船舶柴油機(jī)冒黑煙的原因分析及排除

技術(shù)狀態(tài)完好的柴油機(jī),正常工作時(shí),排氣管排出來(lái)的廢氣,應(yīng)該是淺灰或接近無(wú)色透明的氣體。如果柴油機(jī)工作時(shí)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(jī)工作時(shí)冒黑煙不僅使柴油機(jī)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(jī)過(guò)熱,活塞、活塞環(huán)、氣門以及燃燒室形成大量積碳,嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(jī)的使用壽命。因此柴油機(jī)冒黑煙必須引起重視,及時(shí)查明原因并予以排除。柴油機(jī)冒黑煙是柴油機(jī)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(jìn)排氣系統(tǒng)等故障都會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。一、供油系統(tǒng)問(wèn)題導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙1、供油提前角不正確柴油機(jī)的供油提前角是為了保證柴油進(jìn)入氣缸以后能充分燃燒的一個(gè)最佳的提前角度,機(jī)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(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。（1）供油提前角過(guò)大如果供油提前角過(guò)大,此時(shí)氣缸內(nèi)的壓縮壓力和壓縮溫度相對(duì)較低,將直接影響燃油的燃燒性能,柴油機(jī)早燃增多，燃油燃燒不完全,柴油機(jī)嚴(yán)重冒黑煙。（2）供油提前角過(guò)小如果供油提前角過(guò)小，燃油噴入氣缸時(shí)錯(cuò)過(guò)了最佳時(shí)機(jī),供油時(shí)間過(guò)晚,縮小了燃油與空氣混合時(shí)間,使混合氣不均,將使柴油機(jī)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(jī)冒黑煙的原因是由于供油提前角不對(duì)造成的,只要將供油提前角調(diào)整到設(shè)計(jì)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(gè)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(shí)間,且延長(zhǎng)了燃油的噴射過(guò)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(jī)排氣冒黑煙的常見故障原因。排除方法:當(dāng)柴油機(jī)工作過(guò)程出現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí),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(wèn)題（1）噴油器（嘴）霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重當(dāng)個(gè)別缸的噴油器嘴)損壞時(shí),也即當(dāng)某缸的噴油器嘴)霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重時(shí),會(huì)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(guò)大或過(guò)小）,將影響噴油器的建壓時(shí)間,延遲或提前供油提前角,使柴油機(jī)工作時(shí)冒黑煙。噴油壓力過(guò)大,可能延遲噴油開始時(shí)間,柴油機(jī)后燃增多。而噴油壓力過(guò)小,可能提前噴油開始時(shí)間,柴油機(jī)早燃增多。排除方法:更換該缸噴油器總成。更換噴油器時(shí),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(wèn)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(wèn)題噴油泵調(diào)速器有問(wèn)題,主要是調(diào)速器彈簧力不足時(shí),將導(dǎo)致噴油器與油門控制機(jī)構(gòu)之間的不平衡,柴油機(jī)從啟動(dòng)開始就會(huì)嚴(yán)重冒黑煙。而當(dāng)外界負(fù)荷稍有變化時(shí),柴油機(jī)更是濃煙滾滾。排除方法:專業(yè)維修噴油泵,更換調(diào)速?gòu)椈苫蛘{(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(jī)冒黑煙。大量燃油進(jìn)入氣缸后未被充分燃燒即被排出氣缸，使柴油機(jī)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(wèn)題導(dǎo)致柴油機(jī)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:壓縮比偏小（活塞頂間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(jī)時(shí)，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(shí),直接影響柴油機(jī)的壓縮比進(jìn)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(jī)嚴(yán)重冒黑煙。在裝配柴油機(jī)時(shí)，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(guò)程中是不會(huì)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(cè)量鉛絲的厚度,如果測(cè)量值在技術(shù)要求范圍內(nèi),則說(shuō)明活塞頂間隙正確。反之,則說(shuō)明活塞頂間隙不對(duì),需要進(jìn)行調(diào)整（主要是根據(jù)測(cè)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(jī)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(xì)檢查氣閥與氣閥座圈之間的密封線。一般情況下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，氣閥與氣閥座圈之間的密封線都會(huì)有較大的磨損和變形,需要進(jìn)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(zhǎng)期經(jīng)受燃燒高溫和氣閥的強(qiáng)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(duì)增加，相應(yīng)增加了燃燒室的容積,降低了柴油機(jī)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(jī)嚴(yán)重冒黑煙。排除方法:取出缸蓋后,仔細(xì)觀察和測(cè)量氣閥大頭平面與缸蓋底面的距離,如果測(cè)量數(shù)值大于技術(shù)要求數(shù)值,則說(shuō)明氣閥座圈凹入太深,需要進(jìn)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(qǐng)參照相關(guān)技術(shù)要求。2、氣閥間隙不正確氣閥間隙過(guò)大會(huì)造成氣閥遲開、早關(guān),使其開啟持續(xù)時(shí)間縮短,降低了柴油機(jī)的過(guò)量空氣系數(shù),直接影響柴油機(jī)的進(jìn)氣量,從而引起進(jìn)氣的不足。柴油機(jī)沒有充足的新鮮空氣吸入，造成柴油機(jī)油氣混合過(guò)濃,燃油燃燒不完全、不充分,柴油機(jī)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(guò)大，活塞環(huán)磨損過(guò)大或開口在同一方向上,造成氣缸漏氣。同時(shí)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(shí)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(jìn)氣系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)氣系統(tǒng)造成柴油機(jī)冒黑煙的原因主要是:空氣濾清器或進(jìn)氣管阻力太大。一般情況下進(jìn)氣管阻力恒定,空氣濾清器阻力可能隨時(shí)變化。1、空氣濾清器問(wèn)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(jìn)入氣缸新鮮空氣量減少,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。如果柴油機(jī)原來(lái)不冒煙,在更換了空氣濾清器濾芯后煙度增加,則說(shuō)明空氣濾芯質(zhì)量有問(wèn)題。2、進(jìn)氣管問(wèn)題如果進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞或管道太長(zhǎng),均可能增加進(jìn)氣阻力。進(jìn)氣阻力太大,會(huì)造成柴油機(jī)冒黑煙。如果進(jìn)氣溫度過(guò)高,同樣會(huì)造成柴油機(jī)冒黑煙。四、排氣系統(tǒng)問(wèn)題如果排氣系統(tǒng)安裝不合理,比如排氣管過(guò)細(xì)、過(guò)長(zhǎng)或消音器不合適等,均可能增加排氣阻力,使柴油機(jī)排氣不暢,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。排除方法:更換消音器,選用排氣通過(guò)量較大且排氣背壓較小的消音器;更換柴油機(jī)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(guò)渡,減少直角過(guò)渡。五、其他問(wèn)題如果柴油機(jī)冒黑煙,在對(duì)上述問(wèn)題逐項(xiàng)排除后,仍然不能排除時(shí)，則必須考慮柴油機(jī)冒黑煙是柴油機(jī)自身以外的因素造成的。這些因素包括:1、燃油質(zhì)量問(wèn)題如果使用的柴油牌號(hào)不對(duì),粘度過(guò)大,或者柴油的質(zhì)量太差,不易著火,使排氣冒黑煙,同時(shí)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(wèn)題環(huán)境溫度太高,使得燃油溫度和進(jìn)氣溫度升高,充氣密度減小,燃油氣化和進(jìn)氣量相對(duì)減少,使燃燒條件變得惡劣,柴油燃燒不完全,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。排除方法:按照環(huán)境因素適當(dāng)修正柴油機(jī)輸出功率和相關(guān)參數(shù)。3、設(shè)備匹配問(wèn)題柴油機(jī)出現(xiàn)冒黑煙故障,還有可能是柴油機(jī)與設(shè)備的動(dòng)力輸出裝置不匹配或是設(shè)備自身問(wèn)題造成的,如果柴油機(jī)原來(lái)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(jī)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