柴油机排黑烟的问题成因复杂多样,不过就某台具体柴油机而言,这仅是众多潜在因素中的一个。准确识别并查明导致柴油机冒黑烟的根本原因,是有效解决这一问题的核心环节。依据发动机的构造和运作机制,针对配气系统、排气背压、燃油供给、柴油机调校、烟度控制装置这五个潜在故障点(具体表现),逐一剖析导致柴油机排放黑烟的各种诱因,并制定相应的解决策略。为了系统性地探究这些因素,运用鱼骨分析法对引发冒黑烟问题的众多原因进行归类和梳理,深入挖掘根本原因,进而探寻切实可行的应对方案。
小知识:掌握鱼骨图使用方法,有条理的工作
维修人员通常把日常检修过程中积累的发现,用某种图示方法进行归纳,这种图示看起来像鱼。随着时间的推移,需要对这些图示进行梳理,那些反复出现的故障诱因(主要分支)会被调整到图形的头部,而那些偶尔出现的因素则会被移向图形的尾部。今后设备一旦发生故障,应首先借助鱼骨图,从主要问题开始,逐步排查至次要问题,先找出主要矛盾,再依次分析次要矛盾、枝节矛盾和细节矛盾,直至找到根本原因,从而彻底解决问题。
1 配气系统
1.1 进气温度过高
故障原因:进气温度高,导致进气量不足,燃烧恶化而排黑烟。
解决措施:空气过滤器装置的安放方位和排烟管路线要远离发动机的发热排气口,防止发动机热量辐射干扰吸入气体的质量。
1.2 空气滤清器脏污
毛病在于空气滤清器被污物弄脏了,导致空气流通不畅,阻力变大,进而造成吸进来的气体不够。
应对方法:清洗空气滤清器。
1.3 维护指示器故障
故障起因在于空气滤清器上的监测装置用于发出警示,以便对空气滤清器进行必要的维护。内燃机最适宜的燃烧最大吸气负压值为300毫米水柱,若超出500毫米水柱时监测装置仍未报警,表明进气量显著减少,燃烧状况变差。
解决措施:柴油发动机工作期间,借助硬纸片或薄铁片逐步封堵空气滤清器的进气端,当形成一定负压时,维护警示装置应当发出警报,倘若吸气管路彻底阻断而未触发警报,务必替换维护警示装置。
1.4 中冷器脏污
故障起因在于,增压柴油机中压气机排出的气体温度能够达到一百五十度上下,增压后的空气需要通过中冷装置迅速降温至七十度左右后才可进入燃烧空间,当中冷装置的散热片变得不干净时,会导致增压空气的温度显著升高,进而造成进气端压力不够。
应对方法:清洗中冷器散热片,使其保持清洁。
1.5 进、排气管不密封
问题在于进气和排气管道存在泄漏,这会直接减少空气进入量,对于增压型的柴油机,还会导致排出的气体能量无法被充分运用,进而降低涡轮的工作效能,使得增压压力出现显著下滑,最终造成燃烧状况变差并产生浓烟。
处理措施:需要确认所有密封件是否齐全且无破损;务必确保每个法兰连接的螺栓都已紧固到位,同时观察法兰区域有无缺陷;若排气主管出现泄漏,则应复核气缸盖的校准状态以及排气管的平直程度。
1.6 增压器故障
故障成因在于废气涡轮增压器压气机积聚污垢,这会直接导致增压压力下降,进而造成柴油机排出黑烟。
应对方法:清洗废气涡轮增压器。
2 燃油系统
2.1 火焰预热装置的电磁阀不密封
故障缘由:电磁阀负责在预热火焰时向火焰加热塞输送燃油,此部件位于喷油泵与火焰加热塞之间。当柴油机运行期间,若电磁阀密封失效,燃油会经由火焰加热塞流入柴油机进气系统,进而造成柴油机排放浓烟,并可能引发异常高温,最终导致严重的柴油机故障。
解决办法:当柴油机工作时,把火焰加热塞接口的丝套旋松一些,查看电磁阀,倘若旋松的丝套位置有燃油流出,这就说明电磁阀存在泄漏,需要调换。
2.2 喷油器损坏
问题在于,喷油嘴可能存在泄漏、喷雾不均匀或喷射动力不够的情况,这些都会导致燃烧不充分或者出现后燃现象,最终表现为排气管冒出黑烟。
应对方法:调较喷油器。
2.3 供油提前角不准确
出问题在于供油时间点偏早,喷射时刻也过于滞后,造成部分燃料在排气管内被点燃,因此产生了黑烟现象。
解决办法:借助细管液位探测器,实施检测与校准供油相位,同时进行细致的调整。
2.4 供油提前器损坏
故障原因:供油提前角太小,喷油太迟,使部分燃油在排气管中燃烧,从而导致冒黑烟。
检测供油提前角的设置状况,借助专用检测工具进行测量,若发现存在异常现象,或许涉及喷油嘴提前器调整用的弹簧发生损坏、弹簧固定部件磨损严重或配重部件卡滞,需要执行更换或修复操作。
2.5 喷油器回油管堵塞
故障起因:若存在无法回流至油箱的情况,则会在喷油头的弹簧腔内形成瞬时高压,这种高压会阻碍喷油嘴针阀的抬升动作。
应对方法:检查更换回油管。
2.6 喷油器与柴油机安装条件不匹配
出故障的缘由在于,喷油泵的供油量需和柴油机的部署位置的海拔高度相吻合,燃烧室内的进气量与喷油泵的供油量是相互对应的,这两者共同决定了柴油机的输出功率和温度状况,空气的密度会随着柴油机安装地点的大气环境而变化,因此,柴油机只能在特定的标准技术条件下,输出其设计好的额定功率。
应对方法:请制造厂协助调整。
3 排气背压
排气管内压力过高会直接妨碍柴油机废气的顺利排出,同时压缩了新鲜空气的进入量,进而造成燃烧过程不充分,最终表现为排气管冒出浓烟。
3.1 排气总管或消音器
故障原因:排气总管或消音器。
应对方法:清洗排气总管与消音器,更换已损坏零件。
3.2 排气制动阀失灵
故障原因:排气制动阀失灵。
解决措施:通过视觉确认排气控制装置能否正常运作。制动部件的凹槽指向控制板所在处,当控制装置未启动时,控制板应朝向排气路径。若不符合此要求,应检查动力气缸的状态。倘若控制装置运作不畅,必须进行维护确保其活动自如。
4 柴油机调整
4.1 气门间隙不符合规定要求
故障原因:气门间隙不正确、气门密封不良,导致排气门漏气。
解决办法:可以采用单缸调试法或是基础调整法来实施检测确认和气门间隙的校准工作。气门间隙的校准工作,仅允许在柴油机处于冷机状态下开展,柴油机必须至少冷却七个小时,数值才会精确;若是突发状况,柴油机冷却两个小时后实施校准,需要将气门间隙的数值增加零点一毫米。
4.2 空气压缩力太低
问题根源在于气缸内部动力不够,虽然燃油喷射系统运作正常,但燃烧不充分,排气管中积聚了柴油,因此产生浓烟。
应对方法:按气缸压缩压力检查调整方法逐项检查调整。
5 烟度限制器
问题根源在于烟度控制器依据预设的增压气体压强值来调控燃油喷射量。当加速阶段产生深色烟雾时,表明该控制器提前启动了节流杆的位移过程。
解决方案:借助专用的高压泵测试设备,对烟度控制器进行设定,确保它仅于增压空气压力达到较高水平时,才会对调速齿杆进行调控