柴油机冒黑烟故障的11个基本因素

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柴油机冒黑烟故障的11个基本因素

柴油机冒黑烟，是柴油机在使用过程中最为常见的故障之一。
一台完整的设备（汽车或工程机械），其冒黑烟的大多数原因是柴油机自身系统造成的，设备系统因素除了特殊情况外，一般不会导致柴油机严重冒黑烟。因此，如果柴油机在使用过程产生冒黑烟故障，首先应该在柴油机上找原因。笔者根据多年实际排除柴油机冒黑烟故障的经验总结出柴油机冒黑烟故障的11个基本因素是：
1.柴油质量问题；
2.空气滤芯问题；
3.气门间隙问题；
4.汽缸压缩压力不足；
5.喷油泵供油量太大；
6.喷油提前角度不对；
7.柱塞出油阀磨损；
8.喷油嘴故障（雾化不良或滴油）。
9.调速器故障
10、起动加浓电磁阀故障
11、设备因素
上述影响柴油机冒黑烟的因素，是在柴油机使用过程中实际排除柴油机黑烟故障经验的总结。具体分析说明如下：

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１、柴油质量问题：

柴油质量不好，导致柴油机冒黑烟的故障屡见不鲜，也有不少经验总结，其中较为经典的是：一台哈弗柴油共轨发动机，在加注了某个标号的柴油后，产生了严重的黑烟现象，多方检查调整均不能排除黑烟故障，最后更换了柴油后，黑烟故障自然消失。

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２、空气滤芯问题

空气滤芯脏了是不少柴油机带负荷冒黑烟的主要原因，但也有新的空气滤芯也可能是柴油机带负荷冒黑烟。判断柴油机黑烟是否是空气滤芯所指的基本方法是：
（１）如果柴油机平时无黑烟，也无其它异常现象，带负荷时才有黑烟喷出，负荷减小这黑烟消失，一般可以认为是空气滤芯的问题；
（２）拆掉空气滤芯，启动发动机工作，观察带负荷作业时柴油机烟色，如果黑烟减小，则说明需要保养或更换空气滤芯。（注意：柴油机不带空气滤芯的工作时间不要超过１０分钟，否则，容易造成柴油机缸套等的不良磨损。）

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３、气门间隙不正确

气门间隙不正确，直接影响柴油机配气正时，也即是气门该打开时未打开，该关闭时未关闭，进而影响了柴油机的进气量和排气通畅，降低了柴油机的过量空气系数，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分。柴油机冒黑烟。气门间隙不正确除了使柴油机冒黑烟外，还有下列现象：
　　．柴油机动力不足
　　．柴油机可能启动困难
　　．配气机构可能有强烈的金属碰撞声

确认气门间隙是否正确的基本方法是：打开气门室盖，用手感或塞尺检查气门间隙。
因此，必须定期检查并调整气门间隙。例如，道依茨F12L513风冷柴油机，每工作1000小时就必须调整气门间隙。

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４、汽缸压缩压力不足

导致汽缸压缩压力不足的主要原因有：
（１）、活塞顶间隙太大
　　如果大修装配柴油机时，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，直接影响柴油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，柴油机严重冒黑烟。
　　确保活塞顶间隙的正确是装配柴油机时必须严格做到的重要事件之一。在装配柴油机时，必须将活塞顶间隙调整在技术规范要求的公差范围内。一般情况下，只要安装正确，活塞顶间隙在使用过程中的是不会变化的。

（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，导致柴油机严重冒黑烟。

（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，降低了柴油机压缩比，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，柴油机严重冒黑烟。

（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。不仅导致因柴油机烧机油而冒蓝烟，大负荷是也将冒黑烟。
因活塞环磨损而导致柴油机冒黑烟故障时，柴油机还将出现下列现象：
ａ、柴油机烧机油，机油耗量增加；
ｂ、柴油机动力不足；
ｃ、柴油机低负荷怠速时冒蓝烟，大负荷时冒蓝黑烟；
ｄ、曲轴箱废气压力大。
汽缸压缩压力不足时，除了使柴油机冒黑烟外，还有下列现象：
．柴油机工作时动力不足
　　．柴油机加速无力（加速性能太差）
　　．燃油消耗增加
　　．柴油机可能起动困难

如果柴油机在使用过程中出现上述问题或现象时，可以使用专用的汽缸压力检查表测量汽缸压缩压力。汽缸压缩压力测量装置一般安装在喷油器孔内，单缸测试，逐缸进行。然后与标准值进行比较，确认是否过低。

如果进行汽缸压缩压力测量后确认柴油机冒黑烟是由于汽缸压缩压力低造成的，就必须检查活塞顶间隙、气门座圈凹入深度和气门与气门座圈之间的密封情况。具体做法是：
（１）松开缸盖螺栓，拆下缸盖，在活塞顶部放入铅丝，然后装上缸盖，并按要求拧紧缸盖螺栓。旋转曲轴至少一圈后再次松开缸盖螺栓，取下缸盖后测量铅丝厚度，如果测量值在技术要求范围内，则明说活塞顶间隙正确。反之，则说明活塞顶间隙不对，需要进行调整（主要是根据测量值选择缸垫的厚度）。

（２）取出缸盖后，仔细观察和测量气门大头平面与缸盖底面的距离，如果测量数值大于技术要求数值，则说明气门座圈凹入太深，需要进行修复处理。具体修复方法是：更换气门座圈和所有气门，重新研磨气门。气门座圈的修复要求请参照相关技术要求。

如果气门座圈凹入深度合格，则应仔细检查气门与气门座圈之间的密封带。一般情况下经过长期使用后，气门与气门座圈之间的密封带都会有不同程度的磨损和变形，需要进行修复。具体做法是：更换或绞磨气门座圈密封带、更换气门并重新研磨气门。

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５、喷油泵供油量太大

喷油泵供油量太大，也将造成柴油机冒黑烟。大量燃油进入汽缸后未充分燃烧即被排出汽缸，使柴油机后燃增多。此时，柴油机除了冒黑烟外，还有下列现象：
．燃油消耗明显增加
　　．柴油机因后燃增多而使排气温度太高且排气管可能被烧红
　　．可能会出现拉缸或活塞烧顶现象

特别提示：调整喷油泵的供油量时，必须考虑该柴油机喷油系统下列因素：
（１）喷油器的喷油压力。因为该油量是在特定喷油压力下的供油量。如果喷油压力有变化供油量也将产生相应的变化。如果喷油泵试验台标准喷油器的压力高，而实际喷油器的喷油压力低，则实际的喷油量将大于调整喷油量。反之，则小于调整喷油量。压力差别越大，供油量的差别也越大。比如喷油器的喷油压力相差50巴时，喷油量可能相差20％。

（２）标准高压油管的内经尺寸。如果调试时使用的标准高压油管的内径小于实际高压油管的内径，可能使实际供油量大于调试供油量。反之，则小于调试供油量。

柴油机的循环供油量，必须定期在喷油泵试验台上检查。检查供油量时，也需要检查一下各缸的共有角度。

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６、喷油提前角度不正确

柴油机的标准供油提前角，是为保证燃油进入汽缸后能够充分燃烧的最佳供油提前角度。机型不同，最佳供油提前角也不相同。喷油提前角不正确，使柴油机燃油燃烧不充分、不完全，将导致柴油机冒黑烟。
ａ、供油提前角偏大
　　如果柴油机的供油提前角偏大，此时汽缸内的压缩压力和温度相对较低，将直接影响燃油的燃烧性能，柴油机早燃增多，燃油燃烧不完全，柴油机严重冒黑烟。
供油提前角偏大除了导致柴油机冒黑烟故障外，还有下列现象：
．有强烈的燃烧噪音
　　．柴油机功率不足
　　．燃油消耗量明显增加
　　．排气管接口处湿润或有滴油现象
　　．排气温度可能较高，排气管可能有烧红现象
　　．柴油机起动困难

ｂ、供油提前角偏小
　　如果柴油机的供油提前角偏小，燃油喷入汽缸时错过了最佳时机，将使柴油机后燃增多，大量燃油还未充分燃烧即被排除汽缸，柴油机将严重冒黑烟。供油提前角偏小除了导致柴油机冒黑烟故障外，还有下列现象：
　　．排气温度高，排气管有烧红现象，且柴油机表现为过热
　　．柴油机整体温度高，柴油机因后燃增多而过热
　　．柴油机功率不足
　　．燃油消耗量明显增加
　　．柴油机起动困难
因此，当柴油机在使用过程中出现本节现象是，应该仔细检查喷油提前角。

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７、柱塞或出油阀严重磨损

个别或全部喷油泵柱塞、出油阀严重磨损将导致喷油泵泵油压力下降，使喷油器（嘴）建压相对滞后，燃油燃烧不充分，后燃增多，所以柴油机严重冒黑烟。个别汽缸的柱塞和出油阀有问题，除了造成柴油机冒黑烟外，不会对柴油机的使用产生太大的影响。

但如果喷油泵大多数的柱塞和出油阀严重磨损，在造成柴油机严重冒黑烟的同时，还有下列现象：
．柴油机启动困难
　　．柴油机燃油消耗量可能增加
　　．柴油机动力不足
　　．柴油机排气管可能湿润或滴油。

确认柴油机冒黑烟是由于柱塞或出油阀的磨损造成的基本方法是：
ａ、拆掉柴油机的排气管，启动柴油机低速运转，仔细观察柴油机各个排气口的排烟情况，找出排烟大的汽缸，更换该缸的喷油器（可以与不冒黑烟的缸互换），如果该缸仍然冒黑烟，而另一缸不冒黑烟，则可以确认该缸喷油泵的柱塞或出油阀有问题。

ｂ、也可以不拆掉排气管，用单缸灭火法初步确认柱塞、出油阀或者是喷油器（嘴）是否有问题，具体做法是：启动柴油机低速运转，逐缸断油并观察排气管出口烟度的变化情况，如果某缸断油后，柴油机烟度减小，则说明该缸供油系统（柱塞、出油阀或喷油器）存在问题。

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８、喷油器（嘴）故障

喷油器（嘴）因素影响柴油机冒黑烟主要有下列两个方面的原因：
ａ、喷油嘴雾化不良、卡死或滴油严重
当个别缸的喷油器（嘴）损坏时，也即当某缸的喷油器（嘴）雾化不良、卡死或滴油严重时，会造成该缸燃油燃烧不完全而导致该缸严重冒黑烟。喷油器（嘴）有问题时，除了造成柴油机冒黑烟外，还有下列现象：
　　．排气管接口处湿润，严重时可能滴柴油
　　．滴油缸活塞可能出现烧顶或拉缸故障
　　．该缸可能有强烈的燃烧噪音

ｂ、喷油压力不正确
喷油压力不正确（偏大或偏小），将影响喷油器的建压时间，延迟或提前供油提前角度，使柴油机工作时冒黑烟。喷油压力偏大，可能延迟喷油开始时间，柴油机后燃增多。而喷油压力偏小，可能提前喷油开始时间，柴油机早燃增多。两者产生的问题和现象与前述的供油提前角不正确相似。

确认某缸喷油器（嘴）是否有问题的方法与确认柱塞、出油阀是否有问题的方法基本相同，只是互换喷油器后，该缸不再冒黑烟而另一缸冒黑烟，则说明该喷油器（嘴）有问题。

ｃ、某些柴油机喷油器的安装，有严格的安装方向，但没有特别的标记予以说明，所以就容易出现安装相差１８０°的问题。此时，柴油机就会严重冒黑烟。道依茨BF6M1013柴油机就是如此，此类人为因素导致的该柴油机黑烟故障已多次发生。因此在拆装不太熟悉的发动机喷油器时，应注意做出安装标记。

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９、喷油泵调速器因素

如果喷油泵调速器有问题，主要是调速器调速弹簧弹力不足时，将导致调速器与油门控制机构之间的不平衡，柴油机从启动开始就会严重冒黑烟。而当外部载荷稍有变化时，柴油机更是浓烟滚滚。如果喷油泵调速器有问题，柴油机运行时还有下列现象：
．柴油机转速不稳定，可能自动升高或降低
　　．带负载运行时，随负载增加柴油机转速下降严重
　　．柴油机负载越大，烟度越大
　　．用单缸灭火法检查时，柴油机总体烟度无明显变化
　　．柴油机可能起动困难
确认调速器故障相对难一些，但只要对发动机故障现象认真分析，不难得出故障原因所在并予以排除。