鹿新弟 劉 宇 崔振雷 劉先令

一汽解放大連柴油機(jī)有限公司 遼寧 大連 116000

0 引言

柴油機(jī)排氣管冒煙一般為無色或淡灰色，冒白煙和冒藍(lán)煙是兩種典型的故障模式，是由于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件狀態(tài)異常，導(dǎo)致的柴油異常燃燒或異常物質(zhì)進(jìn)入燃燒室隨廢氣排除表現(xiàn)出來的故障現(xiàn)象，一般為一些零部件狀態(tài)異常、功能失效導(dǎo)致，會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生影響，如果不及時(shí)處置，故障持續(xù)惡化可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、化頂?shù)葠盒怨收?。因此在發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的白煙或藍(lán)煙，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的故障診斷和排查處置，以免的造成更大的安全事故。

1 柴油機(jī)排氣管冒白煙診斷、排除方法

柴油機(jī)排氣管冒白煙是由于進(jìn)入燃燒室的柴油蒸發(fā)后未燃燒呈乳白色從排氣管排出，或柴油中有水在氣缸內(nèi)蒸發(fā)形成白色水蒸汽排出。

1)氣缸壓力低：氣缸壓縮壓力不足，導(dǎo)致氣缸溫度低，柴油燃燒不充分，呈乳白色從排氣管排出。連接缸壓計(jì)，用起動(dòng)機(jī)拖動(dòng)柴油機(jī)，察看缸壓計(jì)數(shù)值，柴油機(jī)氣缸壓力一般在30-40bar左右。

2)噴油器霧化質(zhì)量差：在工作狀態(tài)下柴油以柱狀從噴孔噴出，柴油不能充分燃燒。一般在2支以上噴油器出現(xiàn)這種情況，才能看到冒白煙現(xiàn)象。柴油機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)，效果明顯。

方法1：在噴油器試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試噴油器霧化情況，察看是否有霧化不良現(xiàn)象。

方法2：如果沒有噴油器試驗(yàn)臺(tái)，可以在柴油機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。將單缸噴油器安裝到柴油機(jī)外部，保持柴油機(jī)在怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)，察看噴油器霧化情況。

排除方法：確診后更換噴油器。

3)柴油中有水：可以察看安裝在整車上的柴油濾清器。這個(gè)濾清器下半部分材質(zhì)都是透明的塑料體，因水的比重大，因此用肉眼可以看到濾清器底部存留的水。

方法1：從整車油箱底部引出柴油裝入到透明容器中，察看容器底部是否有水。

方法2：柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將手掌放置在排出的白煙中5-10s，然后感覺手掌是否有潮濕的感覺。

排除方法：確認(rèn)后更換柴油。

4)氣缸蓋或氣缸套裂紋漏水：氣缸蓋進(jìn)、排氣道裂紋或沙眼等原因造成冷卻液進(jìn)入到氣缸內(nèi)或排氣道內(nèi)；氣缸套漏冷卻液，當(dāng)活塞下行到下死點(diǎn)時(shí)，冷卻液進(jìn)入到燃燒室內(nèi)。

方法1：排查氣缸蓋進(jìn)、排氣道裂紋、沙眼，可以先拆卸搖臂，將配氣機(jī)構(gòu)脫離，這時(shí)進(jìn)、排氣門全部處在關(guān)閉狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)停放1-2h，查看進(jìn)排氣道是否存有冷卻液。若滲漏小，可以在冷卻液中加氣壓法進(jìn)行檢測(cè)，氣壓調(diào)整在2-4bar之間即可。

方法2：排查氣缸套裂紋，可以將噴油器拆卸，利用起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，查看噴油器安裝孔是否有冷卻液噴出。

方法3：排查氣缸套裂紋，可以利用內(nèi)窺鏡探頭從噴油器安裝孔深入到燃燒室中，查看燃燒室是否存有冷卻液。

5)工作溫度低：冬季行車，若柴油機(jī)經(jīng)常在低溫下工作，冷卻液溫度低，也會(huì)使排氣管冒白煙。如果在整車上運(yùn)行，應(yīng)考慮檢查百葉窗是否關(guān)閉。整車行駛過程中有迎風(fēng)面，冷風(fēng)直接穿過水箱，將水箱熱量帶走，致使冷卻液溫度不能達(dá)到要求。風(fēng)扇離合器是否失靈。現(xiàn)在風(fēng)扇離合器基本上都是硅油風(fēng)扇離合器。它用硅油作為介質(zhì)，利用其高粘度的特性傳遞扭矩。利用散熱器后面空氣的溫度，通過雙金屬片的感溫性能自動(dòng)控制離合器的分離和接合，使風(fēng)扇怠速和運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到一定溫度，離合器吸合，風(fēng)扇開始工作；當(dāng)冷卻液溫度沒有達(dá)到一定溫度，離合器脫離，風(fēng)扇停止運(yùn)行。

排除方法：確認(rèn)后關(guān)閉百葉窗或更換風(fēng)扇離合器。

6)柴油品質(zhì)：在冬季，根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁馗叩瓦x擇柴油牌號(hào)。冷濾點(diǎn)是衡量輕柴油低溫性能的重要指標(biāo)，能夠反映柴油低溫實(shí)際使用性能，最接近柴油的實(shí)際最低使用溫度。用戶在選用柴油牌號(hào)時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧當(dāng)?shù)貧鉁睾筒裼团铺?hào)對(duì)應(yīng)的冷濾點(diǎn)。5號(hào)輕柴油的冷濾點(diǎn)為8℃，0號(hào)輕柴油的冷濾點(diǎn)為4℃，-10號(hào)輕柴油的冷濾點(diǎn)為-5℃，-20號(hào)輕柴油的冷濾點(diǎn)為-14℃，-35號(hào)輕柴油的冷濾點(diǎn)為-29℃，-50號(hào)輕柴油的

冷濾點(diǎn)為-44℃。冬季，有的不法加油站為了賺取高利潤(rùn)，在柴油里添加添加劑，將0號(hào)柴油變成-10號(hào)或變成-20號(hào)使用。柴油機(jī)在工作過程中從排氣管排出大量白煙，刺激人眼、鼻、呼吸道等器官。

排除方法：打吊瓶法。更換合格柴油，將容器懸掛在高于單體泵位置上，進(jìn)油管直接連接到柴油機(jī)進(jìn)油道的進(jìn)油接頭上，依靠重力將柴油直接引到燃油道中。啟動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)2-3min，將油道及單體泵里的原機(jī)柴油燒完后察看尾氣情況，若尾氣不冒白煙，說明原車用的柴油品質(zhì)有問題，需要更換柴油。

2 排氣管冒藍(lán)煙診斷、排除方法

柴油機(jī)排氣管冒藍(lán)煙是由于大量機(jī)油進(jìn)入燃燒室蒸發(fā)成油氣，未燃燒從排氣管排出。

1)油底殼內(nèi)機(jī)油過多:機(jī)油液面超過油尺上限。曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中曲軸拐與機(jī)油液面接觸，曲軸拐將過多的機(jī)油甩到氣缸壁上，活塞環(huán)帶著機(jī)油在氣缸內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，過多的機(jī)油被帶入燃燒室，造成排氣管冒藍(lán)煙 。

排除方法：檢查油底殼機(jī)油液面，油尺液位應(yīng)該在上限與下限之間。若油面高于機(jī)油尺刻線，應(yīng)放出過量機(jī)油。還有一種情況，就是機(jī)油尺安裝錯(cuò)誤。由于柴油機(jī)油底殼容積不同，因此機(jī)油尺型號(hào)多，機(jī)油尺上下限位置不同，誤將別的型號(hào)機(jī)油尺安裝柴油機(jī)上，造成油底殼機(jī)油液位不符合要求。確認(rèn)后更換機(jī)油尺。

2)活塞環(huán)裝反:道依茨柴油機(jī)有三道活塞環(huán)。兩道氣環(huán)和一道油環(huán)，氣環(huán)分為一道氣環(huán)和二道氣環(huán)。一環(huán)使用的是梯形環(huán)，它的作用是起到密封作用。若裝反了，一道活塞環(huán)不能安裝到位，活塞環(huán)用手轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)卡。二道活塞環(huán)是扭曲環(huán)，它的作用是配合一道環(huán)起到散熱和密封作用。若二道活塞環(huán)裝反了，活塞環(huán)向燃燒室泵油，造成柴油機(jī)出現(xiàn)燒機(jī)油現(xiàn)象，排氣管冒藍(lán)煙。三道活塞環(huán)是油環(huán)，它的作用是儲(chǔ)存一部分機(jī)油，對(duì)活塞與缸壁之間進(jìn)行潤(rùn)滑并刮除缸壁上多余的機(jī)油，防止機(jī)油進(jìn)入燃燒室。若油環(huán)槽里脹圈斷裂失效或沒有脹圈，會(huì)造成柴油機(jī)燒機(jī)油現(xiàn)象，排氣管冒藍(lán)煙。

排除方法：判斷活塞環(huán)安裝正確的方法是查看活塞環(huán)安裝標(biāo)識(shí)，帶“TOP”字母標(biāo)識(shí)朝上。只有將柴油機(jī)解體，才能判斷活塞環(huán)是否裝反或失效，確認(rèn)后更換活塞環(huán)。

3)氣門導(dǎo)管油封失效:柴油機(jī)氣門導(dǎo)管油封常用有兩種。一種主要由橡膠體、彈簧、骨架三部分組成；另外一種是一個(gè)O型密封圈。柴油機(jī)氣門導(dǎo)管油封裝在氣門導(dǎo)管上端，防止缸蓋上飛濺的機(jī)油由氣門和導(dǎo)管的間隙進(jìn)入氣門頭部，橡膠體為密封的主要部分。對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門桿相對(duì)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，下部與導(dǎo)管過盈配合，實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)管的靜密封。柴油機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)油就會(huì)在重力的作用下通過氣門油封流入氣缸。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的機(jī)油在高溫高壓的作用下就會(huì)燃燒產(chǎn)生大量藍(lán)色煙霧，從排氣管排出。

排除方法：查看氣門表面是否粘附有積炭、油泥，確認(rèn)后更換氣門導(dǎo)管油封。

4)氣門桿與導(dǎo)管磨損：氣門桿與導(dǎo)管在工作中發(fā)生相對(duì)的摩擦而產(chǎn)生磨損，使它們的配合間隙增大，機(jī)油竄入燃燒室燃燒，排氣管冒藍(lán)煙。

排除方法：將氣門放于氣門導(dǎo)管孔內(nèi)，使氣門頂高出座口約10mm左右。在氣缸蓋的適當(dāng)位置安裝百分表，使其量頭觸點(diǎn)抵住氣門頭的邊緣，然后將氣門頭部沿百分表觸點(diǎn)方向往復(fù)推動(dòng)。百分表測(cè)得圓跳動(dòng)讀數(shù)差的一半，即是氣門桿與氣門導(dǎo)管孔間的近似間隙(圖12)。進(jìn)氣門和氣門導(dǎo)管配合間隙：0.045-0.075 間隙配合；排氣門和氣門導(dǎo)管配合間隙：0.065-0.095 間隙配合。若進(jìn)氣門、排氣門與導(dǎo)管配合間隙超標(biāo)，確認(rèn)后更換氣門和導(dǎo)管。

5)增壓器油封失效：渦輪增壓器工作溫度很高，渦輪和泵輪在柴油機(jī)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速可達(dá)100000r/min左右。渦輪轉(zhuǎn)軸采用機(jī)油潤(rùn)滑的浮動(dòng)式軸承。機(jī)油進(jìn)油口連接在增壓器頂部，回油口連接在增壓器下部。若壓端軸承油封漏油將使機(jī)油從進(jìn)氣渦殼滲入到進(jìn)氣管內(nèi)；若渦端軸承油封漏油將使機(jī)油從排氣渦殼滲入到排氣管內(nèi)。排氣管溫度約有500-600°C左右，機(jī)油被烘烤變成藍(lán)煙從排氣管排出。

排除方法：拆卸排氣管總管，查看排氣道，渦殼、渦輪是否有機(jī)油跡象或柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，查看是否有機(jī)油從排氣管、排氣渦殼排出，確認(rèn)后更換增壓器。

3 結(jié)論

通過對(duì)氣缸壓力低、噴油器霧化質(zhì)量、柴油中有水、氣缸蓋或氣缸套裂紋漏水、風(fēng)扇離合器和柴油品質(zhì)等應(yīng)先因素的檢查診斷，能夠有效查到柴油機(jī)冒白煙的產(chǎn)生原因并進(jìn)行準(zhǔn)確的故障排查。

通過對(duì)機(jī)油液面、活塞環(huán)裝反、氣門導(dǎo)管油封失效、氣門桿與導(dǎo)管磨損和增壓器油封漏油影響因素的檢查診斷，能夠有效查到柴油機(jī)冒白煙的產(chǎn)生原因并進(jìn)行準(zhǔn)確的故障排查。