柴油發動機連續冒黑煙故障的分析

 柴油機工作正常時，噴人燃燒室的柴油能與空氣充分混合并完全燃燒，所排除的廢氣應當是無色，或是帶點淡藍色或淡灰色的氣體。如果柴油機排氣冒黑煙，說明燃燒不正常。柴油機工作時冒黑煙，不但造成柴油機的油耗增高，功率降低，而且使活塞、活塞環氣門以及燃燒室形成大量積碳，嚴重時會卡住活塞環、氣門破壞密封產生漏氣，同時還會加速零件的磨損，降低發動機的使用壽命。
    柴油機冒黑煙故障的本質原因是：柴油燃燒不充分，在燃燒后的廢氣中，含有大量碳粒或游離碳粒的結果。產生碳粒或游離碳粒的主要原因有：燃油不能完全燃燒；燃燒后的二氧化碳熱裂成一氧化碳和不能再氧化的游離碳粒。依據上述故障的本質原因。我們可以快速準確地判斷冒黑煙故障的具體原因。柴油機冒黑煙有連續冒黑煙和斷續冒黑煙，因篇幅的關系這里我只對柴油機連續冒黑煙故障進行分析。

    1 連續冒黑煙，同時伴隨功率下降，柴油機過熱
    故障原因：供油過晚（供油提前角過小）。
    故障分析：為保證噴人燃燒室的可燃混合氣燃燒充分，且在上止點后某一時刻燃燒壓力達到最大值，需要在活塞運動到上止點前噴油泵就開始供油。如果供油過晚，混合氣在氣缸中不能進行充分的混合，就被壓燃，廢氣中含有大量碳粒。同時，燃燒可能還沒進行完，活塞就已下行，燃燒過程可能延續整個做功過程，大量熱量傳給冷卻水，并使最高燃氣壓力產生在大容積過程中，使平均有效壓力下降。因此，柴油機冒黑煙時，會伴隨功率下降和柴油機過熱。
排除方法：正確調整供油提前角。首先檢查供油提前角，拆下第一缸（多缸機）高壓油管，油門放在最大位置，擰松放氣螺釘排除油泵中的空氣，搖轉曲軸，當第一缸有油噴出后，將油彈吹去少許，繼續轉動曲軸。當接近第一缸供油位置時，放慢轉動速度，當出油閥緊座出口油面剛波動時，立即停止曲軸轉動，看上止點記號與刻線盤上的角度值，如供油刻線還未到上止點記號，證明供油提前角過大；如超過了上止點記號，證明供油提前角小。噴油泵的供油正時一般在出廠檢驗時都調好的，用戶一般不用去動，調整正時一般要在噴油泵校正儀上進行。確需調整時，只可微調（在調節螺母轉動角在30°以內），不可大幅度調。松開油泵上調節螺母的封鉛，松開調節螺母的緊固螺母，正對螺母順時針擰轉是增大提前角。

    2 連續冒黑煙，同時功率不下降或有所增大，但燃油消耗量明顯增加
    故障原因：供油量過大。
    故障分析：拖拉機上的柴油機是按經濟線調整的。只有超負荷校正器起作用才超出冒煙界線接近最大功率線。當噴油泵供油量過大超出冒煙界線時，柴油機冒黑煙。但功率并不下降，反而有所提高，可是耗油率大幅度提高，經濟性變壞。
    排除方法：噴油泵供油量過大的原因有，柱塞調整不當，供油量過大；調節齒輪鎖緊螺母松脫，使調節齒輪移位；最大油量調整螺母調整的過大，或操縱臂限制螺釘調整不當。正確調整噴油泵供油量。將噴油泵側蓋打開，檢查調節齒輪鎖緊螺釘是否松脫而引起齒輪移位；若鎖緊螺釘未松脫，應檢查是否調整不當，將噴油量調得過大，或者操縱臂限制螺釘調整不當。調整調速器調節齒桿最大油量調整螺釘或操縱臂限制螺釘，只要鎖緊螺母不退扣，行駛中一般不易走動，如失調，主要是原來調整不當所致。

    3 連續冒黑煙，同時功率下降，著火聲音異常
    故障原因：配氣相位失準；空濾器或進氣道堵塞；增壓器失效；供油提前過早。
    故障分析：配氣相位失準會導致進氣不充分、排氣不順暢，將影響混合氣的形成品質，造成燃燒不完全，使發動機的動力性下降，燃料消耗量增加，排放污染物中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物將大大增加。空濾器或進氣道堵塞、增壓器失效等原因都使進氣量下降，燃料不能完全燃燒冒黑煙，且著火聲音異常。供油提前角過早，使燃前物理和化學準備時間過長，燃燒完的二氧化碳被熱裂解成一氧化碳和游離碳，使排氣冒黑煙。因混合氣著火燃燒在活塞未到達上止點之前，故產生柴油機敲擊并有反轉趨勢。
    排除方法：（1）配氣相位失準，一般應檢查凸輪軸的磨損情況，定時齒輪記號是否正確，定時齒輪嚙合間隙是否正確，以及滾鍵或定時齒輪磨損過甚等，可視情況重新安裝，或更換新齒輪。
    （2）清洗保養濾清器、清除進氣道堵塞物。空氣濾清器用來防止空氣中的灰塵雜質進人發動機氣缸，以免加速零件的磨損，長期使用中，濾芯積滿灰塵，不但失去濾清作用，而且增大空氣進入氣缸的阻力，使發動機充氣減少，功率降低，因此，必須定期對空氣濾清器進行保養和清洗。對慣性油浴式空氣濾清器保養時，將其拆開取出濾網，用煤油或柴油清洗后吹干，并將濾清器底殼內的臟油倒出，清洗擦凈。濾網裝復后，為使空氣掃過濾面，并不至沾附過多的機油，因此，加注底殼內的機油油面，應符合規定高度。在裝復濾網時，應將濾網浸人稀薄的機油中，使孔眼全部沾濕，然后取出，使多余的機油流凈。這樣能夠在使用時沾附空氣中的灰塵。為了保持濾清器的良好作用，必須保證各連接部位密封良好。進氣道堵塞也會增大空氣進人氣缸的阻力，因此在保養空氣濾清器時也要注意對進氣道的保養。
    （3）修理或更換增壓器。增壓器轉速不夠會使氣缸進氣量不足，而導致柴油機冒黑煙。檢修時，將進氣管從渦輪增壓器上拆除，露出增壓器葉輪，看是否能夠撥動，如果能夠輕松撥動則證明增壓器正常；反之，則增壓器故障。檢查增壓器葉輪軸是否存在過大的間隙量（上下晃動葉輪，應有最大不超過3 mm的間隙為正常范圍），如果發現葉輪有較大的間隙，則需要對渦輪增壓器進行更換。觀察增壓器葉輪葉片有無斷裂、磨耗、變形的情況出現，并觀察葉輪外圍，增壓器殼體內是否有劃痕，增壓器是否掃膛。若有葉片斷裂、掃膛的情況出現，則應對渦輪增壓器進行維修或更換。
    （4）檢查調整供油提前角。柴油機供油提前角太大或太小，所表現出來的癥狀都有相同地方：即工作無力，啟動困難，排氣冒煙，機溫過高。調整方法：①對于整體式凸輪軸（小型柴油機）調節整機的供油正時可松脫油泵凸輪軸連接法蘭盤，轉好調節角度后再重新連接。如J285柴油機。可松開噴油泵法蘭面上的三只固定螺母，轉動噴油泵殼體。噴油泵上部向氣缸體一側轉動，供油提前角加大，反之則減小。②增減泵體安裝面之間的墊片，如S195柴油機。墊片每變動0. 1 mm的厚度，供油提前角相應改變1.3°。增加墊片，使供油提前角減小；減少墊片，則供油提前角增大。③更換滾輪體總成上墊塊或調整調節螺釘。這適用于個別缸供油時間的調整，或供油提前角相差太大時。調整完畢后，校核飛輪上供油刻線位置是否對準水箱上的紅刻線，如不符，需重新調整。