淡谈柴油机冒黑烟故障的诊断与排除

淡谈柴油机冒黑烟故障的诊断与排除

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广东省工人技师职务申请表评审论文

论文题目：淡谈柴油机冒黑烟故障的诊断与排除

姓名朱彪

单位广州市运力汽车运输有限公司

原技术工种名称汽车高级维修工

申报时间2008年2月

广东省汽车维修工技能鉴定所

目录

摘要┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 关键词┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 引言┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3

一、故障现象┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4

二、造成发动机冒黑烟故障的原因及分析┄┄┄4

三、柴油机增压中冷的工作原理┄┄┄┄┄┄┄7

四、排除故障的措施与方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄8

五、结束语┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10致谢┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11

淡谈柴油机冒黑烟故障的诊断与排除

姓名:朱彪

单位:广州市运力汽车运输有限公司

摘要本文通过介绍玉柴YC6112ZLQ增压中冷型柴油机汽车，由于涡轮增压中冷系统的损坏漏气，引起汽车在行使过程中进气量不足，导致发动机燃油燃烧不完全而造成发动机大量冒黑烟，燃料消耗量增大故障的诊断与排除。

关健词

发动机动冒黑烟动力不足燃油消耗增大增压中冷系统损坏漏气

引言

现代汽车除了需要有很好的安全性、舒适性及良好的动力性之外，越来越需要有良好的经济性，特别是在燃油价格高涨的当今形势下。提高进入发动机内的燃油雾化均匀性，改善燃烧质量，使燃油能够充分、完全燃烧是提高车辆经济性，也是减少废气污染的一个重要途径。

柴油发动机冒黑烟是一种复杂性的故障，它包括气缸的压力不足、进气量不够、供油量过大、供油提前定时不正确、喷油器雾化不良、燃油质量差等原因。它的存在既使车辆的燃油消耗量增大带来经济上的损失，同时也给我们的环境、空气造成污染。如果不排除此故障，只会造成燃油消耗量过

多、环境受到污染、导致温室效应温度升高，并使柴油机寿命缩短。

一、故障现象

我单位曾经接手维修一台专门跑长途客运的大巴，采用的是玉柴YC6112ZLQ涡轮增压带中冷器的发动机，经过中修后不久发动机就出现冒黑烟、发动机动力不足、燃油消耗过大的现象。经试车检查发现，车辆行驶时发动机动力明显下降，而且加速时大量冒黑浓烟。

二、造成发动机冒黑烟故障的原因及分析

柴油发动机排气冒黑烟是柴油未充分燃烧，在高温情况下分解出炭质随废气排出的一种现象。排气冒黑烟，不但降低了发动机功率，增加了柴油消耗量，且易形成积炭，缩短发动机使用寿命。原因如下：

1．气缸进气量不足

空气滤清器部分堵塞，气门漏气，使进入气缸中的空气在排气冲程时有一部分被排出；缸筒、活塞磨损过度，向曲轴箱窜气过多；发动机过热，使空气密度减少，实际进气量减少；气门间隙不对；在海拔高、空气稀薄、气压低的情况下工作等，都会使进入气缸的新鲜空气量不足。气缸进气不足时，那些因缺乏空气而不能燃烧的柴油，正好在高温下变成炭粒，造成发动机排黑烟。

2．供油时间不正确或供油量过多

(1)供油时间过迟；(2)起动初期，气体压力和温度较低，

供油时间过早；（3）油泵失调或喷油泵调节齿杆或拉杆行程过大，以致供油量过多；喷油泵柱塞偶件磨损后加大供油行程使用，而使供油压力不够造成喷入气缸中的柴油没有完全烧尽，在高温下变成炭粒，大量的黑色炭粒夹杂在废气中被排出。

3．柴油雾化不良

(1)喷油器压力调整过低；(2)喷油器调压弹簧折断或发卡；(3)喷油器针阀与阀座积炭，针阀卡滞或磨损过甚；(4)喷油泵出油阀减压环带磨损过甚，使喷油器滴油。

4．气缸压缩终了时温度过低、压力下降

(1)缸筒、活塞环磨损过多，活塞环安装不正确或失去弹性造成气缸漏气；

(2)气门间隙过小，热车时易被顶开，或气门烧蚀、积炭造成气缸密封不严；

(3)缸盖与机体，喷油器与缸盖接合面漏气；

(4)气门严重下陷，活塞与活塞销，活塞销与连杆小头，连杆大头与连杆轴颈间隙过大，使燃烧室容积增大，压缩比下降。5．增压系统压力不足或工作失常

涡轮增压器弹簧弹力减弱，气封环磨损或烧坏，涡轮各接合面漏气。各连接管道接口漏气或堵塞，中冷器损坏或漏气；由于中冷器的损坏或漏气，使发动机功率降低，涡轮增

压器压力下降，并使排气温度增高；使进入气缸的空气量和气缸中的柴油比值误差，造成柴油没能够完全燃烧，在高温下变成炭粒，造成排黑烟的故障。

图1 涡轮增压器结构

根据以上分析，围绕着排气冒黑烟的现象，采取先易后难的方法进行检查。先检查空气滤清器滤芯是否堵塞，经检查滤芯无堵塞，工作正常；检查进气各连接管道连接是否紧固良好，经检查没有脱落泄漏现象。检查供油提前角是否符合标准，经调试校对供油提前角符合标准要求（静态为上止点前13—5℃A）；再拆下喷油泵与喷油器进行校试检查，经校试喷油泵喷油量符合喷油标准，对喷油器进行加压校试，喷油器的开启压力符合要求（27Mpa—27.8Mpa）。经过以上的排除分析，造成发动机冒黑烟的故障原因就只有气缸压力不足，燃料质量差，废气涡轮增压器以及中冷器损坏或提供给发动机的空气量不足所引起的故障。但由于发动机是刚中修出厂不久，整体发动机都是按照该发动机的参考指数来修理完成的，出现此故障的可能性比较小。再者我们公司的

车都是在指定加油站统一加油的，如果是燃料差的话那也不只是一部车的出现这样的故障了，所以以上的两种原因可以基本排除，那么该车冒黑烟的原因就只能是废气涡轮增压器或中冷器的故障，也就是不能提供给发动机足够的进气量所引起的。

三、柴油机增压中冷的工作原理

带中冷器的废气涡轮增压器，它是由废气涡轮增压器和中冷器组成的。发动机进气行程是由发动机排出的废气通过排气管带动增压器压气机工作，使压缩出来的空气通过管道将增压空气引至安装在柴油机冷却水散热器前面的风-空或水-空冷却式中冷器，再由中冷器进入发动机进气管。经过中冷器散热扁管的压缩空气的冷却，以降低空气经压气机出口的温度，使其密度进一步提高，在供油系统的良好配合下，使更多的燃料得以充分燃烧，从而提高功率，并改善经济性。以下是增压中冷的工作原理图：

图2 废气涡轮增压系统

四、排除故障的措施与方法

根据以上检查分析的结果，可以确定发动机冒黑烟可能是由进气压力不足从而造成冒黑烟的故障，而影响发动机冒黑烟如（上图所示）有可能是由于增压中冷系统的损坏而造成的。所以决定由易到难彻底地对增压中冷进气系统进行清查排除：

首先将空气滤清器的滤芯拆下，启动发动机，观察发动机在怠速或加速运转的情况下冒烟度是否有明显的减少或消失，经观察黑烟度并没消失，说明不是造成故障的原因。跟着检查增压中冷系统的各个进气连接管道有没有损坏漏气或堵塞，各接口是否松脱漏气。经检查没有以上所说的现象，进行清理进气管道，紧固好各接口后再重新启动发动机，观察发动机在怠速或加速运转的情况下的冒烟度是否减少或消失。经观察如果冒烟度没有减少也没有消失，那么说明进气管不是造成故障的所在原因。接着对涡轮增压器的检查，通过对涡轮增压器造成发动机冒黑烟故障的原因分析，决定围绕涡轮增压器造成冒黑烟原因进行检查。将涡轮增压器各零配件拆下清洗干净，检查各零配件是否磨损失效，检查内卡弹簧弹力是否减弱，气封环是否磨损或烧坏，涡轮各接合面是否漏气。经过更换或修理好后进行装车试验，故障还是没有得到排除。那么，为了彻底找出故障的原因，我反复查阅、研究了有关维修保养资料，并虚心向有经验的师傅