導(dǎo)讀

　　技術(shù)狀態(tài)正常的柴油機(jī)正常工作時(shí)，排氣管所排出的廢氣應(yīng)當(dāng)是接近無(wú)色透明或淺灰色的氣體。

　　柴油工作時(shí)排氣管冒黑煙的主要原因在于噴入的柴油燃燒不完全。

　　柴油機(jī)冒黑煙會(huì)增加油料的消耗，還會(huì)降低柴油機(jī)功耗，引起磨損加劇，柴油機(jī)過熱，燃燒室、氣門、活塞環(huán)等形成積碳，當(dāng)嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成活塞環(huán)被卡住，氣閥密封不嚴(yán)密引起漏氣進(jìn)而縮短柴油機(jī)壽命。

　　

　　一、船用柴油機(jī)冒黑煙及熄火故障分析

　　1、供油系統(tǒng)故障引起冒黑煙

　　(1)供油提前角角度問題

　　供油提前角應(yīng)當(dāng)確保柴油進(jìn)入氣缸后能充分燃燒，柴油機(jī)的型號(hào)不同，供油提前角也存在一定差異。

　　供油提前角不是最佳角度會(huì)引起柴油燃燒不充分而引起黑煙。

　　供油提前角過小會(huì)造成燃油進(jìn)入氣缸時(shí)錯(cuò)過最佳時(shí)間，供油時(shí)間推遲，此時(shí)燃油與空氣混合不均勻，混合氣不均勻，造成柴油機(jī)后燃增加，燃油還沒有充分燃燒，燃燒不全的碳質(zhì)與廢氣共同排出而形成黑煙。

　　供油提前角過大時(shí)，此時(shí)氣缸內(nèi)部的壓縮溫度、壓縮壓力還都不高，燃油的燃燒性能受到直接燃燒，柴油機(jī)早燃增加，燃油沒有完全燃燒而引起黑煙。

　　只要確認(rèn)黑煙是供油提前角不合理引起，對(duì)供油提前角的角度進(jìn)行調(diào)整，將其調(diào)整到設(shè)計(jì)角度即可排除故障。

　　(2)噴油嘴故障

　　某個(gè)缸內(nèi)噴油嘴卡死 、霧化不良、嚴(yán)重滴油都會(huì)造成燃油燃燒不全引起冒黑煙。

　　噴油壓力過大或者過小都會(huì)對(duì)噴油器建壓時(shí)間造成影響，引起供油提前角提前或者推遲，引起冒黑煙。

　　當(dāng)噴油壓力過小時(shí)，這時(shí)噴油開始時(shí)間提前，柴油機(jī)的早燃增加;當(dāng)噴油壓力過大，噴油時(shí)間延遲，增加柴油機(jī)的后燃。

　　針對(duì)噴油嘴故障引起的冒黑煙，處理時(shí)需要更換噴油器總成。

　　更換噴油器時(shí)，使用同類合格產(chǎn)品，根據(jù)要求對(duì)噴油嘴的壓力進(jìn)行調(diào)整、檢查。

　　仔細(xì)觀察噴油器是否存在滴油、霧化質(zhì)量差等問題，更換高質(zhì)量的噴油嘴。

　　(3)噴油泵供油過多

　　噴油泵供油過多時(shí)，氣缸內(nèi)進(jìn)入大量燃油，這些燃油沒有充分燃燒就從氣缸排除，增多柴油機(jī)后燃。

　　處理這一故障時(shí)，對(duì)噴油泵進(jìn)行維修，根據(jù)設(shè)計(jì)要求來對(duì)噴油泵的供油量進(jìn)行調(diào)整。

　　(4)噴油泵調(diào)速問題

　　噴油泵調(diào)速器的彈簧力不足會(huì)造成油門控制機(jī)構(gòu)與噴油器不平衡，啟動(dòng)柴油機(jī)后可見嚴(yán)重黑煙。

　　處理這一故障時(shí)，對(duì)噴油泵進(jìn)行維修，更換調(diào)速器總成或調(diào)速?gòu)椈伞?/P>

　　(5)出油閥磨損或噴油泵柱塞

　　出油閥磨損、噴油泵柱塞會(huì)引起噴油泵泵油壓力降低，此時(shí)油泵供油壓力增加緩慢，正常供油時(shí)間受到影響，燃油噴射過程受到影響，噴油霧化質(zhì)量降低而引起燃燒不充分，增加后燃進(jìn)而引起冒黑煙這一故障。

　　當(dāng)柴油機(jī)工作過程中發(fā)現(xiàn)冒黑煙時(shí)，檢查噴油泵，確認(rèn)為出油閥磨損嚴(yán)重、噴油泵柱塞引起時(shí)，需要大修泵油泵。

　　2、進(jìn)氣系統(tǒng)故障

　　(1)進(jìn)氣管

　　進(jìn)氣管管道過長(zhǎng)、進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞會(huì)造成進(jìn)氣阻力增加減少氣缸內(nèi)的新鮮空氣量，引起燃燒不充分而從而引起柴油機(jī)冒黑煙。

　　進(jìn)氣溫度過高時(shí)同樣會(huì)引起這一故障。

　　(2)空氣濾清器

　　空氣濾清器濾芯質(zhì)量差、臟污都會(huì)增加進(jìn)氣阻力而引起冒黑煙。

　　當(dāng)柴油機(jī)本來正常工作，更換空氣濾清器后大量冒出黑煙，則很有可能是濾芯質(zhì)量的問題。

　　3、排氣系統(tǒng)故障

　　消音器不合適、排氣管過長(zhǎng)、過細(xì)都會(huì)造成排氣阻力增加，柴油機(jī)排氣不暢而引起冒黑 煙。

　　解決這一故障引起的冒黑煙時(shí)，需要減少排氣阻力，針對(duì)故障原因采用減少直角過渡、選擇大直徑排氣管、選擇排氣背壓小的消音器等。

　　4、燃燒系統(tǒng)故障

　　(1)氣閥間隙過大

　　氣閥間隙過大會(huì)引起氣閥早關(guān)、遲開，縮短氣閥持續(xù)開啟的時(shí)間，造成柴油機(jī)過量空氣系數(shù)降低，此時(shí)柴油機(jī)進(jìn)氣不足，缺乏足夠的新鮮空氣，油氣混合濃度過高，燃油不能充分燃燒而引起冒黑煙。

　　處理這一故障時(shí)，需要根據(jù)要求將氣閥間隙調(diào)整到正常范圍。

　　(2)氣缸壓縮不良

　　缸套與活塞磨損嚴(yán)重，活塞環(huán)開口方向相同、磨損過大都可引起氣缸漏氣。

　　氣閥密封性差，出現(xiàn)漏氣故障。

　　氣缸壓縮不良，壓縮終了時(shí)溫度不高，漏氣造成空氣量減少，柴油燃燒不全冒黑煙。

　　處理這一故障時(shí)，需要更換 質(zhì)量滿足要求的活塞環(huán)、活塞、氣缸塞。

　　(3)氣缸壓力不足

　　氣閥座圈凹入過深：

　　氣閥座圈底孔的金屬為鋁合金，氣閥座圈在長(zhǎng)期的氣閥沖擊以及高溫影響下會(huì)逐漸凹入，增加氣閥平面與缸蓋底面的尺寸，此時(shí)變相增加燃燒室容積，柴油機(jī)壓縮比降低，氣缸收縮溫度、壓力降低而引起燃油燃燒不全。

　　排查時(shí)，將缸蓋取出，測(cè)量缸蓋地面與氣閥平面距離，當(dāng)測(cè)量數(shù)值高于技術(shù)要求值時(shí)，此時(shí)就可以判斷為氣閥座圈凹入過深。

　　處理時(shí)，更換所有氣閥以及氣閥座圈，按照相關(guān)技術(shù)要求研磨氣閥。

　　氣閥密封不嚴(yán)：

　　氣閥密封線磨損、嚴(yán)重變形可引起氣閥密封性降低，直接引起氣缸壓縮溫度、壓力不足，此時(shí)燃油燃燒不充分引起黑煙。

　　當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)氣閥座圈凹入深度合格時(shí)，需要檢查氣閥密封線。

　　處理這一故障時(shí)，處理氣閥座圈密封線，重新研磨氣閥或更換氣閥。

　　活塞頂間隙增加：

　　裝配柴油機(jī)時(shí)沒有對(duì)活塞頂間隙進(jìn)行檢查、調(diào)整，調(diào)整不到位，這些因素會(huì)降低柴油機(jī)壓縮比而降低氣缸壓縮溫度及壓力，燃油燃燒不全而引起黑煙。

　　判斷時(shí)，將缸蓋螺栓松開，拆缸蓋，將鉛絲放入活塞頂部，將缸蓋螺栓松開，再次取下缸蓋，測(cè)量鉛絲厚度，結(jié)果處于技術(shù)要求范圍則提示活塞頂間隙正確，反之則不正確，選喲根據(jù)測(cè)量值來確定缸墊厚度。

　　5、其他故障

　　柴油機(jī)冒黑煙，熄火故障后，當(dāng)逐個(gè)排除上述所有因素后仍然不能排除故障時(shí)，需要考慮外部因素引起。

　　(1)設(shè)備匹配

　　柴油機(jī)不匹配設(shè)備動(dòng)力輸出裝置、設(shè)備自身問題同樣會(huì)引起冒黑煙。

　　當(dāng)柴油機(jī)原本正常工作，更換螺旋槳、變速齒輪箱后出現(xiàn)黑煙，則很有可能是柴油機(jī)不匹配設(shè)備引起。

　　此時(shí)需要檢修設(shè)備，更換與柴油機(jī)匹配的動(dòng)力輸出裝置。

　　(2)環(huán)境因素

　　環(huán)境溫度過高時(shí)，此時(shí)進(jìn)氣溫度及燃油溫度增高，降低充氣密度，進(jìn)氣量、燃油汽化較正常相比降低，燃燒條件變差，柴油燃燒不全而引起黑煙。

　　此時(shí)需要根據(jù)環(huán)境因素，對(duì)柴油機(jī)的相關(guān)參數(shù)及輸出功率進(jìn)行調(diào)整。

　　(3)燃油質(zhì)量問題

　　柴油質(zhì)量差，不易著火;

　　柴油粘度過大都會(huì)引起排氣冒黑煙的問題，還會(huì)引起排氣管消音器、燃燒室更容易出現(xiàn)積碳。

　　針對(duì)這一問題，需要選擇高質(zhì)量柴油。

　　二、案例分析

　　某中速機(jī)為船用主機(jī)，啟動(dòng)、合排、加速、轉(zhuǎn)彎時(shí)冒黑煙，船舶高速航行時(shí)正車突然***車引起主機(jī)熄火。

　　針對(duì)黑煙及熄火故障，從主機(jī)啟動(dòng)、主機(jī)合排、主機(jī)加速及轉(zhuǎn)彎等方向進(jìn)行分析，經(jīng)過排查、分析，最終認(rèn)為故障發(fā)生原因在于燃油瞬時(shí)供給過度、空氣瞬時(shí)進(jìn)氣量不足，燃燒室中的燃油量過多而空氣少，過量空氣系數(shù)太低，燃燒不充分而引起碳煙排放。

　　針對(duì)這一故障，就進(jìn)氣方面，更換了空氣調(diào)壓閥以獲得增加新鮮空氣的進(jìn)氣量。

　　僅通過補(bǔ)氣不能徹底解決起動(dòng)冒黑煙的問題，因此就燃油方面限制柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)的供給量，從而讓柴油機(jī)在大空氣供給量、低燃油供給量的狀態(tài)下啟動(dòng)。通過處理，最終該問題得到解決。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　船用柴油機(jī)不僅是船舶正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)還直接影響著船舶系統(tǒng)的安全性。

　　在實(shí)際的工作中要想保證船舶的正常運(yùn)行，就必須要結(jié)合實(shí)際情況使用合理地診斷技術(shù)對(duì)其中存在的故障進(jìn)行診斷及處理。

　　不管是新機(jī)還是舊機(jī)，都要本著“防重于治、養(yǎng)重于修”的基本原則，切實(shí)做好柴油機(jī)的正確維護(hù)保養(yǎng)工作，及時(shí)按照機(jī)件本身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按柴油機(jī)的技術(shù)保養(yǎng)規(guī)范和要求做好維護(hù)保養(yǎng)工作，將故障風(fēng)險(xiǎn)降到最低，延長(zhǎng)使用壽命。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]孔令建,江城城,卜德強(qiáng),等.柴油機(jī)常見故障及快速維修研究與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2020(12):96-97.

　　[2]梁昌水,盧吉國(guó),范明果,等.柴油機(jī)車輛冒黑煙故障的原因分析[J].客車技術(shù)與研究,2020,42(2):36-38.

　　[3]成剛.柴油機(jī)壓縮系統(tǒng)漏氣原因分析與排除[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2019(12):91

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　　馮立文