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        柴油機黑煙故障

        柴油機在運轉狀態下,從煙囪冒出程度不同的黑煙。
           柴油機排氣冒黑煙,說明燃料在燃燒室內空氣不足的情況下進行燃燒,燃料在高溫缺氧情況下分解聚合成墨結晶狀的碳煙,隨廢氣排出而呈黑色。
           當柴油機剛啟動時,可以從煙囪看到有股類似磨菇云的濃黑煙氣沖出,然后消失,排煙轉向正常。這是由于柴油機剛啟動時,噴油泵齒條所處刻線位置較大,而增壓器沒有廢氣能量進行驅動,造成燃燒室內新鮮空氣嚴重缺少,使燃料與氣體的混合不成比例。柴油機啟動后,聯合調節器使噴油泵有一個回調,增壓器的工作逐漸趨向正常,燃燒室內獲得的新鮮空氣量逐漸增多,使燃油與空氣的混合比例趨向正常,冒黑煙情況消失。因此柴油機啟機時的冒黑煙并非屬柴油機的故障。
           在柴油機正常運轉后,若仍繼續冒黑煙,有時甚至還較嚴重,說明柴油機的工作狀態不正常,此時須查找原因,并進行適當處理。
           后果:
           (1)柴油機冒黑煙正因為是由于燃燒不良所引起的,因此冒黑煙的柴油機,經濟性必定較差,而且還會污染環境。
           (2)排氣冒黑煙正是由于形成碳煙而呈黑色,因此它會污染噴油器、氣門、氣門座、活塞、活塞環、缸套、增壓器的噴咀環和渦輪等,不但影響了這些零部件的使用壽命,而且使燃燒狀態加劇惡化。
           (3)有時排氣冒黑煙,是由于柴油機中某些零部件出了故障,例如增壓器轉子與殼體發生碰擦,氣門彈簧斷裂,噴油器噴頭裂等問題,如不進行及時處理,會擴大事故,造成嚴重損失。
           1.原因分析:
           (1)柴油機超載
           ①柴油機功率整定過高(包括部分負載時的功率);
           ②主要運動機件發生故障,造成耗功大,如抱軸、抱缸等;
           ③各缸噴油泵供油量不均,或個別氣缸不工作,造成某些氣缸超載;
           ④地區氣候條件變化,應進行功率修正而未修正。
           (2)壓縮壓力偏低(要求為2.65~2.84MPa)
           ①柴油發電機組安裝時,壓縮比調整偏小,即活塞到達上止點位置時,活塞頂面到氣缸蓋底面的距離偏大(要求為3.8~4.0mm);
           ②缸蓋與缸套之間漏氣;
           ③活塞、活塞環,缸套磨耗超限;
           ④活塞環組裝時,開口沒錯開,或活塞環折斷,卡死在環槽內;
           ⑤氣門關閉不嚴,可能原因是:氣門彈簧力不足甚至折斷,氣門座松動脫落,氣門座面有剝離損傷,氣門橫臂跳轉使氣門失控,氣門桿與導管拉傷或氣門桿彎曲等;

         、抻、水溫度過低,使有關運動副的相應零件在較大的間隙下工作,造成燃燒室壓縮空氣時發生漏氣。
           (3)進氣系統故障:
           ①空氣濾清器堵塞嚴重;
           ②進氣道漏泄嚴重,特別是壓氣機出口至中冷器進口連接用的膠管發生破裂;
           ③中冷器冷卻效率低,使增壓空氣得不到足夠的冷卻,造成燃燒室內的空氣質量不足。造成中冷器冷卻效率低的原因有:中冷器的冷卻水溫過高,中冷器內的冷卻水管因裂漏而焊堵的根數過多;
           ④渦輪增壓器的壓氣機效率過低,使柴油機吸入空氣量不足。
           2.判斷及處理:
           (1)如機車運行于高原地帶,則應先考慮柴油機的功率是否沒按規定進行修正。
           (2)測量爆發壓力,如整臺柴油機各缸爆發壓力偏高,而且柴油機又冒黑煙,此時如操縱臺顯示的功率又偏高,說明柴油機的功率整定過高,則須調整聯合調節器的功率懸掛點。
           如操縱臺上顯示的功率合適,而各缸爆發壓力又相差較多,各噴油泵的齒條刻線相互接近,說明爆發壓力過低的缸的噴油泵供油量過小。
           (3)測量壓縮壓力。
           架修時拆檢組裝出現問題,會造成壓縮壓力偏低。
           如習慣按尺寸下限選擇缸蓋的調整墊片,之后也不測量活塞與缸蓋之間的壓縮值;又如從氣缸蓋上拆下氣門后,搬運存放不小心,使氣門發生了彎曲,重裝時也未檢測,也不在安裝狀態下,對氣門與氣門座進行相對的研磨,造成燃燒室漏氣。這些都是必須避免和糾正的。
           (4)用手伸入到兩個氣缸蓋之間,靠近缸蓋與缸套的結合面處,檢查是否漏氣。在缸蓋安裝噴油器進油管的截面上,剛度相應較差,氣缸蓋與缸套之間漏氣,一般首先發生在此處。如發現此處漏氣,可在停機后,重新緊固缸蓋螺栓。
           (5)柴油機運轉中觀察差示壓力計顯示的差壓是否過大。如過大,說明燃燒室的曲軸箱漏氣嚴重,柴油機停機后,打開曲軸箱檢查孔蓋,觀察氣缸套的工作鏡面是否有嚴重拉傷現象。
           (6)觀察中冷器水溫是否過高。如發現該水溫過高,應對低壓水系統進行檢查,找出原因,并進行處理。
           (7)對空氣濾清器進行清洗。如機車運行于風砂大的區段,更須經常清洗。
           (8)檢查進氣系統有無漏泄,如有漏泄,設法消除。
           檢查中冷器內的冷卻水管焊堵情況,按規定中冷器中的每組冷卻單元允許焊堵水管數不超過4根,整臺中冷器允許焊堵水管數不超過20根。
           (9)檢查增壓器轉子轉動是否靈活,軸向間隙和徑向間隙是否符合要求,轉子與殼體之間有無碰擦現象。
           (10)柴油機工作時的油、水溫度是否偏低。
           (11)活塞環本身及其安裝在活塞上的狀態是否合乎要求。
           (12)檢查氣門桿有無彎曲(檢查方法見“氣門彎裂的早期判斷”部分有關內容)。
           (13)檢查油環的彈力是否符合要求,按規定彈力為160~200N。當裝球鐵活塞和中凸型活塞時,宜偏上限,裝用鋁活塞時宜偏下限。(若機務段內同時有東風4型和北京型機車,它們的油環卻是同一個圖號,即外形和尺寸完全相同,但北京型機車油環的彈力要求為200~240N,如果在東風4型機車上誤裝了北京型機車的油環,就易造成拉缸。)

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