根據發動機的煙色判斷故障

在工程機械中，當發動機出現故障時有可能會「冒煙」，當然這裡說的「冒煙」不是正常的冒煙。通常人們把發動機排出的異常煙的顏色分為三種：藍煙、黑煙和白煙。一般情況下，藍煙是由燒機油引起的；黑煙是因為燃燒不完全造成的；而白煙則是因為水而引起的。 但是在實際操作中，要描述一個煙色談何容易，除了煙色變化的連續性外，還必須考慮到外部環境對觀察煙色的影響，對於同一種煙表現出來的煙色來說：１、白天和晚上不一樣。２、早上和中午不一樣。３、有沒有陽光不一樣。４、室內室外不一樣。５、晴天陰天不一樣。６、氣溫高低不一樣。７、因空氣中的含水量不同也不一樣。除此之外，你還要考慮向你報煙色的人是不是色弱色盲。綜合上述原因，你幾乎是沒有辦法對發動機的煙色進行一個精確的描述。因此，在要求別人描述煙色時，與其去問煙的顏色不如只問：濃、淡、冷車煙、熱車煙、有負荷煙還是無負荷煙，還有就是設備所在的環境。那麼怎樣才能判斷引起「冒煙」的原因呢？既然煙是由三種液體燃燒而發生的，那麼先讓我們看一下都有什麼樣的部位會引起它們的燃燒：一、水：既然白煙是因為「燒水」引起的，那也就是說白煙是水蒸氣，排氣中的水蒸氣通常情況下有三個來源：1．燃油燃燒引起的水蒸氣。在工程機械中使用燃料通常都是碳氫化合物，碳氫化合物燃燒時會生成二氧化碳和水，這就是排氣中水蒸氣的第一個來源，這是永遠沒有辦法避免的，正常的水蒸氣的排出往往會因為發動機排氣速度和溫度較高而不能被發現，而冬天氣溫較低時就能被發現。比如冬天我們會發現小轎車的排氣會是一種淡淡的白煙，而夏天則沒有。2．燃料油中有水引起的「白煙」。工程機械的發動機中多採用柴油機，柴油機的燃料供給系統中都有油水分離器和柴油濾清器，使用中如果能對設備進行正常的保養（按時排放油箱中的沉澱物、按時排放油水分離器中的沉澱物、按時更換柴油濾清器），油箱中的水要想隨柴油一起通過噴油頭進缸燃燒幾乎是不可能的，既便是真的因為保養問題引起了水隨柴油進缸，那故障往往會伴生有柴油泵中柱塞和油頭的損壞，發動機動力不夠，甚至突然停車。3．冷卻水直接進缸燃燒。造成冷卻水直接進缸的原因往往與缸床墊的損壞有關，由於缸床墊某些特定位置的損壞，造成冷卻水道和燃燒室之間的連通。在發動機進行進氣衝程時，由於氣缸中氣體的負壓和冷卻水的增壓，會有一部分冷卻水進入燃燒室，工作時此一部分冷卻水被氣化，排出時就是白煙，當冷卻水出現異常消耗、同時伴的異常排煙時，就有可能是缸墊損壞，此時還會表現為冷卻水「非高溫開鍋」，更有甚者還可能造成發動機不能起動（不轉）、連桿彎曲或曲軸損壞（見發動機故障例一）。發動機故障例一：日立EX200-5故障現象：冷車煙，冷車開鍋，換過兩次缸墊，故障依舊。拆開缸蓋後發現：四缸凸輪軸一側缸筒內側有損失下陷，離水道最近處缸床上有通向水道的燒失小槽。三，四，五缸內有拉傷。解體時發現：一，六缸活塞可自由出入，二、三、四、五缸則不能。拆下後發現三、五缸活塞前後（按發動機）方向也就是活塞銷卡簧處有拉傷，二缸活塞裙部有拉傷，四缸活塞咬死在缸筒中無法拿出（最後用錘打出），而且連桿是彎的，並且已打到了缸體，在缸體上打出一個幾毫米深的缺口（不過換缸筒後不會影響工作）。曲軸、缸體檢查：缸體無變形，曲軸沒有彎曲。更換三個缸筒、四個活塞、一個連桿。裝配完成試機正常。連桿彎曲的原因分析：一般來說，使連桿彎曲的原因應該是缸內掉進雜物。當空濾和增壓器沒有問題時多數是氣門斷裂或修理時留有異物,此時活塞頂部都有打擊痕迹，而此活塞頂部完好無損。分析原因應該是某次仃車時發動機仃在四缸進氣開始位置或者是排氣即將結束位置（氣門沒有關閉），由於此時燃燒室與大氣相通，內部無壓力，而水箱是增壓的（壓力是0。9？），缸筒缸床的損壞造成了水箱和燃燒室的連通，冷卻水進入燃燒室。起動時由於四缸燃燒室中的冷卻水不可以壓縮而使連桿彎曲。這中間最不幸的是仃車時發動機曲軸仃的位置，如果四缸是仃在下止點位置就不會造成連桿的彎曲，因為根本就不能起動。二、機油：能使機油進缸只有下列幾個部位：1、增壓器。2、氣門導管。3、活塞環。1．增壓器是利用發動機的排氣做為動力，通過渦輪帶動泵輪對發動機的進氣進行增壓。通常情況下，其轉速達數萬轉以，有時可達十數萬轉，主軸的潤滑是靠從主油道引來的壓力機油，壓力一般在1-6kg/cm²,遠遠大於增壓器兩端的氣體的壓力，當增壓器的軸和軸套磨損嚴重或增壓器的回油不暢時，就會出現增壓器漏油。漏到進氣一側的機油進入燃燒室燃燒生成所謂的「藍煙」；進入排氣管一側的機油則形成油霧、油滴或被高溫的排氣碳化隨廢氣排出。當增壓器的軸和軸套磨損嚴重時，往往伴有增壓器「掃膛」的 嘯叫聲，同時發動機功率不足；當回油不暢時，往往會出現大量的排氣管漏機油。（見發動機故障例二）。發動機故障例二小松PC200-5故障現象：冷車煙，動力不減，無下排氣，增壓器出口與消聲器介面處漏油。曾經作過的處理：新調校的柴油泵並更換的柱塞、出油閥、噴油頭，新更換的增壓器。故障分析：動力不減、無下排氣說明活塞、活塞環、缸筒無故障；動力不減、無異常叫聲說明增壓器工作正常，無冷開鍋說明缸床缸墊正常。檢查處理：綜合上述分析應該是增壓器回油不暢通。打開機油加油口後一切故障消失；蓋上機油加油口，從上部斷開廢氣管故障消失。至此故障原因已可以確定：廢氣管不暢通（廢氣管下部被護板和機體擠壓堵塞造成廢氣管不暢通）。最終結論：由於廢氣管被堵，使的曲軸箱壓力增高，從而導致增壓器回油壓力過高，一部分機油分別從增壓器兩端泄漏，或進缸燃燒，或隨排氣排出。2．缸筒、活塞、活塞環：活塞在缸筒中作往複運動，活塞環和活塞、缸筒配合將燃燒室變成一個封閉的腔才使的發動機可以作功，在高溫下，高速運動的活塞和活塞環之間的磨擦靠飛濺或噴射的機油潤滑，當活塞、活塞環和缸筒之間的間隙大於某個範圍時，就會有一部分機油進入燃燒室燃燒生成所謂的「藍煙」，與此同時也會有一部分的廢氣從此間隙進入曲軸箱再從廢氣孔排出，也就是說當因活塞、活塞環間隙較大而燒機油時，一定伴生有較大的下排氣。3．氣門、氣門導管、氣門密封。氣門和氣門導管之間的機油的泄漏引起的燒機油可以認為是燒機油的第三個原因。與增壓器相似，通過進氣門導管泄漏的機油進入燃燒室燃燒生成藍煙；通過排氣門導管泄漏的機油則形成油霧、油滴或被高溫的排氣碳化隨廢氣排出。由經驗看，氣門、氣門導管、氣門密封的使用壽命都較長，由此引起的燒機油可以說是微不足道，有人曾作過試驗，即便是不裝氣門密封，由此引起的燃燒機油也是極不容易被發現，故在此不作討論。三．柴油：由於柴油不能完全燃燒引起的發動機排煙是異常排煙中最主要的原因之一，通常引起不能完全燃燒的原因有：進氣不足、供油量過大、壓縮比不夠、點火時間不對、噴油嘴霧化不好。1、進氣不足：發動機工作時，活塞對被吸入缸筒中的空氣進行壓縮使其產生高溫高壓，噴油器以霧狀噴入柴油來燃燒作功。當進氣不足，不能滿足被噴入的柴油完全燃燒來生成二氧化碳和水時，就會有一部分變成碳隨排氣排出，這就是我們常說的「黑煙」，此時往往會伴有動力不足。引起進氣不足的主要原因有：空氣濾清器堵塞；增壓器故障；在個別情況下也有可能是氣門故障造成的。2、供油量過大：與上述「進氣不足」相同，當供油量過大時，正常進缸的空氣量不能滿足噴入過量柴油的完全燃燒也會造成柴油的碳化，隨排氣排出時便是黑煙。引起供油過大的原因往往是人的介入：比如調校油泵。3、缸壓不夠；這裡所說的缸壓是指發動機在壓縮行程中缸內空氣產生的最大壓力，當活塞環漏氣、氣門封閉不嚴、進氣不足時都會缸壓不夠。此時由於不能產生足夠的壓力和溫度，使得噴入燃燒室中的柴油不能良好地燃燒做功甚至於不能燃燒做功而變成積碳排出。對於使用時間較長的發動機來說，這樣的情況比較多，特別是當下排氣比較嚴重時，往往會出現上述現象，此時通常是發動機需要大修了。4．點火時間（供油提前角）不對：每一種發動機都有一個固定的供油提前角，此供油提前角是保證發動機正常工作的一個非常重要的條件，在此提前角下供油時所對應的缸壓、溫度等條件都非常有利於柴油的燃燒，否則會因為燃燒不良而排煙。此種故障往往出現在拆裝柴油泵之後；有時也會因為柴油泵軸與正時齒輪之間相對位置的意外變動而產生。5．霧化不良：當活塞運行到壓縮上止點的某個位置時（供油提前角）柴油被以霧狀噴入燃燒室燃燒作功，霧化的好壞直接影響燃燒的好壞。當柴油的質量不能保證時非常容易引起噴油頭的損壞或卡死而使霧化不良甚至不霧化。此時往往伴生有柴油泵柱塞的損壞和動力不足。發動機故障例三三一SY65電話報來的故障現象：新車，冒黑煙，機油燒，從消聲器出口向外噴機油，但機油不減少。問下排氣如何，回答是不知道。這個故障可以說是報的一塌糊塗，但有兩點很明確：煙很濃、從消聲器出口向外噴油。分析與檢查：（1）、此SY65用的4BJ1發動機，沒有增壓器，（2）、檢查沒有下排氣，可以排除缸筒、活塞、活塞環故障。（3）、新車通常情況下氣門不應該有太大的問題。（4）、從消聲器出口向外噴出的不象是機油。（4）、冷卻水無異常。（5）、柴油質量保證。綜上所述：故障點應該是在燃料供給系統上，斷1、2、4缸變聲不變煙，斷3缸後無煙不變聲。結論：3缸供油不作功。總之，對於正常的發動機來說，工作中應該是沒有煙或者是只有極不容易被發現的淡淡的煙。當發動機突然開始排煙或者是排煙逐漸變大時，應該首先考慮引起排煙的部位，每個引起排煙的部位都有自己的獨立的和關聯的特徵，當你對其有了一定的認識後，引起排煙的問題也就好分析多了。你可以一個一個進行排除，排除了「沒有問題的部位」後就只剩下「有問題的部位」了。
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