柴油机排气异常故障分析

佟士财，韩秀奇，李中伟

摘 要：对柴油机排气冒黑烟、蓝烟、白烟故障产生的原因进行了分析，提醒用户在工作中注意预防，以保持柴油机良好的工作状态。

关键词：柴油机;排气烟色;异常;故障分析

中图分类号：S219.07        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.070

柴油机技术状态良好，工作正常时，喷入燃烧室的柴油能与空气充分混合并完全燃烧，所排除的废气应当是无色，或是带点淡蓝色或淡灰色的气体。如果在常用工况下，柴油机排放的废气呈现出白色、黑色和蓝色，说明柴油机排气不正常，应查找原因，排除故障。

1 排气冒黑烟

排气冒黑烟的本质原因是：柴油机喷入燃烧室中的燃油过多，与空气混合占比过高或混合不良，造成柴油燃烧不完全，未燃烧的柴油受高温分解，形成炭黑，排气时随同废气一起排出形成黑色烟雾。一般可能有以下几种原因：

（1）柴油质量问题。柴油质量差，会导致柴油燃烧不完全，而引起柴油机排气冒黑烟。车用柴油分为几个牌号，要根据季节温度的变化选用不同牌号的柴油，如果牌号选择不正确，柴油黏度越高，其内部重质馏分就越多，其雾化和燃烧性能就越差，不仅会造成发动机冒黑烟，甚至使发动机不能正常运转。（2）柴油机超负荷运转，喷入燃烧室的燃油增多，而空气的供给量不变，使油气比例失衡，空气不足。（3）喷油器喷油雾化不良，喷油器调压弹簧弹力减弱或针阀偶件磨损、卡滞等故障导致喷入燃烧室的燃油雾化不良，不能完全燃烧，产生碳烟。（4）汽缸垫泄漏，气门密封不良，活塞环磨损、断裂，活塞磨损或损坏，或喷油器垫片漏气，造成汽缸压缩不良，压缩无力，喷入燃烧室的燃油不能完全燃烧而引起冒黑烟。（5）空气滤清器滤芯脏污堵塞，造成汽缸中进气不足，而使油气比例失调，出现排气冒黑烟。（6）喷油泵供油时刻不正确。喷油泵调整错误，导致喷油泵供油时刻不正确，供油时间过早或过晚都会改变燃烧室中柴油与空气的混合比例，影响燃油的正常燃烧，导致柴油机冒黑烟。（7）气门间隙调整错误，使间隙过大，气门开度过小，使进气不足，排气不尽，油气过浓，柴油机冒黑烟。

2 排气冒蓝烟

柴油机排气冒蓝烟，说明机油进入燃烧室参与了燃烧，也称为烧机油。排气冒蓝烟，一般不是燃油供给系统的故障。常由下列因素引起：

（1）油底壳内的机油量过多，曲轴转动时将机油搅起喷到汽缸壁上过多，被活塞环带入燃烧室，或油浴式空气滤清器油盘内机油过多，进入燃烧室的空气流会将机油带入燃烧室烧掉。（2）活塞、活塞环、缸套磨损严重配合间隙过大，活塞环刮油能力减弱，引起机油上窜燃烧室;活塞环装配时没有注意活塞环的开口方向布置，開口不是间隔120°，甚至位于一条直线上，机油易窜入燃烧室;活塞环弹力不足、漏光太大或被积碳咬死，使机油窜入燃烧室;在机体通向汽缸盖油道附近的汽缸垫烧毁，使润滑油道内的机油进入燃烧室被烧掉。（3）气门与导管配合间隙过大，使润滑油沿气门与导管之间的间隙下漏进入燃烧室。（4）机油压力高，而连杆轴瓦间隙过太，使大量机油飞溅到缸壁上;曲轴箱通风不良，气压过高，也会使机油上窜燃烧室被烧掉。

3 排气冒白烟

冬季或雨天露天停放的拖拉机，初次启动时，往往可见排气管冒出团团白烟，发动机热启正常运转后白烟消失，这是正常的。若柴油机运转数小时后，排气仍然冒白烟，这说明柴油机有故障，应予检查排除。在工作中，我们通常将柴油机冒白烟分为灰白色烟和水蒸气白烟两种。

（1）水蒸气白烟。是有水分参与了燃烧导致的，主要原因是：加入的柴油中含有水分、汽缸盖裂纹冷却水进入了燃烧室、机体冷却水套有裂纹渗水，气门导管渗水、汽缸垫烧毁不能很好密封冷却水道，以及柴油机工作温度过低等，都会引起排气冒白烟，应视情况予以检修和排除。（2）灰白色烟。灰白色烟一般是柴油蒸气，引起此故障的原因通常有：①喷油泵的供油时间调整错误，若喷油器向汽缸内喷入柴油的时间过晚，喷入的部分燃油没有来得及燃烧就被排出，引起冒灰白色烟;②启动供油量不足。在发动机启动时，由于汽缸中温度低，燃烧条件差，要求启动供油量增加，若供油不足便会降低燃油的燃烧速率使发动机不能启动或启动之后不久又熄火，这时未能燃烧的柴油便与空气混合成灰白色烟雾排出。

4 柴油机不同工况条件下排气异常

（1）怠速时排烟过多。怠速时因柴油机处于空运转过程，烟气排放应该很少，当柴油机怠速时排烟过多属不正常现象，可归因于以下一种或几种原因：①燃油管路阻塞，更换滤清器滤芯并用压缩空气疏通管路;②喷油器喷孔堵塞，更换新喷油器;③怠速时间过长，调整怠速时间;④汽缸垫泄漏，拆检、更换缸垫;⑤活塞环磨损或折断，换装活塞环;⑥喷油正时不当，重新进行调整;⑦汽缸套或活塞磨损拉伤，视情况予以修理或更换。

（2）柴油机加速时排烟过多。加速时排烟过多对大多数柴油机来说是一通病，特别是对已大修多次的发动机来说更是如此。产生这一问题的主要原因可归于下列一种或几种原因：①供油量过大，检查并恢复正确的燃油量;②进气通道阻塞，空气供给不足找出并清除阻塞物;③一缸或数缸压缩不良，找出此类汽缸，并予以修理;④缸塞组件磨损超限，发功机需要进行大修。

（3）柴油机全速时排烟过多。柴油机全速时排烟过多的主要原因是：①燃油供给量太多，检查并恢复正确供油量;②进气歧管泄漏，拆检修理或更换;③空气滤清器阻塞，清洗或更换滤芯;④排气管或排气消声器阻塞或凹陷变形，酌情检修，必要时予以更换。