整理发动机冒黑烟问题汇总.docx

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整理发动机冒黑烟问题汇总

发动机冒黑烟问题汇总

①在柴油机工作过程中，气缸套由于润滑不良或因气缸垫损坏会在早期出现磨损及拉缸等现象。

磨损的典型故障形态表现为润滑油消耗量增加和排气冒黑烟。

拉缸后的缸套将完全失去密封和蓄油的作用。

缸套外表面也会锈蚀，其原因一般是气蚀和水的质量不合要求。

运行过程中应该严格执行使用说明书中规定的正确的使用和保养方法。

②出现以下情况时一般表明喷油嘴存在问题：

柴油机排气中有黑烟；柴油机性能变差和功率不足；柴油机起动困难；柴油机怠速粗暴和失火；柴油机燃油消耗增加；柴油机燃烧敲缸；柴油机过热。

对装在可以运转的柴油机上的喷油嘴的工作情况进行快速检查时，要使柴油机在最容易出现问题的转速下运转。

对于直列式喷油泵，每次将一个喷油嘴上的高压油管旋松半圈到一圈，将抹布盖在旋松的油管接头上，以免柴油喷射到操作者身上或柴油机的零部件上。

由于高压油管被旋松，该喷油嘴内的燃油压力将不足以克服喷油阀回位弹簧压力，该喷油嘴就不会开启喷油，在一个气缸没有得到柴油的情况下，柴油机的转速应当降低，声音也会发生变化，表明柴油机运转中有一个气缸不工作。

如果发现旋松某个喷油嘴的高压油管后，柴油机的失火情况和排气中黑烟的浓度变化很小，甚至没有变化，就需要将喷油嘴拆下，并在喷油嘴试验台上对喷油嘴的喷油压力、振动情况、喷雾形态、保持压力和泄漏情况进行检查。

如果试验表明喷油嘴没有问题，问题可能出在喷油泵本身或者是气缸的压缩压力太低上（这里可以用堵头堵住出油口）。

③如果定时提前装置不能在非怠速工况使喷油定时早于怠速时的设定，将会导致喷油过迟，发动机会变得非常迟钝，由于燃烧不完全，排气中还会出现浓重的黑烟。

④喷油泵带有涡轮增压器的发动机需要采用增压补偿控制装置，以免在发动机加速期间供给过量燃油而产生黑烟。

在废气涡轮增压器越过其初始转速迟缓期向发动机气缸供给足够的增压空气之前，该装置将控制喷油泵的喷油量。

现在，这种装置被广泛地用于四冲程增压发动机上，以满足美国环境保护局的烟度排放标准。

⑤根据排气烟色可以快速判定一个或几个系统可能存在问题。

例如，灰黑烟色通常表明是供给空气不足，尽管也可能是由于燃油过量导致的，但是，这在目前的发动机上并不常见；蓝烟表明燃烧室中存在烧机油现象，这可能是发动机内部问题或增压器密封泄漏引起的；白烟一般是由于压缩压力过低或气缸里有水产生的，不要被寒冷气候条件下起动时的白烟误导，特别是发动机在冷起动时冒白烟就很明显，这是由于进入气缸的空气温度太低，影响燃油的着火延迟特性造成的，未燃燃油微粒排入冷空气中时受到迅速冷却，就会产生白烟，如果起动时白烟很明显，但在很短的时间内就消失了，这不是功率不足的原因。

提示：

电控发动机在冷起动后的内白烟就会消失。

如果发动机暖机后白烟仍然不能消失，可能的原因有：

气缸压力过低。

使用了低十六烷值柴油。

因气缸垫泄漏或气缸盖有裂纹使燃烧室进水（由于活塞试图压缩封闭在气缸内的水，所产生的静压力可能会导致活塞和连杆的严重损坏）。

已经确定，发动机怠速运转时出现排气冒白烟或失火现象，可以大致认为有一个或多个喷油器比其他喷油器的喷油量过多或过少，怠速时进入气缸内的燃油量过多或过少都趋于

产生白烟，不平衡的着火爆发压力对发动机的怠速品质有很大影响。

对于装用在二冲程发动机上的燃油系统，对发动机进行过调整和对喷油齿条进行过调整之后，需要用螺丝刀压下每一个喷油器随动机构，使该喷油器不喷油，以确定哪一个气缸在发动机怠速时确实不着火，当压下怠速时不着火气缸的喷油器随动机构时，发动机的转速和声音没有变化，这就有必要在发动机怠速运转过程中通过转动齿条螺钉调节喷油器齿条，略微增多向该气缸的喷油量，系列发动机喷油器齿条的调节量不应超过四分之一圈，系列发动机喷油器齿条的调节量不应超过八分之一圈。

⑥新型发动机在喷油器控制杆与齿条之间只用一个齿条螺钉。

进行过这些调整中的任何一项后，都要缓缓地加速发动机几次，然后使发动机降低到正常怠速转速，以确定发动机运转是否平稳，而且白烟或工作粗暴是否消失。

如果怠速粗暴或白烟仍然存在，需要作进一步检查，以确定其原因。

抱怨功率不足时，往往伴有排气冒黑烟现象，这一般可以追溯到进气阻力过大，或进气阻力过大与增压压力过低并存。

如果接到功率不足的抱怨，而排气中没有可见烟色，这一般表明发动机没有得到足够的燃油供给，应检查油门拉杆行程，以确定加速踏板处于最大供油位置时，发动机油量控制齿条是否确实到达最大行程。

一、供油和回油检查

检查步骤如下。

首先检查节流管接头的规格尺寸是否与发动机型号相符，这可以在各种维修手册查到。

节流管接头规格尺寸不同，燃油的回流量就会不同。

凭经验可知，对于采用标准输油泵的发动机，平均回流燃油量大致与节流管接头的规格尺寸有关。

例如，一台发动机采用的节流管接头时，每分钟回流的燃油量至少要达到而采用的节流管接头，在每分钟回流的燃油量要达到或者时每分钟回流的燃油量要达到，如果手头没有详细的说明书，可以按照上述经验数据判定燃油循环量是否足够。

在便于操作的位置拆开回油管，并准备一个尺寸合适的干净容器接收回流燃油需要一个手持秒表，如果车间里有带秒针的大挂钟也可以利用。

对于增压发动机，检测回油量一般在，但也可以在更高转速下进行，以保证燃油能够连续回流。

起动并运转发动机，使其在规定转速下运转，然后判定燃油系统是否接收到足够燃油。

进行这项检查时，要将回油管口沉浸在容器图，对于二冲程或四冲程发动机，内的燃油中，以检查是否有气泡从容在运转,进行回流油量检查或测试器中的燃油表面冒出，如果有气泡，

⑦经过很多小时运转后，喷油器的喷头就可能出现穴蚀，导致黑烟严重且燃油经济性变差。

这是由于油轨压力降低相应地使液压开关的响应时间过长造成

⑧但这种基本的喷油量脉谱图，还必须进行下列适当的修正和补偿：

进气压力被动补偿。

用压力传感器将进气管中的压力信号转换成电信号。

在高海拔地区、空气滤清器阻塞或增压器涡轮转速下降，使气缸进气压力降低时，压力信号经控制系统后自动进行校正，将供油量减少，避免柴油机冒黑烟。

温度补偿。

当柴油机进气温度比较高时，缸内空气充量就要减少；当冷却水和机油温度比较高时，气缸壁的温度会升高，传给新鲜充量的热量也有所增加，这会使缸内的充量减少。

电控系统根据接收到的信号进行校正，将喷油量减少，以减少柴油机冒黑烟和柴油机过热。

在柴油机起动时，温度很低，电控系统将喷油量加大，使其能迅速起动。

增压柴油机进气流量补偿。

根据柴油机的转速和涡轮增压器出气口压力传感器得到的压力信号，估算出进入柴油机的空气量。

电控系统根据进气量实行调节喷油最大限制量，这样可以明显增大增压柴油机加速过程不冒烟的最大扭矩，从而改进了加速性。

柴油机低机油压力保护。

当柴油机的机油压力过低时，电控系统根据机油压力传感器测得的信号，将柴油机的最高转速和最大喷油量都适当调低，使柴油机在这种油压下运行不会出现故障。

当油压完全消失时，电控系统将喷油量调到足以使柴油机停车的位置，以此来保护柴油机。

⑨在发动机加速时一般总要加大喷油量。

但是在传统喷油泵中常常会出现喷油量过剩，产生加速时冒黑烟现象。

⑩由于精确控制喷油量，既不损失加速性能，也能很好地防止冒黑烟。

⒈因为高原地区的空气密度比平原地区小，柴油机在高原地区使用时，若喷入和平原地区相同的喷油量，则空燃比变小，容易冒黑烟。

所以，必须根据海拔高度，即空气密度补偿。

⒉特别是低转速、高负荷时，很难得到高的喷油压力，因此发动机在起动和加速时会冒黑烟。

⒊试验观察结果表明：

喷油压力越高，在喷雾束中局部区域的油气当量比变低。

由于高压喷射，在能量高的局部区域内，空气能比较活跃地引入雾束内部。

因此局部过浓的混合气比例降低，所以，排气中黑烟明显降低。

⒋关闭时，由于燃油的压力回波作用，可能使针阀产生振动，从而引起不正常喷射。

第三节柴油机高压油路故障机理分析

一、三偶件磨损

柴油机工作过程中，供油系统的故障多发生在高压油路，而三偶件即柱塞偶件、出油阀偶件和喷油器针阀偶件又是整个供油系统的关键部件，它们的性能好坏直接影响系统乃至整个系统。

柴油机的工作性能。

（!

）柱塞偶件

柱塞偶件通常经研磨和选配而成，所以其精度很高，粗糙度很小，两者的配合间隙很小。

在使用中，由于受到高速、高压和带有机械杂质的柴油的冲刷，因而在柱塞作往复运动时，会产生磨损。

柱塞偶件磨损后，柱塞与套筒之间的间隙增大，使漏油增加，造成供油规律和燃料喷射规律发

生变化。

结果使供油时间推迟，供油量减少，时间增加，使燃油喷雾不良，造成柴油机在低负荷甚至在空转时冒黑烟。

此外，由于柱塞供油的漏失，使供油量不足，喷射压力减小，从而使柴油机功率降低。

由于喷射压力降低，还会使喷油嘴容易积炭和卡住。

（!

）出油阀偶件

出油阀偶件非常精密，它通常的磨损部位参见图，出油阀密封锥面的磨损，是由于出油阀在起减压作用时，出油阀弹簧与高压油管中的高压油压力波的反射与残余压力，促使阀芯向阀座密封锥面撞击，以及柴油中杂质的作用所造成。

出油阀密封锥面磨损后，失去密封作用，将造成高压油管中不规则的往回漏油，从而使高压油管中残余压力降低且不稳定，使供油量减少严重时甚至不供油。

由于出油阀密封锥面的磨损，使燃油雾化质量下降和喷油延迟，使柴油机燃烧过程变坏，柴油机性能指标降低。

减压环带与座孔的磨损，是由于切断供油后，减压环带进入座孔时，被夹入间隙中的机械杂质磨削所致。

减压环带与座孔磨损后，配合间隙增大，出油阀供油过程中升程减小，卸载过程中减压效果降低，因而使高压油管中有高的残余压力和大的压力波。

量增多，停止供油不迅速，有可能形成二次喷射。

造成喷雾不良和滴油，燃烧不完全，使柴油机

工作粗暴，功率下降。

（5）建设项目对环境影响的经济损益分析。

出油阀导向部分与座孔磨损一般较轻，磨损后间隙加大，出油阀上下运动时会晃动，影响锥面对中，密封性降低，且使减压环带偏磨。

对于多缸柴油机，出油阀或柱塞偶件磨损程度不同，使各缸供油量不均匀，喷油压力和喷油提前角都会不一致，造成柴油机工作不平稳。

喷油器针阀偶件

针阀偶件在工作中，因高压柴油及高温燃气的冲刷，机械杂质的磨削，针阀弹簧的冲击，很容易发生故障。

4.广泛参与原则。

针阀偶件磨损

针阀偶件经常发生磨损的部位是：

密封锥面、针阀导向部分及起雾化作用的倒锥体，密封锥面的磨损，是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的冲刷作用所致。

密封锥面磨

损后，密封性能变坏，使喷油嘴头部的压力室的压力不能升高，产生雾化不良和滴油现象，使柴油机冒黑烟、喷油嘴头部积炭。

此外，当喷油嘴密封性能变坏后，高压的燃气就会很容易窜入喷油嘴内部，严重时可以烧坏喷油嘴或引起燃油结焦而使针阀卡死。

针阀与喷油嘴导向部分的磨损，是由于柴油带入的杂质磨削作用所造成。

磨损大部分发生在导向部分的下端，若磨损严重，将会使喷油嘴的回油量增多，供油量减少，喷油压力降低，喷油时间延迟等等。

引起柴油机功率下降，甚至不能带负荷工作。

2）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。

主要包括预防或者减轻不良环境影响的政策、管理或者技术等措施。

针阀卡住：

针阀卡住的主要原因包括：

在柴油机负荷过大、工作温度过高和冷却不良情况下，由于喷嘴过热针阀变形而卡住；针阀升程过长，落座时间延长，在落座之前，内腔柴油压力低于气缸中的压力，因而燃气将会从喷孔倒流入内腔引起针阀卡住；喷油嘴内由于柴油带进来的杂质或喷孔附近积炭严重而使针阀卡住；喷油器弹簧变软或喷油压力调整过低；使针阀不能及时关闭，燃气窜入喷嘴内，使针阀烧坏变形而卡住等。

针阀如果在开启状态时卡住，则喷油嘴喷出的燃油雾化不良，针阀偶件磨损，燃烧不完全而冒黑烟；同时未燃烧的燃油还会冲刷气缸壁上的机油，加速缸套等零件的磨损。

针阀如果在关闭状态时卡住，喷油泵的压力再大，也不能使针阀打开，使该缸不能工作，并使喷油泵因压力过高顶得发响，乃至顶坏喷油泵，高压油管发生颤动。

（1）建设项目概况。

二、喷油压力的改变

在柴油机工作过程中，喷油压力往往会发生变化，使喷油压力过高或过低。

喷油压力过高，会使喷油泵柱塞偶件及喷油器早期磨损，有时还会把高压油管胀裂，柴油机工作时产生敲缸；喷油压力过低，会使燃油雾化不良，喷嘴易于积炭，不易启动。

引起喷油压力的改变的主要原因是：

调压弹簧的弹力变小或折断，使喷油压力减小；针阀导向部分与针阀体间隙过大或针阀推面等密封不严，也会使喷油压力减小。

三、供油提前角变化

直接影响燃烧性能的是喷油提前角变化。

由于测量喷油提前角变化比较麻烦，所以通常是测量供油提前角。

供油提前角对柴油机性能影响很大，主要是影响经济性、压力升高率和最高燃烧压力。

供油提前角过大，则燃油在压缩过程中燃烧的数量就多，不仅增加压缩负功使燃油消耗率增高、功率下降，而且供油提前角过大使着火延迟较长，压力升高率和最高燃烧压力迅速升高，工作粗暴；如果供油提前角过小，则燃油不能在上止点附近迅速燃烧，后燃增加，虽然最高燃烧压力较低，但燃油消耗率和排气温度增高，柴油机过热。

所以对于每一工况，有一最佳供油提前角，此时燃油消耗率最低。

在柴油机使用过程中往往会发生供油提前角的变化，主要原因有：

油泵联轴器的连接盘固定螺钉松动而位移，使各缸供油提前角迟后；喷油泵滚轮挺柱上调整螺钉松动，使个别缸供油提前角改变；个别喷油器针阀关闭不严或喷油压力降低，以及出油阀关闭不严，使个别缸喷油提前角提前；喷油压力调整过高时会使提前角减小；喷油泵滚轮挺柱、油泵凸轮、柱塞与套筒等磨损，会使供油提前角减小。

柴油机供油系统典型故障的压力检测及波动分析，供油系统产生故障直接影响柴油机燃烧质量，其结果是降低了柴油机的功率和热效率。

供油系统在不解体诊断情况下观测雾化油的质量（平均油滴直径、靠近喷孔的油束锥角等）是相当困难的，但获取油管内燃油压力容易些。

以燃油压力分析为基础，辅之其他类型的信息，可以完成供油系统的故障诊断。

柴油机燃油供给系统实际上是燃油压力波的传播系统，在燃料供给直至最后喷射到气缸内的整个过程中，燃油在高压油管中是以超音速压力波的形式传播。

高压油管内各处的压力随时间和位置的变化而变化，带有一定的随机性。

然而，基本的变化规律（或称压力波形的模式）是由喷油泵总成、喷油器总成、高压油管、及供油角联动装置决定，反映燃油供给系统状态信息最多的乃是高压油管中的压力信号。

（1）报送审批综合性规划草案和专项规划中的指导性规划草案时，将环境影响篇章或者说明一并报送。

一、正常燃油压力波形

2.早期介入原则；某柴油机在空载转速，它描述了燃油压力随时间变化的基本形态。

变化过程大致可分为）个阶段。

第1阶段为出油阀开启到喷油器针阀开启，表示上一循环过程中油管内的剩余压力。

它的出现和变化规律与供油角联动装置、出油阀的减压作用、密封作用、弹簧压力、泵油凸轮轮廓、针阀开启压力、油管容积等有关。

受供油量等诸因素影响，波形上升沿缺口出现的时间及大小仅大致反映针阀开启的状态。

第2阶段为针阀开启后，柱塞继续行程阶段。

这一阶段燃油大量喷入气缸，所占时间长短主要取决于柱塞直径、压油有效行程、泵油凸轮轮廓及柴油机负载。

第3阶段为自由膨胀阶段，由于柱塞斜槽与回油孔连通，管内油压迅速下降，波形后沿缺口处针阀落座，油压下降。

每名环境影响评价工程师申请登记的类别不得超过2个。

实例汇总：

1

2

（2）疾病成本法与人力资本法喷油器问题：

⒈喷油器伸出缸体不够。

⒉喷油器雾化不良。

⒊喷油嘴处有积碳。

⒋油质问题引起喷油不良。

⒌喷油器偶件卡滞。

⒍喷油器滴油

3

4

（二）建设项目环境影响评价的工作等级气门和摇臂：

⒈气门间隙过大。

⒉摇臂球头磨损。

⒊气门座圈异常磨损。

5空气管路：

⒈增压器窜动量大。

⒉增压器旁通阀门杆断。

⒊增压器进气压力低。

⒌增压器叶片损坏。

⒍增压器主轴磨损。

⒎增压器涡壳漏气。

⒏增压器与排气管接口不严。

⒐增压器补偿管扭曲。

⒑增压器与中冷器软管扭曲。

⒒中冷器开裂。

⒓空滤脏。

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72）预防或者减轻不良环境影响的对策和措施。

主要包括预防或者减轻不良环境影响的政策、管理或者技术等措施。

喷油泵：

⒈喷油泵供油大。

⒉喷油泵某缸供油量大。

⒊增压补偿管功能失效。

8凸轮轴桃尖剥落引起气门间隙过大。

9环断造成拉缸。