柴油机冒黑烟的原因
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浅析柴油机排气冒黑烟的原因及预防摘要:钻井现场使用柴油机经常出现排气管冒黑烟影响柴油机寿命,环境污染严重,是亟待解决的问题。
而只有了解柴油机的工作原理,学习柴油机技术知识,根据情况,查找故障原因,结合实际,就能熟练掌握排除柴油机故障的方法,预防柴油机排气冒黑烟。
关键词:柴油机;冒黑烟;原因;预防前言柴油机排气冒黑烟浓度有害排放物是造成大气污染的一个主要来源。
随着环境保护问题重要性的日趋增加,降低柴油机有害排放物这一目标成为当今世界上柴油机发展的一个重要方向。
提高柴油机技术性能,使其在最佳状态下工作,才能大幅度降低冒黑烟排放浓度,达到标本兼治的目的。
提高技术水准,强化责任心,正确认识管理好柴油机的重大意义,是从事柴油机工作者的首要任务,在这里简述几种降低柴油机冒黑烟的控制方法。
1.排气管连续冒黑烟1.1 燃油系统对排气管连续冒黑烟的影响燃烧不完全就会冒黑烟,原因是:喷油器的喷射质量严重恶化,活塞环与气缸壁磨损严重,气体渗漏增多,空气滤清器脏污,供油开始时间过迟,气门传动机严重磨损,推迟气门开启时间,致使进气量减少。
排查时,首先应观察排气管排出的黑烟是否伴随有排油、排火的现象,且拆下喷油器检查,喷出的油束有肉眼能见的飞溅的油粒,局部有浓稀不均现象;喷油不雾化,成明显的连续油流流出;喷射后不立即停止,出现多次喷射现象;8个喷孔喷出的油束不匀称,长短不一;喷油嘴处出现滴油现象;喷孔堵塞,喷不出油或喷出的油雾呈分枝状态;则是喷油器喷射品质不良,应逐个拆下喷油器并在实验台上进行喷油检查。
1.2 配气系统对排气管连续冒黑烟的影响如果排气管排出的黑烟中伴有蓝烟,且机油量减少、曲轴箱通风装置管口严重冒烟,以及机油消耗量增加,则是活塞环与气缸壁严重磨损,应用气缸压力检查气缸的密封性,气缸的压缩力应不低于正常压力的70%,否则应更换活塞、活塞环,镗磨气缸、更换缸套。
如果上述检查结果良好,则应拆下空气滤清器盖,取出滤芯,启动发动机,观察排气管是否仍继续排黑烟,如果不排黑烟,表明空气滤清器严重脏污,应清洗滤清器或更换滤芯,否则,应检查供油开始时间是否过迟。
柴油机冒烟的原理是啥呀
柴油机冒烟的原理有可能是以下几种情况:
1. 燃烧不完全:柴油机燃烧时,柴油与空气混合生成可燃混合气,然后通过高压喷射系统将混合气喷入燃烧室内,进行燃烧。
如果柴油喷射量不足、喷油嘴堵塞或者喷雾分布不均匀等原因导致燃油在燃烧室内燃烧不完全,就会产生冒黑烟的现象。
2. 气缸压力过低:柴油机的气缸压力需要达到一定的数值才能提供足够的压力使柴油完全燃烧。
如果柴油机的缸压过低,就有可能导致柴油燃烧不充分,产生冒烟现象。
3. 空气过多:柴油机燃烧所需的空气应与柴油的比例适当,如果空气过多,柴油在燃烧室内燃烧时无法与足够的氧气接触,就会导致燃烧不完全,产生冒烟。
4. 柴油质量问题:柴油的质量也可能会影响燃烧质量,低质量的柴油可能含有杂质或有水分,导致柴油在燃烧时产生冒烟。
需要注意的是,柴油机冒烟不一定都是一种故障,有时也可能由于负载变化等正常工作条件引起的。
如果长时间或频繁出现冒烟现象,建议检查柴油机的燃油系统、空气滤清器、喷油嘴等部件是否正常,并及时进行维修和保养。
柴油发动机冒黑烟的原因柴油发动机以其良好的经济性和动力性能,被广泛用于矿山机械、工程机械和其它行业。
柴油发动机在日常使用过程中,可根据其排烟颜色的变化来进行故障判断,从而做到及时维修,以减少经济损失。
以下就发动机3种常见的异常排烟故障产生的原因和排除方法作一介绍。
1排放黑烟的原因及排除方法该现象是由于燃油燃烧不完全而产生的。
冒黑烟时,常伴有发动机功率下降,排气温度过高,水温过高,从而导致发动机的机件磨损,降低发动机寿命。
该现象的成因(导致燃烧不完全的成因很多)和排除方法如下。
(1) 排气背压太高或排气管道阻塞。
这种情况会造成进气量不足,从而影响空气、燃油混合比,造成油量过多。
出现这一情况:一是排气管弯位(特别是90°弯位)过多,应尽量减少;二是消声器内部被过多的烟灰阻塞,应予清除。
(2) 进气量不足或进气管道阻塞。
为了查清原因,应进行以下检查:一是空气滤清器是否被堵;二是进气管是否漏气(如有此现象,发动机会因负荷增加而伴有较刺耳的气啸声);三是涡轮增压器是否损坏。
应检查废气轮和增压轮叶片是否损坏以及转动是否顺畅灵活;四是中冷器是否被堵。
(3) 气门间隙调整不正确,气门密封线接触不良。
应检查气门间隙,气门弹簧和气门密封情况。
(4) 高压油泵各缸供油量不均匀或过大。
供油不均匀,会产生转速不稳,间断冒黑烟,应予调整,使之平衡或在规定范围内。
(5) 喷油太迟,应调整喷油的提前角。
(6) 喷油器工作不良或损坏,应拆下清洗检查。
(7) 喷油器型号选择错误。
进口高速发动机对所选配的喷油器有严格的要求(喷射孔径、孔数、喷射角度),如选择不当,也会造成发动机冒黑烟,即使是同一型号的发动机,在不同的使用场合(输出功率、转速等不同时),要求所使用的喷油器型号是不一样的。
如选配错误,应更换正确型号的喷油器。
(8) 柴油质量差或牌号有误。
配备有多孔喷油器的直喷式燃烧室的进口高速柴油发动机,由于喷油器孔径小,精度高,对柴油质量与牌号有较严格的要求,否则也会造成发动机冒黑烟,甚至使发动机不能正常运转。
船舶柴油机作为推动螺旋桨装置的心脏动力, 其运行性能直接影响着船舶安全和营运效益。
柴油机在使用过程中冒黑烟是较为常见的现象, 也是处理起来较为困难的故障之一, 其成因涉及柴油机的许多系统及执行元件, 其中最主要的原因是燃料燃烧不完全, 未燃烧的燃料在高温下分解成炭的黑色小颗粒, 当达到一定浓度时, 形成排气中的黑烟。
排黑烟影响柴油机动力性能, 增加燃料的消耗, 提高了营运成本, 这不仅与节能环保理念相悖, 而且大大缩短了机器的维修周期和使用寿命。
在进行此类故障分析诊断时, 应尽可能做到有的放矢, 根据具体情况区别对待。
一故障分析及排除对双机双浆的某轮主机6160A柴油机排黑烟故障进行分析。
该柴油机相关技术参数如下:压缩空气起动直列式废气涡轮增压四冲程柴油机主机, 额定转速750r/min, 额定功率136kW。
1.故障表征该船主机在怠速运转时, 排气呈现轻微黑色, 加速时更为明显, 而左机运转工况正常。
为此, 曾经数次航修和两次进船厂修理, 还请柴油机厂的专业技工一起检修, 甚至将右机推动的螺旋桨沿圆周方向切割了10cm, 维修后柴油机运行状况基本没有得到改善。
2.故障检修柴油机在工作过程中, 供油系统在规定的起始和终止时间内, 以燃烧所要求的雾化程度, 向燃烧室内喷入一定压力和数量的燃油, 在高温高压空气的作用下自行发火燃烧, 实现能量转换。
正常情况下, 燃油在过量的空气中燃烧, 排气颜色一般呈淡灰色, 本例中在使用的燃油油品和油质相同的条件下, 左机排气颜色正常, 而右机却呈黑色。
为此, 对影响柴油机燃烧性能的相关问题做筛选检查。
对柴油机供油系统进行维护检修, 首先对日用油柜、高压油管和管路上各阀门等作清洗吹污处理, 然后用柴油机飞轮“0”刻度线校正固定指针的正确位置, 接下来检查柴油机油气匹配工况, 四冲程柴油机的换气过程曲线如图1所示。
图 1 四冲程柴油机的换气过程曲线喷油器作为供油系统末端执行元件, 出现问题时柴油机排气中有时会出现黑烟, 因而检修时率先从喷油器着手, 通过倾听机器运行中发出的声音并结合采用单缸停油法, 发现第二缸的喷油器和柴油机排气中的黑烟有较大关联。
柴油机运转时冒黑烟的原因
1.燃料问题:柴油机冒黑烟的一个常见原因是燃料问题。
如果柴油质量不佳,其中可能含有过多的杂质或水分,这会导致燃料燃烧不完全,产生黑烟。
另外,燃油喷油器的喷油量不匹配或喷油器损坏也可能导致燃烧不完全,产生黑烟。
2.空气供给问题:柴油机在燃烧过程中需要充足的空气供给,如果空气滤清器阻塞或进气管道堵塞,会导致空气供给不足,燃烧不完全,从而产生黑烟。
3.燃烧室问题:柴油机的燃烧室设计不当,燃烧室积碳过多或燃烧室喷油器位置不准确都会导致燃烧不充分,产生黑烟。
4.润滑系统问题:柴油机的润滑系统如果不正常工作,可能会导致活塞和气缸之间的摩擦增加,燃烧产生的黑烟。
5.过于低负荷运行:柴油机低负荷运行时,燃烧室内温度较低,燃料燃烧不完全,产生大量黑烟。
6.过负荷运行:柴油机过负荷运行时,燃料供应不足,燃烧不完全,产生黑烟。
为了解决柴油机冒黑烟的问题,可以采取以下措施:
1.选择高质量的燃料,并确保存放和供应的燃油清洁无杂质。
2.定期检查和清洁空气滤清器,确保空气供给畅通。
3.定期清洗和检查燃烧室,确保燃烧室无积碳和喷油器准确位置。
4.定期检查和更换润滑系统中的润滑油和滤清器,保持润滑系统正常
工作。
5.高负荷运行柴油机,以提高燃烧室内温度,减少黑烟的产生。
6.避免过负荷运行柴油机,确保燃料供应充足,燃烧充分。
总而言之,柴油机冒黑烟的原因复杂多样,但可以通过燃料质量改善、空气供给畅通、燃烧室清洁和润滑系统正常工作等方法来减少黑烟的产生,提高柴油机的效率和环保性能。
柴油机工作冒黑烟的故障维修步骤一、前言柴油机是目前广泛应用于各种车辆和机械设备中的动力源,其工作原理与汽油发动机不同,因此在使用过程中也会出现不同的故障。
其中,柴油机冒黑烟是常见的故障之一,本文将介绍柴油机冒黑烟的故障原因和维修步骤。
二、柴油机冒黑烟的原因1.空气滤清器堵塞空气滤清器是柴油机中重要的部件之一,如果其堵塞或损坏,则会导致空气流量不足,使得燃烧室内混合气质量变差,从而产生黑烟。
2.喷油嘴堵塞或损坏喷油嘴是柴油机中控制喷油量和喷雾形态的关键部件之一。
如果喷油嘴堵塞或损坏,则会导致燃料无法充分雾化和混合氧气,从而产生黑烟。
3.高压泵压力过低或过高高压泵是柴油机中控制燃料供应的部件之一。
如果高压泵压力过低,则会导致燃料无法充分雾化和混合氧气,从而产生黑烟;如果高压泵压力过高,则会导致喷油量过大,同样产生黑烟。
4.进气管路漏气进气管路是柴油机中输送空气的部件之一。
如果进气管路存在漏气现象,则会导致空气流量不足,使得燃烧室内混合气质量变差,从而产生黑烟。
5.节流门调整不当节流门是柴油机中控制空气流量的部件之一。
如果节流门调整不当,则会导致空气流量不足或过多,使得燃烧室内混合气质量变差,从而产生黑烟。
6.发动机负载过重发动机负载过重是指发动机承受的负荷超过其设计范围。
例如在爬坡或牵引重载时,发动机需要提供更多的功率来满足需求。
如果此时燃料供应不足或喷油嘴堵塞等原因导致混合氧气不足,则会产生黑烟。
三、柴油机冒黑烟的维修步骤1.检查空气滤清器首先需要检查空气滤清器是否堵塞或损坏。
如果发现问题,需要及时更换或清洗。
2.检查喷油嘴其次需要检查喷油嘴是否堵塞或损坏。
可以通过拆卸喷油嘴并进行清洗或更换来解决问题。
3.检查高压泵然后需要检查高压泵的压力是否正常。
可以通过使用压力表来进行测试,如果发现异常则需要更换高压泵或进行维修。
4.检查进气管路接下来需要检查进气管路是否存在漏气现象。
可以通过使用漏气探测仪等工具进行测试,并及时修复漏洞。
机车柴油机冒黑烟故障分析及处理办法详细分析了东风4DD柴油机冒黑烟的故障原因,有针对性地提出了处理办法。
标签:柴油机;黑烟原因;故障点判断及处理办法1前言内燃机车东风4DD机车普遍使用于煤矿企业重载调车编组及运转作业,配属龙家堡矿业公司使用,运转基本正常,但在近一段时间内,机车柴油机出现冒黑烟现象,不仅导致燃油消耗量增加,机车功率下降,而且长期由于柴油机在运行途中冒黑烟而易造成运缓,为此,对冒黑烟现象进行及时地分析和处理是非常重要的。
2柴油机产生黑烟的原因及危害(1)柴油的主要成分是烃类有机物(CnHm),因此完全燃烧时产生二氧化碳和水,排气管烟色正常应很淡,但在实际燃烧时产生一氧化碳(CO)、碳氢化合物、氮氧化物、水、二氧化碳、碳等。
能否充分燃烧取决于燃烧空间内是否有充足的氧气、合适的温度、优良的油气混合条件及高品质的燃油等从化学反应过程中来看,黑烟主要就是柴油在汽缸内燃烧不充分,造成油料裂解聚合不完全的产物。
柴油机排放出来的黑烟包括两种物质,即碳烟微粒和一些可溶性的有机物,因而与柴油燃烧过程有关的所有因素都有可能影响到黑烟的形成。
(2)燃烧柴油主要污染物排放量QSO2=20×S×W/ρQNO2=8.57×W/ρQ烟尘=18×W/ρ式中:Q—污染物排放量(kg);S—含硫率;W—耗油量(t);ρ—燃油密度,0#柴油取0.86g/cm3。
燃一吨柴油,排放2000xS%千克二氧化硫,1.2万立方米废气,排放1千克烟尘。
黑烟会产生大量的污染物,污染大气,浪费资源。
3故障点的判断和解决措施(1)机车在启动过程中,柴油机瞬间冒黑烟严重,这种冒黑烟现象是联合调节器升速针阀或步进电机驱动器的升速脉冲频率等调整不当缘故,应校正联合调节器。
黑烟较为轻微则是因为定压式涡轮增压器的加速性能较差,柴油机升速时增压器转速变化跟不上柴油机的转速变化,导致新鲜空气没有及时跟上供油量,同时各缸刚开始压缩,受机体温度的影响加上增压空气量不足而造成瞬间燃烧不充分而冒黑烟,待增压器转速达到要求,并满足柴油机升速燃烧需要的空气量时,冒黑烟现象自然消失。
1、供油系统问题导致柴油机冒黑烟故障原因的确认和排除方法
(1)、供油提前角不正确
柴油机的供油提前角,是为保证燃油进入汽缸后能够充分燃烧的最佳提前角度,机型不同,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,会导致柴油机冒黑烟。
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
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燃烧时机,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
.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
排除方法:如果确认柴油机冒黑烟的原因是由于供油提前角不对造成的,只要将供油提前角调整到设计角度,故障即可排除。
(2)喷油泵柱塞或出油阀严重磨损
个别或全部喷油泵柱塞或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
.柴油机润滑油油量可能增加
.柴油机动力不足
.柴油机排气温度高,排气管可能烧红
.柴油机可能因后燃增多而过热
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。
排除方法:
当柴油机工作过程中出现这些问题时,应该检查喷油泵。
如果确认故障的原因是由柱塞和出油阀严重磨损造成的,大修喷油泵后即可排除此故障。
特别提示:大修喷油泵时应该成套(全部)更换柱塞和出油阀及相关密封垫,检查各缸供油角并按要求调整供油量。
3)喷油器(嘴)问题
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。
提前角不正确相似。
排除方法:
更换该缸喷油嘴或喷油器总成。
更换喷油嘴时,应该保证是同类合格产品并严格按要求检查和调整喷油压力,认真观察喷油器的雾化质量或是否存在低速滴油等问题,确保使用质量上乘的喷油器(嘴)。
(4)喷油泵调速器有问题
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,柴油机烟度无明显变化
排除方法:专业维修喷油泵,更换调速弹簧或调速器总成。
(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除汽缸,是柴油机后燃增多。
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
.可能会经常出现拉缸或活塞烧顶现象管可能被烧红
.可能会经常出现拉缸或活塞烧顶现象
排除方法:专业维修喷油泵,按要求调整喷油泵的供油量。
特别提示:调整喷油泵的供油量时,必须考虑该柴油机喷油器喷油压力的影响,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,则实际喷油量降大于调整喷油量。
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%。