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发动机冒黑烟、蓝烟、白烟原因分析

来源:/ 人气: 发表时间:2017-03-22 10:21:29

内燃机在技术工况良好或者怠速运转时,其燃烧排放经三元催化、第一级消声和第二道消声后,由尾管排出的废气应呈无色或淡灰色的。倘若内燃机发生故障(不论电因、油因或气压因),则会出现冒黑烟、蓝烟和白烟现象。

 

一、冒黑烟:油气过浓,燃烧不完全造成黑烟是不完全燃烧产物,发动机燃油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的燃油受高温分解形成炭黑,排气时随同废气一起排出形成黑烟。

 

影响其生成的主要因素为:

 

1、由于保养不当,空气滤清器堵塞而充气不足,燃烧不完全;

 

2、气门间隙调整不当,排气不净和充气不足,燃烧不完全;气门间隙不正确,直接影响配气正时,即气门该打开时未打开,该关闭时未关闭,进而影响了发动机的进气量和排气通畅,降低了发动机的过量空气系数,造成发动机油气混合物过浓,燃油燃烧不完全、不充分。

 

3、由于压缩不良,混合不好而燃烧不完全;

 

(1)活塞顶间隙太大

 

如果大修装配发动机时,没有严格按照要求检查并调整活塞顶间隙,或调整不当使活塞顶间隙偏大时,直接影响发动机的压缩比进而影响汽缸压缩压力。由于压缩比变小,降低了汽缸的压缩压力和温度,使燃油燃烧的条件变得更加恶劣,燃油燃烧不完全、不充分,发动机严重冒黑烟。

 

(2)气门密封不严

 

气门密封带严重变形或磨损,将导致气门密封不严,直接降低汽缸压缩压力和温度,使燃油燃烧不完全、不充分,导致发动机严重冒黑烟。

 

(3)气门座圈凹入太深

 

气门座圈长期经受燃烧高温和气门的强烈冲击,加之气门座圈底孔的铝合金性质,将使气门座圈凹入逐步增加,使气门平面与缸盖底面之间的尺寸相对增加,相应增加了燃烧室的容积,降低了发动机压缩比,从而降低了汽缸的压缩压力和温度,导致燃油燃烧不完全、不充分,发动机严重冒黑烟。

 

(4)活塞环磨损严重

 

活塞环或缸套磨损严重,会使汽缸密封不严,导致压缩压力不足。此外还会导致发动机烧机油而冒蓝烟。

 

4、喷油器工作不良;

 

发动机排气烟度与燃油雾化品质的关系密切,在发动机喷油过程中,每次喷油临结束时,喷油压力下降,雾化质量差,使液滴直径比主要喷射阶段的油滴大4 —5 倍(体积约增大100倍),这些油滴蒸发与燃烧的时间短,周围氧的浓度低,容易产生碳烟。喷油器不雾化、雾化不良或滴油,使燃料不能充分地与气缸内的空气混合,也不能完全燃烧。由喷油器工作不良引起的排黑烟现象在发动机低速运转时较为明显,因为低速运转时气缸内进气涡流较弱,油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长,更容易形成碳黑排出。

 

5、供油量过大;

 

供油量过大,使进入汽缸内的油量增多,造成油多气少燃油燃烧不完全。另外,工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。

 

6、供油提前角过小;

 

供油提前角过小,喷入汽缸内的燃油过迟,一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出,致使部分在排气管中随废气排出的燃油料受高温分解、燃烧,形成黑烟随废气一同排出。

 

7、排气管和消声器堵塞,排气不畅而充气不足,燃烧不完全;

 

8、因轻度烧瓦或粘缸,柴油机内部负荷过大,或长期超负荷工作,混合气过浓,氧气不足,燃烧不全。

 

二、冒蓝烟:窜机油,机油参与了燃烧

 

发动机冒蓝烟是由于机油进入了燃烧室参与了燃烧。

 

影响其生成的主要因素为:

 

1、缸套、活塞环磨损严重、活塞环对口;

 

由于某些原因(这些原因包括:磨合试验不足,空气滤芯质量低劣,长时间低速低温运转,机油质量不符合要求等),造成发动机活塞环与缸套之间的早期磨损或非正常磨损,使气缸内活塞环与缸套之间的密封状况恶化。这一方面使机油直接进入燃烧室燃烧;另一方面又由于缸套与活塞环密封不严,燃烧气体窜入曲轴箱,使曲轴箱内废气压力增大,迫使机油通过呼吸器进入通气管,如果发动机安装的闭式呼吸器,则将有大量的机油进入进气管并被吸入汽缸参与燃烧,发动机作业时将严重冒蓝烟;如果发动机安装的是开式呼吸器,通气口将冒机油。另外,如果是由于活塞环、缸套的严重磨损导致柴油机严重冒蓝烟,则发动机在工作时还有启动困难和动力不足等现象。如果磨损严重,间隙过大,造成机油上窜至燃烧室外燃烧,同时伴有发动机曲轴箱废气增多,应及时更换磨损的活塞。活塞环失去作用,机油大量上窜至燃烧室燃烧,出现排放蓝烟,应拆下活塞环、清除积炭、正确装配各活塞环,必要时更换活塞环。对于新车或刚大修过的汽车,一般不会因活塞与汽缸的间隙过大而引起润滑油上窜。往往是活塞环内、外切口(或切角)装反而引起润滑油上窜,应该注意查看。因此,如果发现发动机作业时严重冒蓝烟,且启动困难或动力不足,一般应该认为是活塞环、缸套严重磨损造成的,发动机至少应该中修。

 

2、曲轴箱通风故障;

 

对于闭式呼吸器,如果与大气平衡的通气口堵死,可能导致曲轴箱废气压力升高,迫使机油通过呼吸器大量进入进气管并进入燃烧室参与燃烧,发动机作业时将严重冒蓝烟。但启动性能和作业动力不受影响。因此,如果柴油机严重冒蓝烟且动力性能不变,应该认真检查曲轴箱通风。

 

3、机油油量太多;

 

如果机油加油量太多,机油油面太高,也将导致曲轴箱内废气压力增大,其结果与曲轴箱通风故障一样将导致大量机油进入燃烧室,发动机严重冒蓝烟。因为曲轴高速转动会使机油飞溅到汽缸壁上,并窜入燃烧室(注意:检查油面过高时,切不可在发动机停止工作后就立即抽出油尺查看,因为此刻飞溅到曲轴箱壁上的润滑油尚未流回,须停机10min 后再抽出油尺)。曾经发生过一台外接机油箱的柴油机,严重冒蓝烟,且机油消耗量很大,开始认为活塞环与缸套严重磨损,但拆缸发现活塞环、缸套正常。然后逐步拆机分析,最后发现柴

油机油底壳内的机油回油泵进油口堵死,大量机油不能回到外接机油箱,而是全部存在柴油机内,所以导致柴油机严重冒蓝烟。

 

4、气门和导管间隙过大;

 

气门和导管间隙过大,机油被大量吸入燃烧室燃烧,应更换磨损了的气门和气门导管。

 

5、增压器故障;

 

对于增压发动机,如果增压器压气机侧浮动轴承损坏,可能导致大量机油通过压气机进入发动机进气管并进入气缸参与燃烧,导致发动机作业时严重冒蓝烟若出现烧机油、排烟呈蓝色,且在压缩空气出口处或进气软管上可看到粘附有机油油污,可基本判定是涡轮增压器漏油。机油随气流进入燃烧室燃烧,此时应更换增压器,还应检查润滑油是否已污染,必要时更换。

 

6、空气滤清堵塞。

 

检查空气滤清器是否堵塞。空气滤清器堵塞会使汽缸进气过程中阻力增加,进气不畅。汽缸内有一定负压,也会将润滑油吸入燃烧室。因此,出现冒蓝烟时,也应检查与清洁滤清器。

 

三、冒白烟:白烟不是烟,而是排出的废气中含有水蒸气或油蒸汽发动机在刚起动时或冷机状态时,排气管冒白烟,是因为发动机气缸内温度低油气蒸发而形成,冬季尤为明显。发动机在寒冷天气运行时,发动机温度低,排气管温度也低,有水蒸气排气凝结成水气形成白色排烟,是正常现象。若当发动机温度正常,排气管温度也正常时,仍然排出白色烟雾,说明发动机工作不正常,可判断为发动机故障。

 

影响其生成的主要因素为:

 

1、气缸套有裂纹或气缸垫损坏,随着冷却水温度和压力的升高,冷却水进入气缸。排气时形成容易形成水雾或水蒸气;

 

2、喷油器雾化不良,喷油压力过低,有滴油现象。在气缸中燃油混合气不均匀,燃烧不完全,产生大量的未燃烃,排气时容易形成水雾或水蒸气;

 

3、供油提前角过小。活塞上行至气缸顶前喷入气缸的燃油过少,形成较稀的可燃混合气,过迟的喷油减少了预混燃料量,预混合量减少。预混合气减少,降低了燃烧速度,燃烧结束较晚,燃烧形成大量的水气烟雾;

 

4、燃油中有水份和空气。水和空气随着燃油喷射入气缸形成不均匀燃油混合气,燃烧不完全,产生大量的未燃烃排出机外;

 

5、活塞、气缸套等磨损严重引起压缩力不足,部分燃油未经燃烧就变成油蒸汽,因此从排气管冒白烟;

 

6、柴油机刚启动时,个别气缸内不燃烧(特别是冬天),未燃烧的燃油混合气随其它工作缸的废气排出形成水气烟雾。

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