柴油機排氣管煙色異常分析及解決方法

 摘要：通過觀察排氣管煙色來判斷柴油機的運行故障，并找出解決方法，對于普通機手而言，不但操作方便快捷，而且具有投資少、不需要專用設備的優點，因此越來越多地被機手，尤其是在農業生產中廣泛推廣使用。

    0 引言
    柴油發動機的排氣煙色有無色、黑色、白色、藍色等數種，顏色的變化取決于運行狀況、使用條件的改變。技術狀況良好的柴油發動機，排氣管排出的廢氣幾乎是無色透明的。若柴油發動機排氣管煙色為黑色、白色和藍色，則說明柴油發動機排氣管煙色不正常，機體存在運行故障。下面，就柴油機排氣管三種異常煙色情況及解決方法進行逐一解析。
    1 排放黑煙
    柴油發動機排氣管之所以會排出黑煙，主要是由于在缺氧的條件下，柴油燃燒不充分、不完全，從而形成游離碳，在混入廢氣后，最終從排氣管排出，形成黑煙。
    柴油機一旦排放黑煙，對于機手而言，應首先檢查發動機是否能夠正常啟動。在發動機無法正常啟動的情況下，排氣管外有大量黑煙排出，說明進入燃燒室的柴油在不具備壓燃條件的環境下，根本無法正常工作，并最終使不能燃燒或不能完全燃燒的柴油形成游離碳而排出黑煙。在發動機能夠啟動但運轉不均勻的情況下，則說明柴油發動機的噴油系統出現了故障。此種故障產生黑煙的主要原因是：雖然柴油在氣缸內能夠工作，但是由于噴油器型號選擇不當、噴油時刻過早等原因，造成發動機工作狀態不穩定而形成游離碳。另外，柴油機質量不合格、氣缸組件磨損也會造成此類故障。下面，結合柴油機排放黑煙的具體原因，根據實踐經驗總結其解決方法如下。
    1.1噴油系統障礙
    噴油器型號的差別，直接決定了噴油器的噴射孔徑、孔數、噴射角度等技術參數的不同。一般情況下，柴油發動機如果選擇不相匹配的噴油器型號，會直接導致柴油機工作狀態不穩定，進而排氣管出現黑煙。因此，在查找柴油機排放黑煙原因過程中，應首先根據說明書標識，選擇正確型號的噴油器。
    另外，噴油器出現氣缸供油量不標準、噴霧質量差等障礙時，也會產生黑煙。在此種情況下，應在發動機運轉狀態下，逐缸予以斷油，排查出存在障礙的氣缸。其中：氣缸供油量過多的直觀表現是某缸斷油時，發動機轉動速度明顯降低，排氣管產生的黑煙明顯減少，同時氣缸敲擊聲逐漸變弱或立即消失；氣缸供油量過少的直觀表現是某缸斷油時，對發動機的工作狀態影響不大，尤其表現在發動機轉速上，只有不大或幾乎沒有變化；噴霧質量差的直觀表現是發動機轉速雖然沒有較大變化，但是排氣管產生的黑煙明顯消失。
    在找出存在問題的氣缸后，即可根據故障的直觀表現，進一步拆檢噴油器。其中：通過調節調速器蓋上的調節齒桿刻度，可解決氣缸供油量不當的問題；按照說明書調整噴油提前角，并正確校準噴油時刻，可以解決噴油提前角過小、噴油時刻過早的問題，從而保證噴入氣缸內的柴油量和噴油時間保持適度，使燃油得到充分燃燒，不再產生黑煙；通過檢查固定螺釘、柱塞彈簧等組件有無松動、磨損、斷裂等異常情況，可解決噴霧質量差等障礙。
    1.2空氣濾清器障礙
    空氣濾清器的障礙多為濾芯被堵塞。此種情況下，氣缸內被噴入的燃油量不變，但是柴油機內所進入的空氣量顯著減少，導致柴油不能充分燃燒，進而形成游離碳并產生黑煙。這種情況下，只要對被堵塞的濾芯進行處理，保證其暢通，即可不再產生黑煙。
    1.3柴油質量障礙
    劣質柴油或牌號不當柴油，也是導致燃油燃燒不充分、不完全的直接原因。在此，提醒機手，千萬不能因貪圖便宜及僥幸心理，購買質量不合格的劣質柴油，或相對價格低廉的不匹配牌號柴油。一般而言，夏季時，柴油牌號應選擇0號或＋10號；冬季時，柴油牌號應選擇－10號或－20號；嚴寒地區，柴油牌號應選擇－35號。
    1.4氣缸組件磨損障礙
    最常見的氣缸磨損障礙表現為缸套、活塞等組件未能定期檢查更換，導致氣缸密封不嚴、缸內氣壓下降，柴油機不能正常工作，燃油因不能充分燃燒而產生游離碳冒出黑煙。因此，機手應養成定期檢查更換柴油機組件的良好習慣。
   1.5發動機超負荷運作障礙
    發動機超負荷工作，必然會導致發動機溫度異常升高，潤滑系統不能正常工作，此種情況下，不但會產生大量黑煙，而且會加快柴油機零部件磨損，減少柴油機使用壽命。因此，要杜絕發動機超負荷工作行為。
    2 排放白煙
    一般而言，在寒冷季節柴油機啟動時，會因空氣溫度較低而產生冷凝現象，使柴油機冒出白煙，同時隨著機體溫度的升高，白煙會逐漸減少直至消失。但是柴油機在熱車后仍排出白煙，則說明因存在噴油時刻過遲、噴油壓力低、霧化不良等故障，導致燃油中含有水分或冷卻水漏入氣缸，由于氣缸內溫度較高，水化為蒸氣并排出，使柴油機冒出白色煙霧，此時，應認真予以檢查并排除。
    2.1噴油時間障礙
    噴油時間過遲是柴油機排放白煙的一個重要原因。此時，柴油機的直觀表現是：氣缸內有低沉不清晰的敲擊聲，柴油機在加大油門時，工作不均勻，加速不靈敏，且發動機過熱無力，排氣管排出白煙。此種情況下，可通過校正噴油時間，檢查糾正噴油器組件松動、磨損等異常狀況予以解決。
    2.2噴油器滴油障礙
    噴油器滴油主要是由噴油器霧化不良引起的。柴油機在功率不足的情況下啟動或低負荷工作時，都會引起柴油機冒出白煙。最簡單的檢測方法是提高發動機的工作溫度，如果在提高溫度的過程中，柴油機的煙色由白色變為黑色，就可以判斷出故障原因為噴油器滴油。在此種情況下，首先要通過逐缸斷油的運行方式，排查出故障油缸。然后逐一驗證是否存在磨損程度過大、針閥體存在變形及噴油壓力不正常情況。最后結合實際情況，逐一項目加以修復解決。
    2.3氣缸內壓力障礙
    主要指氣缸活塞到達壓縮終點時，氣缸壓縮壓力明顯不足，導致發動機功率下降而使柴油機冒白煙。主要直觀表現為發動機剛啟動時有灰白色煙冒出，而后在機溫逐步上升的過程中，煙色也慢慢轉化為淡黑色直至黑色。此時，應從導致氣門密封不良的因素入手，重點檢查缸套、活塞環及活塞墊的磨損程度，對磨損嚴重的部件及時更換。另外，對有問題的氣門、氣門座圈也要予以及時修整。
    2.4氣缸內進水障礙
    在此種情況下，柴油機會在冒出白煙的同時，伴有工作無力的性征。此種故障的判斷方法非常簡單，只需將手接近冒出白煙的排氣管，如果手面出現水珠，則說明氣缸內已進水。在此種障礙的修復中，首先采取單缸斷油法，根據柴油機的轉速，找出故障氣缸。而后，檢查噴油器情況，如有水跡，則可依次檢查氣缸有無破裂情況、氣缸墊是否失靈、柴油是否有水。查找具體原因后，應通過油箱排水閥將水放掉，并根據障礙因素進行修復。
    2.5供油提前角障礙
    主要指由于供油提前角過小，引起燃油來不及燃燒即隨廢氣排出的障礙。此種情況下，可通過突然加大柴油機轉速判斷。如果此時柴油機表現為工作無力，且隨著轉速的降低，冒出的白煙越明顯，同時排氣管發出“啪啪”聲，即可判斷故障原因為提前角過小。此時，只需將供油角調至標準角度即可。
    2.6氣溫因素引起的障礙
    主要存在北方地區的寒冷季節。在嚴寒氣溫環境下，務必要在進氣口加設電熱管，按照先預熱再點火的原則啟動。
3 排放藍煙
    在機油進入燃燒室參與燃燒，且燃燒不完全的情況下，排氣管會冒出藍煙，此種情況主要是由于燃燒室內竄入的潤滑油過多造成的。其故障原因及排除方法如下。
    3.1活塞環障礙
    活塞環長久磨損，會直接導致出現活塞環彈力不足、側隙間隙過大，進而影響柴油機工作，出現藍煙排出的現象。發生此種情況時，只需更換新的活塞環即可。
    3.2潤滑油故障
    此時應檢查潤滑油質量及重量，在確認出現潤滑油超量使用或者茹度過小的情況時，必須對潤滑油及時予以減量或者更換新的豁度達標的潤滑油。
    3.3氣門障礙
    氣門障礙主要包括氣門和導管間隙過大及氣門導管油封漏油兩種情況。在第一種情況下，由于氣門和導管間隙過大，會使機油被大量吸入燃燒室燃燒而產生藍煙，此種情況下應及時對磨損的氣門和氣門導管進行更換。第二種情況主要是由于氣門桿與導管配合間隙過大或導管油封失靈所造成的。此種情況下，可在拆除排氣管后，認真觀察排氣口，如存在發濕情形，則對氣門油封進行修復更換即可排除障礙。
    3.4空氣濾清器障礙
    空氣濾清器堵塞時，會直接導致氣缸進氣不暢通，進而使氣缸內產生一定負壓，直接導致潤滑油吸入燃燒室燃燒而產生藍煙。此種情況，只需在排除其他障礙后，認真對濾清器進行清潔即可。
    總之，由于柴油機系統的復雜性，找到并排除故障，不僅僅是對普通機手，對專業維修人員而言，也是極有難度的。而通過觀察排氣管煙色來分析柴油機運行異常原因和解決方法，不失為一種簡單、便捷、價廉的維護技術。在此，希望廣大機手結合實際情況，更多更廣泛地進行實踐維修應用，勢必可以達到事半功倍的功效。