柴油機冒白煙、藍煙的故障診斷及排除方法

鹿新弟 劉 宇 崔振雷 劉先令

一汽解放大連柴油機有限公司 遼寧 大連 116000

0 引言

柴油機排氣管冒煙一般為無色或淡灰色，冒白煙和冒藍煙是兩種典型的故障模式，是由于發(fā)動機零部件狀態(tài)異常，導致的柴油異常燃燒或異常物質(zhì)進入燃燒室隨廢氣排除表現(xiàn)出來的故障現(xiàn)象，一般為一些零部件狀態(tài)異常、功能失效導致，會對發(fā)動機的性能產(chǎn)生影響，如果不及時處置，故障持續(xù)惡化可能導致發(fā)動機拉缸、化頂?shù)葠盒怨收稀Ｒ虼嗽诎l(fā)現(xiàn)柴油機出現(xiàn)嚴重的白煙或藍煙，應進行及時的故障診斷和排查處置，以免的造成更大的安全事故。

1 柴油機排氣管冒白煙診斷、排除方法

柴油機排氣管冒白煙是由于進入燃燒室的柴油蒸發(fā)后未燃燒呈乳白色從排氣管排出，或柴油中有水在氣缸內(nèi)蒸發(fā)形成白色水蒸汽排出。

1)氣缸壓力低：氣缸壓縮壓力不足，導致氣缸溫度低，柴油燃燒不充分，呈乳白色從排氣管排出。連接缸壓計，用起動機拖動柴油機，察看缸壓計數(shù)值，柴油機氣缸壓力一般在30-40bar左右。

2)噴油器霧化質(zhì)量差：在工作狀態(tài)下柴油以柱狀從噴孔噴出，柴油不能充分燃燒。一般在2支以上噴油器出現(xiàn)這種情況，才能看到冒白煙現(xiàn)象。柴油機在怠速運轉(zhuǎn)時檢測，效果明顯。

方法1：在噴油器試驗臺上測試噴油器霧化情況，察看是否有霧化不良現(xiàn)象。

方法2：如果沒有噴油器試驗臺，可以在柴油機上進行測試。將單缸噴油器安裝到柴油機外部，保持柴油機在怠速工況運轉(zhuǎn)，察看噴油器霧化情況。

排除方法：確診后更換噴油器。

3)柴油中有水：可以察看安裝在整車上的柴油濾清器。這個濾清器下半部分材質(zhì)都是透明的塑料體，因水的比重大，因此用肉眼可以看到濾清器底部存留的水。

方法1：從整車油箱底部引出柴油裝入到透明容器中，察看容器底部是否有水。

方法2：柴油機怠速運轉(zhuǎn)時將手掌放置在排出的白煙中5-10s，然后感覺手掌是否有潮濕的感覺。

排除方法：確認后更換柴油。

4)氣缸蓋或氣缸套裂紋漏水：氣缸蓋進、排氣道裂紋或沙眼等原因造成冷卻液進入到氣缸內(nèi)或排氣道內(nèi)；氣缸套漏冷卻液，當活塞下行到下死點時，冷卻液進入到燃燒室內(nèi)。

方法1：排查氣缸蓋進、排氣道裂紋、沙眼，可以先拆卸搖臂，將配氣機構(gòu)脫離，這時進、排氣門全部處在關閉狀態(tài)。靜止狀態(tài)停放1-2h，查看進排氣道是否存有冷卻液。若滲漏小，可以在冷卻液中加氣壓法進行檢測，氣壓調(diào)整在2-4bar之間即可。

方法2：排查氣缸套裂紋，可以將噴油器拆卸，利用起動機帶動柴油機轉(zhuǎn)動，查看噴油器安裝孔是否有冷卻液噴出。

方法3：排查氣缸套裂紋，可以利用內(nèi)窺鏡探頭從噴油器安裝孔深入到燃燒室中，查看燃燒室是否存有冷卻液。

5)工作溫度低：冬季行車，若柴油機經(jīng)常在低溫下工作，冷卻液溫度低，也會使排氣管冒白煙。如果在整車上運行，應考慮檢查百葉窗是否關閉。整車行駛過程中有迎風面，冷風直接穿過水箱，將水箱熱量帶走，致使冷卻液溫度不能達到要求。風扇離合器是否失靈。現(xiàn)在風扇離合器基本上都是硅油風扇離合器。它用硅油作為介質(zhì)，利用其高粘度的特性傳遞扭矩。利用散熱器后面空氣的溫度，通過雙金屬片的感溫性能自動控制離合器的分離和接合，使風扇怠速和運轉(zhuǎn)。當冷卻液溫度達到一定溫度，離合器吸合，風扇開始工作；當冷卻液溫度沒有達到一定溫度，離合器脫離，風扇停止運行。

排除方法：確認后關閉百葉窗或更換風扇離合器。

6)柴油品質(zhì)：在冬季，根據(jù)當?shù)貧鉁馗叩瓦x擇柴油牌號。冷濾點是衡量輕柴油低溫性能的重要指標，能夠反映柴油低溫實際使用性能，最接近柴油的實際最低使用溫度。用戶在選用柴油牌號時，應同時兼顧當?shù)貧鉁睾筒裼团铺枌睦錇V點。5號輕柴油的冷濾點為8℃，0號輕柴油的冷濾點為4℃，-10號輕柴油的冷濾點為-5℃，-20號輕柴油的冷濾點為-14℃，-35號輕柴油的冷濾點為-29℃，-50號輕柴油的

冷濾點為-44℃。冬季，有的不法加油站為了賺取高利潤，在柴油里添加添加劑，將0號柴油變成-10號或變成-20號使用。柴油機在工作過程中從排氣管排出大量白煙，刺激人眼、鼻、呼吸道等器官。

排除方法：打吊瓶法。更換合格柴油，將容器懸掛在高于單體泵位置上，進油管直接連接到柴油機進油道的進油接頭上，依靠重力將柴油直接引到燃油道中。啟動柴油機運轉(zhuǎn)2-3min，將油道及單體泵里的原機柴油燒完后察看尾氣情況，若尾氣不冒白煙，說明原車用的柴油品質(zhì)有問題，需要更換柴油。

2 排氣管冒藍煙診斷、排除方法

柴油機排氣管冒藍煙是由于大量機油進入燃燒室蒸發(fā)成油氣，未燃燒從排氣管排出。

1)油底殼內(nèi)機油過多:機油液面超過油尺上限。曲軸轉(zhuǎn)動過程中曲軸拐與機油液面接觸，曲軸拐將過多的機油甩到氣缸壁上，活塞環(huán)帶著機油在氣缸內(nèi)往復直線運動，過多的機油被帶入燃燒室，造成排氣管冒藍煙 。

排除方法：檢查油底殼機油液面，油尺液位應該在上限與下限之間。若油面高于機油尺刻線，應放出過量機油。還有一種情況，就是機油尺安裝錯誤。由于柴油機油底殼容積不同，因此機油尺型號多，機油尺上下限位置不同，誤將別的型號機油尺安裝柴油機上，造成油底殼機油液位不符合要求。確認后更換機油尺。

2)活塞環(huán)裝反:道依茨柴油機有三道活塞環(huán)。兩道氣環(huán)和一道油環(huán)，氣環(huán)分為一道氣環(huán)和二道氣環(huán)。一環(huán)使用的是梯形環(huán)，它的作用是起到密封作用。若裝反了，一道活塞環(huán)不能安裝到位，活塞環(huán)用手轉(zhuǎn)動時發(fā)卡。二道活塞環(huán)是扭曲環(huán)，它的作用是配合一道環(huán)起到散熱和密封作用。若二道活塞環(huán)裝反了，活塞環(huán)向燃燒室泵油，造成柴油機出現(xiàn)燒機油現(xiàn)象，排氣管冒藍煙。三道活塞環(huán)是油環(huán)，它的作用是儲存一部分機油，對活塞與缸壁之間進行潤滑并刮除缸壁上多余的機油，防止機油進入燃燒室。若油環(huán)槽里脹圈斷裂失效或沒有脹圈，會造成柴油機燒機油現(xiàn)象，排氣管冒藍煙。

排除方法：判斷活塞環(huán)安裝正確的方法是查看活塞環(huán)安裝標識，帶“TOP”字母標識朝上。只有將柴油機解體，才能判斷活塞環(huán)是否裝反或失效，確認后更換活塞環(huán)。

3)氣門導管油封失效:柴油機氣門導管油封常用有兩種。一種主要由橡膠體、彈簧、骨架三部分組成；另外一種是一個O型密封圈。柴油機氣門導管油封裝在氣門導管上端，防止缸蓋上飛濺的機油由氣門和導管的間隙進入氣門頭部，橡膠體為密封的主要部分。對往復運動的氣門桿相對滑動，實現(xiàn)動密封，下部與導管過盈配合，實現(xiàn)與導管的靜密封。柴油機停止運轉(zhuǎn)時，機油就會在重力的作用下通過氣門油封流入氣缸。柴油機運轉(zhuǎn)時，氣缸內(nèi)的機油在高溫高壓的作用下就會燃燒產(chǎn)生大量藍色煙霧，從排氣管排出。

排除方法：查看氣門表面是否粘附有積炭、油泥，確認后更換氣門導管油封。

4)氣門桿與導管磨損：氣門桿與導管在工作中發(fā)生相對的摩擦而產(chǎn)生磨損，使它們的配合間隙增大，機油竄入燃燒室燃燒，排氣管冒藍煙。

排除方法：將氣門放于氣門導管孔內(nèi)，使氣門頂高出座口約10mm左右。在氣缸蓋的適當位置安裝百分表，使其量頭觸點抵住氣門頭的邊緣，然后將氣門頭部沿百分表觸點方向往復推動。百分表測得圓跳動讀數(shù)差的一半，即是氣門桿與氣門導管孔間的近似間隙(圖12)。進氣門和氣門導管配合間隙：0.045-0.075 間隙配合；排氣門和氣門導管配合間隙：0.065-0.095 間隙配合。若進氣門、排氣門與導管配合間隙超標，確認后更換氣門和導管。

5)增壓器油封失效：渦輪增壓器工作溫度很高，渦輪和泵輪在柴油機全負荷運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速可達100000r/min左右。渦輪轉(zhuǎn)軸采用機油潤滑的浮動式軸承。機油進油口連接在增壓器頂部，回油口連接在增壓器下部。若壓端軸承油封漏油將使機油從進氣渦殼滲入到進氣管內(nèi)；若渦端軸承油封漏油將使機油從排氣渦殼滲入到排氣管內(nèi)。排氣管溫度約有500-600°C左右，機油被烘烤變成藍煙從排氣管排出。

排除方法：拆卸排氣管總管，查看排氣道，渦殼、渦輪是否有機油跡象或柴油機怠速運轉(zhuǎn)，查看是否有機油從排氣管、排氣渦殼排出，確認后更換增壓器。

3 結(jié)論

通過對氣缸壓力低、噴油器霧化質(zhì)量、柴油中有水、氣缸蓋或氣缸套裂紋漏水、風扇離合器和柴油品質(zhì)等應先因素的檢查診斷，能夠有效查到柴油機冒白煙的產(chǎn)生原因并進行準確的故障排查。

通過對機油液面、活塞環(huán)裝反、氣門導管油封失效、氣門桿與導管磨損和增壓器油封漏油影響因素的檢查診斷，能夠有效查到柴油機冒白煙的產(chǎn)生原因并進行準確的故障排查。