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浅析柴油车排黑烟的故障原因及检修
来源:嘉兴国鸿汽车运输有限公司 姚斌 2010年3月7日21:39

  随着我国汽车行业的不断发展,现代柴油机与汽油机相比具有经济性和动力性好,热效率高以及故障少等优点.柴油机在汽车上越来越广泛的应用.目前我国不仅5吨以上的汽车已全部实现了柴油机,而且很多轻型货车,中型客车也正逐步实现柴油化.但柴油机系燃压式发动机,要求具有充分的压燃条件,如:压缩压力,压缩温度,喷油量,喷油压力,喷油正时,在汽车使用过程中,随着行使时里程的增加,发动机的技术状况会逐渐发生变化.如:零部件的磨损、疲劳变形、配合间隙增大等均会导致发动机运转不良,动力不足,而且排烟过多污染空气严重.特别是大量的柴油分子没有跟空气中的氧气溶合燃烧,而产生的黑烟,从排气管排放,不仅使人从呼吸道吸入,危害人的身体健康,而且空气弥漫着黑烟,污染空气环境.本人长期从事客车柴油机的修理,每当客车一发动,柴油机转速不稳,排气管冒黑烟.驾驶员不敢开,修理工为了诊断故障及原因,往往需要发动运行一段时间来判断,修理工浑身被熏的发黑,而且都是柴油味,整个车间都弄得乌烟瘴气,真是叫苦不堪.为了使同行者能及时排除故障隐患,我在实践工作中摸索了一些柴油车转速不稳,排黑烟的故障原因及检修.

  柴油机排黑烟的现象有两种:一种是连续排黑烟,另一种是断续排黑烟,且伴有"突突"声,且柴油机振动很大.诊断此类故障时,应从故障特征最明显处着手,不管是连续还是断续排黑烟,检查应先易后难,然后逐一分析排除.

 一.连续排黑烟的故障原因及检修:

(一).进气管道是否通畅:拆下滤清器及滤心并启动柴油机,观察排气管是否仍连续排黑烟,如黑烟明显减少,则表明空气滤清严重堵塞.应更换,如果进行更换后,还出现上述情况.则检查进气橡皮软管进气时是否被吸瘪或者中冷器是否堵塞等.

(二).排气制动阀失灵或排气管堵塞:若进气管道通畅,则检查排气制动阀是否失效关闭,或者排气管内积碳过多,使发动机的排气不畅,进气量减少,混合气偏浓,柴油燃烧不完全而大量排黑烟.

(三).多数喷油器喷射质量差:喷油器应具有一定的喷射压力和射程,以及合适的喷雾锥角和喷雾质量、不仅喷停要迅速,而且不能有油滴现象.最好喷油每一个循环开始少,中期多,后期少的燃烧过程.如果喷油器不好,燃油雾化质量差,不能适应燃烧室的需要,致使前燃混合气形成困难,部分燃油转化成游离碳被排出,从而形成大量黑烟.故应对喷油器进行检查修理.

(四).柴油的质量不符合标准:不同的环境温度使用标准柴油,因为柴油粘度大、蒸发性差,自燃温度低的特性。如果使用粘度大的柴油,难于雾化,燃烧不完全;粘度过低,又使喷油器,高压油泵的精密元件润滑不足,使喷油器出现漏油现象,也难于雾化燃烧不完全,从而大量排黑烟.

(五).供油正时不对:若喷油器工作良好,应检查供油正时是否正确,若供油正时过迟便柴油整个燃烧过程推迟,后燃期延长,燃烧的最高温度和压力下降,燃烧不完全,使进入气缸的燃油来不及充分燃烧就被排出形成黑烟.检查首先拆掉第一缸高压油管,打开点火开关"ON"位置,然后转动曲轴,当高压油泵第一缸开始喷油时,停止转动.再检查曲轴皮带盘或飞轮上的刻度与指针所对应的读数,是否是该类发动机的点火提前角。若不对,则检查高压油泵连接盘是否松动,高压油泵提前器是否失效;正时时规齿是否磨损或正时不准.

(六).对于有涡轮增压器的柴油机来说,应检查增压器的工作工能:当增压器失效时,柴油机进气终了的压力下降,致使压缩了的温度和压力均下降,影响了燃油的喷射雾化和燃烧温度.检查增压器转子轴是否松动,断掉或咬死以及增压器接口垫漏气或增压器排气旁通阀是否打开.

(七).喷油泵调试不当及控制防冒烟限制器失效:对与喷油泵维修时不长,排气管排黑烟,则应考虑喷油泵调试不当。使供油量过高,应重新校正喷油泵在各种工况下的供油量,使之符合规定.特别要检查在喷油泵上的气压控制防冒烟限制器,它是用气管和进气管连通.根据柴油机增压后进气压力的大小自动调整供油拉杆最大供油量的位置.如果该装置空动膜片弹簧断掉卡住致使供油最大位置时,供给的燃油增加了.但空气量并未相应增加,柴油机会排出大量的黑烟.

(八).连杆弯曲:对于一些柴油车发动机的空气滤心器在车身很低的位置在梅雨时节或积水很深的地方行使时,水会从空气滤心器吸入气缸内,或者气缸床水道冲掉,水流入缸套内,在活塞压溶终了,水没有被排出而使连杆弯曲.压力达不到柴油燃烧温度而燃烧不完全.

(九).配气相位失准以及气缸压力下降:若以上均正常,且柴油车已运行了很久时间,应检查气缸的压力是否下降,气门及活塞环的密封性,以及检查配气相位传动齿轮及机件的磨损情况,磨损过多,气缸内的压力下降,燃油不能充分燃烧而排大量的黑烟.

二.柴油机断续排黑烟,且发动机伴有"突突"声,振动很大的故障原因及检修.

  
一般由于单缸喷油器供油过多或高压油泵上单缸供油质量差燃油燃烧不净,以及单缸气缸压力差,燃烧不完全,造成发动机断续排黑烟。

  (一).采用断缸油法检查:当某缸断油时,柴油机转速明显降低,黑烟减少,异响也消失,则说明该缸供油过多.若柴油机转速变化较小,黑烟消失,则说明该缸喷油器喷雾质量差,应检查喷油器.若无变化,则应检查该缸的高压供油情况.如喷油泵柱塞副出油阀副的配合情况,拔叉在油量调节秆上的固定螺钉有无松动,柱塞弹簧有无折断等.

  (二).采用单缸测试压力法来判断:拆下喷油器,用气缸压力表测量各缸的气缸压力,若某缸压力很低,应检查该缸的气缸活塞,活塞环以及气门的密封程度.

结论建议:

  理论上1kg柴油完全燃烧需要14.5kg左右的空气,实际上由于柴油机吸入空气是在活塞压溶终了时才喷油.混合气形成的空间小,时间短,而混合不均匀,再加上柴油粘度大,挥发性差,需充分燃烧,必须雾化良好合适的柴油与充分的空气合理的燃烧.每当发动机工况发生变化,柴油在燃烧过程中因过多或燃烧不完全而以悬浮游离状的碳元素随之一起排出而形成的黑烟.为了保证柴油发动机良好的工作状况,使柴油能得到充分及时燃烧,减少黑烟的排放,改善对人体的危害和空气污染,还得从柴油机的日常维护和使用入手,定期更换三滤(空气滤芯、柴油滤芯、机油滤芯).根据不同的柴油机特性和气候条件,选用合适的柴油,机油牌号.要定期在油水分离器底下放净污水,有条件下,把柴油放在油桶里,沉淀72小时以上净化使用.防止有水和杂质把喷油器和高压油泵的精密元件锈化或卡死.随着行使里程的增加应及时检查气缸压力,喷油器,喷油泵及配气相位等情况,还有驾驶员良好的操作习惯.如:油门轻踏缓抬,平稳行驶,及时换档,使柴油机在经济转速下行驶,控制水温,控制装载质量,严禁超载.冬天冷起动时,不能猛轰油门。因为水温低,润滑油粘度大,缸壁薄膜难于形成,且喷油量增加可燃混合物的形成条件恶化,燃烧不完全.使部分未燃烧的柴油冲洗缸壁油膜,增加气缸与活塞环的磨损,而且燃油沿缸壁下窜,会流入油底壳中稀润滑油。对于有增压器的柴油发动机在冷起动或熄火时也不能轰油门,因为增压器的转速70000-100000r/min在没有足够的润滑的条件下运转会很短时间内损坏的.

  总之,保证柴油机良好的技术状况,使柴油机运转各工况平稳柔和又能使柴油充分地燃烧,减少黑烟的形成,这对改善柴油汽车排放对环境污染和人体危害以及延长柴油发动机使用寿命有极其重要的意义.

(值班编辑:海东)
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