形成原因
黑煙又稱(chēng)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?,噴入燃燒室?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?chē)鷼怏w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)。
發(fā)生場(chǎng)景
很可能是在行駛途中急加速造成。
也可能是冷車(chē)啟動(dòng)導(dǎo)致的。
還有可能是怠速在2500轉(zhuǎn)以上。
在高海拔地區(qū)也常見(jiàn)這種現(xiàn)象。
處理方法
拆下空濾,檢查空濾是否堵塞
判斷方法:拆掉空濾,并對(duì)空濾進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼饎?dòng),觀察空濾是否有大量灰塵散落,并檢查空濾罩殼內(nèi)是否有大量灰塵聚集,若有大量灰塵,則需要對(duì)空濾進(jìn)行清洗或更換。更換新空濾后,如果排氣煙度明顯變小,則證明空濾堵塞,造成供氣不暢;若排氣煙度無(wú)明顯變化,則要檢查進(jìn)氣系統(tǒng)的其他部件。
進(jìn)氣管進(jìn)氣阻力大,檢查進(jìn)氣管是否有泄漏點(diǎn),或者擠壓變形導(dǎo)致堵塞,并觀察排氣煙度變化。
原因:現(xiàn)階段工程機(jī)械用柴油機(jī)大多安裝了廢氣渦輪增壓器,所以由于增壓器抽真空作用,如果進(jìn)氣管出現(xiàn)漏點(diǎn),則影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的通暢度,增加進(jìn)氣阻力,降低了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃油與空氣混合不均勻,造成黑煙的產(chǎn)生。
檢查是否有泄漏點(diǎn)的進(jìn)氣管
判斷方法:?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并中高速油門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn),傾聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路是否有“呲呲”聲。若有“呲呲”聲,則證明發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路存在泄,則需要檢查具體泄露位置,進(jìn)行密封處理,或更換新管;若沒(méi)有“呲呲”聲,還應(yīng)檢查進(jìn)氣管是否被擠壓變形,造成通路堵塞。在處理泄露及管路堵塞問(wèn)題后,若排氣煙度無(wú)變化,則進(jìn)行下一項(xiàng)檢查。
更換柴油濾芯,觀察排氣管煙氣變化
由于各地區(qū)燃油品質(zhì)的問(wèn)題,使得柴油中顆粒物及水分含量較多,如果柴油濾清器品質(zhì)不達(dá)標(biāo),或者使用時(shí)間超過(guò)正常使周期而未進(jìn)行更換,則會(huì)造成雜質(zhì)顆粒和水份隨柴油一起進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒,并損壞燃油系統(tǒng),特別是電噴系統(tǒng),使得高壓無(wú)法建立,噴射霧化不充分,都會(huì)造成冒黑煙現(xiàn)象。因此可以更換柴油濾芯試一下。
判斷方法:首先打開(kāi)燃油箱,并打開(kāi)排水開(kāi)關(guān),并用容器接收放出來(lái)的部分燃油,并靜置,觀察燃油是否分層或者有大量顆粒物,以檢查是否由于油箱含有大量雜質(zhì)及水分而使柴油污染,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙。隨后更換柴油濾芯后觀察排氣煙度變化,若黑煙依舊,則進(jìn)行下一步檢測(cè)。
噴油器、高壓泵柱塞或出油閥故障,互換噴油器后觀察煙氣變化
原因:由于油品質(zhì)量,工作時(shí)間及保養(yǎng)不及時(shí)等問(wèn)題,導(dǎo)致噴油器針閥開(kāi)啟卡滯,噴油器霧化不良,噴油壓力不正確,造成該缸燃油燃燒不充分,產(chǎn)生大量黑煙。
判斷方法:?jiǎn)?dòng)柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),逐缸斷油并觀察排氣管出口煙度的變化情況,如果某缸斷油后,柴油機(jī)煙度減小,則說(shuō)明該缸供油系統(tǒng)(柱塞/出油閥或噴油器)存在問(wèn)題。
確定該缸供油系統(tǒng)存在問(wèn)題后,與其他缸的噴油器進(jìn)行互換,并觀察煙度變化情況。若煙度明顯減小或消失,則證明該缸噴油器故障,需要對(duì)噴油器進(jìn)行修復(fù)或更換噴油器總成;若煙度無(wú)明顯變化,則可斷定為該缸高壓泵柱塞或出油閥存在故障,需要對(duì)損壞部件的總成進(jìn)行更換,并對(duì)高壓泵進(jìn)行調(diào)校并測(cè)試,以確定高壓泵達(dá)到正常工作水平。
直列柱塞高壓泵
對(duì)于使用電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備來(lái)說(shuō),在對(duì)冒黑煙的情況進(jìn)行判斷時(shí),也可采用互換噴油器的方法來(lái)判斷具體是由于哪個(gè)缸的噴油器故障導(dǎo)致的冒黑煙的現(xiàn)象發(fā)生。而電噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器有時(shí)會(huì)由于線路問(wèn)題導(dǎo)致噴油不均勻,也會(huì)出現(xiàn)冒黑煙的癥狀發(fā)生。如果在更換或維修噴油器之后,故障依舊,那么最好聯(lián)系當(dāng)?shù)氐氖酆蠓?wù)人員來(lái)對(duì)機(jī)器進(jìn)行徹底的檢查,以確定具體的故障原因及故障點(diǎn),早日讓設(shè)備能夠正常工作。而且電噴發(fā)動(dòng)機(jī)還擁有自檢功能,在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象后,應(yīng)檢查設(shè)備儀表是否有故障代碼,通過(guò)故障代碼能夠更加直觀并迅速的查找出故障點(diǎn)及故障原因。
在更換噴油器的時(shí)候需要著重注意:一定要確定所采購(gòu)的噴油器是否符合發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家規(guī)定的技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量等級(jí),以免由于采購(gòu)的噴油器不達(dá)標(biāo),造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法達(dá)到最佳的工作狀態(tài),影響設(shè)備的正常使用。
渦輪增壓器故障,轉(zhuǎn)速不夠,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙
原因:由于現(xiàn)階段,工程機(jī)械大多采用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),所以當(dāng)渦輪增壓器故障,產(chǎn)生的故障現(xiàn)象跟進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞故障現(xiàn)象及原因相同。
判斷方法:將進(jìn)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(dòng),如果能夠輕松撥動(dòng)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(guò)大的間隙量(上下晃動(dòng)葉輪,應(yīng)有最大不超過(guò)3mm的間隙為正常范圍),如果發(fā)現(xiàn)葉輪有較大的間隙,觀察增壓器葉輪葉片有無(wú)斷裂、磨耗、變形的情況出現(xiàn),并觀察葉輪外圍,增壓器殼體內(nèi)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(xiàn),則應(yīng)對(duì)渦輪增壓器進(jìn)行維修或更換。
渦輪增壓器葉片折斷
檢查或更換渦輪增壓器過(guò)載安全閥,如果由于過(guò)載安全閥損壞,會(huì)導(dǎo)致渦輪增壓器無(wú)法正常工作,也無(wú)法提供發(fā)動(dòng)機(jī)所需的足夠的進(jìn)氣量,造成發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙現(xiàn)象的出現(xiàn)。
而增壓器如果出現(xiàn)故障,則能夠發(fā)動(dòng)機(jī)在大油門(mén)狀態(tài)下產(chǎn)生大量黑煙,并且會(huì)出現(xiàn)設(shè)備動(dòng)作無(wú)力。
其他方面
以上是在實(shí)際過(guò)程中可操作,可自行診斷并判斷故障點(diǎn)的方法。而當(dāng)以上排除方法均采用過(guò)之后,冒黑煙現(xiàn)象依舊存在,就有可能是其他部件出現(xiàn)故障導(dǎo)致的了。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)活塞磨損導(dǎo)致柴油機(jī)的壓縮比不足,配氣機(jī)構(gòu)未按正常順序進(jìn)行工作等問(wèn)題,也都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙現(xiàn)象的發(fā)生。而這類(lèi)需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆解之后才能判斷出具體故障的問(wèn)題。而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),我們就需要有專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)工具及數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量與調(diào)節(jié),來(lái)判斷具體的故障原因,解決故障。當(dāng)這類(lèi)情況發(fā)生時(shí),建議找當(dāng)?shù)氐膹S家或者售后服務(wù)人員來(lái)進(jìn)行檢查,或者進(jìn)行拆裝,以保證我們的設(shè)備能夠得到有效的維修與質(zhì)量保證。
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