一、排氣冒黑煙(碳煙)
黑煙又癡辜煙,柴油機(jī)排氣冒黑煙最主要原因是燃料混合氣過濃,可燃混合氣形成不良或燃燒不完善等原因造成的。柴油機(jī)在高溫、高壓燃燒條件下,局部缺氧、裂解并脫氫而形成的以碳為主要成分的固體微小顆粒,是燃燒室內(nèi)燃料燃燒不完全的表現(xiàn)。由于柴油機(jī)是非均質(zhì)燃燒,燃燒室內(nèi)各區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)條件是不一致的,而且隨著時(shí)間而變化的,所以黑煙很可能是由很多不同途徑天生的。柴油是復(fù)雜的碳?xì)浠衔铮瑖娺M(jìn)燃燒室內(nèi)未燃燒的柴油受高溫分解,形成炭黑,排氣時(shí)隨同廢氣一起排出形成玄色煙霧。黑煙是不完全燃燒產(chǎn)物,是烴燃燒在高溫缺氧情況下裂解過程釋出并聚合而成的。某些情況下燃油噴射在燃燒室壁面上,形成液態(tài)油膜,油膜是最后蒸發(fā)的一部分,它的燃燒取決于其蒸發(fā)速度和燃料蒸氣與氧的混合速度。假如四周氣體中氧的濃度太低,或混合的速度不夠時(shí),從油膜蒸發(fā)的燃料氣體將被分解,并產(chǎn)生未燃烴、不完全氧化產(chǎn)物和黑煙。
柴油機(jī)燃燒過程中黑煙的產(chǎn)生可以概括為三個(gè)階段——成核階段、單粒階段、單粒的燃燒消失或附聚成更大絮團(tuán),影響其天生的主要原由于以下。
1、活塞環(huán)、氣缸套等磨損 氣門、活塞環(huán)、氣缸套磨損后,引起壓縮壓力不足以及機(jī)油上竄燃燒試冬負(fù)氣缸在壓縮行程結(jié)束時(shí),混合氣混合的正常比例改變,使燃油在無氧條件下燃燒,燃燒過程輕易產(chǎn)生積炭,排出的廢氣形成大量玄色煙霧。
2、燃燒室外形改變?nèi)紵彝庑我蛑圃熨|(zhì)量及長(zhǎng)期使用導(dǎo)致技術(shù)狀況下降,使壓縮余縫過大、過小以及活塞位置裝錯(cuò),都會(huì)使燃燒室外形和容積改變,從而影響燃油與空氣混合質(zhì)量,使燃油燃燒條件變壞。
3、噴油器工作不良,柴油機(jī)排氣煙度與燃油霧化品質(zhì)的關(guān)系密切,在柴油機(jī)噴油過程中,每次噴油臨結(jié)束時(shí),噴油壓力下降,霧化質(zhì)量差,使液滴直徑比主要噴射階段的油滴大4—5倍(體積約增大100倍),這些油滴蒸發(fā)與燃燒的時(shí)間短,四周氧的濃度低,輕易產(chǎn)生碳煙。噴油器不霧化、霧化不良或滴油,使燃料不能充分地與氣缸內(nèi)的空氣混合,也不能完全燃燒。由噴油器工作不良引起的排黑煙現(xiàn)象在柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)較為明顯,由于低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣缸內(nèi)進(jìn)氣渦流較弱,油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時(shí)間較長(zhǎng),更輕易形成碳黑排出。)
4、供油量過大供油量過大,使進(jìn)進(jìn)汽缸內(nèi)的油量增多,造成油多氣少燃油燃燒不完全。另外,工作負(fù)荷過重、燃油質(zhì)量低劣、工作溫度過低也會(huì)引起排氣冒黑煙,柴油機(jī)中燃料的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機(jī)中,由于高溫氣體包圍著液態(tài)的油滴,造成了有利于裂解反應(yīng)的條件,因此在燃燒初期產(chǎn)生了大量的碳粒,這一點(diǎn)已為燃燒過程的高速攝影所證實(shí)。柴油機(jī)在正常燃燒時(shí),在排氣門打開以前,燃燒初期所形成的大量碳粒可以基本燒完,排氣基本上是無煙的。只是在某些不利工況下,碳粒不能及時(shí)燃燒反而團(tuán)圓吸附,在氣缸中和排氣過程中形成更大的碳煙粒子或絮團(tuán),使排氣冒黑煙。
5、供油提前角調(diào)整不當(dāng)
(1)供油提前角過大,燃油過早噴進(jìn)燃燒室內(nèi),由于此時(shí)氣缸內(nèi)壓力溫度較低,燃料不能著火燃燒,當(dāng)活塞上行,氣缸內(nèi)達(dá)到一定壓力和溫度,可燃混合氣燃燒。在直噴式柴油機(jī)中,當(dāng)其它參數(shù)不變時(shí),加大噴油提前角可以降低排氣煙度。由于加大噴油提前角會(huì)使滯燃期加長(zhǎng),使著火前噴進(jìn)氣缸的油量增加,預(yù)混合量增加,預(yù)混合氣增多,加快了燃燒速度,燃燒可較早結(jié)束,從而使主燃期的形成碳粒具有較高的溫度和高溫下停留較多的時(shí)間,有利于碳粒氧化消失。然而過早的噴油增加了預(yù)混燃料量,使柴油機(jī)工作粗暴,燃燒噪音增大,并引起較大的機(jī)械負(fù)荷,以及較多的黑煙(COX)排放。
(2)供油提前角過小,噴進(jìn)汽缸內(nèi)的燃油過遲,一部分燃料來不及形成可燃混合氣就被分離或排出,致使部分在排氣管中隨廢氣排出的燃油料受高溫分解、燃燒,形成黑煙隨廢氣一同排出。
二、排氣冒藍(lán)煙
排氣冒藍(lán)煙,一般情況下是柴油機(jī)使用日久,慢慢開始燒機(jī)油引起的,隨著藍(lán)色煙霧的加重,燒機(jī)油越來越多,就應(yīng)考慮維修柴油機(jī)了。有時(shí)燃油中混有水分,或有水分漏進(jìn)燃燒室中,引起燃燒的改變,柴油機(jī)會(huì)冒淺藍(lán)色煙。影響其天生的主要因素為:
1、空氣濾清器阻塞,進(jìn)氣不暢或油盆內(nèi)油面過高(油浴式空氣濾清器),使進(jìn)進(jìn)汽缸內(nèi)的氣量減少,燃油混合氣正常比例改變,造成油多氣少燃油燃燒不完全,也會(huì)引起排氣冒藍(lán)煙。
2、油底殼內(nèi)潤滑油加進(jìn)過多,柴油機(jī)運(yùn)行中潤滑油易竄進(jìn)燃燒室。
3、長(zhǎng)期低負(fù)荷(標(biāo)定功率的40%以下)運(yùn)轉(zhuǎn),活塞與缸套之間的間隙過大,使油底殼內(nèi)潤滑油輕易竄進(jìn)燃燒試冬與氣缸中的燃料混合氣混合,改變混合氣正常比例,燃燒不完全,引起排氣冒藍(lán)煙。
4、活塞環(huán)卡住或磨損過多,彈性不足,安裝時(shí)活塞環(huán)倒角方向裝反,使機(jī)油進(jìn)進(jìn)燃燒試冬潤滑油燃燒后產(chǎn)生藍(lán)色水氣煙霧排出。
5、在機(jī)體通向氣缸蓋油道四周的氣缸墊燒毀,活塞、氣缸套磨損以及活塞環(huán)對(duì)口等狀況將致使?jié)櫥蜕细Z燃燒試冬并與燃油混合氣一同燃燒。
三、排氣冒白煙
白煙是指排氣煙色為白色,它與無色不同,白色是水蒸氣的白色,表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。白煙呈液珠狀態(tài),和藍(lán)煙相比較直徑稍大,一般大于1μm。在光的折射下呈白色,柴油機(jī)的白煙是未燃烴(含燃油和潤滑油)、水蒸氣以及不完全燃燒的中間產(chǎn)物(如含氧碳?xì)洌魵馔猓鼈円捕紝儆谖⒘7懂牎2裼蜋C(jī)在剛起動(dòng)時(shí)或冷機(jī)狀態(tài)時(shí),排氣管冒白煙,是由于柴油機(jī)氣缸內(nèi)溫度低油氣蒸發(fā)而形成,冬季尤為明顯。柴油機(jī)在嚴(yán)冷天氣運(yùn)行時(shí),柴油機(jī)溫度低,排氣管溫度也低,有水蒸氣排氣凝聚成水氣形成白色排煙,是正常現(xiàn)象。若當(dāng)柴油機(jī)溫度正常,排氣管溫度也正常時(shí),仍然排出白色煙霧,說明柴油機(jī)工作不正常,可判定為柴油機(jī)故障。影響其天生的主要因素為:
6、柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí),個(gè)別氣缸內(nèi)不燃燒(特別是冬天),未燃燒的燃油混合氣隨其它工作缸的廢氣排出形成水氣煙霧。
7、活塞、氣缸套等磨損嚴(yán)重引起壓縮力不足,造成燃燒不完全。
8、燃油中有水份和空氣。水和空氣隨著燃油噴射進(jìn)氣缸形成不均勻燃油混合氣,燃燒不完全,產(chǎn)生大量的未燃烴排出機(jī)外。
9、氣缸套有裂紋或氣缸墊損壞,隨著冷卻水溫度和壓力的升高,冷卻水進(jìn)進(jìn)氣缸。排氣時(shí)形成輕易形成水霧或水蒸氣
10、供油提前角過小。活塞上行至氣缸頂前噴進(jìn)氣缸的燃油過少,形成較稀的可燃混合氣,過遲的噴油減少了預(yù)混燃料量,預(yù)混合量減少。預(yù)混合氣減少,降低了燃燒速度,燃燒結(jié)束較晚,燃燒形成大量的水氣煙霧。
四、排氣冒灰煙
排氣冒淡灰色煙,柴油機(jī)工作還算正常,但煙霧顏色加重呈灰色或接近于玄色就不正常了,除了上述排煙玄色的原因外,還可能有進(jìn)氣不暢即空氣供給不好的原因。當(dāng)取下進(jìn)氣空氣濾清器后,排氣煙色由深變淺甚至變?yōu)闊o色時(shí),就是空氣濾清器堵塞了,應(yīng)檢查引起進(jìn)氣不暢的原因。
噴油器霧化不良,噴油壓力過低,有滴油現(xiàn)象。在氣缸中燃油混合氣不均勻,燃燒不完全,產(chǎn)生大量的未燃烴,排氣時(shí)輕易形成水霧或水蒸氣。