現(xiàn)代柴油機原理與維修保養(yǎng)整理編輯：鄧海儼2010年現(xiàn)代柴油機原理與維修保養(yǎng)整理編輯：鄧海儼2010年第六章：柴油機排煙異常故障分析與排除第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除第四節(jié)：柴油機冒白煙故障原因分析與排除第五節(jié)：柴油機其它非正常排煙故障分析第六章：柴油機排煙異常故障分析與排除第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜柴油機在正常工作溫度下，其排氣煙色應(yīng)該是無色或淡灰色的。所謂無色不是完全無色，不能像汽油機那樣無色，而是在無色中伴有淡淡的灰色，這是正常排氣煙色。柴油機在怠速時排氣煙色可能重一些，在高速、高負(fù)荷時也可能重一些，要注意觀察正常排氣煙色，才能對非正常的排氣煙色進行判斷和分析。柴油機燃料完全燃燒后，正常顏色一般為淡灰色，負(fù)荷略重時為深灰色。柴油機在工作中，會經(jīng)常出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，柴油機排煙有黑煙、藍煙、白煙和灰色等四種，它們是判斷柴油機故障的重要條件。柴油機在正常工作溫度下，其排氣煙色應(yīng)第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述1．排氣冒黑煙（碳煙）黑煙也稱碳煙，柴油機排氣冒黑煙主要是燃料混合氣過濃，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，而且隨著時間而變化的，所以黑煙很可能是由許多不同途徑生成的。柴油是復(fù)雜的碳?xì)浠衔?，噴入燃燒室?nèi)未燃燒的柴油受高溫分解，形成炭黑，排氣時隨同廢氣一起排出形成黑色煙霧。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)速度和燃油蒸氣與氧的混合速度。如果周圍氣體中氧的濃度太低，或混合的速度不夠時，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。第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述2．排氣冒藍煙排氣冒藍煙，一般情況下是柴油機使用日久，慢慢開始燒機油引起的，隨著藍色煙霧的加重，燒機油越來越多，就應(yīng)考慮維修柴油機了。有時燃油中混有水分，或有水分漏入燃燒室中，引起燃燒的改變，柴油機會冒淺藍色煙。2．排氣冒藍煙3．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?，除水蒸氣外，它們也都屬于微粒范疇。柴油機在剛起動或冷機狀態(tài)時，排氣管冒白煙，是因為柴油機氣缸內(nèi)溫度低油氣蒸發(fā)而形成，冬季尤為明顯。柴油機在寒冷天氣運行時，柴油機溫度低，排氣管溫度也低，有水蒸氣排氣凝結(jié)成水氣形成白色排煙，是正?，F(xiàn)象。若當(dāng)柴油機溫度正常，排氣管溫度也正常時，仍然排出白色煙霧，說明柴油機工作不正常，可判斷為柴油機故障。3．排氣冒白煙4．排氣冒灰煙排氣冒淡灰色煙，柴油機工作還算正常，但煙霧顏色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了，除了上述排煙黑色的原因外，還可能有進氣不暢即空氣供給不好的原因。當(dāng)取下進氣空氣濾清器后，排氣煙色由深變淺甚至變?yōu)闊o色時，就是空氣濾清器堵塞了，應(yīng)檢查引起進氣不暢的原因。4．排氣冒灰煙第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除一、柴油機黑煙故障的影響因素一臺完整的設(shè)備（汽車、工程機械或其它內(nèi)燃設(shè)備），運行時冒黑煙的大多數(shù)原因是柴油機自身系統(tǒng)造成的，設(shè)備系統(tǒng)因素除了特殊情況外，一般不會導(dǎo)致柴油機嚴(yán)重冒黑煙。因此，如果柴油機在使用過程產(chǎn)生冒黑煙故障，首先應(yīng)該在柴油機上找原因。導(dǎo)致柴油機冒黑煙的因素是多種多樣的，但匯總起來，主要有以下10個方面。第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除1．柴油質(zhì)量問題柴油質(zhì)量不好，導(dǎo)致柴油機冒黑煙的故障屢見不鮮，也有不少經(jīng)驗總結(jié)，其中較為經(jīng)典的是：一臺哈佛GW2.8TC高壓共軌柴油機，在加注了某個標(biāo)號的柴油后，產(chǎn)生了嚴(yán)重的黑煙現(xiàn)象，多方檢查調(diào)整均不能排除黑煙故障，最后更換了另一品牌的柴油后，黑煙故障自然消失。1．柴油質(zhì)量問題2．空氣濾芯問題空氣濾芯堵塞或臟了是不少柴油機帶負(fù)荷冒黑煙的主要原因，但新的空氣濾芯也可能是柴油機帶負(fù)荷冒黑煙。判斷柴油機黑煙是否是空氣濾芯所指的基本方法是：①如果柴油機平時無黑煙，也無其它異?，F(xiàn)象，帶負(fù)荷時才有黑煙噴出，負(fù)荷減小這黑煙消失，一般可以認(rèn)為是空氣濾芯的問題；②拆掉空氣濾芯，起動柴油機工作，觀察帶負(fù)荷作業(yè)時柴油機煙色，如果黑煙減小，則說明需要保養(yǎng)或更換空氣濾芯。（注意：柴油機不帶空氣濾芯的工作時間不要超過10min，否則，容易造成柴油機缸套等的不良磨損。）2．空氣濾芯問題3．氣門間隙不正確（1）故障原因分析氣門間隙不正確，直接影響柴油機配氣正時，也即氣門該打開時未打開，該關(guān)閉時未關(guān)閉，進而影響了柴油機的進氣量和排氣通暢，降低了柴油機的過量空氣系數(shù)，造成柴油機油氣混合物過濃，燃油燃燒不完全、不充分。柴油機冒黑煙。氣門間隙不正確除了使柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①柴油機動力不足②柴油機可能起動困難③配氣機構(gòu)可能有強烈的金屬碰撞聲確認(rèn)氣門間隙是否正確的基本方法是：打開氣門室蓋，用手感或塞尺檢查氣門間隙。因此，必須定期檢查并調(diào)整氣門間隙。3．氣門間隙不正確4．氣缸壓縮壓力不足導(dǎo)致氣缸壓縮壓力不足的主要原因有：（1）活塞頂間隙太大如果大修裝配柴油機時，沒有嚴(yán)格按照要求檢查并調(diào)整活塞頂間隙，或調(diào)整不當(dāng)使活塞頂間隙偏大時，直接影響柴油機的壓縮比進而影響氣缸壓縮壓力。由于壓縮比變小，降低了氣缸的壓縮壓力和溫度，使燃油燃燒的條件變得更加惡劣，燃油燃燒不完全、不充分，柴油機嚴(yán)重冒黑煙。確保活塞頂間隙的正確是裝配柴油機時必須嚴(yán)格做到的重要事情之一。在裝配柴油機時，必須將活塞頂間隙調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求的公差范圍內(nèi)。一般情況下，只要安裝正確，活塞頂間隙在使用過程中的是不會變化的。4．氣缸壓縮壓力不足（2）氣門密封不嚴(yán)氣門密封帶嚴(yán)重變形或磨損，將導(dǎo)致氣門密封不嚴(yán)，直接降低氣缸壓縮壓力和溫度，使燃油燃燒不完全、不充分，導(dǎo)致柴油機嚴(yán)重冒黑煙。（3）氣門座圈凹入太深氣門座圈長期經(jīng)受燃燒高溫和氣門的強烈沖擊，加之氣門座圈底孔的鋁合金性質(zhì)，將使氣門座圈凹入逐步增加，使氣門平面與缸蓋底面之間的尺寸相對增加，相應(yīng)增加了燃燒室的容積，降低了柴油機壓縮比，從而降低了氣缸的壓縮壓力和溫度，導(dǎo)致燃油燃燒不完全、不充分，柴油機嚴(yán)重冒黑煙。（2）氣門密封不嚴(yán)（4）活塞環(huán)磨損嚴(yán)重活塞環(huán)或缸套磨損嚴(yán)重，會使氣缸密封不嚴(yán)，導(dǎo)致壓縮壓力不足。不僅導(dǎo)致因柴油機燒機油而冒藍煙，大負(fù)荷是也將冒黑煙。因活塞環(huán)磨損而導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障時，柴油機還將出現(xiàn)下列現(xiàn)象：①柴油機燒機油，機油耗量增加；②柴油機動力不足；③柴油機低負(fù)荷怠速時冒藍煙，大負(fù)荷時冒藍黑煙；④曲軸箱廢氣壓力大。（4）活塞環(huán)磨損嚴(yán)重氣缸壓縮壓力不足時，除了使柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①柴油機工作時動力不足②柴油機加速無力（加速性能太差）③燃油消耗增加④柴油機可能起動困難如果柴油機在使用過程中出現(xiàn)上述問題或現(xiàn)象時，可以使用專用的氣缸壓力檢查表測量氣缸壓縮壓力。氣缸壓縮壓力測量裝置一般安裝在噴油器孔內(nèi)，單缸測試，逐缸進行。然后與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，確認(rèn)是否過低。氣缸壓縮壓力不足時，除了使柴油機冒黑如果進行氣缸壓縮壓力測量后確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于氣缸壓縮壓力低造成的，就必須檢查活塞頂間隙、氣門座圈凹入深度和氣門與氣門座圈之間的密封情況。對于道依茨FL513系列風(fēng)冷柴油機而言，具體做法是：1）松開缸蓋螺栓，拆下缸蓋，在活塞頂部放入鉛絲，然后裝上缸蓋，并按要求擰緊缸蓋螺栓。旋轉(zhuǎn)曲軸至少一圈后再次松開缸蓋螺栓，取下缸蓋后測量鉛絲厚度，如果測量值在技術(shù)要求范圍內(nèi)，則明說活塞頂間隙正確。反之，則說明活塞頂間隙不對，需要進行調(diào)整（主要是根據(jù)測量值選擇缸墊的厚度）。如果進行氣缸壓縮壓力測量后確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于2）取出缸蓋后，仔細(xì)觀察和測量氣門大頭平面與缸蓋底面的距離，如果測量數(shù)值大于技術(shù)要求數(shù)值，則說明氣門座圈凹入太深，需要進行修復(fù)處理。具體修復(fù)方法是：更換氣門座圈和所有氣門，重新研磨氣門。氣門座圈的修復(fù)要求請參照相關(guān)技術(shù)要求。如果氣門座圈凹入深度合格，則應(yīng)仔細(xì)檢查氣門與氣門座圈之間的密封帶。一般情況下經(jīng)過長期使用后，氣門與氣門座圈之間的密封帶都會有不同程度的磨損和變形，需要進行修復(fù)。具體做法是：更換或絞磨氣門座圈密封帶、更換氣門并重新研磨氣門。2）取出缸蓋后，仔細(xì)觀察和測量氣門大頭平面與缸蓋底面的距離，5）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油上竄燃燒室，使氣缸在壓縮行程結(jié)束時，混合氣混合的正常比例改變，使燃油在無氧條件下燃燒，燃燒過程容易產(chǎn)生積炭，排出的廢氣形成大量黑色煙霧。（6）燃燒室形狀改變?nèi)紵倚螤钜蛑圃熨|(zhì)量及長期使用導(dǎo)致技術(shù)狀況下降，使活塞頂間隙過大、過小以及活塞位置裝錯，都會使燃燒室形狀和容積改變，從而影響燃油與空氣混合質(zhì)量，使燃油燃燒條件變壞。5）活塞環(huán)、氣缸套等磨損5、噴油泵供油量太大（1）故障原因分析供油量過大，使進入氣缸內(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、工作溫度過低也會引起排氣冒黑煙。柴油機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，這一點已為燃燒過程的高速攝影所證實。柴油機在正常燃燒時，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，碳粒不能及時燃燒反而團聚吸附，在氣缸中和排氣過程中形成更大的碳煙粒子或絮團，使排氣冒黑煙。5、噴油泵供油量太大此時，柴油機除了冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①燃油消耗明顯增加；②柴油機因后燃增多而使排氣溫度太高且排氣管可能被燒紅；③可能會出現(xiàn)拉缸或活塞燒頂現(xiàn)象；此時，柴油機除了冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：特別提示：調(diào)整噴油泵的供油量時，必須考慮該柴油機噴油系統(tǒng)下列因素：1）噴油器的噴油壓力。因為該油量是在特定噴油壓力下的供油量。如果噴油壓力有變化供油量也將產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果噴油泵試驗臺標(biāo)準(zhǔn)噴油器的壓力高，而實際噴油器的噴油壓力低，則實際的噴油量將大于調(diào)整噴油量。反之，則小于調(diào)整噴油量。壓力差別越大，供油量的差別也越大。2）標(biāo)準(zhǔn)高壓油管的內(nèi)經(jīng)尺寸。如果調(diào)試時使用的標(biāo)準(zhǔn)高壓油管的內(nèi)徑小于實際高壓油管的內(nèi)徑，可能使實際供油量大于調(diào)試供油量。反之，則小于調(diào)試供油量。柴油機的循環(huán)供油量，必須定期在噴油泵試驗臺上檢查。檢查供油量時，也需要檢查一下各缸的供油角度特別提示：調(diào)整噴油泵的供油量時，必須考慮該柴油機6．噴油提前角度不正確柴油機的標(biāo)準(zhǔn)供油提前角，是為保證燃油進入氣缸后能夠充分燃燒的最佳供油提前角度。機型不同，最佳供油提前角也不相同。噴油提前角不正確，使柴油機燃油燃燒不充分、不完全，將導(dǎo)致柴油機冒黑煙。6．噴油提前角度不正確（1）供油提前角偏大供油提前角過大，燃油過早噴入燃燒室內(nèi)，由于此時氣缸內(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)達到一定壓力和溫度，可燃混合氣燃燒。在直噴式柴油機中，當(dāng)其它參數(shù)不變時，加大噴油提前角可以降低排氣煙度。因為加大噴油提前角會使滯燃期加長，使著火前噴入氣缸的油量增加，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，從而使主燃期形成的碳粒具有較高的溫度和高溫下停留較多的時間，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，使柴油機工作粗暴，燃燒噪音增大，并引起較大的機械負(fù)荷，以及較多的黑煙（COx）排放。（1）供油提前角偏大供油提前角偏大除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障外，還有下列現(xiàn)象：①有強烈的燃燒噪音；②柴油機功率不足；③燃油消耗量明顯增加；④排氣管接口處濕潤或有滴油現(xiàn)象；⑤排氣溫度可能較高，排氣管可能有燒紅現(xiàn)象；⑥柴油機起動困難；供油提前角偏大除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故（2）供油提前角偏小如果柴油機的供油提前角偏小，燃油噴入氣缸時錯過了最佳時機，將使柴油機后燃增多，大量燃油還未充分燃燒即被排出氣缸，柴油機將嚴(yán)重冒黑煙。供油提前角偏小除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障外，還有下列現(xiàn)象：①排氣溫度高，排氣管有燒紅現(xiàn)象，且柴油機表現(xiàn)為過熱；②柴油機整體溫度高，柴油機因后燃增多而過熱；③柴油機功率不足；④燃油消耗量明顯增加；⑤柴油機起動困難；因此，當(dāng)柴油機在使用過程中出現(xiàn)本節(jié)現(xiàn)象是，應(yīng)該仔細(xì)檢查噴油提前角。（2）供油提前角偏小7．柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損（1）故障原因分析個別或全部噴油泵柱塞、出油閥嚴(yán)重磨損將導(dǎo)致噴油泵泵油壓力下降，使噴油器（嘴）建壓相對滯后，燃油燃燒不充分，后燃增多，所以柴油機嚴(yán)重冒黑煙。柱塞和出油閥有問題，將造成柴油機冒黑煙、動力不足，嚴(yán)重時也可能導(dǎo)致活塞燒熔故障。7．柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損但如果噴油泵大多數(shù)的柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損，在造成柴油機嚴(yán)重冒黑煙的同時，還有下列現(xiàn)象：①柴油機起動困難；②柴油機燃油消耗量可能增加；③柴油機動力不足；④柴油機排氣管可能濕潤或滴油。但如果噴油泵大多數(shù)的柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損，在造成確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于柱塞或出油閥的磨損造成的基本方法是：1）拆掉柴油機的排氣管，起動柴油機低速運轉(zhuǎn)，仔細(xì)觀察柴油機各個排氣口的排煙情況，找出排煙大的氣缸，更換該缸的噴油器（可以與不冒黑煙的缸互換），如果該缸仍然冒黑煙，而另一缸不冒黑煙，則可以確認(rèn)該缸噴油泵的柱塞或出油閥有問題。2）也可以不拆掉排氣管，用單缸滅火法初步確認(rèn)柱塞、出油閥或者是噴油器（嘴）是否有問題，具體做法是：起動柴油機低速運轉(zhuǎn)，逐缸斷油并觀察排氣管出口煙度的變化情況，如果某缸斷油后，柴油機煙度減小，則說明該缸供油系統(tǒng)（柱塞、出油閥或噴油器等）可能存在問題，可以進一步的拆卸檢查。確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于柱塞或出油閥的磨損造成的基8．噴油器（嘴）故障或安裝錯誤（1）影響因素噴油器（嘴）因素影響柴油機冒黑煙主要有下列幾個方面的原因：1）噴油嘴霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重或損壞柴油機排氣煙度與燃油霧化品質(zhì)的關(guān)系密切，在柴油機噴油過程中，每次噴油臨結(jié)束時，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)與燃燒的時間短，周圍氧的濃度低，容易產(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)象在柴油機低速運轉(zhuǎn)時較為明顯，因為低速運轉(zhuǎn)時氣缸內(nèi)進氣渦流較弱，油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時間較長，更容易形成碳黑排出。8．噴油器（嘴）故障或安裝錯誤噴油器（嘴）有問題時，除了造成柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①排氣管接口處濕潤，嚴(yán)重時可能滴柴油；②該缸活塞可能出現(xiàn)燒頂或拉缸故障；③該缸可能有強烈的燃燒噪音；噴油器（嘴）有問題時，除了造成柴油機冒黑煙外，還2）噴油壓力不正確噴油壓力不正確（偏大或偏?。瑢⒂绊憞娪推鞯慕▔簳r間，延遲或提前供油提前角度，使柴油機工作時冒黑煙。噴油壓力偏大，可能延遲噴油開始時間，柴油機后燃增多。而噴油壓力偏小，可能提前噴油開始時間，柴油機早燃增多。兩者產(chǎn)生的問題和現(xiàn)象與前述的供油提前角不正確相似。確認(rèn)某缸噴油器（嘴）是否有問題的方法與確認(rèn)柱塞、出油閥是否有問題的方法基本相同，只是互換噴油器后，該缸不再冒黑煙而另一缸冒黑煙，則說明該噴油器（嘴）有問題。2）噴油壓力不正確3）噴油器安裝錯誤某些柴油機噴油器的安裝，有嚴(yán)格的安裝方向，但沒有特別的標(biāo)記予以說明，所以就容易出現(xiàn)安裝相差180°的問題。此時，柴油機就會嚴(yán)重冒黑煙。4）噴油嘴霧化狀況與燃燒室匹配問題。如果噴油嘴的霧化質(zhì)量與燃燒是的匹配要求不一致，也將導(dǎo)致柴油機工作時冒黑煙。3）噴油器安裝錯誤9．噴油泵調(diào)速器因素（1）調(diào)速器自身因素如果噴油泵調(diào)速器有問題，主要是調(diào)速器調(diào)速彈簧彈力不足時，將導(dǎo)致調(diào)速器與油門控制機構(gòu)之間的不平衡，柴油機從起動開始就會嚴(yán)重冒黑煙。而當(dāng)外部載荷稍有變化時，柴油機更是濃煙滾滾。如果噴油泵調(diào)速器有問題，柴油機運行時還有下列現(xiàn)象：①柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，可能自動升高或降低。②帶負(fù)載運行時，隨負(fù)載增加柴油機轉(zhuǎn)速下降嚴(yán)重。③柴油機負(fù)載越大，煙度越大。④用單缸滅火法檢查時，柴油機總體煙度無明顯變化。⑤柴油機可能起動困難。確認(rèn)調(diào)速器故障相對難一些，但只要對柴油機故障現(xiàn)象認(rèn)真分析，不難找出故障原因所在并予以排除。（2）起動加濃電磁閥損壞很多柴油機調(diào)速器內(nèi)都裝有起動加濃電磁閥，該電磁閥如果壞了，也會導(dǎo)致柴油機不能起動或起動后由于供油油量特大，柴油機就會濃煙滾滾。9．噴油泵調(diào)速器因素三、排氣黑煙的后處理技術(shù)柴油機冒黑煙，可以說是一個伴隨柴油機的出現(xiàn)就有的疑難故障，多年來人們一直在進行防治。所謂排氣后處理技術(shù)，就是在柴油機排氣管中間加上一個集催化、過濾等功能為一體的排氣凈化裝置。采用后處理技術(shù)，是對現(xiàn)有車型進行技改、控制排放的最有效措施；對于新車，采用機外后處理措施也比采用機內(nèi)凈化措施容易得多。機外后處理裝置主要是催化凈化器的微粒捕集器，如圖6-1所示。三、排氣黑煙的后處理技術(shù)圖6-1柴油機微粒捕集器圖6-1柴油機微粒捕集器微粒捕捉器能夠減少柴油機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上。這種捕捉器是一種安裝在排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器，它可以在微粒排放物質(zhì)進入大氣之前將其捕捉。捕捉到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛運轉(zhuǎn)過程中燃燒殆盡。它的工作基本原理是：如柴油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀，柴油機排出的含有炭粒的黑煙，通過專門的管道進入柴油機尾氣微粒捕集器，經(jīng)過其內(nèi)部密集設(shè)置的袋式過濾器，將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上；當(dāng)微粒的吸附量達到一定程度后，尾端的燃燒器自動點火燃燒，將吸附在上面的炭煙微粒燒掉，變成對人體無害的二氧化碳排出。為了做到這一點，捕捉器應(yīng)用了先進的電控系統(tǒng)、催化涂層和燃料添加型催化劑（FBC）。這種燃料添加型催化劑包含諸如鈰、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到燃料中，在柴油機控制系統(tǒng)的幫助下不僅控制微粒排放物質(zhì)的數(shù)量，而且還控制碳?xì)浠衔锖臀廴練怏w等污染物的排放量。捕捉器的再生或凈化功能必須在可控的基礎(chǔ)上完成，以保持過濾器不被煙灰堵塞。在凈化周期結(jié)束以后，任何殘留灰塵或濾渣最終都將在日常維護中被人為地清除。微粒捕捉器能夠減少柴油機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上柴油微粒過濾器可以有效地減少微粒物的排放，它先捕集廢氣中的微粒物，然后再對捕集的微粒進行氧化，使微粒過濾器再生。所謂過濾器的再生是指在DPF長期工作中，過濾器里的顆粒物逐漸增加會引起柴油機的排氣背壓升高，導(dǎo)致柴油機性能下降，所以要定期除去沉積的顆粒物，恢復(fù)DPF的過濾性能。過濾器的再生有主動再生和被動再生兩種方法：主動再生指的是利用外界能量來提高捕集器內(nèi)的溫度，使微粒著火燃燒。當(dāng)過濾器中的溫度達到300℃時，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，如果溫度達不到300℃，過多的沉積物就會堵塞過濾器，這時就需要利用外加能源（例如電加熱器，燃燒器或柴油機操作條件的改變）來提高DPF內(nèi)的溫度，使顆粒物氧化燃燒。被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度，使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添加劑（有鈰、鐵和鍶）要以一定的比例加到燃油中，添加劑過多影響不大，但是如果過少，就會導(dǎo)致再生延遲或再生溫度升高。柴油微粒過濾器可以有效地減少微粒物的排放，它先捕國內(nèi)最常用的催化器是三元催化轉(zhuǎn)化器，它是由金屬殼體、隔溫襯墊和催化劑組成的筒型構(gòu)件。隔溫襯墊使用堇青石陶瓷壓制成，橫截面上每cm2有32~64個小孔；在這種蜂窩狀陶瓷載體表面，附著有作為催化劑的鉑、鐒、鈀等貴金屬和作為助催化劑的稀土添加劑。貴金屬稀土聯(lián)用催化劑是目前最有效的催化劑。柴油機廢氣的氣相反應(yīng)通常在很慢的速度下進行，一旦有了催化劑，CO、HC、NOx在催化劑作用下被迅速氧化還原成CO2、H2O、N2。國內(nèi)最常用的催化器是三元催化轉(zhuǎn)化器，它是由金屬殼三元催化轉(zhuǎn)化器中的堇青石陶瓷蜂窩也是一個濾煙的微粒捕集器，當(dāng)碳煙通過比它小得多的蜂窩微孔時，就被通道管壁截獲。蜂窩陶瓷的網(wǎng)眼堵塞后形成的煙灰層，在500℃以上的溫度下會被廢氣點燃而使捕集器不致失活。三元催化轉(zhuǎn)化器可以加裝在柴油機排氣管末端，也有將它與消聲器做成一體的。對于在隧道內(nèi)施工的機械，還可采用二級凈化系統(tǒng)，即在催化轉(zhuǎn)化器后再安裝一個煙塵水洗箱；水洗箱中加油滌煙劑，煙氣穿過水溶液時會進一步溶解廢氣中的有害氣體并使碳煙微粒沉淀。三元催化轉(zhuǎn)化器中的堇青石陶瓷蜂窩也是一個濾煙的微柴油機采用上述排氣后處理技術(shù)后，可以有效的降低柴油機的黑煙和排氣污染。具體見表6-1所示。表6-1排氣后處理效果排氣成分碳粒NOxCOHC減小90%以上90-99%90-99%50-90%柴油機采用上述排氣后處理技術(shù)后，可以有效的降低柴油機的黑第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除一、導(dǎo)致柴油機冒藍煙的主要因素柴油機冒藍煙的主要原因是有機油進入氣缸參與燃燒，生成藍色氣體排出。匯總起來，導(dǎo)致柴油機冒藍煙的主要因素有以下幾點：第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除①空氣濾清器阻塞，進氣不暢或油盆內(nèi)油面過高（油浴式空氣濾清器），使進入氣缸內(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，也會引起排氣冒藍煙。②油底殼內(nèi)潤滑油加入過多，柴油機運行中潤滑油易竄入燃燒室。③長期低負(fù)荷（標(biāo)定功率的40%以下）運轉(zhuǎn)，活塞與缸套之間的間隙過大，使油底殼內(nèi)潤滑油容易竄入燃燒室，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，引起排氣冒藍煙。①空氣濾清器阻塞，進氣不暢或油盆內(nèi)油面過高（油浴式空氣濾清器④活塞環(huán)卡住或磨損過多，彈性不足，安裝時活塞環(huán)倒角方向裝反，使機油進入燃燒室，潤滑油燃燒后產(chǎn)生藍色水氣煙霧排出。⑤在機體通向氣缸蓋油道附近的氣缸墊燒毀，活塞、氣缸套磨損以及活塞環(huán)對口或氣門油封損壞等狀況將致使?jié)櫥蜕细Z燃燒室，并與燃油混合氣一同燃燒。⑥油冷式（冷卻機油來自柴油機）空壓機內(nèi)竄氣（空壓機活塞環(huán)磨損或排氣閥堵塞等）導(dǎo)致曲軸箱廢氣壓力大，使機油竄入燃燒室參加燃燒。④活塞環(huán)卡住或磨損過多，彈性不足，安裝時活塞環(huán)倒角方向裝反，⑦閉式循環(huán)的曲軸箱呼吸器堵塞，是曲軸箱與大氣平衡裝置失去功能，導(dǎo)致曲軸箱廢氣壓力增大，機油進入燃燒室參加燃燒。⑧增壓器故障：對于增壓柴油機，如果增壓器壓氣機側(cè)浮動軸承損壞，可能導(dǎo)致大量機油通過壓氣機進入柴油機進氣管并進入氣缸參與燃燒，導(dǎo)致柴油機作業(yè)時嚴(yán)重冒藍煙。⑦閉式循環(huán)的曲軸箱呼吸器堵塞，是曲軸箱與大氣平衡裝置失去功能二、柴油機冒藍煙原因分析①主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率增加及空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速升高。原因：油底殼油面或油浴式空濾器機油盆油面過高。分析：油底殼油面過高，導(dǎo)致飛濺潤滑油量過大，活塞環(huán)泵入燃燒室機油量多；機油盆油面過高，在吸氣過程將飛濺的機油霧粒連同空氣一起吸入氣缸而被燃燒，故排氣冒藍煙。又因機油燃燒時也產(chǎn)生較大的熱量而使柴油機功率相對增高，且不受調(diào)速器控制，因此柴油機空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增高。二、柴油機冒藍煙原因分析②主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降和機油耗量增加。原因：活塞環(huán)邊間隙過大。分析：由于活塞環(huán)邊間隙過大，在活塞做直線往復(fù)運動時，將缸壁上的機油刮入環(huán)槽中，并泵入活塞頂部，所以柴油機燒機油且機油耗量增加并冒藍煙。②主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降和機油耗量增加。③主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是排煙大，曲軸箱廢氣壓力（也稱下排氣）正常。原因：氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙大。分析：由于氣門桿與導(dǎo)管間隙大，在吸氣過程，氣門罩中的機油從進氣門桿與導(dǎo)管間隙吸人氣缸，所以柴油機燒機油且冒藍煙。而排氣時，廢氣從排氣門桿與導(dǎo)管的間隙擠入氣門室，導(dǎo)致下排氣大。③主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是排煙大，曲軸箱廢氣壓力（也稱④主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降及曲軸箱廢氣壓力大。原因：缸套與活塞配合間隙大。分析：由于缸套與活塞配合間隙大，吸氣過程將機油吸入活塞頂部，導(dǎo)致燒機油冒藍煙；做功和壓縮行程又將廢氣及壓縮空氣擠入油底殼，所以曲軸箱廢氣壓力（下排氣）大且功率下降。④主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降及曲軸箱廢氣壓力大。⑤主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是從排氣管竄機油（大修或更換活塞環(huán)后的柴油機）。原因：扭曲環(huán)裝反。分析：扭曲環(huán)裝反，在活塞往復(fù)運動時，將缸壁機油刮人活塞頂部，這樣，不僅燒機油冒藍煙，且有一部分機油隨廢氣從排氣管排出。⑤主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是從排氣管竄機油（大修或更換活⑥主現(xiàn)象是間斷冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降，曲軸箱廢氣壓力大，旋轉(zhuǎn)曲軸時可以聽見呼吸器有排氣聲。原因：活塞環(huán)對口或拉缸。分析：活塞環(huán)對口或拉缸，造成活塞環(huán)與缸套封閉不嚴(yán)，吸氣行程時，把機油吸人氣缸；在做功和壓縮行程時，廢氣及空氣排人油底殼，由于氣體高速流動產(chǎn)生撒氣聲（可在加油口處聽診），故產(chǎn)生間斷冒藍煙現(xiàn)象。⑥主現(xiàn)象是間斷冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降，曲軸箱廢氣壓力大，⑦主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙，伴隨現(xiàn)象是曲軸箱廢氣壓力大，但動力正常。原因：可能是呼吸器堵塞或空壓機內(nèi)竄氣嚴(yán)重。分析：如果呼吸器與大氣平衡的小孔堵塞，將導(dǎo)致曲軸箱與大氣的平衡關(guān)系被打破，曲軸箱內(nèi)的氣體不能隨時排除，就會增加曲軸箱內(nèi)的壓力，迫使機油竄入燃燒室燃燒。同樣，如果冷卻機油來自柴油機的油冷式空壓機內(nèi)竄氣嚴(yán)重，大量的壓力空氣就會隨機油回流到曲軸箱內(nèi)，這將造成曲軸箱內(nèi)超大的廢氣壓力，燒機油也就不奇怪了。⑦主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙，伴隨現(xiàn)象是曲軸箱廢氣壓力大，但動力正常⑧主現(xiàn)象是冒藍白煙，且轉(zhuǎn)速越高，藍煙現(xiàn)象越重，并伴隨有增壓器的不正常聲音。原因：增壓器損壞的可能性最大。分析：一般增壓器都是壓力機油潤滑，如果壓氣機浮動軸承磨損或損壞，大量機油就會進入進氣管后進入燃燒室。如果是渦輪機損壞，大量的機油就會直接進入排氣管，會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的藍白色煙霧。⑧主現(xiàn)象是冒藍白煙，且轉(zhuǎn)速越高，藍煙現(xiàn)象越重，并伴隨有增壓器第四節(jié)：柴油機冒白煙故障原因分析與排除一、柴油機冒白煙的基本原因柴油機冒白煙，影響其生成的主要因素為：①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，冷卻水進入氣缸。排氣時形成容易形成水霧或水蒸氣。②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，排氣時容易形成水霧或水蒸氣。第四節(jié)：柴油機冒白煙故障原因分析與排除③供油提前角過小?；钊闲兄翚飧醉斍皣娙霘飧椎娜加瓦^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。④燃油中有水份和空氣。水和空氣隨著燃油噴射入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外。⑤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。⑥柴油機剛起動時，個別氣缸內(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個別噴油嘴霧化不良或滴油，使部分燃油沒有燃燒而排出氣缸，在排氣管內(nèi)汽化后行成白煙排除。③供油提前角過小?；钊闲兄翚飧醉斍皣娙霘飧椎娜加瓦^少，形成二、白煙故障診斷和排除（1）冬季冷車剛起動時柴油機后排氣管冒大量白煙，但運轉(zhuǎn)一段時間后隨著柴油機溫度的升高白煙逐漸消失、而后正常，則說明是柴油機溫度過低，無須排除。（2）柴油機工作無力、冒白煙?？蓪⑹挚拷艢夤埽?dāng)白煙掠過手面有水珠則說明氣缸內(nèi)已有水進入，此時可用單缸斷油法找出漏水的氣缸。若單缸斷油時影響柴油機的轉(zhuǎn)速，說明該缸工作良好，否則說明該缸不工作，應(yīng)拆下噴油器檢查噴孔上有無水跡；若發(fā)現(xiàn)有水應(yīng)檢查進水原因，查明是氣缸破裂還是氣缸墊沖壞；若各缸情況一樣、仍然工作無力冒白煙，則應(yīng)檢查柴油中是否有水。這時可打開燃油箱和燃油濾清器的放污螺塞，檢查燃油中是否有水。二、白煙故障診斷和排除（3）柴油機冒白煙時可提高柴油機的工作溫度，如在水溫70℃左右時排氣煙色由冒白煙轉(zhuǎn)為冒黑煙，便可判斷為噴油器霧化不良、滴油。用逐缸斷油的方法查出有故障的噴油器，然后校驗噴油器；若在噴油時有滴油現(xiàn)象，則應(yīng)進一步檢查是由于噴油壓力過低還是由于針閥體變形或磨損過甚而造成的，從而改進。（4）柴油機剛起動時冒白煙、溫度升高后變成冒黑煙。這說明氣缸壓力不足，此壓力雖能維持柴油機起動，但起動時因溫度過低使部分柴油未燃燒便揮發(fā)成蒸汽排出。應(yīng)檢查氣門關(guān)閉嚴(yán)密程度、配氣相位情況、氣缸墊或噴油器座孔的密封墊是否漏氣、氣缸磨損是否過大、活塞環(huán)有無卡滯或其開口是否重合等，然后對癥解決。（3）柴油機冒白煙時可提高柴油機的工作溫度，如在水溫70℃左（5）柴油機高速運轉(zhuǎn)時工作不均勻、加速不靈敏、溫度過高、工作無力、排氣管冒灰白色煙霧。這說明噴油時間過遲，應(yīng)檢查并調(diào)整連接盤固定螺絲緊固情況以及鍵和鍵槽情況，慢慢提前噴油時間，使白煙消除、柴油機運轉(zhuǎn)正常；若調(diào)整后仍無好轉(zhuǎn)則應(yīng)檢查噴油泵各缸柱塞的定時調(diào)整螺釘是否失調(diào)，采取措施。（5）柴油機高速運轉(zhuǎn)時工作不均勻、加速不靈敏、溫度過高、工作第五節(jié)：柴油機其它非正常排煙故障分析一、柴油機排黃黑色煙1．若柴油機起動時較困難、且起動后柴油機轉(zhuǎn)速不易提高、發(fā)悶、排氣管連接排黃黑煙，并伴隨進氣管口“嗆氣”、排氣管“放炮”及機體抖動現(xiàn)象。凸輪軸軸頸與軸孔配合間隙過大或配氣相位失準(zhǔn)；多數(shù)氣門燒損；缸套和活塞環(huán)磨損過甚等。第五節(jié)：柴油機其它非正常排煙故障分析2．若柴油機起動后怠速時較穩(wěn)定，但轉(zhuǎn)速升高后排氣管出現(xiàn)斷續(xù)排黃黑煙現(xiàn)象，并伴隨有輕微的有規(guī)則的排氣管放炮現(xiàn)象。一般為部分進排氣門關(guān)門不嚴(yán)或氣門彈簧彈力過弱、氣門推桿彎曲、進排氣門燒蝕以及噴油器和氣缸蓋座孔密封不良等因素造成的。2．若柴油機起動后怠速時較穩(wěn)定，但轉(zhuǎn)速升高后排氣管出現(xiàn)斷續(xù)排二、柴油機排氣管竄火1．若柴油機起動時較困難、起動后中速運轉(zhuǎn)時排氣管有連續(xù)輕微的竄火現(xiàn)象，隨著轉(zhuǎn)速的提高，竄火現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，并伴隨有動力不足、機體溫度過高現(xiàn)象等。一般為噴油提前角過遲；配氣相位失準(zhǔn)以及部分噴油嘴、柱塞、出油閥偶件嚴(yán)重磨損等。若柴油機中、高運轉(zhuǎn)時有斷續(xù)的竄火現(xiàn)象，且轉(zhuǎn)速越高、負(fù)荷越大，竄火現(xiàn)象也越嚴(yán)重，并伴隨有動力不足，機體溫度過高現(xiàn)象等。一般為噴油提前角過遲；配氣相位失準(zhǔn)以及部分噴油嘴、柱塞、出油閥偶件嚴(yán)重磨損等。二、柴油機排氣管竄火2．若柴油機中，高運轉(zhuǎn)時有斷續(xù)的竄火現(xiàn)象，且轉(zhuǎn)速越高、負(fù)荷越大，竄火現(xiàn)象越嚴(yán)重；并伴隨有嚴(yán)重的排氣管放炮及氣缸內(nèi)金屬敲擊聲。1）若中速運轉(zhuǎn)即出現(xiàn)排氣管有斷續(xù)的“竄火”現(xiàn)象、且轉(zhuǎn)速越高“竄火”現(xiàn)象越嚴(yán)重；氣缸內(nèi)并伴隨有嚴(yán)重的金屬敲擊聲。一般為噴油嘴針閥密封不良并有嚴(yán)重的滴油現(xiàn)象，部分氣門推彎曲、卡滯以及氣門彈簧斷裂、排氣門大頭有燒蝕或掉塊現(xiàn)象等。2）若中速運轉(zhuǎn)時正常、但高速時出現(xiàn)嚴(yán)重的排氣管“竄火”現(xiàn)象、并伴隨有嚴(yán)重的排氣管放炮以及發(fā)動機溫度過高等現(xiàn)象。一般為部分排氣門密封不良、氣門彈簧彈力過弱以及氣門間隙過小等。2．若柴油機中，高運轉(zhuǎn)時有斷續(xù)的竄火現(xiàn)象，且轉(zhuǎn)速越高、負(fù)荷越三、柴油機進氣管竄氣柴油機進氣管的用途是向氣缸內(nèi)輸送清潔的空氣，因此，正常情況下是不會出現(xiàn)竄氣或冒煙現(xiàn)象的。如果出現(xiàn)了進氣管竄氣或冒煙現(xiàn)象，主要有下列因素：1.進氣門密封不嚴(yán)、氣門大頭有燒蝕或掉塊現(xiàn)象；2.進氣門座圈松動或有燒蝕現(xiàn)象；3.缸蓋排氣道與進氣道之間可能出現(xiàn)裂紋；4.進氣門的氣門間隙不對或氣門彈簧彈力不足；5.單缸機調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致柴油機反轉(zhuǎn)三、柴油機進氣管竄氣如果出現(xiàn)了進氣管竄氣現(xiàn)象，應(yīng)該首先停機檢查，在未找到原因和排除故障之前，盡可能不要讓柴油機帶負(fù)荷工作，以避免更大故障的產(chǎn)生。以上柴油機排煙異常故障分析排除，僅僅是眾多類似故障中的一小部分，它給我們的啟示是多方面的，從中可以找到一些排除類似故障的參考方法和路徑，對實際故障的排除和診斷具有一定的指導(dǎo)意義。如果出現(xiàn)了進氣管竄氣現(xiàn)象，應(yīng)該首先?，F(xiàn)代柴油機原理與維修保養(yǎng)整理編輯：鄧海儼2010年現(xiàn)代柴油機原理與維修保養(yǎng)整理編輯：鄧海儼2010年第六章：柴油機排煙異常故障分析與排除第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除第四節(jié)：柴油機冒白煙故障原因分析與排除第五節(jié)：柴油機其它非正常排煙故障分析第六章：柴油機排煙異常故障分析與排除第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜柴油機在正常工作溫度下，其排氣煙色應(yīng)該是無色或淡灰色的。所謂無色不是完全無色，不能像汽油機那樣無色，而是在無色中伴有淡淡的灰色，這是正常排氣煙色。柴油機在怠速時排氣煙色可能重一些，在高速、高負(fù)荷時也可能重一些，要注意觀察正常排氣煙色，才能對非正常的排氣煙色進行判斷和分析。柴油機燃料完全燃燒后，正常顏色一般為淡灰色，負(fù)荷略重時為深灰色。柴油機在工作中，會經(jīng)常出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，柴油機排煙有黑煙、藍煙、白煙和灰色等四種，它們是判斷柴油機故障的重要條件。柴油機在正常工作溫度下，其排氣煙色應(yīng)第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述1．排氣冒黑煙（碳煙）黑煙也稱碳煙，柴油機排氣冒黑煙主要是燃料混合氣過濃，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，而且隨著時間而變化的，所以黑煙很可能是由許多不同途徑生成的。柴油是復(fù)雜的碳?xì)浠衔铮瑖娙肴紵覂?nèi)未燃燒的柴油受高溫分解，形成炭黑，排氣時隨同廢氣一起排出形成黑色煙霧。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)速度和燃油蒸氣與氧的混合速度。如果周圍氣體中氧的濃度太低，或混合的速度不夠時，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。第一節(jié)：柴油機排煙現(xiàn)象綜述2．排氣冒藍煙排氣冒藍煙，一般情況下是柴油機使用日久，慢慢開始燒機油引起的，隨著藍色煙霧的加重，燒機油越來越多，就應(yīng)考慮維修柴油機了。有時燃油中混有水分，或有水分漏入燃燒室中，引起燃燒的改變，柴油機會冒淺藍色煙。2．排氣冒藍煙3．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?，除水蒸氣外，它們也都屬于微粒范疇。柴油機在剛起動或冷機狀態(tài)時，排氣管冒白煙，是因為柴油機氣缸內(nèi)溫度低油氣蒸發(fā)而形成，冬季尤為明顯。柴油機在寒冷天氣運行時，柴油機溫度低，排氣管溫度也低，有水蒸氣排氣凝結(jié)成水氣形成白色排煙，是正?，F(xiàn)象。若當(dāng)柴油機溫度正常，排氣管溫度也正常時，仍然排出白色煙霧，說明柴油機工作不正常，可判斷為柴油機故障。3．排氣冒白煙4．排氣冒灰煙排氣冒淡灰色煙，柴油機工作還算正常，但煙霧顏色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了，除了上述排煙黑色的原因外，還可能有進氣不暢即空氣供給不好的原因。當(dāng)取下進氣空氣濾清器后，排氣煙色由深變淺甚至變?yōu)闊o色時，就是空氣濾清器堵塞了，應(yīng)檢查引起進氣不暢的原因。4．排氣冒灰煙第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除一、柴油機黑煙故障的影響因素一臺完整的設(shè)備（汽車、工程機械或其它內(nèi)燃設(shè)備），運行時冒黑煙的大多數(shù)原因是柴油機自身系統(tǒng)造成的，設(shè)備系統(tǒng)因素除了特殊情況外，一般不會導(dǎo)致柴油機嚴(yán)重冒黑煙。因此，如果柴油機在使用過程產(chǎn)生冒黑煙故障，首先應(yīng)該在柴油機上找原因。導(dǎo)致柴油機冒黑煙的因素是多種多樣的，但匯總起來，主要有以下10個方面。第二節(jié)：柴油機冒黑煙異常故障分析與排除1．柴油質(zhì)量問題柴油質(zhì)量不好，導(dǎo)致柴油機冒黑煙的故障屢見不鮮，也有不少經(jīng)驗總結(jié)，其中較為經(jīng)典的是：一臺哈佛GW2.8TC高壓共軌柴油機，在加注了某個標(biāo)號的柴油后，產(chǎn)生了嚴(yán)重的黑煙現(xiàn)象，多方檢查調(diào)整均不能排除黑煙故障，最后更換了另一品牌的柴油后，黑煙故障自然消失。1．柴油質(zhì)量問題2．空氣濾芯問題空氣濾芯堵塞或臟了是不少柴油機帶負(fù)荷冒黑煙的主要原因，但新的空氣濾芯也可能是柴油機帶負(fù)荷冒黑煙。判斷柴油機黑煙是否是空氣濾芯所指的基本方法是：①如果柴油機平時無黑煙，也無其它異常現(xiàn)象，帶負(fù)荷時才有黑煙噴出，負(fù)荷減小這黑煙消失，一般可以認(rèn)為是空氣濾芯的問題；②拆掉空氣濾芯，起動柴油機工作，觀察帶負(fù)荷作業(yè)時柴油機煙色，如果黑煙減小，則說明需要保養(yǎng)或更換空氣濾芯。（注意：柴油機不帶空氣濾芯的工作時間不要超過10min，否則，容易造成柴油機缸套等的不良磨損。）2．空氣濾芯問題3．氣門間隙不正確（1）故障原因分析氣門間隙不正確，直接影響柴油機配氣正時，也即氣門該打開時未打開，該關(guān)閉時未關(guān)閉，進而影響了柴油機的進氣量和排氣通暢，降低了柴油機的過量空氣系數(shù)，造成柴油機油氣混合物過濃，燃油燃燒不完全、不充分。柴油機冒黑煙。氣門間隙不正確除了使柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①柴油機動力不足②柴油機可能起動困難③配氣機構(gòu)可能有強烈的金屬碰撞聲確認(rèn)氣門間隙是否正確的基本方法是：打開氣門室蓋，用手感或塞尺檢查氣門間隙。因此，必須定期檢查并調(diào)整氣門間隙。3．氣門間隙不正確4．氣缸壓縮壓力不足導(dǎo)致氣缸壓縮壓力不足的主要原因有：（1）活塞頂間隙太大如果大修裝配柴油機時，沒有嚴(yán)格按照要求檢查并調(diào)整活塞頂間隙，或調(diào)整不當(dāng)使活塞頂間隙偏大時，直接影響柴油機的壓縮比進而影響氣缸壓縮壓力。由于壓縮比變小，降低了氣缸的壓縮壓力和溫度，使燃油燃燒的條件變得更加惡劣，燃油燃燒不完全、不充分，柴油機嚴(yán)重冒黑煙。確?；钊旈g隙的正確是裝配柴油機時必須嚴(yán)格做到的重要事情之一。在裝配柴油機時，必須將活塞頂間隙調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求的公差范圍內(nèi)。一般情況下，只要安裝正確，活塞頂間隙在使用過程中的是不會變化的。4．氣缸壓縮壓力不足（2）氣門密封不嚴(yán)氣門密封帶嚴(yán)重變形或磨損，將導(dǎo)致氣門密封不嚴(yán)，直接降低氣缸壓縮壓力和溫度，使燃油燃燒不完全、不充分，導(dǎo)致柴油機嚴(yán)重冒黑煙。（3）氣門座圈凹入太深氣門座圈長期經(jīng)受燃燒高溫和氣門的強烈沖擊，加之氣門座圈底孔的鋁合金性質(zhì)，將使氣門座圈凹入逐步增加，使氣門平面與缸蓋底面之間的尺寸相對增加，相應(yīng)增加了燃燒室的容積，降低了柴油機壓縮比，從而降低了氣缸的壓縮壓力和溫度，導(dǎo)致燃油燃燒不完全、不充分，柴油機嚴(yán)重冒黑煙。（2）氣門密封不嚴(yán)（4）活塞環(huán)磨損嚴(yán)重活塞環(huán)或缸套磨損嚴(yán)重，會使氣缸密封不嚴(yán)，導(dǎo)致壓縮壓力不足。不僅導(dǎo)致因柴油機燒機油而冒藍煙，大負(fù)荷是也將冒黑煙。因活塞環(huán)磨損而導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障時，柴油機還將出現(xiàn)下列現(xiàn)象：①柴油機燒機油，機油耗量增加；②柴油機動力不足；③柴油機低負(fù)荷怠速時冒藍煙，大負(fù)荷時冒藍黑煙；④曲軸箱廢氣壓力大。（4）活塞環(huán)磨損嚴(yán)重氣缸壓縮壓力不足時，除了使柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①柴油機工作時動力不足②柴油機加速無力（加速性能太差）③燃油消耗增加④柴油機可能起動困難如果柴油機在使用過程中出現(xiàn)上述問題或現(xiàn)象時，可以使用專用的氣缸壓力檢查表測量氣缸壓縮壓力。氣缸壓縮壓力測量裝置一般安裝在噴油器孔內(nèi)，單缸測試，逐缸進行。然后與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，確認(rèn)是否過低。氣缸壓縮壓力不足時，除了使柴油機冒黑如果進行氣缸壓縮壓力測量后確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于氣缸壓縮壓力低造成的，就必須檢查活塞頂間隙、氣門座圈凹入深度和氣門與氣門座圈之間的密封情況。對于道依茨FL513系列風(fēng)冷柴油機而言，具體做法是：1）松開缸蓋螺栓，拆下缸蓋，在活塞頂部放入鉛絲，然后裝上缸蓋，并按要求擰緊缸蓋螺栓。旋轉(zhuǎn)曲軸至少一圈后再次松開缸蓋螺栓，取下缸蓋后測量鉛絲厚度，如果測量值在技術(shù)要求范圍內(nèi)，則明說活塞頂間隙正確。反之，則說明活塞頂間隙不對，需要進行調(diào)整（主要是根據(jù)測量值選擇缸墊的厚度）。如果進行氣缸壓縮壓力測量后確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于2）取出缸蓋后，仔細(xì)觀察和測量氣門大頭平面與缸蓋底面的距離，如果測量數(shù)值大于技術(shù)要求數(shù)值，則說明氣門座圈凹入太深，需要進行修復(fù)處理。具體修復(fù)方法是：更換氣門座圈和所有氣門，重新研磨氣門。氣門座圈的修復(fù)要求請參照相關(guān)技術(shù)要求。如果氣門座圈凹入深度合格，則應(yīng)仔細(xì)檢查氣門與氣門座圈之間的密封帶。一般情況下經(jīng)過長期使用后，氣門與氣門座圈之間的密封帶都會有不同程度的磨損和變形，需要進行修復(fù)。具體做法是：更換或絞磨氣門座圈密封帶、更換氣門并重新研磨氣門。2）取出缸蓋后，仔細(xì)觀察和測量氣門大頭平面與缸蓋底面的距離，5）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油上竄燃燒室，使氣缸在壓縮行程結(jié)束時，混合氣混合的正常比例改變，使燃油在無氧條件下燃燒，燃燒過程容易產(chǎn)生積炭，排出的廢氣形成大量黑色煙霧。（6）燃燒室形狀改變?nèi)紵倚螤钜蛑圃熨|(zhì)量及長期使用導(dǎo)致技術(shù)狀況下降，使活塞頂間隙過大、過小以及活塞位置裝錯，都會使燃燒室形狀和容積改變，從而影響燃油與空氣混合質(zhì)量，使燃油燃燒條件變壞。5）活塞環(huán)、氣缸套等磨損5、噴油泵供油量太大（1）故障原因分析供油量過大，使進入氣缸內(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、工作溫度過低也會引起排氣冒黑煙。柴油機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，這一點已為燃燒過程的高速攝影所證實。柴油機在正常燃燒時，在排氣門打開以前，燃燒初期所形成的大量碳?？梢曰緹?，排氣基本上是無煙的。只是在某些不利工況下，碳粒不能及時燃燒反而團聚吸附，在氣缸中和排氣過程中形成更大的碳煙粒子或絮團，使排氣冒黑煙。5、噴油泵供油量太大此時，柴油機除了冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①燃油消耗明顯增加；②柴油機因后燃增多而使排氣溫度太高且排氣管可能被燒紅；③可能會出現(xiàn)拉缸或活塞燒頂現(xiàn)象；此時，柴油機除了冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：特別提示：調(diào)整噴油泵的供油量時，必須考慮該柴油機噴油系統(tǒng)下列因素：1）噴油器的噴油壓力。因為該油量是在特定噴油壓力下的供油量。如果噴油壓力有變化供油量也將產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果噴油泵試驗臺標(biāo)準(zhǔn)噴油器的壓力高，而實際噴油器的噴油壓力低，則實際的噴油量將大于調(diào)整噴油量。反之，則小于調(diào)整噴油量。壓力差別越大，供油量的差別也越大。2）標(biāo)準(zhǔn)高壓油管的內(nèi)經(jīng)尺寸。如果調(diào)試時使用的標(biāo)準(zhǔn)高壓油管的內(nèi)徑小于實際高壓油管的內(nèi)徑，可能使實際供油量大于調(diào)試供油量。反之，則小于調(diào)試供油量。柴油機的循環(huán)供油量，必須定期在噴油泵試驗臺上檢查。檢查供油量時，也需要檢查一下各缸的供油角度特別提示：調(diào)整噴油泵的供油量時，必須考慮該柴油機6．噴油提前角度不正確柴油機的標(biāo)準(zhǔn)供油提前角，是為保證燃油進入氣缸后能夠充分燃燒的最佳供油提前角度。機型不同，最佳供油提前角也不相同。噴油提前角不正確，使柴油機燃油燃燒不充分、不完全，將導(dǎo)致柴油機冒黑煙。6．噴油提前角度不正確（1）供油提前角偏大供油提前角過大，燃油過早噴入燃燒室內(nèi)，由于此時氣缸內(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)達到一定壓力和溫度，可燃混合氣燃燒。在直噴式柴油機中，當(dāng)其它參數(shù)不變時，加大噴油提前角可以降低排氣煙度。因為加大噴油提前角會使滯燃期加長，使著火前噴入氣缸的油量增加，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，從而使主燃期形成的碳粒具有較高的溫度和高溫下停留較多的時間，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，使柴油機工作粗暴，燃燒噪音增大，并引起較大的機械負(fù)荷，以及較多的黑煙（COx）排放。（1）供油提前角偏大供油提前角偏大除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障外，還有下列現(xiàn)象：①有強烈的燃燒噪音；②柴油機功率不足；③燃油消耗量明顯增加；④排氣管接口處濕潤或有滴油現(xiàn)象；⑤排氣溫度可能較高，排氣管可能有燒紅現(xiàn)象；⑥柴油機起動困難；供油提前角偏大除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故（2）供油提前角偏小如果柴油機的供油提前角偏小，燃油噴入氣缸時錯過了最佳時機，將使柴油機后燃增多，大量燃油還未充分燃燒即被排出氣缸，柴油機將嚴(yán)重冒黑煙。供油提前角偏小除了導(dǎo)致柴油機冒黑煙故障外，還有下列現(xiàn)象：①排氣溫度高，排氣管有燒紅現(xiàn)象，且柴油機表現(xiàn)為過熱；②柴油機整體溫度高，柴油機因后燃增多而過熱；③柴油機功率不足；④燃油消耗量明顯增加；⑤柴油機起動困難；因此，當(dāng)柴油機在使用過程中出現(xiàn)本節(jié)現(xiàn)象是，應(yīng)該仔細(xì)檢查噴油提前角。（2）供油提前角偏小7．柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損（1）故障原因分析個別或全部噴油泵柱塞、出油閥嚴(yán)重磨損將導(dǎo)致噴油泵泵油壓力下降，使噴油器（嘴）建壓相對滯后，燃油燃燒不充分，后燃增多，所以柴油機嚴(yán)重冒黑煙。柱塞和出油閥有問題，將造成柴油機冒黑煙、動力不足，嚴(yán)重時也可能導(dǎo)致活塞燒熔故障。7．柱塞或出油閥嚴(yán)重磨損但如果噴油泵大多數(shù)的柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損，在造成柴油機嚴(yán)重冒黑煙的同時，還有下列現(xiàn)象：①柴油機起動困難；②柴油機燃油消耗量可能增加；③柴油機動力不足；④柴油機排氣管可能濕潤或滴油。但如果噴油泵大多數(shù)的柱塞和出油閥嚴(yán)重磨損，在造成確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于柱塞或出油閥的磨損造成的基本方法是：1）拆掉柴油機的排氣管，起動柴油機低速運轉(zhuǎn)，仔細(xì)觀察柴油機各個排氣口的排煙情況，找出排煙大的氣缸，更換該缸的噴油器（可以與不冒黑煙的缸互換），如果該缸仍然冒黑煙，而另一缸不冒黑煙，則可以確認(rèn)該缸噴油泵的柱塞或出油閥有問題。2）也可以不拆掉排氣管，用單缸滅火法初步確認(rèn)柱塞、出油閥或者是噴油器（嘴）是否有問題，具體做法是：起動柴油機低速運轉(zhuǎn)，逐缸斷油并觀察排氣管出口煙度的變化情況，如果某缸斷油后，柴油機煙度減小，則說明該缸供油系統(tǒng)（柱塞、出油閥或噴油器等）可能存在問題，可以進一步的拆卸檢查。確認(rèn)柴油機冒黑煙是由于柱塞或出油閥的磨損造成的基8．噴油器（嘴）故障或安裝錯誤（1）影響因素噴油器（嘴）因素影響柴油機冒黑煙主要有下列幾個方面的原因：1）噴油嘴霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重或損壞柴油機排氣煙度與燃油霧化品質(zhì)的關(guān)系密切，在柴油機噴油過程中，每次噴油臨結(jié)束時，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)與燃燒的時間短，周圍氧的濃度低，容易產(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)象在柴油機低速運轉(zhuǎn)時較為明顯，因為低速運轉(zhuǎn)時氣缸內(nèi)進氣渦流較弱，油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時間較長，更容易形成碳黑排出。8．噴油器（嘴）故障或安裝錯誤噴油器（嘴）有問題時，除了造成柴油機冒黑煙外，還有下列現(xiàn)象：①排氣管接口處濕潤，嚴(yán)重時可能滴柴油；②該缸活塞可能出現(xiàn)燒頂或拉缸故障；③該缸可能有強烈的燃燒噪音；噴油器（嘴）有問題時，除了造成柴油機冒黑煙外，還2）噴油壓力不正確噴油壓力不正確（偏大或偏小），將影響噴油器的建壓時間，延遲或提前供油提前角度，使柴油機工作時冒黑煙。噴油壓力偏大，可能延遲噴油開始時間，柴油機后燃增多。而噴油壓力偏小，可能提前噴油開始時間，柴油機早燃增多。兩者產(chǎn)生的問題和現(xiàn)象與前述的供油提前角不正確相似。確認(rèn)某缸噴油器（嘴）是否有問題的方法與確認(rèn)柱塞、出油閥是否有問題的方法基本相同，只是互換噴油器后，該缸不再冒黑煙而另一缸冒黑煙，則說明該噴油器（嘴）有問題。2）噴油壓力不正確3）噴油器安裝錯誤某些柴油機噴油器的安裝，有嚴(yán)格的安裝方向，但沒有特別的標(biāo)記予以說明，所以就容易出現(xiàn)安裝相差180°的問題。此時，柴油機就會嚴(yán)重冒黑煙。4）噴油嘴霧化狀況與燃燒室匹配問題。如果噴油嘴的霧化質(zhì)量與燃燒是的匹配要求不一致，也將導(dǎo)致柴油機工作時冒黑煙。3）噴油器安裝錯誤9．噴油泵調(diào)速器因素（1）調(diào)速器自身因素如果噴油泵調(diào)速器有問題，主要是調(diào)速器調(diào)速彈簧彈力不足時，將導(dǎo)致調(diào)速器與油門控制機構(gòu)之間的不平衡，柴油機從起動開始就會嚴(yán)重冒黑煙。而當(dāng)外部載荷稍有變化時，柴油機更是濃煙滾滾。如果噴油泵調(diào)速器有問題，柴油機運行時還有下列現(xiàn)象：①柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，可能自動升高或降低。②帶負(fù)載運行時，隨負(fù)載增加柴油機轉(zhuǎn)速下降嚴(yán)重。③柴油機負(fù)載越大，煙度越大。④用單缸滅火法檢查時，柴油機總體煙度無明顯變化。⑤柴油機可能起動困難。確認(rèn)調(diào)速器故障相對難一些，但只要對柴油機故障現(xiàn)象認(rèn)真分析，不難找出故障原因所在并予以排除。（2）起動加濃電磁閥損壞很多柴油機調(diào)速器內(nèi)都裝有起動加濃電磁閥，該電磁閥如果壞了，也會導(dǎo)致柴油機不能起動或起動后由于供油油量特大，柴油機就會濃煙滾滾。9．噴油泵調(diào)速器因素三、排氣黑煙的后處理技術(shù)柴油機冒黑煙，可以說是一個伴隨柴油機的出現(xiàn)就有的疑難故障，多年來人們一直在進行防治。所謂排氣后處理技術(shù)，就是在柴油機排氣管中間加上一個集催化、過濾等功能為一體的排氣凈化裝置。采用后處理技術(shù)，是對現(xiàn)有車型進行技改、控制排放的最有效措施；對于新車，采用機外后處理措施也比采用機內(nèi)凈化措施容易得多。機外后處理裝置主要是催化凈化器的微粒捕集器，如圖6-1所示。三、排氣黑煙的后處理技術(shù)圖6-1柴油機微粒捕集器圖6-1柴油機微粒捕集器微粒捕捉器能夠減少柴油機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上。這種捕捉器是一種安裝在排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器，它可以在微粒排放物質(zhì)進入大氣之前將其捕捉。捕捉到的微粒排放物質(zhì)隨后在車輛運轉(zhuǎn)過程中燃燒殆盡。它的工作基本原理是：如柴油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀，柴油機排出的含有炭粒的黑煙，通過專門的管道進入柴油機尾氣微粒捕集器，經(jīng)過其內(nèi)部密集設(shè)置的袋式過濾器，將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上；當(dāng)微粒的吸附量達到一定程度后，尾端的燃燒器自動點火燃燒，將吸附在上面的炭煙微粒燒掉，變成對人體無害的二氧化碳排出。為了做到這一點，捕捉器應(yīng)用了先進的電控系統(tǒng)、催化涂層和燃料添加型催化劑（FBC）。這種燃料添加型催化劑包含諸如鈰、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到燃料中，在柴油機控制系統(tǒng)的幫助下不僅控制微粒排放物質(zhì)的數(shù)量，而且還控制碳?xì)浠衔锖臀廴練怏w等污染物的排放量。捕捉器的再生或凈化功能必須在可控的基礎(chǔ)上完成，以保持過濾器不被煙灰堵塞。在凈化周期結(jié)束以后，任何殘留灰塵或濾渣最終都將在日常維護中被人為地清除。微粒捕捉器能夠減少柴油機所產(chǎn)生的煙灰達90%以上柴油微粒過濾器可以有效地減少微粒物的排放，它先捕集廢氣中的微粒物，然后再對捕集的微粒進行氧化，使微粒過濾器再生。所謂過濾器的再生是指在DPF長期工作中，過濾器里的顆粒物逐漸增加會引起柴油機的排氣背壓升高，導(dǎo)致柴油機性能下降，所以要定期除去沉積的顆粒物，恢復(fù)DPF的過濾性能。過濾器的再生有主動再生和被動再生兩種方法：主動再生指的是利用外界能量來提高捕集器內(nèi)的溫度，使微粒著火燃燒。當(dāng)過濾器中的溫度達到300℃時，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，如果溫度達不到300℃，過多的沉積物就會堵塞過濾器，這時就需要利用外加能源（例如電加熱器，燃燒器或柴油機操作條件的改變）來提高DPF內(nèi)的溫度，使顆粒物氧化燃燒。被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度，使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添加劑（有鈰、鐵和鍶）要以一定的比例加到燃油中，添加劑過多影響不大，但是如果過少，就會導(dǎo)致再生延遲或再生溫度升高。柴油微粒過濾器可以有效地減少微粒物的排放，它先捕國內(nèi)最常用的催化器是三元催化轉(zhuǎn)化器，它是由金屬殼體、隔溫襯墊和催化劑組成的筒型構(gòu)件。隔溫襯墊使用堇青石陶瓷壓制成，橫截面上每cm2有32~64個小孔；在這種蜂窩狀陶瓷載體表面，附著有作為催化劑的鉑、鐒、鈀等貴金屬和作為助催化劑的稀土添加劑。貴金屬稀土聯(lián)用催化劑是目前最有效的催化劑。柴油機廢氣的氣相反應(yīng)通常在很慢的速度下進行，一旦有了催化劑，CO、HC、NOx在催化劑作用下被迅速氧化還原成CO2、H2O、N2。國內(nèi)最常用的催化器是三元催化轉(zhuǎn)化器，它是由金屬殼三元催化轉(zhuǎn)化器中的堇青石陶瓷蜂窩也是一個濾煙的微粒捕集器，當(dāng)碳煙通過比它小得多的蜂窩微孔時，就被通道管壁截獲。蜂窩陶瓷的網(wǎng)眼堵塞后形成的煙灰層，在500℃以上的溫度下會被廢氣點燃而使捕集器不致失活。三元催化轉(zhuǎn)化器可以加裝在柴油機排氣管末端，也有將它與消聲器做成一體的。對于在隧道內(nèi)施工的機械，還可采用二級凈化系統(tǒng)，即在催化轉(zhuǎn)化器后再安裝一個煙塵水洗箱；水洗箱中加油滌煙劑，煙氣穿過水溶液時會進一步溶解廢氣中的有害氣體并使碳煙微粒沉淀。三元催化轉(zhuǎn)化器中的堇青石陶瓷蜂窩也是一個濾煙的微柴油機采用上述排氣后處理技術(shù)后，可以有效的降低柴油機的黑煙和排氣污染。具體見表6-1所示。表6-1排氣后處理效果排氣成分碳粒NOxCOHC減小90%以上90-99%90-99%50-90%柴油機采用上述排氣后處理技術(shù)后，可以有效的降低柴油機的黑第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除一、導(dǎo)致柴油機冒藍煙的主要因素柴油機冒藍煙的主要原因是有機油進入氣缸參與燃燒，生成藍色氣體排出。匯總起來，導(dǎo)致柴油機冒藍煙的主要因素有以下幾點：第三節(jié)：柴油機冒藍煙故障原因分析與排除①空氣濾清器阻塞，進氣不暢或油盆內(nèi)油面過高（油浴式空氣濾清器），使進入氣缸內(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，也會引起排氣冒藍煙。②油底殼內(nèi)潤滑油加入過多，柴油機運行中潤滑油易竄入燃燒室。③長期低負(fù)荷（標(biāo)定功率的40%以下）運轉(zhuǎn)，活塞與缸套之間的間隙過大，使油底殼內(nèi)潤滑油容易竄入燃燒室，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，引起排氣冒藍煙。①空氣濾清器阻塞，進氣不暢或油盆內(nèi)油面過高（油浴式空氣濾清器④活塞環(huán)卡住或磨損過多，彈性不足，安裝時活塞環(huán)倒角方向裝反，使機油進入燃燒室，潤滑油燃燒后產(chǎn)生藍色水氣煙霧排出。⑤在機體通向氣缸蓋油道附近的氣缸墊燒毀，活塞、氣缸套磨損以及活塞環(huán)對口或氣門油封損壞等狀況將致使?jié)櫥蜕细Z燃燒室，并與燃油混合氣一同燃燒。⑥油冷式（冷卻機油來自柴油機）空壓機內(nèi)竄氣（空壓機活塞環(huán)磨損或排氣閥堵塞等）導(dǎo)致曲軸箱廢氣壓力大，使機油竄入燃燒室參加燃燒。④活塞環(huán)卡住或磨損過多，彈性不足，安裝時活塞環(huán)倒角方向裝反，⑦閉式循環(huán)的曲軸箱呼吸器堵塞，是曲軸箱與大氣平衡裝置失去功能，導(dǎo)致曲軸箱廢氣壓力增大，機油進入燃燒室參加燃燒。⑧增壓器故障：對于增壓柴油機，如果增壓器壓氣機側(cè)浮動軸承損壞，可能導(dǎo)致大量機油通過壓氣機進入柴油機進氣管并進入氣缸參與燃燒，導(dǎo)致柴油機作業(yè)時嚴(yán)重冒藍煙。⑦閉式循環(huán)的曲軸箱呼吸器堵塞，是曲軸箱與大氣平衡裝置失去功能二、柴油機冒藍煙原因分析①主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率增加及空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速升高。原因：油底殼油面或油浴式空濾器機油盆油面過高。分析：油底殼油面過高，導(dǎo)致飛濺潤滑油量過大，活塞環(huán)泵入燃燒室機油量多；機油盆油面過高，在吸氣過程將飛濺的機油霧粒連同空氣一起吸入氣缸而被燃燒，故排氣冒藍煙。又因機油燃燒時也產(chǎn)生較大的熱量而使柴油機功率相對增高，且不受調(diào)速器控制，因此柴油機空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增高。二、柴油機冒藍煙原因分析②主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降和機油耗量增加。原因：活塞環(huán)邊間隙過大。分析：由于活塞環(huán)邊間隙過大，在活塞做直線往復(fù)運動時，將缸壁上的機油刮入環(huán)槽中，并泵入活塞頂部，所以柴油機燒機油且機油耗量增加并冒藍煙。②主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降和機油耗量增加。③主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是排煙大，曲軸箱廢氣壓力（也稱下排氣）正常。原因：氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙大。分析：由于氣門桿與導(dǎo)管間隙大，在吸氣過程，氣門罩中的機油從進氣門桿與導(dǎo)管間隙吸人氣缸，所以柴油機燒機油且冒藍煙。而排氣時，廢氣從排氣門桿與導(dǎo)管的間隙擠入氣門室，導(dǎo)致下排氣大。③主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是排煙大，曲軸箱廢氣壓力（也稱④主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降及曲軸箱廢氣壓力大。原因：缸套與活塞配合間隙大。分析：由于缸套與活塞配合間隙大，吸氣過程將機油吸入活塞頂部，導(dǎo)致燒機油冒藍煙；做功和壓縮行程又將廢氣及壓縮空氣擠入油底殼，所以曲軸箱廢氣壓力（下排氣）大且功率下降。④主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降及曲軸箱廢氣壓力大。⑤主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是從排氣管竄機油（大修或更換活塞環(huán)后的柴油機）。原因：扭曲環(huán)裝反。分析：扭曲環(huán)裝反，在活塞往復(fù)運動時，將缸壁機油刮人活塞頂部，這樣，不僅燒機油冒藍煙，且有一部分機油隨廢氣從排氣管排出。⑤主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是從排氣管竄機油（大修或更換活⑥主現(xiàn)象是間斷冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降，曲軸箱廢氣壓力大，旋轉(zhuǎn)曲軸時可以聽見呼吸器有排氣聲。原因：活塞環(huán)對口或拉缸。分析：活塞環(huán)對口或拉缸，造成活塞環(huán)與缸套封閉不嚴(yán)，吸氣行程時，把機油吸人氣缸；在做功和壓縮行程時，廢氣及空氣排人油底殼，由于氣體高速流動產(chǎn)生撒氣聲（可在加油口處聽診），故產(chǎn)生間斷冒藍煙現(xiàn)象。⑥主現(xiàn)象是間斷冒藍煙。伴隨現(xiàn)象是功率下降，曲軸箱廢氣壓力大，⑦主現(xiàn)象是連續(xù)冒藍煙，伴隨現(xiàn)象是曲軸箱廢氣壓力大，但動力正常。原因：可能是呼吸器堵塞或空壓機內(nèi)竄氣嚴(yán)重。分析：如果呼吸器與大氣平衡的小孔堵塞，將導(dǎo)致曲軸箱與大氣的平衡關(guān)系被打破，曲軸箱內(nèi)的氣體不能隨時排除，就會增加曲軸箱內(nèi)的壓力，迫使機油竄入燃燒室燃燒。同樣，如果冷卻機油來自柴油機的油冷式空壓機內(nèi)竄氣嚴(yán)重，大量的壓力空氣就會隨機油回流到曲軸箱內(nèi)