內燃機排煙故障分析與維修

原學義　王亮　馬學峰

摘要：發(fā)動機在正常運行過程中排氣是無色無味的，當機器因某種原因發(fā)生故障就會出現排煙現象，分析研究發(fā)動機的排煙顏 色，不僅可以準確地判斷出發(fā)動機故障所在系統(tǒng)和機構盡快地排除故障，同時可以減少不必要停車停機事故發(fā)生，還可以降低有害氣體排放減少對大氣環(huán)境的污染。

關鍵詞：發(fā)動機工作不正常排煙 藍煙 黑煙 白煙 燃油消耗量增加

發(fā)動機在工作中，會排出各種顏色的煙塵尾氣，這些排放物對人的健康影響很大，煙中包含一些有害物質，如：一氧化碳、碳氫化合物、一氧化氮化合物、硫氧化合物、鉛微粒等。隨著家庭轎車和運輸車輛的日漸增多，汽車的排放物對空氣的污染越來越嚴重。研究發(fā)動機排煙的原因及危害對保證車輛的正常工作，減少有害氣體排放提倡低碳生活都有著重要的現實意義。發(fā)動機工作過程中燃燒不良冒煙，說明發(fā)動機必定有故障存在，如不及時排除，將增加燃料消耗，功率下降，發(fā)動機使用壽命將大大縮短。

發(fā)動機在正常工作中，汽油發(fā)動機排煙應是無色、無味的氣體，柴油發(fā)動機帶負荷工作時，排煙一般是無色或者是淺淡灰色，負荷略重時為深灰色或淡黑色（發(fā)動機在突然增加負荷或汽車剛剛起步在短時間內是允許冒黑煙的）氣體，當發(fā)動機長時間排煙呈藍色、黑色、白色時，即可判斷為發(fā)動機工作異常。藍煙說明潤滑油竄入燃燒室，氣缸內有潤滑油參加燃燒；黑煙可能是供油時間過晚負荷過大，過多的燃油未能完全燃燒形成游離碳，懸浮在廢氣中，隨排氣一起排出，成為黑煙；當發(fā)動機工作時有大量的白煙排出，可能是排氣管及消音器內有雨水，燃油中有水分存在或冷卻水漏入汽缸中；排出大量的灰白色煙塵，也可能是個別油嘴霧化不良燃燒不徹底而造成排氣管間斷冒白煙，另外供油時間過早機器在運轉過程中，在伴隨強烈敲擊聲的同時排氣管有大量白煙排出。

1 藍煙

發(fā)動機在工作中，在消音器尾部可見到淡藍色或藍色煙霧，當拆下火花塞或噴油嘴檢查時，發(fā)現頂部有許多積碳聚集，并且發(fā)動機伴有潤滑油消耗過多的現象。首先應檢查油底殼潤滑油油面是否過高，因為油面過高極易造成潤滑油上竄，到達燃燒室被燒掉，檢查油面時，切不可在發(fā)動機剛剛熄火后進行檢查，此時曲軸箱壁、氣門室內、潤滑油散熱器等油液尚未流入油底殼，應熄火十分鐘后檢查為準確。當發(fā)現油面過高時，應及時放出多余的潤滑油。

如果油面正常，對于正在使用工作時間較長的發(fā)動機，應測量汽缸壓縮壓力是否正常，活塞、活塞環(huán)與汽缸筒的磨損間隙是否過大，經檢查測試氣缸壓力低于規(guī)定值許多時，還應進一步檢查活塞環(huán)是否積炭、卡死、磨損、拆斷或彈力消失，這些原因是造成潤滑油上竄的主要原因。檢查進排氣門導管油封密封是否良好，對于氣缸嚴重磨損，活塞和缸套間隙超過修理極限時，應做大修處理。剛剛經過大修或更換活塞環(huán)的發(fā)動機常因環(huán)塞環(huán)的導角裝反或者沒有充分磨合而上竄潤滑油。

此外，若空氣濾清器阻塞，在進氣行程氣缸進氣不足。亦可將缸壁的多余潤滑油吸入燃燒室而被燒掉。通常情況下pcc通風閥粘結而不能移動，失去控制通風量的作用，致使大量的潤滑油蒸氣通過曲軸箱通氣管進入進氣管而被燃燒掉。當氣門導管與氣門桿磨損間隙較大時，潤滑油隨進氣門進入氣缸被燃燒或隨排氣門導管進入排氣支管被高溫氣體加熱都會造成排煙管冒藍煙，測量氣門桿相對氣門導管的擺動量，進排氣門磨損極限為0.7mm～0.8mm，若超限，則更換氣門或導管。

增壓器在工作中，當壓氣機葉輪浮動軸承磨損徑向間隙超過0.4mm，或者壓氣機油封環(huán)失效，具有一定壓力的潤滑油經葉輪的離心力隨空氣被吹向進氣支管而被燃燒產生大量藍煙。當渦輪端浮動軸套和密封損壞時，泄露的潤滑油經排氣高溫加熱蒸發(fā)，形成藍煙，經消音器排出。單缸小型發(fā)動機使用油浴式空氣濾清器，加注潤滑油超過刻線標準多余的潤滑油被抽進氣缸燃燒，產生大量的藍煙。當氣門導管間隙超過0.15mm-0.20mm時潤滑油隨著高速進氣氣流被吸進燃燒室燃燒。

2 黑煙

柴油發(fā)動機在運轉工作過程中冒黑煙，多屬于供油量過大燃燒不完全；油嘴霧化不良或滴油；各缸供油量不相等；噴油提前角過遲；調速器失靈；空氣濾清器堵塞；高壓油泵柱塞磨損等原因引起的。當消音器間斷有節(jié)奏地排黑煙一般是個別缸供油量過大，可用斷缸法分別逐缸斷油，同時觀察該缸排煙顏色的方法予以查明，然后檢查該缸噴油泵柱塞調節(jié)齒圈固定螺釘是否松動移位；并檢查該缸噴油嘴工作是否正?？蓪娪妥煨断?，并裝在該缸高壓油泵上，用起子撬動該缸高壓油泵柱塞彈簧座，做油泵工作動作，觀察噴油器的霧化情況是否滴油，若霧化不良，應檢查油嘴針閥與閥體是否磨損卡滯。在發(fā)動機工作中，在消音器冒黑煙的同時，且聽到氣缸上部有清脆的敲擊聲，說明噴油時刻過早，此時應按隨車資料維修數據調整供油提前角。此外，柴油機冒黑煙與柴油質量有關，為使柴油機著火性能良好，選用十六烷值為40～50的柴油為宜，若十六烷值超過六十五，則柴油的蒸發(fā)性變差混合氣不均勻，以致使燃燒不完全產生大量游離碳，形成黑煙，使發(fā)動機功率下降。

發(fā)動機使用不當也可引起柴油機冒黑煙。如發(fā)動機長時間超負荷工作，使用的方式與發(fā)動機原設計性能參數不匹配也會冒煙，例如用6102Q型柴油機改裝的城市公交車，常處于頻繁起步、加速、減速的使用條件下，市內限速又不能超過50公里/小時，發(fā)動機經常在1400轉/分以下的轉速下工作，從該機型的發(fā)動機特性曲線來看，最大扭矩轉速在1400轉/分、最經濟油耗在1600轉/分，使用條件與原設計不匹配造成燃燒惡化，冒煙加劇。6102Q型柴油機活塞采用球形燃燒室。油嘴將霧化的柴油沿氣流方向噴到燃燒室壁上，在強烈的渦流和離心力作用下，在球形燃燒室壁上形成一層油膜。油膜受熱緩慢蒸發(fā)后與空氣混合形成較濃混合氣，造成燃燒不完全產生未燃燒的氧化物黑煙，上述的時間是在非常短的時間內完成。當發(fā)動機在額定轉速以下工作必然會影響進氣渦流的產生速度，從而使燃燒惡化，造成發(fā)動機工作粗暴和排氣冒黑煙。

經過多次維修的發(fā)動機多次絞削氣門座，造成氣門座下陷太深，氣門下平面與活塞的相對距離增加，也就是直接增加了燃燒室容積，降低了柴油機原始設計的壓縮比比數，使壓縮壓力和壓縮溫度降低，導致發(fā)動機燃燒不完全功率下降冒黑煙。當氣門間隙調整不當或凸輪軸凸輪磨損時，將破壞原來的配氣相位，造成燃油混合氣過濃，使發(fā)動機燃燒不完全冒黑煙。

3 白煙

發(fā)動機在工作中，燃油中含有水分或缸墊被沖壞冷卻水漏入汽缸中，都會在汽缸中汽化為水蒸氣由排氣管排出，形成白煙，雨天或長期存放的柴油機在初次啟動時，往往看到消音器排出團團白煙，發(fā)動機工作溫度升高正常運轉后，白煙自然消失，原因在于發(fā)動機停止運轉存放后，缸套內部排氣管和消音器內冷凝的部分水珠或雨水，在發(fā)動機啟動后，排氣預熱加熱后蒸發(fā)排出，單存此種癥狀可不足為慮。

發(fā)動機冒白煙對本機的工作溫度很敏感，當溫度高于70℃左右時排氣顏色有白煙轉變?yōu)楹跓?，應該判斷為噴油嘴工作不良可能使油頭滴油或者使針閥被卡死。

柴油機供油時間過遲，個別噴油器校整壓力過低，霧化不良在發(fā)動機溫度過低時，均可導致燃油未經充分燃燒，而呈現灰白色煙霧排出，當出現此類故障，便可利用斷缸法找出故障所在的氣缸。發(fā)動機工作時在冒灰白色煙的同時，還表現為發(fā)動機功率不足，發(fā)動機溫度過高，并伴有低沉的敲擊聲，說明供油時間過遲，可適當按規(guī)定提前角進行調整，松開高壓油泵連接盤螺釘，將噴油時間稍微向前或者向后調整，反復幾次直到發(fā)動機白煙消失為止（有時按發(fā)動機隨車供給資料，并不能達到發(fā)動機最佳工作狀態(tài)）。

參考文獻：

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作者簡介：

原學義（1960-），男，汽車維修高級技師。endprint