【文章內(nèi)容簡介】 軸、軸瓦或缸套活塞或其它運(yùn)動件第六節(jié) 柴油機(jī)煙色異常一. 故障現(xiàn)象柴油機(jī)正常工作時(shí),有以下現(xiàn)象：① 冒黑煙 這是柴油機(jī)不完全燃燒的特征。此時(shí)排出的廢氣中有大量固體炭粒，有時(shí)甚至帶火星，并伴隨排氣溫度的升高。② 冒白煙 這是柴油機(jī)廢氣中水或燃油蒸汽的特征。此時(shí)柴油機(jī)排出的廢氣呈白色霧狀，并伴隨著柴油機(jī)功率下降和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。③ 冒藍(lán)煙 這是廢氣中含有大量機(jī)油蒸汽的特征。此時(shí)柴油機(jī)排出的廢氣呈藍(lán)色霧狀。并伴有嗆人的煙味和柴油機(jī)機(jī)油消耗增加。二. 后果危害 柴油機(jī)當(dāng)出現(xiàn)煙色異常時(shí)，會帶來以下危害：① 功率下降，燃油消耗增加。因?yàn)楹跓熓遣煌耆紵漠a(chǎn)物。當(dāng)燃燒不完全時(shí)，勢必 造成熱效率下降，使油耗增加、功率下降。 ② 機(jī)油消耗增加。因?yàn)樗{(lán)煙是機(jī)油不完全燃燒的產(chǎn)物，出現(xiàn)藍(lán)煙，勢必造成機(jī)油消耗 增加。④ 排放增加。藍(lán)煙、白煙是低溫不完全燃燒的產(chǎn)物，黑煙是高溫不完全燃燒的產(chǎn)物這些產(chǎn)物成炭煙、HC、CO等排放到大氣中，對環(huán)境起到污染作用。⑤ 使柴油機(jī)壽命減低。三. 原因分析 由于黑煙、白煙、藍(lán)煙是三種不同性質(zhì)的異常煙色，所以其生成的原因也是不相同的，下面分別予以分析。 1. 冒黑煙既然黑煙是燃油不完全燃燒的產(chǎn)物，因此造成冒黑煙的原因主要由燃油、燃燒系統(tǒng)的故障和進(jìn)排氣系統(tǒng)故障引起?？捎脠D2—11來表示。噴油器霧化不良，滴漏或異常噴射噴油器噴油壓力不對供油提前角過高過晚燃油燃燒方面?zhèn)€別缸供油量過大柴油質(zhì)量太差，出油閥柱塞付磨損嚴(yán)重，油管壓力過低噴油嘴伸出缸蓋平面太高太低壓縮壓力太低高壓油管內(nèi)孔變形柴油機(jī)冒黑煙空濾器污堵壓氣機(jī)污堵進(jìn)排氣系統(tǒng)中冷器污堵排氣消聲器污堵配氣相位不對氣門密封不嚴(yán)增壓壓力過低使用方面柴油機(jī)超負(fù)荷拉缸、燒瓦圖2一11柴油機(jī)冒黑煙原因柴油機(jī)之所以冒黑煙，是由于噴入柴油機(jī)氣缸內(nèi)的燃油在燃燒時(shí)，局部高溫缺氧裂解，并脫氫而變成以碳為主要成分的固態(tài)微小顆粒。是一種不完全燃燒的產(chǎn)物。一般用煙度來表示，其單位是BSU（波許）。所以無論是燃油系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)，還是進(jìn)排氣系統(tǒng)，凡是影響燃燒完全性的因素，均可引起冒黑煙。① 噴油器霧化不良，油粒大小不均或太大，局部地區(qū)在燃燒時(shí)缺氧，高溫裂解，從而產(chǎn)生黑煙。試驗(yàn)表明，當(dāng)有一個(gè)缸霧化不良，%，但煙度卻可達(dá)到4BSU。② 噴油器異常噴射（包括二次噴射、隔次噴射、多次噴射或滴漏），將使燃料在氣缸著火后仍繼續(xù)噴入氣缸，這部分燃油是在高溫缺氧情況下燃燒的，所以容易產(chǎn)生冒黑煙。③ 個(gè)別氣缸供油量過大或者柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，都使缸內(nèi)燃油過多，空氣不足，燃燒缺氧，從而引起冒黑煙。其實(shí)，拉缸、抱軸引起冒黑煙也是這個(gè)道理。此時(shí)，柴油機(jī)摩擦功大大增加，加大氣缸作功能力，才能發(fā)出同樣大的有效功，這也相當(dāng)柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而造成冒黑煙。④ 柴油質(zhì)量不符合要求，特別是十六烷值太低，使柴油機(jī)著火性能變差，燃燒著火落后期變大，造成冒黑煙。⑤ 高壓油管內(nèi)孔變形，將導(dǎo)致油管流通能力和油管壓力變化，從而引起噴油器二次噴射和影響霧化質(zhì)量；，從而惡化了噴油器霧化質(zhì)量。這一切都使燃油燃燒不完全，局部高溫缺氧，引起冒黑煙。⑥ 190系列柴油機(jī)的噴油器伸出缸蓋平面高度有一定要求，—，當(dāng)在拆裝過程中將墊件搞錯(cuò)，將導(dǎo)致油頭伸出缸蓋平面距離太大、太小，這樣就不能保證噴出的霧矩和燃燒室形狀很好的吻合，或噴到燃燒室壁，或噴到缸蓋下平面，引起燃燒局部高溫缺氧產(chǎn)生黑煙。⑦ 柴油機(jī)燃燒時(shí)的一個(gè)重要條件是，氣缸要有一定的壓縮壓力和壓縮溫度。當(dāng)活塞環(huán)密封不良、氣門密封不良，均使缸內(nèi)壓縮壓力不足，從而造成燃燒不充分，產(chǎn)生黑煙。⑧ 柴油機(jī)的換氣系統(tǒng)的作用是根據(jù)柴油機(jī)的工況大小，定時(shí)定規(guī)律定量地供給柴油機(jī)新鮮空氣，并將廢氣排走。當(dāng)空濾器污堵、壓氣機(jī)污堵、中冷器污堵、排氣消聲器污堵，以及增壓器故障引起的進(jìn)氣壓力不足，均使進(jìn)入柴油機(jī)氣缸的空氣量不足，造成燃燒時(shí)的空氣不足、高溫缺氧，產(chǎn)生黑煙現(xiàn)象。⑨ 配氣相位不對，既易造成柴油機(jī)進(jìn)氣不足、排氣不暢，還使進(jìn)排氣的規(guī)律發(fā)生變化，從而影響柴油機(jī)正常換氣，燃燒，引起冒黑煙。2． 冒白煙白煙是柴油機(jī)低溫起動運(yùn)轉(zhuǎn)后，柴油未燃微?；蛩纬傻囊后w霧粒，是低溫產(chǎn)物。不同于固體狀的黑煙。所以分析原因時(shí)，應(yīng)抓住這個(gè)特點(diǎn)。其原因如圖2—12所示。 柴油機(jī)中含有水分缸蓋裂紋，水漏入氣道被吸入氣缸或從缸蓋底板漏入氣缸使用方面中冷器漏水，被吸入氣缸供油提前角太晚柴油機(jī)冒白煙柴油機(jī)水溫太低，環(huán)境溫度太低中冷進(jìn)水溫度太低燃油燃燒系統(tǒng)噴油器霧化不良各缸供油量不均氣缸壓縮壓力不足 圖2一12柴油機(jī)冒白煙原因⑴ 水汽的原因 既然白煙成分之一是水蒸汽，所以凡是在柴油機(jī)燃燒中能產(chǎn)生水蒸汽的因素都是造成冒白煙的原因。柴油中含水、缸蓋漏水、中冷器漏水，甚至機(jī)油內(nèi)含水，在柴油機(jī)燃燒過程中，這些水成水蒸汽形式從排氣管排出，呈白煙狀態(tài)。這種情況低速低負(fù)荷特別明顯。而在高負(fù)荷時(shí)基本消失，除非含水特別多。不過此時(shí)柴油機(jī)會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和功率下降。 ⑵ 燃?xì)獾脑? 既然白煙的成分之一是未燃燒的柴油蒸汽，所以凡是在柴油機(jī)燃燒過程中產(chǎn)生柴油蒸汽的因素都是造成柴油機(jī)冒白煙的原因。當(dāng)然，這種情況也是在柴油機(jī)低速低負(fù)荷時(shí)發(fā)生的。① 噴油器霧化不良。燃油和空氣混合不良，不具備著火條件，而在低速低負(fù)荷時(shí)未被燃燒，而呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出，產(chǎn)生白煙。② 各缸供油量不均。低速低負(fù)荷時(shí)，只有供油量大的氣缸著火燃燒，而供油量小的氣缸的燃油未及燃燒，呈蒸汽狀態(tài)，從氣缸排出，產(chǎn)生白煙。③ 氣缸溫度太低。水溫低或環(huán)境溫度低，氣缸壓縮溫度低，均造成缸內(nèi)著火條件不良，使噴入氣缸之燃油未及燃燒，呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出，產(chǎn)生白煙。④ 供油提前角太晚，柴油和空氣混合條件不充分，未及良好燃燒，一部分燃油呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出，產(chǎn)生白煙。3. 冒藍(lán)煙藍(lán)煙也是柴油機(jī)低速低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)油在幾乎沒有燃燒或只有部分燃燒或處于分解狀態(tài)，液體微粒也是低溫產(chǎn)物。所以形成藍(lán)煙的因素也是機(jī)油消耗高的原因。冒藍(lán)煙的原因可用圖2—13表示。使用方面油底殼油面太高空濾器污堵空濾器污堵，造成增壓器的機(jī)油進(jìn)入氣缸活塞環(huán)卡滯柴油機(jī)冒蘭煙活塞環(huán)開口間隙大氣缸密封方面活塞環(huán)折斷二三道環(huán)上下裝錯(cuò)，幾道環(huán)開口未錯(cuò)開氣門導(dǎo)管與氣門桿間隙過大其它密封方面增壓器密封失效.主油道到缸蓋搖臂節(jié)流閥未裝或節(jié)流孔太大缸蓋回油孔不暢圖2一13柴油機(jī)冒蘭煙原因機(jī)油消耗高主要由于機(jī)油進(jìn)入燃燒室，被不完全燃燒排出氣缸。所以影響缸套活塞間密封和飛濺過度的因素，均是造成機(jī)油竄入燃燒室的原因。① 活塞環(huán)卡住、折斷、彈力消失、漏光、開口間隙過大、扭曲環(huán)位置裝錯(cuò)，或四道活塞環(huán)開口未錯(cuò)開，均造成活塞環(huán)和缸套貼和不良、密封失效，使機(jī)油竄入燃燒室，造成機(jī)油消耗高。② 活塞外圓磨損過大、環(huán)槽磨損過大及缸套磨損過大、失圓，也均造成活塞缸套間隙過大，使機(jī)油竄入燃燒室，造成機(jī)油消耗高。機(jī)油進(jìn)入燃燒室的另一途徑是機(jī)油從進(jìn)氣道被吸入燃燒室，所以這方面的因素也是機(jī)油消耗高的原因。① 當(dāng)缸蓋回油孔不暢，潤滑搖臂的機(jī)油回不到油底殼，使存在缸蓋上罩殼的大量機(jī)油從氣門導(dǎo)管進(jìn)入燃燒室，造成機(jī)油消耗過高。② 當(dāng)主油道到缸蓋搖臂的節(jié)油閥未裝，或者節(jié)流閥孔太大，從主油道到搖臂的油太多，無法全部從缸蓋回油孔回到油底殼，而積聚在缸蓋上罩殼內(nèi)，從氣門導(dǎo)管進(jìn)入燃燒室，造成機(jī)油消耗過高。③ 當(dāng)氣門導(dǎo)管與氣門桿磨損嚴(yán)重，間隙過大時(shí)，也造成機(jī)油從此處大量進(jìn)入燃燒室，造成機(jī)油消耗過高。④ 當(dāng)空氣濾清器臟污，空氣吸入真空 度大，或者增壓的封油系統(tǒng)失效，增壓器的潤滑油被吸入壓氣機(jī)，而進(jìn)入氣缸，造成機(jī)油消耗過大。四. 診斷方法對煙色異常的診斷，首先用眼睛來分辨出冒黑煙還是冒藍(lán)煙、冒白煙。①　于冒黑煙，可用煙度儀測量出煙度的大小。煙度儀分為濾低式煙度計(jì)和透光式煙度計(jì)兩種。其測量單位用FSU（波許）表示。具體診斷原因和部位時(shí)，可用部分停止或比較法，判斷是否是燃油系統(tǒng)故障引起。并可用儀器法進(jìn)一步是燃油系統(tǒng)的那一部位；對配氣系統(tǒng)故障可用析檢法或儀器法，具體判斷是那一個(gè)部位。① 對于白煙，可用一張硬紙對準(zhǔn)排氣口。讓白煙噴到白紙上，根據(jù)白紙上的液珠，判斷是水汽引起還是燃油系統(tǒng)引起。水汽液珠無味，燃油液粒有煙味。再用析檢法查出漏水原因或燃油不霧化的原因。② 對于冒藍(lán)煙，可用部分停止法和觀察法先找出竄機(jī)油的原因，對于煙色異常的具體診斷流程，可用圖2—14 215 216表示。圖2—14 柴油機(jī)冒黑煙診斷流程圖 圖2—15柴油機(jī)冒白煙診斷流程圖圖2—16油機(jī)冒藍(lán)煙診斷流程圖第七節(jié) 柴油機(jī)聲音異常一、故障現(xiàn)象柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其聲音是有節(jié)奏的，并符合一定的規(guī)律。即在不同的工況時(shí)，其聲音的大小和頻率分布是一定的。當(dāng)發(fā)生噪聲異常時(shí)，有以下幾種情況：① 敲擊聲：，且常伴有柴油機(jī)振動加劇。② 鐺鐺聲：這種聲音清脆，有節(jié)奏。③ 嚓嚓聲：這種聲音連續(xù)，刺耳。④ 喝喝聲：這種聲音連續(xù)嘶叫，或有節(jié)奏的拍拍聲。二、后果危害當(dāng)柴油機(jī)出噪聲異常時(shí)，實(shí)際是發(fā)生了故障的外觀反映。此時(shí)將導(dǎo)致柴油機(jī)可靠性和壽命下降，甚至更大的惡性事故。三、原因分析柴油機(jī)發(fā)生聲音異常，一般有以下原因造成： ① 燃燒過程惡化造成的燃燒噪聲異常。② 進(jìn)排氣系統(tǒng)漏氣造成的空氣動力噪聲異常。③ 零件磨損過大和機(jī)械零部件損壞、松動，造成的機(jī)械噪聲異常。以上三方面的原因可用圖2—17表示。供油提前角過早噴油量過大燃燒惡化引起噴油壓力過高柴油質(zhì)量差，十六烷值過低噴油嘴滴油、漏油、霧化不良進(jìn)氣管法蘭漏氣進(jìn)排氣系統(tǒng)漏氣引起排氣管法蘭漏氣氣缸墊漏氣氣門漏氣活塞環(huán)漏氣柴油機(jī)噪聲異?；钊滋组g隙過大主軸瓦間隙過大零件磨耗過大引起連桿瓦間隙過大連桿襯套間隙過大氣門間隙過大齒輪間隙過大 齒輪斷裂油泵柱塞卡住機(jī)油泵調(diào)壓閥卡住齒輪銅套和軸燒住搖臂軸和軸承燒住零件損壞引起氣門碰活塞氣門彈簧斷裂柱塞彈簧斷裂飛輪固定螺釘松動缸內(nèi)有異物減振器缺油減振器松動運(yùn)動件不平衡 圖2一17柴油機(jī)噪聲異常的原因柴油機(jī)的噪聲源有三個(gè)方面。燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動力學(xué)噪聲。在柴油機(jī)工作正常時(shí)，這些噪聲和其頻率在不同的工況時(shí)是在一定范圍的。只有發(fā)生了故障，這些噪聲才出現(xiàn)異常。下面具體分析如下：1. 燃燒噪聲原因分析①　柴油機(jī)的燃燒噪聲由柴油機(jī)燃燒過程決定。反映在柴油機(jī)的工作過程變化，就是柴油機(jī)的爆發(fā)壓力和壓力升高率及最高爆發(fā)壓力出現(xiàn)的時(shí)刻的變化，而引起噪聲變大。當(dāng)柴油機(jī)供油提前角過大時(shí)，滯燃期延長，在此期間內(nèi)積存大量燃油，燃油始燃量增大，一旦燃燒，便顯得燃燒特別粗爆，產(chǎn)生了高的燃燒噪聲，呈鐺鐺的敲缸聲。②　因?yàn)樵肼暸c負(fù)荷呈正比，負(fù)荷越大，噪聲越大。所以如果某個(gè)缸供油量過大，該缸作功大，燃燒噪聲大。③　當(dāng)某缸噴油壓力過高時(shí)，由于油霧穿透度增加和空氣混合不良，滯燃期增大，燃燒粗爆，使噪聲增加。④　當(dāng)柴油質(zhì)量不好，十六烷值太低或殘?zhí)苛看?，使柴油機(jī)的滯燃期增大，燃燒粗爆，引起噪聲增大。也是鐺鐺的敲缸聲。⑤　當(dāng)油嘴霧化不良、漏油.、滴油時(shí)，此時(shí)柴油機(jī)燃燒時(shí)刻、滯燃期、始燃量均發(fā)生不規(guī)律的變化，使燃燒噪聲的節(jié)奏響度都發(fā)生變化。特別噪聲的頻譜發(fā)生明顯變化。2．空氣動力學(xué)噪聲原因分析190系列柴油機(jī)來說，由于空氣經(jīng)復(fù)合式空氣濾清器進(jìn)入增壓器，而燃燒后的廢氣經(jīng)廢氣渦輪排出機(jī)外。所以進(jìn)排氣噪聲基本是連續(xù)的。當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí)，便會有不正常的噪聲出現(xiàn)。① 渦輪前的排氣管發(fā)蘭漏氣，如墊片破裂等，因高溫高壓廢氣的沖出會出現(xiàn)與工作循相同節(jié)奏的“怕、怕聲”。② 氣缸墊片破裂，高溫高壓燃?xì)馔蝗粵_出造成的與工作循環(huán)相同節(jié)奏聲。此時(shí)即使停缸也會出現(xiàn)因壓縮氣體沖出造成的“呲、呲”聲。③ 當(dāng)進(jìn)氣管發(fā)蘭墊件漏氣時(shí)，一定壓力沖出沖出造成的的“嘶、嘶”聲。④ 當(dāng)氣門密封不嚴(yán)或氣門桿卡?。菰斐晒ぷ髦袣怏w從缸內(nèi)倒灌進(jìn)氣管，而造成“鐺、鐺”的響聲，此時(shí)往往還有進(jìn)氣管發(fā)熱現(xiàn)象。⑤ 當(dāng)活塞環(huán)和缸套密封不嚴(yán)造成漏氣時(shí)，在壓縮過程和燃燒沖程氣體回竄曲軸箱，出現(xiàn)呈一種空洞的“喝、喝”聲。此時(shí)往往伴隨曲軸箱廢氣增大。 注油器墊片壓不緊或漏裝時(shí)，也會造成 “呲、呲”聲3. 機(jī)械零件磨損噪聲原因分析柴油機(jī)零件磨損，造成摩擦付配合間隙增大，使摩擦付之間的撞擊聲增加。由于軸與軸承間有潤滑油，此聲音不像金屬直接撞擊而造成的那種清脆的聲音，而是呈一種鈍啞的撞擊聲。① ，連桿軸承和連桿軸間隙過大造成的撞擊聲比其輕而響，音調(diào)清脆。而連桿小頭和活塞肖 因間隙過大造成的敲擊聲，音調(diào)最高，更清晰。② 活塞和缸套間因間隙過大造成撞擊聲。由于發(fā)生在活塞擺動平面，且在燃燒膨脹沖程，活塞換向過程中，所以在機(jī)體側(cè)呈“鐺、鐺”聲。③ 氣門間隙過大，造成氣門桿和搖臂及氣門和氣門座之間的撞擊聲增大，呈明顯的“鐺、鐺”聲。③ 齒輪的嚙合間增大，就造成齒輪嚙合噪聲增大，呈連續(xù)的“沙、沙”聲。4. 柴油機(jī)運(yùn)動件松脫卡住損壞的噪聲原因分析柴油機(jī)運(yùn)動件松脫卡住損壞引起的噪聲，是突發(fā)性的，因此噪聲異常也比較明顯。① 氣門碰活塞。由于配氣定時(shí)的變化，或者氣門桿卡滯、.缸蓋余隙太小造成的氣門碰活塞聲非常清脆，呈有規(guī)律的“鐺、