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柴油发动机排气冒黑烟解决方法

柴油发动机在正常工作温度下,其排气烟色应该是无色或淡灰色,所谓无色不是完全无色,不能像汽油机那样无色,而是在无色中伴有淡淡的灰色,这是正常排气烟色。
柴油发动机在怠速时排气烟色可能重一些,在高速、高负荷时也可能重一些,要注意观察正常排气烟色,才能对非正常的排气烟色进行判断和分析。柴油机燃料完全燃烧后,正常颜色一般为淡灰色,负荷工作时为深灰色。柴油机在工作中,会经常出现冒黑烟烟现象,下面我们来看一下柴油发动机排气冒黑烟的解决方法。
柴油发动机排气冒黑烟
一、 柴油发动机排气冒黑烟解析
黑烟又称碳烟,柴油机排气冒黑烟主要是燃料混合气过浓,可燃混合气形成不良或燃烧不完善等原因造成的。柴油机在高温、高压燃烧条件下,局部缺氧、裂解并脱氢而形成的以碳为主要成分的固体微小颗粒,是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。
由于柴油机是非均质燃烧,燃烧室内各区域的化学反应条件是不一致的,而且随着时间而变化的,所以黑烟很可能是由许多不同途径生成的。柴油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解,形成炭黑,排气时随同废气一起排出形成黑色烟雾。黑烟是不完全燃烧产物,是烃燃烧在高温缺氧情况下裂解过程释出并聚合而成的。
某些情况下燃油喷射在燃烧室壁面上,形成液态油膜,油膜是最后蒸发的一部分,它的燃烧取决于其蒸发速度和燃料蒸气与氧的混合速度。如果周围气体中氧的浓度太低,或混合的速度不够时,从油膜蒸发的燃料气体将被分解,并产生未燃烃、不完全氧化产物和黑烟。

按照上述定性描述,柴油机燃烧过程中黑烟的生成可以概括为三个阶段——成核阶段、单粒阶段、单粒的燃烧消失或附聚成更大絮团。

柴油发动机排气冒黑烟
柴油发动机生成黑烟的主要原因:

1.活塞环、气缸套等磨损
气门、活塞环、气缸套磨损后,引起压缩压力不足以及机油上窜燃烧室,使气缸在压缩行程结束时,混合气混合的正常比例改变,使燃油在无氧条件下燃烧,燃烧过程容易产生积炭,排出的废气形成大量黑色烟雾。

2.燃烧室形状改变
燃烧室形状因制造质量及长期使用导致技术状况下降,使压缩余缝过大、过小以及活塞位置装错,都会使燃烧室形状和容积改变,从而影响燃油与空气混合质量,使燃油燃烧条件变坏。

3.喷油器工作不良
柴油机排气烟度与燃油雾化品质的关系密切,在柴油机喷油过程中,每次喷油临结束时,喷油压力下降,雾化质量差,使液滴直径比主要喷射阶段的油滴大4—5倍(体积约增大100倍),这些油滴蒸发与燃烧的时间短,周围氧的浓度低,容易产生碳烟。喷油器不雾化、雾化不良或滴油,使燃料不能充分地与气缸内的空气混合,也不能完全燃烧。
由喷油器工作不良引起的排黑烟现象在柴油机低速运转时较为明显,因为低速运转时气缸内进气涡流较弱,油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长,更容易形成碳黑排出。

4.供油量过大
供油量过大,使进入汽缸内的油量增多,造成油多气少燃油燃烧不完全。
另外,工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。 柴油机中燃料的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的柴油机中,由于高温气体包围着液态的油滴,造成了有利于裂解反应的条件,因此在燃烧初期产生了大量的碳粒。柴油机在正常燃烧时,在排气门打开以前,燃烧初期所形成的大量碳粒可以基本烧完,排气基本上是无烟的。只是在某些不利工况下,碳粒不能及时燃烧反而团聚吸附,在气缸中和排气过程中形成更大的碳烟粒子或絮团,使排气冒黑烟。

5.供油提前角调整不当


(1)供油提前角过大,燃油过早喷入燃烧室内,由于此时气缸内压力温度较低,燃料不能着火燃烧,当活塞上行,气缸内达到一定压力和温度,可燃混合气燃烧。
在直喷式柴油机中,当其它参数不变时,加大喷油提前角可以降低排气烟度。因为加大喷油提前角会使滞燃期加长,使着火前喷入气缸的油量增加,预混合量增加,预混合气增多,加快了燃烧速度,燃烧可较早结束,从而使主燃期的形成碳粒具有较高的温度和高温下停留较多的时间,有利于碳粒氧化消失。然而过早的喷油增加了预混燃料量,使柴油机工作粗暴,燃烧噪音增大,并引起较大的机械负荷,以及较多的黑烟排放。

(2)供油提前角过小,喷入汽缸内的燃油过迟,一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出,致使部分在排气管中随废气排出的燃油料受高温分解、燃烧,形成黑烟随废气一同排出。

总结:

发动机排气冒黑烟是燃料及燃料供应系统的问题。燃料质量差、造成燃烧不良产生 炭黑排出。供油系统调节失灵,也会使排气冒黑烟。或者气门严重磨损关闭不严,尚未燃烧完全的混合气窜出所致。

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