柴油机排烟异常论文

1、山东交通学院毕业论文前 言柴油发动机作为一种高效的动力输出输出装置，广泛的应用于载重汽车、工程机械、船舶、应急发电机组等，用途广泛使用量大，因此维持柴油机在使用过程中的各项性能，及时发现以及排除相应的故障便显得尤为重要。中医有“望、闻、问、切”同样的道理也可应用于柴油机故障的判断，通过观察机器运行状态、听运转声音、询问驾驶员故障前后的操作和机器的变化情况、感知相应部位的振动情况，来初步判断机器的故障原因。而柴油机的排烟情况作为柴油机工作状况最直接的反映,通过观察颜色便可大致判断异常的原因，最为直观和方便。本文就是通过对结合对柴油机结构的阐述和对排烟异常原因的分析来判断柴油机的故障原因，将故障排

2、除在初发期。根据气缸中压力和温度变化的特点，柴油机燃烧过程可分为四个时期：预燃期、速燃期、缓燃期和后燃期。影响燃烧过程的因素有：柴油性质、喷油提前角、转速、负荷、冷却强度、压缩比、喷油压力、喷油规律、空气涡流及配气相位等多种原因。燃烧不正常常会以排烟异常形式表现出来。柴油机正常工作时排烟呈淡灰色轻烟，短期大负荷排烟呈深灰色。由于多种原因或故障，可能出现排白烟、蓝烟、黑烟等异常现象，并伴随有起动困难、运转不稳、温度过高、敲缸、机体抖动、功率下降等特征，偶尔也会出现进气管“呛气”、排气管“放炮”等现象。这不仅会影响柴油机的经济性和可靠性，也会造成环境污染，因此有必要对柴油机排烟异常现象进行研究和分

3、析。本文叙述了排气冒黑烟、白烟、蓝烟、以及黄黑烟，排气管窜火等几种现象，通过结构分析，得出排烟异常的原因，并举了大量实例具体说明。在论文的结尾简要的说明了柴油机在日常使用过程中的使用注意事项，以及柴油机的健康管理。力求使柴油机在使用过程中处于最佳状态。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除1基本概述1.1柴油机的基本机构柴油机的构造及其布置各有差异，但基本结构都是由两个机构、四个系统组成即，曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、启动系组成,如图1.1。图1.1发动机总体结构曲柄连杆机构曲柄连杆机构是柴油机产生并输出动力的主要机构，由气缸盖、气缸体、曲轴箱、活塞、连杆曲轴与飞轮等主要零

4、件组成。气缸体的内部有气缸套、活塞，其顶部有气缸盖，三者构成燃烧室，燃油在燃烧室内燃烧，气体膨胀而推动活塞运动。活塞通过连杆与曲轴相连，活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而实现热能转化为机械能。配气机构配气机构是按照工作循环的需要定时地向气缸供应充足的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出气缸。它是由进气门、排气门、气门弹簧、凸轮轴等主要零件组成。供给系统山东交通学院毕业论文供给系是按照柴油机工作循环的要求向气缸提供适量的燃油与空气，并引导废气排入大气。柴油机供给系一般由燃油供给系统和进排气系统组成。其中燃油供给系统由低压油路和高压油路两部分组成。低压油路由输油泵从油箱流向柴油滤清器、喷油泵。高压油路

5、由喷油泵提供高压油，喷油器再以雾状喷入燃烧室。润滑系统润滑系统是将洁净的润滑油以一定压力不间断的送入柴油机各摩擦副的摩擦表面，以减少其摩擦阻力和磨损，并带走摩擦产生的热量和金属磨屑，保证运动零件的工作可靠性和耐久性。柴油机润滑系由机油泵、机油滤清器、润滑油道等组成。冷却系统冷却系是对高温零件进行适当冷却，以保证柴油机正常的工作温度，不仅保证柴油机能够连续运转，而且使柴油机具有良好的动力性和燃烧使用经济性。按冷却方式柴油机冷却系分为水冷式和风冷式两种。风冷式冷却结构比较简单。水冷式结构比较复杂，由水泵、风扇、散热器等组成。此外，为了保持柴油机的正常冷却强度，还配备了一些调温装置。启动系统启动系统

6、是使静止的柴油机转入自行运转状态，它包括启动机及附属装置1.2柴油机的工作原理在柴油机汽缸内，活塞往复运动完成四个循环，进气冲程，压缩冲程，膨胀冲程，排气冲程(如图1-2)。柴油机经过四个连续过程后便完成了一个工作循环，此后又开始新的工作循环，如此周而复始的继续下去，柴油机便连续运转而对外做功。图1.2做功的四个冲程注： 1进气门气门导管 5连杆 9排气管2进气门杆身 6曲柄 10喷油器3燃烧室 7排气门导管4活塞 8排气门杆身迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除进气冲程 进气冲程开始时活塞位于上止点,此时,进气门开启、排气门关闭。活塞在曲轴、连杆的带动下从上止点向下止点运动，随活塞向下运动

7、，活塞上方的容积不断增大，气缸内气体压力不断增大，汽缸内气体压力逐渐下降，新鲜气体便在气缸内外压差的作用下进入汽缸。活塞运动到下止点时进气门关闭，进气冲程结束（如图1-2 a）。压缩冲程 进气冲程结束后活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动，此时进气门和排气门都关闭。随着活塞向上运动，汽缸容积逐渐下降，被密封在气缸内的空气逐渐被压缩，其压力和温度随之升高，活塞运动到上止点时压缩冲程结束。此时，气体温度和压力的升高为柴油喷入气缸内形成可燃混合气体自行着火燃烧和膨胀做功创造了必要条件（如图1-2 b）。膨胀冲程 在压缩冲程接近终了时，喷油器以很高的压力将柴油喷入气缸，细小的油雾在高温压缩空气中吸收

8、热量汽化，并与空气混合形成可燃混合气，自行着火燃烧，放出大量热量，使气缸中的压力和温度急剧升高。由于进气门和排气门是关闭的，所以高温和高压气体便推动活塞由上止点向下止点运动，并通过连杆带动曲轴旋转对外做功，活塞运动到下止点时膨胀冲程结束（如图1-2 c）。排气冲程 膨胀冲程结束后曲轴依靠飞轮的转动惯性力继续旋转，并通过连杆带动活塞有下止点向上止点运动。这时排气门开启进气门关闭。废气在气压力及活塞的驱动作用下匀速从排气门排除气缸。当活塞运动到上止点时，排气冲程结束（如图1-2 d）。山东交通学院毕业论文2 柴油机排烟现象综述柴油机在正常工作温度下，其排气烟色应该是无色或淡蓝色的。所谓无色不是完全

9、没有颜色，而是在无色中伴有淡淡的灰色，这是正常排气烟色。柴油机在怠速时排气烟色可能重一些，在高速高负荷时也可能重一些，要注意观察正常排气烟色，才能对非正常排气烟色进行判断和分析。柴油机燃料完全燃烧后，正常烟色应该是淡灰色，负荷略重时为深灰色。柴油机在工作中会经常出现冒烟现象，柴油机排烟有黑烟、蓝烟、白烟、和灰烟等四种，他们是判断柴油机故障的重要条件。2.1排气冒黑烟黑烟的主要成分是喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解形成的炭黑。炭黑随废气一起排出形成黑色烟雾，表现为即为冒黑烟。因此可以分析冒黑烟的根本原因是柴油燃烧不完全造成的，而燃料混合气过浓即空气过量系数不足或可燃混合气混合不良均会造成燃烧不

10、完全。当负载突然变化偶尔冒黑烟属于正常现象，如果冒黑烟作为一种常态出现，便是柴油机故障的变现，因为冒黑烟会导致发动机功率下降，排气温度及水温过高，从而导致机件磨损，降低发动机寿命。2.2排气冒蓝烟排气冒蓝烟，一般情况下是柴油机使用日久，慢慢开始烧机油引起的。随着蓝色烟雾的加重，烧机油越来越多，就应考虑维修柴油机了。有时燃油中混有水分，或有水分漏入燃烧室中，引起燃烧的改变，柴油机也会冒浅蓝色烟，燃油中有水分会对发动机造成腐蚀，影响发动机的性能和降低发动机的寿命，因此应该及时更换燃油。2.3排气冒白烟白烟的主要成分是未燃烃（含燃油和润滑油）、水蒸气以及不完全燃烧的中间产物（如含氧碳氢）。当柴油机刚

11、启动的时候冒白烟属于正常现象，因为柴油机为了获得良好的启动性能常设计有启动加浓，而冷机启动气缸内温度低，燃油过量加上雾化质量不良，有一部分燃油伴随着废气直接排出，表现为冒白烟。在冬季，由于气缸内温度和燃油温度都很低，加上排气管内凝结的水分的蒸发，因此在刚启动的时候冒白烟表现的尤为明显。 若当柴油机温度正常，排气管温度也正常时，仍然排出白色烟雾，说明柴油机工作不正常，可判断为柴油机故障。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除2.4排气冒灰烟排气冒淡灰色烟，柴油机工作还算正常，但烟雾颜色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了，一般是进气不畅即空气供给不好的原因。当取下进气空气滤清器后，排气烟色由深变浅甚

12、至变为无色时，就是空气滤清器堵塞了。否则应检查引起进气不畅的原因。山东交通学院毕业论文3 柴油机冒烟故障分析与排除3.1柴油机冒黑烟柴油机冒黑烟故障产生的影响因素 柴油机冒黑烟是柴油机最为常见的故障之一。造成柴油机冒黑烟故障的因素很多，供油系统、燃烧系统、进排气系统等故障都可能导致柴油机出现冒黑烟故障。柴油机冒黑烟的原因是燃油燃烧不完全，造成燃烧不完全的原因很多，既有柴油机本身的内部原因，也有与柴油机工作相关的一些外部原因。内部原因主要是由供油系统、燃烧环境、进排气系统等故障都可能导致柴油机出现冒黑烟故障。外部原因主要有燃油质量问题、环境因素问题、设备匹配问题3.1.1柴油机冒黑烟故障产生的原

13、因内部原因供油系统问题喷油提前角不正确：提前角偏大或提前角偏小喷油泵柱塞或出油阀磨损严重喷油器（嘴）问题：喷油嘴雾化不良、卡死或滴油严重或喷油压力不正确喷油泵调速器有问题喷油泵供油量太大各缸循环供油提前角不一致燃烧环境问题汽缸压缩压力不足：活塞顶间隙太大、气门密封不严、气门座圈凹入过深、活塞环封气不严气门间隙不对发动机温度过高进气系统问题空气滤质量问题进气管阻力问题进气温度过高问题涡轮增压器及中冷问题排气系统问题消声器问题排气管阻力问题外部原因燃油质量问题迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除环境因素问题 设备匹配问题 3.1.2冒黑烟的初步判断3.1.3柴油机冒黑烟故障原因的确认和排除方法综

14、上所述，柴油机冒黑烟故障的可能原因很多，但对于一台柴油机来讲，出现冒黑烟故障的原因可能只是其中的一个因素。如何判断和确认柴油机冒黑烟产生的具体原因，是排除该故障的关键所在。原因找到了，故障也就排除了。 供油系统问题导致柴油机冒黑烟故障原因的确认和排除方法喷油提前角不正确， 柴油机的燃烧需要四个过程来完成，即着火落后期、速燃期、缓燃期和补燃期。如图（3-1） 分别对应图中、四个过程。 图3-1燃烧过程着火落后期，完成对燃料的雾化，加热、蒸发、扩散与空气混合等物理准备过程以及着火前的化学反应阶段。山东交通学院毕业论文速燃期，是从柴油开始燃烧开始燃烧到气缸内压力最高这一段，此阶段柴油燃烧速率很高，气

15、缸压力升高率加大。缓燃期，从气缸内压力最高点到温度最高点这一阶段，缓燃期内燃烧条件变得不利，但是温度继续升高。补燃期，从温度最高点到柴油基本完全燃烧完这一阶段，此阶段柴油在较小的膨胀系数下放热，热效率低，并容易使柴油机工作温度升高。喷油提前角，是为保证燃油进入汽缸后能够充分燃烧的最佳提前角度，机型不同，提前角也不相同。喷油提前角不正确，使柴油机燃油燃烧不充分、不完全，会导致柴油机冒黑烟如果柴油机的喷油提前角偏大，造成着火落后器增加，速燃期内燃烧的柴油的量相应增加，后期的燃烧会由于前期燃烧加剧造成的氧少废气多使燃烧条件变坏，造成冒黑烟。供油提前角偏大除了导致柴油机冒黑烟故障外，还会使柴油机工作平

16、稳性下降，并伴随着振动和噪音，油耗增加功率下降，启动困难等现象。如果柴油机的供油提前角偏小，柴油前期的雾化质量，加热、蒸发扩散与空气的混合不良，将使柴油机后燃增多，大量燃油还未充分燃烧即被排除汽缸，柴油机将严重冒黑烟，热效率下降，燃料使用的经济性变坏。供油提前角偏小除了导致柴油机冒黑烟故障外，还会有排气温度高，排气管烧红，柴油机整体温度高，柴油机因后燃增多而过热等现象。排除方法：如果确认柴油机冒黑烟的原因是由于供油提前角不对造成的，只要将供油提前角调整到设计角度，故障即可排除。喷油泵柱塞或出油阀（如图3-2）严重磨损喷油泵的作用是按照一定的喷油规律定时、定量、定压向喷油器提供高压油，对各缸供油

17、要均匀，并且要供油迅速，断油干脆。故障表现：个别或全部喷油泵柱塞或出油阀严重磨损将导致喷油泵泵油压力下降，使喷（嘴）建压相对滞后，燃油燃烧不充分，后燃增多，所以柴油机严重冒黑烟。个别汽缸的柱塞和出油阀有问题，除了造成柴油机冒黑烟外，不会对柴油机的使用产生太大的影响。但如果喷油泵大多数的柱塞和出油阀严重磨损，在造成柴油机严重冒黑烟的同时，还有 柴油机启动困难，柴油机润滑油油量可能增加，柴油机动力不足等现象。检查方法：拆掉柴油机的排气管，启动柴油机低速运转，仔细观察柴油机各个排气口的排烟情况，找出排烟大的汽缸，更换该缸的喷油器（可以与不冒黑烟的缸互换），如果该缸仍然冒黑烟，而另一缸不冒黑烟，则可以

18、确认该缸喷油泵的柱塞或出油阀有问迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除题。用单缸灭火法：启动柴油机低速运转，逐缸断油并观察排气管出口烟度的变化情况，如果某缸断油后，柴油机烟度减小，则说明该缸供油系统（柱塞出油阀或喷油器）存在问题。排除方法：当柴油机工作过程中出现这些问题时，应该检查喷油泵。如果确认故障的原因是由于柱塞和出油阀严重磨损造成的，大修喷油泵后即可排除此故障。喷油器（嘴）问题喷油器的作用是，将柴油雾化成较细的颗粒，并把它们合理分布到燃烧室中，以便和空气快速混合形成可燃混合气。其故障形式有喷油嘴雾化不良、喷油压力不正确、卡死或滴油严重。当个别缸的喷油器（嘴）损坏时，也即当某缸的喷油器（嘴

19、）雾化不良、卡死或滴油严重时，会造成该缸燃油燃烧不完全而导致该缸严重冒黑烟。喷油器（嘴）有问题时，除了造成柴油机冒黑烟外，还有排气管接口处湿润，严重时可能滴柴油，滴油缸活塞可能出现烧顶或拉缸故障等现象：喷油压力不正确。喷油压力不正确（偏大或偏小），将影响喷油器的建压时间，延迟或提前供油提前角度，使柴油机工作时冒黑烟。喷油压力偏小，可能延迟喷油开始时间，柴油机后燃增多。而喷油压力偏大，可能提前喷油开始时间，柴油机早燃增多。两者产生的问题和现象与前述的供油提前角不正确相似。确认某缸喷油器（嘴）是否有问题的方法与确认柱塞出油阀是否有问题的方法基本相同，只是互换喷油器后，该缸不再冒黑烟而另一缸冒黑烟，

20、则说明该喷油器（嘴）有问题。排除方法：更换该缸喷油嘴或喷油器总成。更换喷油嘴时，应该保证是同类合格产品并严格按要求检查和调整喷油压力，认真观察喷油器的雾化质量或是否存在低速滴油等问题，确保使用质量上乘的喷油器（嘴）。喷油泵调速器有问题喷油泵调速器有问题，主要是调速器调速弹簧弹力不足时，将导致调速器与油门控制机构之间的不平衡，柴油机从启动开始就会严重冒黑烟。而当外部载荷稍有变化时，柴油机更是浓烟滚滚。如果喷油泵调速器有问题，柴油机运行时还有柴油机转速不稳定，可能自动升高或降低，带负载运行时，随负载增加柴油机转速下降严重等现象。喷油泵供油量太大喷油泵供油量太大，也将造成柴油机冒黑烟，大量燃油进入汽

21、缸后未充分燃烧即被排除汽缸，是柴油机后燃增多。此时，柴油机除了冒黑烟外，还有燃油消耗明显增加，拉缸或活塞烧顶等现象。排除方法：专业维修喷油泵，按要求调整喷油泵的供油量。各缸循环供油量不均匀山东交通学院毕业论文由于各个分泵及传动部件磨损不均匀，各个分泵建立压力的时间不一样导致各缸提前角不一致，造成冒黑烟，启动困难，动力不足，运转不稳等问题。排除方法：以一个缸的为基准，调节其余各缸的供油提前角。燃烧系统问题导致柴油机冒黑烟故障原因的确认和排除方法。汽缸压缩压力不足造成汽缸压缩压力不足的原因主要有：活塞环、气缸严重磨损，压缩比偏小（活塞顶间隙太大或气门座圈凹入太深）或气门密封不严等。气环的密封主要是

22、靠四项来保证(如图3-3)：一、活塞在自由状态下直径略大于气缸直径，装入气缸后产生一定的弹力F1形成第一密封面；二、窜入活塞环侧隙和背隙的，在做功和压缩过程中此时气体压力起主导作用使活塞环推压在活塞环槽的下侧形成第二密封面；三、窜入背隙和侧隙的气体产生背压和侧压力使活塞环对缸壁和环槽进一步压紧，加强第一、二密封面的密封；四、由于端隙很小，并且互相按一定位置错开，形成迷宫封气气体通过各道环口后压力显著下降。活塞如果磨损严重、或安装时没有按规定正确的安装将会导致气缸漏气，压缩比变小，降低了汽缸的压缩压力和温度，使燃油燃烧的条件变得更加恶劣，燃油燃烧不完全、不充分，柴油机严重冒黑烟。如果气缸磨损严重

23、造成气缸的失圆也会造成气缸密封不严漏气的发生。排除方法：检查气缸和活塞环的磨损情况，若磨损超限应相应的更换活塞环或缸套或进行镗缸处理。检查活塞环的安装是否正确并进行相应处理。气门密封不严。气门密封带严重变形或磨损，将导致气门密封不严，直接降低汽缸压缩压力和温度，使燃油燃烧不完全、不充分，导致柴油机严重冒黑烟。 图3-3 气缸的密封原理气门座圈凹入太深。气门座圈长期经受燃烧高温和气门的强烈冲击，加之气门座圈底孔的铝合金性质，将使气门座圈凹入逐步增加， 使气门平面与缸盖底面之间的尺寸相对增加，相应增加了燃烧室的容积，降低了柴油机压缩比，从而降低了汽缸的压缩压力和温度，导致燃油燃烧不完全、不充分，柴

24、油机严重冒黑烟。汽缸压缩压力不足时，除了使柴油机冒黑烟外，还有柴油机工作时动力不足，柴油机加速无力（加速性能太差）等现象。如果柴油机在使用过程中出现上述问题或现象时，可以使用专用的汽缸压力检查表测量汽缸压缩压力。汽缸压缩压力测量装置一般安装在喷油器孔内，单缸测试，逐缸进行。然后与标准值进行比较，确认是否过低。排除方法：活塞环或气缸磨损原因的排除，首先检测该缸气体压力，若低于规定值拆下喷油器注入适量机油再次检测，若压力明显高于上次所测值则为活塞环或气缸套的迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除原因，相应的更换气缸套或活塞环。气门密封的检测及排除，加压法,从进、排气管口各注入50ml煤油,然后施加

25、2030kPa的气压,看是否有煤油经气门渗出,若渗出则证明漏气；涂色法,在气门工作面上涂上一层贡蓝薄膜,在气门自然压下气门座时,相对气门座旋转气门,此时,若气门密封面360。都出现贡蓝,则气门是同心的,反之则应更换气门。用深度尺测测量气门座圈的下陷量，如果超过允许范围，更换新的气门座圈。气门间隙不正确气门间隙不正确，影响柴油机配气正时，也即是气门该打开时为打开，该关闭时为关闭，直接影响柴油机的进气量，降低了柴油机的过量空气系数，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分，柴油机冒黑烟。确认气门间隙是否正确的基本方法是：打开气门室盖，用手感或塞尺检查气门间隙。排除方法：按要求采用逐缸调整法

26、或2次调整法重新调整气门间隙。发动机温度过高若冷却不良或散热不及时，将造成发动机过热，使发动机产生早燃现象，且发动机充气系数降低，气缸进气量减少，混合气不能正常燃烧，造成排气管冒黑烟排除方法：对于水冷柴油机，冷却水要加足，定期清洗散热器和发动机水套，将水垢清除干净，对于风冷柴油机，导风罩和气缸体上的散热肋片要清洗干净，风扇皮带的松紧度要调整适当，总之，要保证发动机有良好的散热性11。进气系统问题进气系统造成柴油机冒黑烟的原因主要是：空气滤或进气管阻力太大。一般情况下进气管阻力恒定，空气滤阻力可能随时变化。空气滤问题如果空气滤芯脏污或使用了劣质空气滤芯，均可能造成进气阻力增加，使进入气缸的新鲜空

27、气量减少，导致柴油机冒黑烟。如果柴油机原来不冒烟，在更换了空气滤芯后烟度增加，则说明空气滤芯质量有问题。进气管问题如果进气系统堵塞或管道太长，均可能增加进气阻力。进气阻力太大，会造成柴油机冒黑烟。如果进气温度过高，同样会造成柴油机冒黑烟。进气系统故障除了造成柴油机冒黑烟外，还有柴油机动力不足，柴油机油耗增加等现象。涡轮增压器故障或中冷出现故障均会造成空燃比不足，造成冒黑烟的现象。确认是否是由于进气系统故障而造成柴油机冒黑烟的基本方法。空气滤芯阻力：启动柴油机低速运转，拆掉空气滤芯（包括纸芯和毡芯），然后观察排气烟度的变化，如果去掉空气滤芯后，柴油机烟度减少，则说明空气滤芯有问题如果确认空气滤芯

28、质量没有问题时，可以进一步检查进气管阻力。进气管阻力：拆开柴油机自身进气管外的进气管接口，使空气直接进入柴油机进气管，然后启动柴油机低速运转，观察排气烟度。山东交通学院毕业论文如果烟度减少，则说明进气系统阻力太大。进气温度：如果排气管离进气管的太近，或者排气管接口处漏气，均可能对进气温度造成直接影响。如果柴油机怠速、空转无烟，带负荷后冒黑烟，且负荷越大黑烟越严重。在排除了其它因素后，就应该考虑是进气温度的影响了。在正常情况下，进气温度不得高于。排除方法：更换新的、优质的空气滤芯，涡轮增压器、疏通进气管和排除对进气管道的加热现象。排气系统问题如果排气系统安装不合理，比如排气管过细、过长或消声器不

29、合适等，均可能增加排气阻力，使柴油机排气不畅，导致柴油机冒黑烟。如果需要更换排气系统零部件（排气连接管路和消声器），一定要选用于原排气系统相适应且匹配的同类产品，排气连接管直径绝对不能小于原管直径，消声器的排气通过量不能低于原消声器的许用通过量，且背压（消声器排气阻力）不能高于原有允许数值。在通常情况下，如果未对排气系统进行改造，一般不会产生排气背压超标的问题。如果排气系统有问题，柴油机除了冒黑烟外，还有柴油机功率不足，柴油机排气温度高等现象。确认排气系统是否存在问题的基本方法是：拆掉排气管，启动柴油机低速运转，观察各缸排气口烟度，如果此时烟色正常，则说明柴油机自身没有问题。然后装上排气管，启

30、动柴油机在相同转速下低速运转，观察排气管出口烟色，如果烟度较大，则说明排气系统有问题。排除方法：在确认排气系统有问题之后，需要对整个系统进行改造：更换消声器，选用排气通过量较大且排气背压较小的消声器；更换柴油机排气管出口与消声器之间的连接管，选用直径较大的排气直管且大圆弧过渡，减少直角过渡。其它问题如果柴油机冒黑烟，在对上述问题逐项排除后，仍然不能排除时，则必须考虑柴油机冒黑烟是柴油机自身以外的因素造成的。这些因素包括：燃油质量问题如果使用了劣质燃油，可能造成柴油机严重冒黑烟。环境因素问题环境温度太高，使得燃油温度和进气温度升高，燃油气化和进气量相对减少，使燃烧条件变得恶劣，导致柴油机冒黑烟。

31、海拔高度太高，海拔高度升高后，随着海拔高度的升高，空气密度将减少，空气中氧气的含量也将随之减少，燃油在相对缺氧的条件下燃烧，造成燃烧不完全、不充分，导致柴油机冒黑烟。如果柴油机在某地作业时不冒黑烟，而到另一地作业时却浓烟滚滚，则此故障可能是由环境因素造成的。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除排除方法：按照环境因素适当修正柴油机输出功率和相关参数。设备匹配问题柴油机出现冒黑烟故障，还有可能是柴油机与设备的动力输出装置不匹配或是设备自身问题而造成的，如果柴油机原来不冒黑烟，但在更换了变速箱或变扭器后浓烟滚滚，很有可能是柴油机与变速箱或变扭器不匹配造成的。确认柴油机是否由于设备原因导致冒黑烟的方

32、法是：启动柴油机中速运转，观察柴油机排气口烟色，如果有烟度测量装置，可记录下此时的烟度值。拆掉柴油机与设备之间的联轴器，启动柴油机中速运转，观察排气管出口烟色，并测量此时柴油机的烟度值。将所得烟度值进行比较，即可得出柴油机冒黑烟是否是由于设备因素造成的。特别是当柴油机空转时无烟无色，只要带负荷工作即浓烟滚滚，且转速下降严重。出现此种情况主要是柴油机与设备不匹配造成的。排除方法：检修设备或更换相对匹配的动力输出装置。3.1.4柴油机黑烟故障实例五十铃TD50汽车冒黑烟故障表现：一台五十铃TD50汽车，柴油机怠速运转时，排气管大量冒黑烟，而踩下加速踏板时，黑烟反而减少烟色变浅；怠速过高(1200r

33、/min),无法调低。故障分析：该机的喷油泵配置气力式全速调速器。柴油机怠速时大量冒黑烟，较大程度上与燃油供给系有关，而怠速工况又与调速器关系甚大。因此，初步判断调速器故障。为了证实以上推断在柴油机怠速运转时，去掉调速器大气室的空气罩，用手堵住大气入口，此时感到有吸力。拆开调速器检查，发现其中的膜片已经破损。力气式全速调速器中的膜片，将调速器的气室分为真空室和大气室两个室。柴油机不工作时真空室与大气室同处于大气状态，调速弹簧的预紧力通过膜片作用于油量调节拉杆上，使拉杆处于最大供油量位置。柴油机工作时，进气管中的真空度随柴油机各种工况下的转速负荷而变化而且真空度的大小可以传递到真空室，使膜片两侧

34、形成真空差，这样就可以通过膜片带动油量调节拉杆，并且在某一位置与调速弹簧张力达到平衡，使拉杆处于适应该工况的供油位置。在调速器膜片破裂后，两腔（真空室和大气室）沟通，压力差就不存在了。这样，在调速弹簧张力的作用下，油量调节杆始终被压到最大供油位置，使得供油量不在随柴油机转速和负荷的变化而自动调节。当怠速时，活塞运动速度较慢，气缸内部负压较小，柴油机进气量相对较小，而此时供油拉杆又处于最大供油量位置，燃油喷油量很大，导致燃烧不完全，所以排气管大量冒黑烟，由于此时供油量最大因此怠速无法调节。当柴油机转速升高后时，活塞运行速度较快，气缸内产生的负压较大，进气量增多，所以柴油机排出的黑烟反而减少。故障

35、排除：更换损坏膜片，故障得以排除，如果没有现成配件，也可用其他膜片(如山东交通学院毕业论文266型汽油泵膜片)稍加改制后应急使用，效果也不错。 EX200-2液压挖掘机黑烟故障实例故障表现：一台日立EX200-2液压挖掘机在工作9850h后进行柴油机大修，大修后柴油机单独试机时运行良好，但装回主机后试机时出现故障。其症状如下：柴油机怠速运转时冒黑烟，听声音似乎柴油机已带负荷运转；柴油机高速运转时冒出的黑烟更重，且只要轻微扳动一下机上的操作手柄则柴油机立即熄火。故障分析检查： 该柴油机大修后单独试机时运转良好，说明修理质量是有保证的。于是，对于柴油机相连的液压泵进行了检查。根据柴油机高速运转时只

36、要轻微扳动一下机上的操作手柄则柴油机立即熄火的故障现象，推断液压泵的斜盘或柱塞可能卡死，使液压泵的流量不能随外界负载的变化而变化，从而导致柴油机被憋熄火。随即，拆检了液压泵（将液压泵拆下后启动柴油机，柴油机运转正常，再次证明柴油机本身无故障），但未发现任何异常情况，斜盘及柱塞均活动自如，且磨损情况均在规定范围之内，因而排除了由液压泵引起的故障原因。由于柴油机及液压泵均无任何异常情况，由此推断故障原因应该在其控制部分，而且问题应该出在电气控制部分。该机的电气系统有主回路、监视回路、和控制回路，主回路包括柴油机启动、蓄电池充电及亮灯的操作；监视回路包括传感器、开关、控制器及监视器，能传递机器的全部

37、工作状态；控制回路上控制机器的操作情况是由传感器、开关、控制器及促动器来完成的。在EX200-2液压挖掘机上，全机共装有六个微电脑，分别装在监视器控制器、EC（柴油机控制器）、PVC（泵阀控制器）、第一开关盘、第二开关盘及柴油机附件上，用以监控机器各部分的相应动作。故障排除：EC和PVC可控制柴油机运转液压泵流量及控制阀补偿阀的移动量，EC和PVC与电路相连接，彼此交换信号以改变装置的控制状态，提高机器的工作效率。PVC接收柴油机转速、泵的压力、泵的排量倾角以及先到压力等信号，所有压力经FVC分析后将控制信号送至泵排量电磁阀，以便调节泵的流量，并使机器发挥最好的性能。因此对照故障症状，对PVC

38、及EC的电路部分进行了排查。检查时发现，PVC二极管红色灯不亮（正常工作时应闪亮），初步断定PVC工作不正常。对PVC相关回路进行检查时发现发现该回路电器柜内有一熔丝以烧毁。更换后在启动柴油机时发现PVC红色灯仍不亮，因此断定PVC灯已损坏。换新后重新启动柴油机，故障以被排除。故障总结：事后对此故障的原因再次进行了分析，认为是柴油机从主机上吊下进行大修时未对部分断开的电器线路接头进行保护，从而导致一些油和水进入到接头内，而在柴油机连线时未引起注意，造成回路短路而将熔丝烧断。熔丝烧毁后，维修人员又未按规定更换同型号的熔丝（误将1A的熔丝用10A的熔丝代替），使得熔丝没有能起到保护作用，从而将PV

39、C电脑板烧坏。通过对该故障的处理，对熔丝的更换应引起足够的重视。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除3.2 柴油机冒蓝烟3.2.1 柴油机冒蓝烟故障的原因提到排烟出现蓝色，就会联想到汽油车也经常出现的排放蓝色烟雾的故障。在此例故障中，两种燃烧型式的发动机排出的蓝色烟雾一般是由润滑油窜入燃烧室后燃烧而成。 排放蓝烟系因燃烧室有过量的机油在燃烧所致。出现这种故障的原因如下：(1) 油底壳加机油过量。机油过多，会随着高速运转的曲轴飞溅到缸壁，并窜入燃烧室。(2) 缸套、活塞组件磨损严重，间隙过大。如其间隙过大，机油会大量窜入燃烧室燃烧，同时伴有发动机曲轴箱废气增多； 活塞环失去作用，如活塞环弹性不

40、足，被积碳卡死在环槽内，或各环口处于同一直线上，或油环回油孔堵塞，都会引起机油大量窜入燃烧室燃烧，出现排放蓝烟。(3) 气门和导管间隙过大。 涡轮增压器，若涡轮增压器润滑油密封装置破坏，会导致润滑油通过进气管道进入燃烧室导致冒蓝烟。 造成冒蓝烟的其它原因。若机油过稀、机油压力过高，发动机未磨合好，均会造成机油燃烧而冒蓝烟。山东交通学院毕业论文3.2.2柴油机冒蓝烟的初步判断3.2.3柴油机冒蓝烟故障的确认及排除方法检查油底壳油面是否过量。因为曲轴高速转动会使机油飞溅到汽缸壁上，并窜入燃烧室。值得注意的是，检查油面过高时，切不可在发动机停止工作后就立即抽出油尺查看，因为此刻飞溅到曲轴箱壁上的润滑

41、油尚未流回，须停机10min后再抽出油尺。 检查缸套、活塞和活塞环的状况。如果磨损严重，间隙过大，造成机油上窜至燃烧室外燃烧，同时伴有发动机曲轴箱废气增多，应及时更换磨损的活塞。活塞环失去作用，机油大量上窜至燃烧室燃烧，出现排放蓝烟，应拆下活塞环、清除积炭、正确装配各活塞环，必要时更换活塞环。对于新车或刚大修过的汽车，一般不会因活塞与汽缸的间隙过大而引起润滑油上窜。往往是活塞环内、外切口（或切角）装反而引起润滑油上窜，应该注意查看。气门杆和导管及气门和气门座间隙过大，机油被大量吸入燃烧室燃烧，应更换磨损了的气门和气门导管。对于涡轮增压发动机检查涡轮增压器润滑油密封装置是否损坏，若出现烧机油、排

42、烟呈蓝色，但发动机的动力未下降，且在压缩空气出口处或进气软管上可看到粘附有机油油污，可基本判定是涡轮增压器漏油。机油随气流进入燃烧室燃烧，此时应更换增压器，还应检查润滑油是否已污染，必要时更换。若损坏及时更换油封，调整配合间隙。若损伤严重应更换增压器总成。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除3.2.4柴油机冒蓝烟故障实例斯太尔柴油机大修后热磨合时冒蓝烟故障现象：一台动力为WD615.67型柴油机的斯太尔重型汽车，在使用8年后发现柴油机动力不足，于是进行拆检。发现活塞环磨损，开口间隙变大决定更换汽缸套、活塞、活塞环。整机安装完毕后进行冷磨合，冷磨合后进行检查。检查后进行热磨合，在热磨合过程中发

43、现排气冒蓝烟。故障诊断：先检查气缸压力，压缩压力为2.7MP，与标准值相差不大，基本符合规定，检查机油油面正常。接着查看了装配时过程检查记录，每个气缸活塞与汽缸套间隙都在0.18mm左右，活塞环的开口间隙都在规定范围内。为了更准确地查出原因，再次打开汽缸盖抽出6只活塞连杆组。拆检中发现3、4缸燃烧室内机油较多积碳也较多，怀疑可能是气门油封损坏，机油沿气门杆流入燃烧室，在检查气门油封前先检查了活塞环的安装情况，检查中发现3、4、5缸的第2道气环装反，检查气门油封时发现3、4缸气门油封已经损坏。故障排除：因柴油机磨合运转时间不长，故将第三个气缸的第2道气环取下重新安装，并更换3、4两缸的气门油封，

44、装配后继续进行热磨合，柴油机不再冒蓝烟。故障总结：无论何种型号柴油机，气活塞环在装配中都有明确规定。WD615系列柴油机活塞环上标有“TOP”字样，这是向上的标记。第2道气环上、下面的宽度差为0.060.09mm，宽度小的一面应该向上。而修理工在装配中，将宽面向下，这就加剧了活塞环的“泵油”作用，使机油进入燃烧室燃烧，呈蓝色烟雾排出。12V135柴油发电机组技术保养后，空载试机排气冒蓝烟。故障分析检查 输出电压375V、频率50Hz、机油压力均正常；柴油机油底壳机油油面位于静满刻度；气缸垫、油环、轴瓦已更换；喷油泵已校检，至12缸供油平衡。故障处理 综上分析，判断是油机维修人员在校检喷油泵后安

45、装时，柴油机喷油提前角调整不当。松开喷油泵传动轴接合器接盘3个螺栓，同时慢慢地撬动飞轮齿圈，使接合器接盘转动一个要求的角度（传动轴接头上刻有分度线，每格3度），在按上述方法重复检查一遍来完成调整工作。空载试机，排烟正常。 63 .3柴油机冒白烟3.3.1 柴油机冒白烟故障产生的原因燃油中含有水分或冷却水漏入汽缸，经炽热后化为蒸汽由排气管喷出，常常成为白烟。柴油机喷油时刻过迟、喷油压力低、雾化不良都可导致柴油未经充分燃烧即化作白色烟雾排出。需要说明的是，在冬季冷启动时，排气管冒大量白烟，但运转一段时间后白烟逐渐消失，是正常现象。常见故障原因及分析发动机温度过低。部分柴油未燃烧便变成油蒸汽，从排气

46、管中随废气排出，冒白山东交通学院毕业论文烟。供油系中有水。燃油中或燃烧室中有水分，水在汽缸内被燃烧放出的热量加热成水蒸气，从排气管排出形成白烟。喷油时间过迟。由于喷油时间晚，喷油时汽缸温度已下降，部分柴油未燃烧变成油蒸气，冒白烟。喷油嘴雾化不良。雾化不良导致柴油未完全燃烧，从而冒白烟。 汽缸压力过低。部分柴油未经燃烧就变成油蒸气，因此从排气管冒白烟3.3.2柴油机冒白烟故障的初步判断73.3.3柴油机冒白烟故障的确认及排除方法柴油机刚启动时冒白烟、温度升高后变成冒黑烟。这说明汽缸压力不足，此压力虽能维持柴油机启动，但启动时因温度过低使部分柴油未燃烧便挥发成蒸气排出。应检查气门关闭严密程度、配气

47、相位情况、汽缸垫或喷油座孔的密封垫是否漏气、汽缸磨损是否过大、活塞环有无卡滞或其开口是否重合等。柴油机工作无力、冒白烟。可将手靠近排气管，当白烟掠过手面有水珠则说明汽缸迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除内已有水进入，此时可用单缸断油法找出漏水的汽缸。若单缸断油时影响柴油机的转速，说明该缸工作良好，否则说明该缸不工作，应拆下喷油器检查喷孔上有无水迹；若发现有水应检查进水原因，查明是汽缸破裂还是汽缸垫冲坏；若各缸情况一样，仍然工作无力、冒白烟，则应检查柴油中是否有水。这时可打开燃油箱和燃油滤清器的放污螺塞，检查燃油中是否有水。柴油机高速运转时工作不均匀、加速不灵敏、温度过高、工作无力、排气管冒

48、灰白色烟雾。这说明喷油时间过迟，应检查并调整连接盘固定螺丝紧固情况以及键和键槽情况，慢慢提前喷油时间，使白烟消除、发动机运转正常；若调整后仍无好转，则应检查喷油泵各缸柱塞的定时调整螺钉是否失调，并采取措施。柴油机冒白烟时可提高发动机的工作温度，如在水温70左右时排气颜色由冒白烟转为冒黑烟，便可判断为喷油器雾化不良、滴油。用逐缸断油的方法查出有故障的喷油器，然后校验喷油器；若在喷油时有滴油现象，则应进一步检查是由于喷油压力过低还是由于针阀体变形或磨损过甚而造成的，从而改进8。3.3.4柴油机冒白烟故障实例分析故障现象： 一台ZL50型装载机，配用6135K-9a型柴油机。在一次作业停机数小时后再

49、次启动时冒白烟，5min后此现象消失。以后只要停机时间稍长再次启动，排气管就会冒白烟，运行几分钟后白烟消失。故障原因分析：造成此现象可能的原因有供油提前角不正确；某缸不工作或工作不良；燃烧室进水。操作者初步判断为汽缸垫损坏，但更换汽缸垫后故障依旧。全面检查时发现5缸进气道内有1.5cm长的小裂纹，停机时间较长时，水套内的水就渗漏到该缸进气道和气缸内，启动时冷却液被排出，但气缸内温度很高，最高达17002000，引起小裂纹漏入的水很快被蒸发，所以故障现象被掩盖了。故障排除：更换5缸气缸缸盖后现象消失。故障现象：一台ZL45装载机（采用6135k-10）行使、作业无力，柴油机排气管冒出大量白烟。测

50、量柴油机转速，最高转速只达到1000r/s（额定转速2000r/s）；检查低压油路未发现异常，拆卸全部喷油器高压管检查，喷油正常无缺缸现象；检查喷油泵提前器与联轴器联接螺栓松动，测量该机供油提前角为3（该机的标准应为1417）。故障分析：故障原因是供油提前角过迟，喷入气缸内的燃油未完全燃烧便排出燃烧室，致使柴油机不能达到额定转速，工作无力。故障排除：重新调整供油提前角为17，柴油机工作正常，装载机行走无力，工作无力现象消失。(3) WD615柴油机冒白烟故障分析 这种故障实质上是燃油虽进入气缸，但油量不足或没有燃烧，应从燃油、进排气系统或柴油机调整不当上查找原因。首先检验空滤器及其连接橡胶管件

51、是否堵塞或吸瘪，对采用排气制动的发动机，同时要注意排气制动阀山东交通学院毕业论文是否完全打开。拆下低压油路溢流阀，检查钢球及弹簧是否完好，以保证正常的供油压力。柴油含水量大或柴滤器中水过多，也会使发动机冒白烟。可将手接近排气管消音器出口，若白色烟雾过后手上留有水珠，说明油中有水，应设法排除。检查出油阀是否失效和供油拉杆卡滞。长时间运转后应考虑发动机压缩压力不足9。3.4 柴油机冒灰烟故障产生的原因排气冒淡灰色烟，柴油机工作还算正常，但烟雾颜色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了，除了上述排烟黑色的原因外，还可能有进气不畅即空气供给不好的原因。当取下进气空气滤清器后，排气烟色由深变浅甚至变为无色时，

52、就是空气滤清器堵塞了，应检查引起进气不畅的原因。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除4 柴油机其他非正常排烟故障分析4.1 柴油机排黄黑烟柴油机启动困难，且启动后柴油机转速不易提高、发闷，排气管连续排黄黑烟，并伴随有进气管“呛气”、排气管“放炮”及机体抖动现象。该故障可能是由凸轮轴轴颈与轴孔配合间隙过大或配气相位失准、多数气门烧损、缸套和活塞环磨损过甚引起的。柴油机启动后怠速时稳定，但转速升高后排气管出现断续排冒黄黑烟现象，并伴随着轻微有规律的排气管放炮现象。该故障一般由部分进排气门关门不严或气门弹簧弹力过弱、气门推杆弯曲、进排气门烧蚀以及喷油器和汽缸盖座孔密封不良等因素造成。4.2 柴油机

53、排气管窜火（或冒火星）柴油机启动时较困难、启动后中速运转时排气管有轻微的蹿火现象，伴随着转速的提升窜火现象越来越严重，并伴随着动力不足、机体温度过高等现象。一般为喷油提前角过迟；配气相位失准以及部分喷油器、柱塞、出油阀偶件严重磨损等。柴油机中、高转速时有断续的蹿火现象，且转速越高，负荷越大，窜火现象越严重，并伴随着动力不足、机体温度过高等现象，一般为喷油提前角过迟；配气相位失准以及部分喷油器、柱塞、出油阀偶件严重磨损等。柴油机中、高转速时有断续的蹿火现象，且转速越高，负荷越大，蹿火现象越严重，伴随着严重排气管放炮及气缸内金属敲击声。若中速运转时即出现排气管有断续的“窜火”现象，且转速越高，“窜

54、火”现象越严重，气缸内伴随有严重的金属敲击声。一般为喷油器针阀密封不良并有严重的滴油现象，部分气门推杆弯曲、卡滞以及气门弹簧断裂、排气门大头有烧蚀或掉块现象。10 若中速运转正常，但高速时出现严重的排气管“窜火”现象比并伴随有严重的排气管放炮以及发动机温度过高等现象。一般为部分排气门密封不良、气门弹簧弹力过弱，以及气门间隙过小。4.3柴油机进气管窜气柴油机进气管的用途是向气缸内输送清洁的空气，因此，正常情况下是不会出现窜气或冒烟现象，如果出现了进气管窜气或者冒烟现象主要有下列故障因素：进气门密封不严，气门大头有烧蚀或掉块现象进气门座圈松动或有烧蚀现象缸盖进气道和排气道之间可能出现裂纹进气门的气

55、门间隙不对或气门弹簧弹力不足单缸机调整不当造成柴油机反转山东交通学院毕业论文5 柴油机的使用维护从以上的分析可以看出，要防止柴油机非正常冒烟，必须要有合理的设计，良好的制造加工习惯和工艺、严格的装配工艺和质量控制，并需要掌握正确的使用操作方法。只要引起足够的重视，并从以下各个方面去完善、实施和控制，就可以尽可能防止或尽快的解决问题。5.1发动机的日常使用检查检查机油液面检查冷却液液面检查驱动皮带检查空气滤清器检查燃油油位定期清洗或更换各类滤芯检查紧固连接件有无松动，机器运转时有无异响检查气缸密封性，保证气缸有足够的压缩力5.2发动机的油、水、空气管理在实际工作中，加强燃油、机油、冷却水、空气的管理，可减少发动机70%的故障，延长发动寿命，提高工作效率。5.2.1对燃油的管理不使用含水、含砂、含硫、含重油、含石蜡偏高的燃油。每天工作结束后，加满油箱，每天工作前从油箱排除水和沉淀物。 当油水分离器中浮标超过或接近红色标线时，从底部排水。当向新的柴油滤芯中加油时，不应直接从中央大孔中注油，而应从周围一圈的小孔加注柴油。 避免燃油在运输、贮存、加注、使用过程中被污染。如：未采取保护措施露天加油。迟明亮：柴油发动机排烟异常的原因及排除根据施工地点的环境温度选用合适的燃