船舶柴油機冒黑煙的原因分析及排除

技術(shù)狀態(tài)完好的柴油機,正常工作時,排氣管排出來的廢氣,應(yīng)該是淺灰或接近無色透明的氣體。如果柴油機工作時排氣管冒黑煙,這是噴入的柴油沒有得到充分的完全燃燒而造成的。柴油機工作時冒黑煙不僅使柴油機燃料消耗增加,功率下降,磨損加劇,作業(yè)量減少,而且使柴油機過熱,活塞、活塞環(huán)、氣門以及燃燒室形成大量積碳,嚴(yán)重時會卡住活塞環(huán),氣閥密封不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣,從而降低柴油機的使用壽命。因此柴油機冒黑煙必須引起重視,及時查明原因并予以排除。柴油機冒黑煙是柴油機較為常見的故障之一,故障的原因有很多,供油系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)﹑進排氣系統(tǒng)等故障都會導(dǎo)致柴油機冒黑煙。一、供油系統(tǒng)問題導(dǎo)致柴油機冒黑煙1、供油提前角不正確柴油機的供油提前角是為了保證柴油進入氣缸以后能充分燃燒的一個最佳的提前角度,機型不同,提前角也不一樣。噴油提前角不正確,使柴油燃燒不充分、不完全,會導(dǎo)致柴油機冒黑煙。（1）供油提前角過大如果供油提前角過大,此時氣缸內(nèi)的壓縮壓力和壓縮溫度相對較低,將直接影響燃油的燃燒性能,柴油機早燃增多，燃油燃燒不完全,柴油機嚴(yán)重冒黑煙。（2）供油提前角過小如果供油提前角過小，燃油噴入氣缸時錯過了最佳時機,供油時間過晚,縮小了燃油與空氣混合時間,使混合氣不均,將使柴油機后燃增多,大量燃油還未充分燃燒,燃燒不完全的碳質(zhì)隨廢氣排出,形成黑煙。排除方法:如果確認(rèn)柴油機冒黑煙的原因是由于供油提前角不對造成的,只要將供油提前角調(diào)整到設(shè)計的角度,故障即可排除。2、噴油泵柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損個別或全部噴油泵柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損將導(dǎo)致噴油泵泵油壓力下降,使油泵供油壓力上升緩慢,從而影響了正常的供油時間,且延長了燃油的噴射過程,影響了噴油霧化質(zhì)量,燃油燃燒不充分,后燃增多,這是柴油機排氣冒黑煙的常見故障原因。排除方法:當(dāng)柴油機工作過程出現(xiàn)這些問題時,應(yīng)該檢查噴油泵,如果確認(rèn)故障的原因是由于柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損造成的,大修噴油泵后即可排除此故障。3、噴油器（嘴）問題（1）噴油器（嘴）霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重當(dāng)個別缸的噴油器嘴)損壞時,也即當(dāng)某缸的噴油器嘴)霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重時,會造成該缸燃油燃燒不完全而導(dǎo)致該缸嚴(yán)重冒黑煙。（2）噴油壓力不正確噴油壓力不正確（過大或過小）,將影響噴油器的建壓時間,延遲或提前供油提前角,使柴油機工作時冒黑煙。噴油壓力過大,可能延遲噴油開始時間,柴油機后燃增多。而噴油壓力過小,可能提前噴油開始時間,柴油機早燃增多。排除方法:更換該缸噴油器總成。更換噴油器時,應(yīng)該保證同類合格產(chǎn)品并嚴(yán)格按照要求檢查和調(diào)整噴油壓力,認(rèn)真觀察噴油器的霧化質(zhì)量或是否存在低速滴油等問題,確保使用質(zhì)量上乘的噴油器嘴)。4、噴油泵調(diào)速器有問題噴油泵調(diào)速器有問題,主要是調(diào)速器彈簧力不足時,將導(dǎo)致噴油器與油門控制機構(gòu)之間的不平衡,柴油機從啟動開始就會嚴(yán)重冒黑煙。而當(dāng)外界負(fù)荷稍有變化時,柴油機更是濃煙滾滾。排除方法:專業(yè)維修噴油泵,更換調(diào)速彈簧或調(diào)速器總成。5、噴油泵供油量太大噴油泵供油量太大,也將造成柴油機冒黑煙。大量燃油進入氣缸后未被充分燃燒即被排出氣缸，使柴油機后燃增多。排除方法:專業(yè)維修噴油泵,按要求調(diào)節(jié)噴油泵的供油量。二、燃燒系統(tǒng)問題導(dǎo)致柴油機冒黑煙1、氣缸壓縮壓力不足造成氣缸壓縮壓力不足的原因主要有:壓縮比偏?。ɑ钊旈g隙太大或氣閥座圈凹入太深）或氣閥密封不嚴(yán)等。（1）活塞頂間隙太大如果裝配柴油機時，沒有嚴(yán)格按照技術(shù)要求檢查并調(diào)整活塞頂間隙,或調(diào)整不當(dāng)。當(dāng)活塞頂間隙偏大時,直接影響柴油機的壓縮比進而影響氣缸壓縮壓力。由于壓縮比變小,降低了氣缸的壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒的條件變得更加惡劣，燃油燃燒不完全、不充分,柴油機嚴(yán)重冒黑煙。在裝配柴油機時，必須將活塞頂間隙調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求的公差范圍內(nèi)。一般情況下,只要安裝正確,活塞頂間隙在使用過程中是不會變化的。判斷及處理方法:松開缸蓋螺栓,拆下缸蓋,在活塞頂部放入鉛絲,然后裝上缸蓋,按要求擰緊缸蓋螺栓,然后再松開缸蓋螺栓,取下缸蓋后測量鉛絲的厚度,如果測量值在技術(shù)要求范圍內(nèi),則說明活塞頂間隙正確。反之,則說明活塞頂間隙不對,需要進行調(diào)整（主要是根據(jù)測量值選擇缸墊的厚度）。（2）氣閥密封不嚴(yán)氣閥密封線嚴(yán)重變形或磨損,將導(dǎo)致氣閥密封不嚴(yán),直接降低氣缸壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒不完全、不充分,導(dǎo)致柴油機嚴(yán)重冒黑煙。排除方法:如果氣閥座圈凹入深度合格,則應(yīng)仔細檢查氣閥與氣閥座圈之間的密封線。一般情況下,經(jīng)過長期使用后，氣閥與氣閥座圈之間的密封線都會有較大的磨損和變形,需要進行修復(fù)。具體做法是:銨磨氣閥座圈密封線、更換氣閥和重新研磨氣閥。（3）氣閥座圈凹入太深氣閥座圈長期經(jīng)受燃燒高溫和氣閥的強烈沖擊，加之氣閥座圈底孔的鋁合金性質(zhì),將使氣閥座圈凹入逐步增加,使氣閥平面與缸蓋底面之間的尺寸相對增加，相應(yīng)增加了燃燒室的容積,降低了柴油機壓縮比,從而降低了氣缸的壓縮壓力和溫度,導(dǎo)致燃油燃燒不完全、不充分,柴油機嚴(yán)重冒黑煙。排除方法:取出缸蓋后,仔細觀察和測量氣閥大頭平面與缸蓋底面的距離,如果測量數(shù)值大于技術(shù)要求數(shù)值,則說明氣閥座圈凹入太深,需要進行修復(fù)處理。修復(fù)方法是:更換氣閥座圈和所有氣閥,重新研磨氣閥。氣閥座圈的具體要求請參照相關(guān)技術(shù)要求。2、氣閥間隙不正確氣閥間隙過大會造成氣閥遲開、早關(guān),使其開啟持續(xù)時間縮短,降低了柴油機的過量空氣系數(shù),直接影響柴油機的進氣量,從而引起進氣的不足。柴油機沒有充足的新鮮空氣吸入，造成柴油機油氣混合過濃,燃油燃燒不完全、不充分,柴油機冒黑煙。排除方法:按要求重新調(diào)整氣閥間隙，使之在正常范圍內(nèi)。3、氣缸內(nèi)壓縮不良,壓縮阻力減小活塞與缸套磨損過大，活塞環(huán)磨損過大或開口在同一方向上,造成氣缸漏氣。同時也可能是氣閥密封不良而漏氣。氣缸內(nèi)壓縮不良,壓縮終了溫度較低,同時漏氣使空氣減少,柴油不能完全燃燒而冒黑煙。排除方法:更換質(zhì)量符合要求的氣缸套、活塞﹑活塞環(huán)。三、進氣系統(tǒng)問題進氣系統(tǒng)造成柴油機冒黑煙的原因主要是:空氣濾清器或進氣管阻力太大。一般情況下進氣管阻力恒定,空氣濾清器阻力可能隨時變化。1、空氣濾清器問題如果空氣濾清器臟污或使用了劣質(zhì)空氣濾芯，均能造成近期阻力增加,使進入氣缸新鮮空氣量減少,導(dǎo)致柴油機冒黑煙。如果柴油機原來不冒煙,在更換了空氣濾清器濾芯后煙度增加,則說明空氣濾芯質(zhì)量有問題。2、進氣管問題如果進氣系統(tǒng)堵塞或管道太長,均可能增加進氣阻力。進氣阻力太大,會造成柴油機冒黑煙。如果進氣溫度過高,同樣會造成柴油機冒黑煙。四、排氣系統(tǒng)問題如果排氣系統(tǒng)安裝不合理,比如排氣管過細、過長或消音器不合適等,均可能增加排氣阻力,使柴油機排氣不暢,導(dǎo)致柴油機冒黑煙。排除方法:更換消音器,選用排氣通過量較大且排氣背壓較小的消音器;更換柴油機排氣管出口與消音器之間的連接管,選擇直徑較大的排氣管且大圓弧過渡,減少直角過渡。五、其他問題如果柴油機冒黑煙,在對上述問題逐項排除后,仍然不能排除時，則必須考慮柴油機冒黑煙是柴油機自身以外的因素造成的。這些因素包括:1、燃油質(zhì)量問題如果使用的柴油牌號不對,粘度過大,或者柴油的質(zhì)量太差,不易著火,使排氣冒黑煙,同時燃燒室和排氣管消音器也容易產(chǎn)生積炭。排除方法:選擇質(zhì)量良好的柴油。2、環(huán)境因素問題環(huán)境溫度太高,使得燃油溫度和進氣溫度升高,充氣密度減小,燃油氣化和進氣量相對減少,使燃燒條件變得惡劣,柴油燃燒不完全,導(dǎo)致柴油機冒黑煙。排除方法:按照環(huán)境因素適當(dāng)修正柴油機輸出功率和相關(guān)參數(shù)。3、設(shè)備匹配問題柴油機出現(xiàn)冒黑煙故障,還有可能是柴油機與設(shè)備的動力輸出裝置不匹配或是設(shè)備自身問題造成的,如果柴油機原來沒有冒黑煙,但是更換了變速齒輪箱或螺旋槳后濃煙滾滾,則很有可能是柴油機與變速齒輪箱或螺旋槳不匹配造成的。排除方法:檢修設(shè)備或更