柴油机积碳产生的原因

1 发动机故障及污染物排放与积炭的关联性

一、发动机积炭的产生

1、发动机积碳的现象

在发动机燃烧室中, 有时由于氧气量供应不足, 燃油燃烧时不完全，产生油烟的现象。同时，氧气供应量不充足， 窜入燃烧室的润滑油也会不能完全燃烧，产生烧焦润滑油的颗粒。混合大量燃烧残留物的润滑油和油烟在发动机中被氧化成一种胶状液体一轻基酸。轻基酸进一步氧化就变成一种树醋状胶质而牢固地粘附在发动机零件表面上。随后在高温作用下, 胶质又进一步聚合成更复杂的聚合物, 成硬质胶结炭, 俗称积炭。

2、发动机积碳的成分

发动机积炭的成分主要是胶结炭（C），但是其成分和性质随发动机的结构、使用条件、所用燃料及润滑油性质，以及随空气进入燃烧室内的杂质不同而不同。即使在同一个燃烧室内, 各不同零件及部位上的积炭, 其性质和成分也不尽相同。

一般说来其化学成分是：各种物质润滑油及燃料燃烧生成的碳质沉积物、燃料中的硫元素燃烧后与金属结合成的硫酸盐，润滑油中的有机金属盐添加剂燃烧的金属化合物，空气中的灰、沙等硅化合物，发动机零件磨损的微量金属屑及其化合物。 2 积炭的成分很复杂，其中以不易挥发的成分居多，如沥青、焦油等。发动机工作温度越高，易挥发物质含量越低；不易挥发成分的含量越高，则形成的积炭层越坚硬越紧密，与金属的结合也越牢固。

3、发动机积碳产生的成因

发动机积炭是燃油和润滑油不完全燃烧的产物。它的产生跟燃油和润滑油使用环境条件、相关性能以及本身品质有着密切的关系。因此, 凡是引起燃油不完全燃烧和润滑油非正常进入发动机高温部位的影响因素均是造成积炭形成的原因。

汽油机混合气过浓，柴油机供油量过大，空气滤清器或气道阻塞，使空气量的供给减少，造成空燃比降低， 燃油不能完全燃烧。

点火时刻或供油时间不准确，造成燃烧温度发生变化，难以保证燃油完全燃烧。点火过早, 部分燃烧过程将提前在压缩行程中进行, 使气体压力在活塞到达上止点前就达最大值； 油耗增加点火过迟， 燃烧过程将延迟在膨胀行程中进行，导致燃烧压力降低，油耗增加。

6135柴油机喷油器常见故障产生的原因及排除方法

摘要：喷油器是柴油机的精密偶件之一，它容易出现的故障有：针阀锥面与针阀体锥面磨损、针阀与针阀孔导向面磨损，喷嘴孔扩大，针阀卡住、喷嘴孔阻塞，喷油压力过高或过低等常见故障。本文详细分析了这样常见故障所产生的原因，并提出排除故障的方法。

关键词：柴油机;喷油器;故障;排除方法

喷油器是柴油机器油系统中的精密偶件之一，针阀与针阀体之间的配合间隙只有0.002—0.003㎜。它的作用是将燃油以一定的压力、速度和方向喷入燃烧室，使喷入燃烧室的燃油雾化成细粒并合理分布在燃烧室，以利于混合气的形成和燃烧。喷油器工作状况的好坏，直接影响柴油机的动力性、经济性、排放、可靠性等。因此，对喷油器常见的故障进行分析及排除是十分必要的。

1.喷油器磨损

喷油器经常发生磨损的部位是：密封锥面、喷嘴孔、针阀与针阀孔导向面。密封锥面（针阀锥面与针阀体锥面）的磨损是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的作用所致。其磨损后使锥面密封环带接触面加宽、锥面变形、光洁度降低、最终结果造成喷油嘴滴油，喷嘴孔附近形成很多积炭，甚至堵塞喷嘴孔。滴油严重的喷油器，在工作中还会出现断续的敲击声，导致柴油机工作不均匀，排气冒黑烟等。排除的方法是：拆开喷油器，在针阀头部沾上少量氧化钻细研磨膏对锥面进行研磨，然后用干净柴油洗净，最后进入喷油器中进行性能检测。若性能检测不合格，必须更换针阀偶件。我们在现实维修过程中，特别要注意不要将研磨膏粘到针阀孔内了，在维修研磨中如没有研磨膏也可用我们日常生活中的牙膏或机油所代替。

喷孔扩大是由于喷油器工作时高压燃油汽不断喷射冲刷喷孔导致。喷孔扩大导致喷油压力下降，喷射距离缩短，柴油雾化不良，气缸内积炭增多。特别对于多孔直喷式喷油器，由于孔数多，孔径小，喷孔扩大的维修难度较大。一般情况下采用更换针阀偶件的办法来修复喷油器，如暂时没有针阀偶件更换，则另时用高速钢磨制的铳样在各孔端轻轻敲击，使喷孔塑形变小，若经过上述调试仍达不到要求，就得必须更换针阀偶件。

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内燃机车柴油机冒黑烟故障的原因与处理

作者：吴万清

来源：《中国科技博览》2018年第05期

[摘 要]内燃机车柴油机在运行时应该冒出清晰透明的烟气。然后，实际运用中时常会发生冒黑烟的现象。这一现象的产生降低的柴油机的动力性能和经济性，污染环境，损伤柴油机的机械部件，降低了机车的使用寿命。因此，本文结合工作经验，主要通过对部分内燃机车柴油机冒黑烟故障产生原因进行分析，对其产生处理措施进行深入探讨，以期为内燃机车柴油机冒黑烟故障的处理提供参考。

[关键词]内燃机车；柴油机；冒黑烟；原因；处理

中图分类号：U269.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0295-01

1 内燃机车柴油机冒黑烟故障原因及其危害分析

烃类有机物是柴油的主要成分，所以柴油在完全燃烧的情况下会生成水与二氧化碳。在正常情况下排气管的烟气颜色较淡，然而在实际燃烧过程中，往往会生成二氧化碳、水、氮氧化物、碳氢化合物、碳以及一氧化碳等物质。柴油能否完全燃烧在很大程度上受燃烧空间内的温度、氧气含量以及油气混合条件所影响。根据其燃烧化学反应可以看出，在柴油燃烧过程中产生黑烟通常是由于在气缸内未能充分燃烧，从而导致油料裂解聚合不完全的产物。一般情况下，采油机所排出的黑烟主要包括碳烟微粒与部分可溶性有机物，所以在燃烧过程中，一切因素都可能会对柴油燃烧产生影响导致黑烟的产生。而黑烟的危害主要在于加大了燃油消耗量，使得发动机功率下降，并导致柴油机积碳严重，加速其磨损程度，进而导致采油机使用寿命下降，使得机车运行效率降低，对环境产生严重的污染。

2 内燃机车柴油机冒黑烟故障处理探讨

2.1 内燃机车启动中柴油机冒黑烟的处理

部分内燃机车在启动时会出现柴油机出现冒黑烟现象，根据黑烟程度大小，其原因与处理各有不同。首先，启动时柴油机黑烟轻微。这一现象在内燃机车柴油机启动时较为常见，结合实践来看主要是因为定压式涡轮增压器在启动瞬间加速性能不能很好地匹配柴油机转速，造成空气吸入量跟不上，由于汽缸已经开始压缩工作，气体量的不足会造成缸内柴油燃烧不充分而出现黑烟。对此，一般处理上只需等定压式涡轮增压器转速上来即可。其次，启动时柴 龙源期刊网

94２０１８年第４期科教论坛

动力性能好是柴油发动机的优点之一。若柴油发动机出现了动力不足现象，则会影响柴油发动机的性能使用，也无法体现出柴油发动机的动力性好和燃油经济性能好的优点。本文分析柴油发动机动力不足的故障现象、故障原因，为排除柴油发动机动力不足故障提供理论依据。 1.柴油发动机动力不足的故障现象柴油发动机动力不足的故障现象是：车辆在加速性能和爬坡能力上，特别是重载情况下，柴油机动力会明显不足，踩油门软绵绵，车速不能随之迅速提高；排气沉闷，行驶无力，还有车子爬坡没劲，之前一个坡三档可以爬上来，现在一档都难爬上还有油耗量也直线上升，严重冒黑烟，这些现象都是发动机动力不足的表现。2.柴油发动机动力不足的原因分析柴油机动力不足， 一个是“油”、一个是“气”，再有就是柴油机本身的问题。所谓“油”的问题就是供油不足。而这类问题又有“堵”和“漏”两个方面。所谓“堵”往往发生在长期不保养，柴油滤清器被脏物部分堵塞，供油阻力增加供油不畅，在小负荷少油量的情况下供油够用，在大负荷大油量的情况下供油量不足造成发动机动力下降。而导致柴油机动力不足。为了保证供油系统畅通，必须按规定进行保养。所谓“漏”就是从油箱至供油泵的低压油路漏气。同样，在小负荷少油量的情况下供油够用，在大油量的情况下由于漏气而低压油路吸入空气，使供油量不足造成发动机动力不足的故障。“漏”往往出现在修理保养之后，在保养中拆卸柴油滤清器及管线，组装时如果接头封闭不严或滤清器安装密封圈封闭不严就会造成“漏气”的故障。 3.柴油机动力不足的故障分析思路第一步看现象、查油路；如果柴油机怠速和空载高速运行正常，而且柴油机运行过程中没有其他异常现象，但在大负荷情况下柴油机转速严重下降，去掉负荷后变正常，这种现象一般是油路问题，如果柴油机停机一段时间后启动困难，而且运行过程中动力不足，应该检查回油溢流阀密封不严或损害。第二步看积碳、查工况。柴油机排气口积碳呈现黑灰色表面像覆盖着一层白霜，积碳层极薄，说明柴油机工况良好，积碳色泽黑亮而不湿，说明柴油机轻微烧机油。某一气缸排气口的积碳较厚，说明该气缸的喷油器工作不良或密封性差，应更换或修理。第三步看冷却液温度，如果柴油机工作时冷却系统冷却温度过高，则说明柴油机冷却水垢太厚或冷却系统有关部件（节温器、水泵、风扇）效率低或失效。第四部看状态、查喷油。喷油器喷油嘴的喷油状态应是不射偏，雾化良好，射程合适，喷油良好不能说明油路没有问题，因此还要检查油门拉杆和接头等发卡是否有松动。第五步看正时、查早晚。喷油过迟，柴油机启动困难，燃烧不完全，排气冒黑烟，功率不足。喷油太早，柴油机工作时有敲击声易损坏零件，同时也影响柴油机功率。4.柴油机动力不足的影响因素 原因分析、故障排除4.1进排气系统故障引起的柴油发动机动力不足4.1.1引起进、排气系统故障的影响因素有：①空气滤清器滤芯太脏，进气阻力太大，进气量小；②进气管路的堵塞，进气阻力太大，进气量小；③排气管路堵塞，排气阻力太小，排气不干净；④增压器故障。增压器故障表现为回油管阻塞，压力机油会向涡轮室或压气室渗漏，表明有明显的油迹。涡轮的压气机叶轮的叶片烧蚀变形，破坏转轴的动平衡使增压器发出噪声，有明显的噪声。4.1.2原因分析；①排气不畅或排气堵塞，会使柴油机排气背压增加，严重影响柴油机的输出功率，并可能伴有柴油机过热和冒黑烟等异常现象。如果排气管完全堵死，柴油机也将不能启动；②增压器故障，如果增压器轴承磨损，压力机及涡轮的进气管路被污物堵塞或漏气，也可使柴油机的功率下降。4.1.3故障排除，检查空气滤清器滤芯是否太脏，如果太脏就清洗空气滤清器，没有问题就检查进、排气管路是否出现堵塞或太脏，出现堵塞或太脏进行清洗进气管路，外壳，清洁叶轮，随便拧紧合面螺母看是否有松动现象和卡箍等。听一听是否有高频噪声，如果有漏气或漏油就检查空气滤清器和管道，检查增压器表明是否有漏油现象，如果有就检查两叶轮和浮动轴承之间的密封环的好坏，好的涂点密封胶继续使用，坏的就更换。再检查轴承，如果长期不换机油或空气滤清器失效造成太多沙尘进入增压器，严重磨损浮动轴承，造成轴承间隙过大和伴随着噪声，没有明显的噪声就继续使用。4.2 供油系统故障引起的柴油机动力不足4.2.1影响供油系统故障的影响因素：①燃油滤清器滤芯太脏，通过量太小；②燃油油路系统漏气或堵塞；③喷油器故障；④喷油泵故障；调速器故障；⑤回油溢流阀故障；⑹输油泵故障。4.2.2原因分析；①燃油滤清器滤芯问题；②燃油滤清器太脏或使用了劣质的燃油滤清器滤芯，减少燃油的通过量，导致大负荷是的柴油机动力不足，并伴有严重浅谈柴油机动力不足的故障分析和故障排除