『小知识』柴油车冒黑烟怎么回事?柴油车冒黑烟解决办法

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柴油发动机冒黑烟是怎么回事?

发动机冒黑烟,主要是燃油在燃烧室中不完全燃烧,即高温缺氧的状态下,柴油中未充分的燃烧的碳元素形成游离悬浮的燃气中,形成碳烟。它是一种直径很小的集合体,比气化的燃油燃烧的速度慢很多,在燃烧室高温缺氧环境中,不能再次充分燃烧,随废气从排气管中排出,所以呈现出黑色烟雾。

柴油机冒黑烟的原因:

喷入气缸中的柴油没有完全烧尽,而在高温下变成碳粒,大量的黑色碳粒夹杂在废气中被排出时,看上去是冒黑烟,柴油在高温下烧不尽是由于进气量不足。气缸进气不足时,那些因缺乏空气而不能燃烧的柴油,正好在高温下变成碳粒,造成排黑烟。

引起气缸进气量不足的原因有:

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,空气进气量减少,气门间隙不对,在海拔高、空气稀薄、气压低的情况下工作等等。供油过多,柴油机在超负荷时,调速器喷油总成自动地额外多供给超载加浓油量,以克服暂时超载。但因油量过多,柴油燃烧不充分而出现冒黑烟。

一般来说,不允许柴油长期在超负荷状况下工作。另外,如因油泵失调造成供油量大,要重新校正油泵。柴油与空气混合不好,进入气缸中的空气充足,且柴油适量,但两者混合不均匀,也会燃烧不充分。因为那些没有与空气混合的柴油在燃烧过程中往往会被废气包围而得不到新鲜空气,给柴油碳化造成条件,所以排气会冒烟,柴油机工作时排气管冒黑烟,这是喷入的柴油没有得到充分的燃烧而造成。

没有完全燃烧的柴油在燃烧室中高温缺氧的情况下,分解聚合形成碳烟,其碳烟不是纯碎的碳,而是一种直径小的聚合体。这种固体的碳烟比气化的燃油反应速度慢得多,来不及燃烧而呈黑色的烟雾排除。因此,柴油机工作时冒黑烟是一种故障。

这种燃料燃烧不完全,不但造成柴油机的油耗增高,功率降低,而且使活塞、活塞环、气门以及燃烧室形成大量积碳,严重时会卡住活塞环,气门密封不严产生漏气,同时它还将加速零部件的磨损,从而降低发动机的使用寿命,因此,机车出现该故障应当及时排除。

柴油车冒黑烟解决办法:

发动机冒黑烟会导致发动机油耗升高,而功率降低,同时会使活塞、活塞环和气门等位置产生大量的积炭。当积碳堆积过多时会引发卡住活塞环,气门密封不严产生漏气等故障,同时积碳将加速零部件的磨损,降低发动机的使用寿命。下面分析发动机冒黑烟的原因,并通过相应的解决的方法。

进气不足原因

检查空气滤清器,空气中的灰尘及颗粒物过多会堵塞滤清器滤芯,增加进气阻力,导致进气不足。

解决方法:如果是干式空气滤清器,则使用高压空气吹尽灰尘杂物;如果是湿式空气滤清器,则需要需要换油清洗,或者直接更换空气滤清器。

配置涡轮增压器的发动机还应当检查增压器的工作状态是否良好

解决方法:应检查废气涡轮和增压轮叶轮是否损坏,转动是否顺畅灵活。

如果进气系统管道堵塞,会增加进气阻力,造成发动机冒黑烟,如果进气温度过高,也会导致进气量不足,同样会造成发动机冒黑烟。

解决方法:检查进气管,排除对进气管道的加热现象。

燃油方面的原因

按照说明书使用适合的燃油。如果燃油牌号不对,粘度不当,或者油品质量有问题,不宜着火,使发动机冒黑烟,在燃烧室容易产生积炭。

解决方法:选用适当的正规燃油,清洗油路后冒黑烟问题可以缓解。

供油提前角不正确故障

发动机的供油提前角,保证燃油进入气缸后能够充分燃烧的最佳提前角度。如果喷油提前角不正确,使发动机燃油燃烧不充分,会导致发动机冒黑烟。如果供油提前角偏大,气缸内的压缩压力的温度相对较低,发动机早燃增多,燃油燃烧不完全,发动机严重冒黑烟;如果供油提前角偏小,燃料着火前,活塞下行导致气缸内的温度和压力随之下降,着火延迟,部分燃油还未充分燃烧即被排出气缸。

解决方法:调整供油提前角到设计角度。

排气背压太高原因

如果排气系统排气管过细,过长或消声器不合适等,均可能增加排气阻力,使排气背压升高,导致发动机冒黑烟。同时这种情况会造成进气量不足,从而影响空气、燃油混合比。

解决方法:尽量减少排气管弯度,定期保养消声器,避免内部被过多的烟灰阻塞。

缸套、活塞组件磨损较严重缘故

活塞环密封不良时,缸内气压下降,导致燃烧不能充分燃烧,且发动机动力剧烈下降,严重时带载荷时发动机会自动熄火。

解决方法:更换缸套和活塞组。

配气机构的故障

进、排气门间隙过大或气门开闭时间不正确,导致气缸内新鲜空气不足。

解决方法:检查配气机构气门间隙,气门弹簧和气门密封情况。

燃油滤清器的故障

柴油中灰度和水分必须先滤清后才能进入气缸,如果燃油滤清器故障,造成颗粒和水分随柴油一起进入发动机燃烧,损坏燃油系统,尤其是共轨系统,无法建立高压,喷射雾化不良,造成冒黑烟现象。

解决的办法:更换燃油滤清器。

喷油器工作故障

喷油器的喷孔(或锥形面)磨损,喷油量增加,喷油压力降低,喷柱的形状和角度改变,使燃油的雾化效果不良,导致燃烧不完全,喷油器调压弹簧折断和发卡,喷油器针阀和阀座积碳严重,针阀卡滞或者磨损过甚,喷油泵出油阀减压环带磨损,喷油器滴油。

解决方法:拆卸清洗喷油器或者直接更换。

以下是一个喷油器的故障案例:

一台车到服务站,司机下车后告诉维修师傅,我的车动力不好,冒黑烟,油耗高。这时维修师傅往往首先会检查喷油器,等喷油器拆下后在试验器上用手泵试压,只要喷油嘴稍微雾化不好,就会作出更换喷油嘴的决定,而换上新喷油嘴后,车辆的问题仍未解决。这就是维修中常常出现的误判现象,喷油器误判在行业中尤为突出。

如何判定喷油器是否需要更换是本次需要讨论的问题。对于喷油器来说,在使用一段时间后,开启压力将会有所下降。对于博世的喷油器总成,压力降可保证在20bar以内,这对柴油机的性能基本无影响。

而对于常常导致更换喷油嘴的雾化不良的情况,服务站都是通过手压泵来判定,但博世公司喷油器出厂检验时是不用手压泵而以专用的DPS试验台来检验喷油器的密封性,振跳,开启压力等特性,当几项指标都达到要求,即判定合格。

所以我们偶尔会发现通过DPS试验台检验的喷油器在用手压泵检验时不合格,出现雾化不好的现象,但这种情况是不会影响使用效果的,因为DPS是模拟喷油器实际工作状态,手压泵却只能检查低压状态下的开启情况。

据博世公司质量部的统计,在主机厂所谓因雾化不好而换下的喷油器返回公司后,在DPS试验台上检测后,95%都是合格品。

今天重点说下喷油器工作不良的几种情况:

一、报喷油器开路或短路故障。此问题会伴随故障灯亮,客户比较容易发现。首先检查一下喷油器线路是否导通,针脚位置是否正确,之前很多服务站维修人员反馈测不到电压值,直接就判断线路或ECU故障,这里给大家说明一下:喷油器通过交变电流来控制开启,频率相当高,而我们售后使用的万用表为通用型,一般检测不到该变频电压,所以测不到12V或测到2V、5V之类的情况,不能说明一定有问题。另外报开路或短路问题时,也应检测喷油器是否故障,因为我们目前所用的喷油器都为电控的,里面是有电器元件组成的,所以同样存在内部短路或开路情况,对于喷油器,我们可以初步测量电阻值,博世喷油器电阻值一般都在1Ω左右(供参考)。

二、客户反馈发动机抖动,全工况下都抖动(某一工况下车辆抖动多为共振问题,不属于此类)。这种情况多为喷油器缺缸所致,我们可以通过断缸实验来判断。

三、客户反馈车辆油耗高、冒黑烟、动力不足。此问题多为进气压力不足和喷油器雾化不良原因导致, 若只是喷油器一般雾化不良,没有严重滴油,不影响使用,可采用将此喷油器和另一缸工作良好的喷油器对换装上柴油机即可证实,而不是轻易地将喷油嘴换掉。另外,最直接的方法是将喷油器反接(依次反接,而非全部一起),然后启动发动机,看一下高压时喷油器的雾化情况。此种反接法比较接近实际喷油雾化情况,可弥补手泵测试的不足,两种方法可相互结合使用。

环境因素

环境温度过高,燃油温度和进气温度升高,燃油气化和进气量相对减少,燃烧件变得恶劣,导致发动机冒黑烟。

随着海拔高度的升高,空气密度减少,空气中氧气的含量也将随之减少,空燃比不变的情况下,造成燃烧不完全,导致发动机冒黑烟。

解决方法:随温度应适当调整,海拔高的地区可以加装增压器。

补充说明:

发动机冒黑烟可能有以下几点原因:
  1. 空气滤芯器严重堵塞。众说周知,发动机在压缩冲程末期将柴油喷入气缸,为保证燃烧完全必须配给足够的新鲜空气,当空气滤芯堵塞,会造成进气系统进气阻力过大,进入气缸的新鲜空气过少,造成混合气过浓,以至燃油不能充分燃烧,一部分没有燃烧的燃油以碳粒状从排气管排出而形成黑烟。更多油品资讯油品信息调油技术请关注公众号油品圈。汽车使用过程中灰尘、油污进入进气系统,而长时间不清洁、不跟换空气滤芯而造成空气滤芯严重堵塞。

2、大负荷工况下喷油过多汽车在超载超速,必然会使发动机处于大负荷工况下,发动机ECU根据各种传感器判定汽车工况,大负荷工况下,发动机喷油系统会适时延长喷油时间,其燃油加浓量约为正常喷油的10%-30%,造成混合气过浓,不能完全燃烧而造成排气管冒黑烟。

3、喷油泵工作不良喷油泵是发动机供油系统的一个核心零件,其作用是提高喷油压力,根据发动机工作状况,接受ECU的指令适时、适量、适压的通过喷油器向燃烧室喷射燃油,确保油气混合完全,油气浓度合适。

喷油器工作不良主要表现在三个方面:

一是喷雾质量差;

二是喷油压力不足;

三是喷油器滴漏。

这三种情况都会使燃料不能充分地与气缸内的空气混合,从而不能完全燃烧。另外,燃油品质不良,排气管堵塞都会造成排气管冒黑烟。

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