排煙有黑煙、藍(lán)煙、白煙和灰色四種,它們是判斷柴油機(jī)故障的條件之一,具體分析如下:
一、排氣冒黑煙(碳煙)黑煙也稱碳煙,柴油機(jī)排氣冒黑煙主要是燃料混合氣過(guò)濃,可燃混合氣形成不良或燃燒不完善等原因造成的。柴油機(jī)在高溫、高壓燃燒條件下,局部缺氧、裂解并脫氫而形成的以碳為主要成分的固體微小顆粒,是燃燒室內(nèi)燃料燃燒不完全的表現(xiàn)。由于柴油機(jī)是非均質(zhì)燃燒,燃燒室內(nèi)各區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)條件是不一致的,而且隨著時(shí)間而變化的,所以黑煙很可能是由許多不同途徑生成的。柴油是復(fù)雜的碳?xì)浠衔铮瑖娙肴紵覂?nèi)未燃燒的柴油受高溫分解,形成炭黑,排氣時(shí)隨同廢氣一起排出形成黑色煙霧。黑煙是不完全燃燒產(chǎn)物,是烴燃燒在高溫缺氧情況下裂解過(guò)程釋出并聚合而成的。某些情況下燃油噴射在燃燒室壁面上,形成液態(tài)油膜,油膜是最后蒸發(fā)的一部分,它的燃燒取決于其蒸發(fā)速度和燃料蒸氣與氧的混合速度。如果周圍氣體中氧的濃度太低,或混合的速度不夠時(shí),從油膜蒸發(fā)的燃料氣體將被分解,并產(chǎn)生未燃烴、不完全氧化產(chǎn)物和黑煙。
按照上述定性描述,柴油機(jī)燃燒過(guò)程中黑煙的生成可以概括為三個(gè)階段——成核階段、單粒階段、單粒的燃燒消失或附聚成更大絮團(tuán)。影響其生成的主要原因?yàn)椋?/div>
1.活塞環(huán)、氣缸套等磨損
氣門、活塞環(huán)、氣缸套磨損后,引起壓縮壓力不足以及機(jī)油上竄燃燒室,使氣缸在壓縮行程結(jié)束時(shí),混合氣混合的正常比例改變,使燃油在無(wú)氧條件下燃燒,燃燒過(guò)程容易產(chǎn)生積炭,排出的廢氣形成大量黑色煙霧。
2.燃燒室形狀改變
燃燒室形狀因制造質(zhì)量及長(zhǎng)期使用導(dǎo)致技術(shù)狀況下降,使壓縮余縫過(guò)大、過(guò)小以及活塞位置裝錯(cuò),都會(huì)使燃燒室形狀和容積改變,從而影響燃油與空氣混合質(zhì)量,使燃油燃燒條件變壞。
3.噴油器工作不良
柴油機(jī)排氣煙度與燃油霧化品質(zhì)的關(guān)系密切,在柴油機(jī)噴油過(guò)程中,每次噴油臨結(jié)束時(shí),噴油壓力下降,霧化質(zhì)量差,使液滴直徑比主要噴射階段的油滴大4 —5倍(體積約增大100倍),這些油滴蒸發(fā)與燃燒的時(shí)間短,周圍氧的濃度低,容易產(chǎn)生碳煙。噴油器不霧化、霧化不良或滴油,使燃料不能充分地與氣缸內(nèi)的空氣混合,也不能完全燃燒。由噴油器工作不良引起的排黑煙現(xiàn)象在柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)較為明顯,因?yàn)榈退龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣缸內(nèi)進(jìn)氣渦流較弱,油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時(shí)間較長(zhǎng),更容易形成碳黑排出。
4.供油量過(guò)大
供油量過(guò)大,使進(jìn)入汽缸內(nèi)的油量增多,造成油多氣少燃油燃燒不完全。另外,工作負(fù)荷過(guò)重、燃油質(zhì)量低劣、工作溫度過(guò)低也會(huì)引起排氣冒黑煙。
柴油機(jī)中燃料的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機(jī)中,由于高溫氣體包圍著液態(tài)的油滴,造成了有利于裂解反應(yīng)的條件,因此在燃燒初期產(chǎn)生了大量的碳粒。柴油機(jī)在正常燃燒時(shí),在排氣門打開(kāi)以前,燃燒初期所形成的大量碳粒可以基本燒完,排氣基本上是無(wú)煙的。只是在某些不利工況下,碳粒不能及時(shí)燃燒反而團(tuán)聚吸附,在氣缸中和排氣過(guò)程中形成更大的碳煙粒子或絮團(tuán),使排氣冒黑煙。
5.供油提前角調(diào)整不當(dāng)
(1)供油提前角過(guò)大,燃油過(guò)早噴入燃燒室內(nèi),由于此時(shí)氣缸內(nèi)壓力溫度較低,燃料不能著火燃燒,當(dāng)活塞上行,氣缸內(nèi)達(dá)到一定壓力和溫度,可燃混合氣燃燒。
在直噴式柴油機(jī)中,當(dāng)其它參數(shù)不變時(shí),加大噴油提前角可以降低排氣煙度。因?yàn)榧哟髧娪吞崆敖菚?huì)使滯燃期加長(zhǎng),使著火前噴入氣缸的油量增加,預(yù)混合量增加,預(yù)混合氣增多,加快了燃燒速度,燃燒可較早結(jié)束,從而使主燃期的形成碳粒具有較高的溫度和高溫下停留較多的時(shí)間,有利于碳粒氧化消失。然而過(guò)早的噴油增加了預(yù)混燃料量,使柴油機(jī)工作粗暴,燃燒噪音增大,并引起較大的機(jī)械負(fù)荷,以及較多的黑煙排放。
(2)供油提前角過(guò)小,噴入汽缸內(nèi)的燃油過(guò)遲,一部分燃料來(lái)不及形成可燃混合氣就被分離或排出,致使部分在排氣管中隨廢氣排出的燃油料受高溫分解、燃燒,形成黑煙隨廢氣一同排出。
二、排氣冒藍(lán)煙
排氣冒藍(lán)煙,一般情況下是柴油機(jī)使用日久,慢慢開(kāi)始燒機(jī)油引起的,隨著藍(lán)色煙霧的加重,燒機(jī)油越來(lái)越多,就應(yīng)考慮維修柴油機(jī)了。有時(shí)燃油中混有水分,或有水分漏入燃燒室中,引起燃燒的改變,柴油機(jī)會(huì)冒淺藍(lán)色煙。
影響其生成的主要因素為:
1.空氣濾清器阻塞,進(jìn)氣不暢或油缸內(nèi)油面過(guò)高,使進(jìn)入汽缸內(nèi)的氣量減少,燃油混合氣正常比例改變,造成油多氣少燃油燃燒不完全,也會(huì)引起排氣冒藍(lán)煙。
2.油底殼內(nèi)潤(rùn)滑油加入過(guò)多,柴油機(jī)運(yùn)行中潤(rùn)滑油易竄入燃燒室。
3.長(zhǎng)期低負(fù)荷(標(biāo)定功率的40%以下)運(yùn)轉(zhuǎn),活塞與缸套之間的間隙過(guò)大,使油底殼內(nèi)潤(rùn)滑油容易竄入燃燒室,與氣缸中的燃料混合氣混合,改變混合氣正常比例,燃燒不完全,引起排氣冒藍(lán)煙。
4.活塞環(huán)卡住或磨損過(guò)多,彈性不足,安裝時(shí)活塞環(huán)倒角方向裝反,使機(jī)油進(jìn)入燃燒室,潤(rùn)滑油燃燒后產(chǎn)生藍(lán)色水氣煙霧排出。
5.在機(jī)體通向氣缸蓋油道附近的氣缸墊燒毀,活塞、氣缸套磨損以及活塞環(huán)對(duì)口等狀況將致使?jié)櫥蜕细Z燃燒室,并與燃油混合氣一同燃燒。
三、排氣冒白煙
白煙是指排氣煙色為白色,它與無(wú)色不同,白色是水蒸氣的白色,表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。白煙呈液珠狀態(tài),和藍(lán)煙相比較直徑稍大,一般大于1μm。在光的折射下呈白色,柴油機(jī)的白煙是未燃烴(含燃油和潤(rùn)滑油)、水蒸氣以及不完全燃燒的中間產(chǎn)物(如含氧碳?xì)?,除水蒸氣外,它們也都屬于微粒范疇。柴油機(jī)在剛起動(dòng)時(shí)或冷機(jī)狀態(tài)時(shí),排氣管冒白煙,是因?yàn)椴裼蜋C(jī)氣缸內(nèi)溫度低油氣蒸發(fā)而形成,冬季尤為明顯。柴油機(jī)在寒冷天氣運(yùn)行時(shí),柴油機(jī)溫度低,排氣管溫度也低,有水蒸氣排氣凝結(jié)成水氣形成白色排煙,是正常現(xiàn)象。若當(dāng)柴油機(jī)溫度正常,排氣管溫度也正常時(shí),仍然排出白色煙霧,說(shuō)明柴油機(jī)工作不正常,可判斷為柴油機(jī)故障。影響其生成的主要因素為:
1.氣缸套有裂紋或氣缸墊損壞,隨著冷卻水溫度和壓力的升高,冷卻水進(jìn)入氣缸。排氣時(shí)形成容易形成水霧或水蒸氣。
2.噴油器霧化不良,噴油壓力過(guò)低,有滴油現(xiàn)象。在氣缸中燃油混合氣不均勻,燃燒不完全,產(chǎn)生大量的未燃烴,排氣時(shí)容易形成水霧或水蒸氣。
3.供油提前角過(guò)小。活塞上行至氣缸頂前噴入氣缸的燃油過(guò)少,形成較稀的可燃混合氣,過(guò)遲的噴油減少了預(yù)混燃料量,預(yù)混合量減少。預(yù)混合氣減少,降低了燃燒速度,燃燒結(jié)束較晚,燃燒形成大量的水氣煙霧。
4.燃油中有水份和空氣。水和空氣隨著燃油噴射入氣缸形成不均勻燃油混合氣,燃燒不完全,產(chǎn)生大量的未燃烴排出機(jī)外。
5.活塞、氣缸套等磨損嚴(yán)重引起壓縮力不足,造成燃燒不完全。
6.柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí),個(gè)別氣缸內(nèi)不燃燒(特別是冬天),未燃燒的燃油混合氣隨其它工作缸的廢氣排出形成水氣煙霧。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)冒煙現(xiàn)象與分析
發(fā)動(dòng)機(jī)冒白煙一般是燃燒不完全,會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足。
冒藍(lán)煙,就是燒機(jī)油,會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力反彈,但持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。
冒白煙,水蒸汽引起。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)冒白煙原因及診斷
作者:李曉棟 文章來(lái)源:《建筑機(jī)械化》雜志
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣應(yīng)為無(wú)色或淡灰色,如煙色不正則發(fā)動(dòng)機(jī)可能存在故障。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中冒白煙是因?yàn)閺U氣中含柴油蒸汽或水蒸汽,通過(guò)觀察排氣的煙色可以幫助判斷柴油機(jī)的故障部位,從而達(dá)到及時(shí)排除故障的目的。
發(fā)動(dòng)機(jī)只有保持良好的工況才能延長(zhǎng)其使用壽命;同時(shí),燃料充分燃燒既節(jié)約了燃料、提高了經(jīng)濟(jì)性,又減少了大氣污染。
1冒白煙原因
冒白煙的原因很多,主要有以下幾個(gè)方面。
1)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低。部分柴油未燃燒便變成油蒸汽,從排氣管中隨廢氣排出,冒白煙。
2)供油系中有水。燃油中或燃燒室中有水分,水在氣缸內(nèi)被燃燒放出的熱量加熱成水蒸氣,從排氣管排出形成白煙。
3)噴油時(shí)間過(guò)遲。由于噴油時(shí)間晚,噴油時(shí)氣缸溫度已下降,部分柴油未燃燒變成油蒸氣,冒白煙。
4)噴油嘴霧化不良。霧化不良導(dǎo)致柴油未完全燃燒,和正常工作氣缸排出的高溫廢氣在排氣管內(nèi)混合,從而冒白煙。
5)氣缸壓力過(guò)低。部分柴油未經(jīng)燃燒就變成油蒸汽,因此從排氣管冒白煙。
2故障診斷和排除
1)冬季冷車剛啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)后排氣管冒大量白煙。但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的升高白煙逐漸消失、而后正常,則說(shuō)明是發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低,無(wú)須排除。
2)柴油機(jī)工作無(wú)力、冒白煙。可將手靠近排氣管,當(dāng)白煙掠過(guò)手面有水珠則說(shuō)明氣缸內(nèi)已有水進(jìn)入,此時(shí)可用單缸斷油法找出漏水的氣缸。若單缸斷油時(shí)影響柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速,說(shuō)明該缸工作良好,否則說(shuō)明該缸不工作,應(yīng)拆下噴油器檢查噴孔上有無(wú)水跡;若發(fā)現(xiàn)有水應(yīng)檢查進(jìn)水原因,查明是氣缸破裂還是氣缸墊沖壞;若各缸情況一樣、仍然工作無(wú)力冒白煙,則應(yīng)檢查柴油中是否有水。這時(shí)可打開(kāi)燃油箱和燃油濾清器的放污螺塞,檢查燃油中是否有水。
3)柴油機(jī)冒白煙時(shí)可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度,如在水溫70℃左右時(shí)排氣煙色由冒白煙轉(zhuǎn)為冒黑煙,便可判斷為噴油器霧化不良、滴油。用逐缸斷油的方法查出有故障的噴油器,然后校驗(yàn)噴油器;若在噴油時(shí)有滴油現(xiàn)象,則應(yīng)進(jìn)一步檢查是由于噴油壓力過(guò)低還是由于針閥體變形或磨損過(guò)甚而造成的,從而改進(jìn)。
4)柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)冒白煙、溫度升高后變成冒黑煙。這說(shuō)明氣缸壓力不足,此壓力雖能維持柴油機(jī)啟動(dòng),但啟動(dòng)時(shí)因溫度過(guò)低使部分柴油未燃燒便揮發(fā)成蒸汽排出。應(yīng)檢查氣門關(guān)閉嚴(yán)密程度、配氣相位情況、氣缸墊或噴油座孔的密封墊是否漏氣、氣缸磨損是否過(guò)大、活塞環(huán)有無(wú)卡滯或其開(kāi)口是否重合等,然后對(duì)癥解決。
5)柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作不均勻、加速不靈敏、溫度過(guò)高、工作無(wú)力、排氣管冒灰白色煙霧。這說(shuō)明噴油時(shí)間過(guò)遲,應(yīng)檢查并調(diào)整連接盤(pán)固定螺絲緊固情況以及鍵和鍵槽情況,慢慢提前噴油時(shí)間,使白煙消除、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常;若調(diào)整后仍無(wú)好轉(zhuǎn)則應(yīng)檢查噴油泵各缸柱塞的定時(shí)調(diào)整螺釘是否失調(diào),采取措施。
如何檢查發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒白煙不易起動(dòng)的故障?
《大中華汽車》
一、故障現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)不易起動(dòng),起動(dòng)時(shí)排氣管排出大量的白煙。
二、故障原因
(1)柴油中有水。
(2)氣缸墊沖燒或缸蓋螺槍栓緊固扭矩不足,使水進(jìn)入燃燒室。
(3)氣缸體或缸蓋冷卻水套有裂紋。
(4)天氣太冷發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱不夠。
(5)供油提前角過(guò)大或過(guò)小。
三、故障檢查
(1)用手接近排氣管出口處,發(fā)現(xiàn)手上留有水珠,說(shuō)明水進(jìn)入了燃燒室。如果發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高,水箱上部有氣泡冒出,油底殼內(nèi)機(jī)油油面升高也說(shuō)明有水進(jìn)入燃燒室。
(2)如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后,表現(xiàn)無(wú)力,運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),排氣管仍冒白煙,可繼續(xù)預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)后再起動(dòng),如起動(dòng)時(shí)白煙能隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而逐漸消失,說(shuō)明原先起動(dòng)時(shí)是因發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低不易起動(dòng)。如預(yù)熱時(shí)指示燈不亮,說(shuō)明預(yù)熱裝置有故障。如預(yù)熱后仍然冒白煙,說(shuō)明供油正時(shí)有問(wèn)題,應(yīng)送修理廠檢測(cè)調(diào)試供油正時(shí)。
發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒黑煙、藍(lán)煙、白煙各是什么原因?
1、 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒黑煙是燃料及燃料供應(yīng)系統(tǒng)的問(wèn)題。燃料質(zhì)量差、造成燃燒不良產(chǎn)生炭黑排出。供油系統(tǒng)調(diào)節(jié)失靈,也會(huì)使排氣冒黑煙。或者氣門嚴(yán)重磨損關(guān)閉不嚴(yán),尚未燃燒完全的混合氣竄出所致。
2、 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒藍(lán)煙是由于機(jī)油竄入活塞頂部的燃燒室,引起機(jī)油與混合氣一起燃燒造成的,俗稱'燒機(jī)油'。其主要原因是活塞與缸壁之間的配合出現(xiàn)了問(wèn)題,活塞環(huán)已不能將缸壁上的機(jī)油刮凈,機(jī)油從間隙上竄到燃燒室而被燒掉。
3、 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒白煙是燃料燃燒中有水引起的,白煙是水蒸氣。燃料中可能含有水或者汽缸蓋滲水,要查清進(jìn)水原因有針對(duì)性的解決。