柴油機泵排氣冒黑煙的故障原因

通常柴油機泵排氣冒黑煙的主要原因是噴入汽缸的燃料燃燒不充分、不*所致。一般情況下，只要柴油機排氣出現冒黑煙現象時，柴油機內部或多或少都存在一些問題。大多數柴油機冒黑煙的原因是柴油機自身系統造成的，設備系統因素除了特殊情況外，一般不會導致柴油機嚴重冒黑煙。因此，如果在使用過程中產生柴油機冒黑煙故障，首先應該在柴油機上找原因。導致柴油機冒黑煙的原因是多種多樣的，但綜合起來， 柴油機冒黑煙的原因主要有以下幾個方面。

    柴油機冒黑煙的原因(1)進、排氣系統因素

    柴油機的進、排氣系統對排氣煙色(主要是黑煙)的影響很大，進、排氣不暢都會使柴油

機“消化不良"，輕者排氣冒黑煙，重者可能導致柴油機不能工作．甚至造成嚴重的損壞。

    ①進氣系統因素如果進氣系統存在堵塞現象，勢必影響進入汽缸的新鮮空氣量，在高

速大負荷下柴油機就會因混合氣過濃而嚴重冒黑煙。

    a．空氣濾芯問題空氣濾芯堵塞或臟污是不少柴油機帶負荷冒黑煙的主要原因，但新的

空氣濾芯如果存在質量問題，也可能使柴油機帶負荷冒黑煙。判斷柴油機黑煙是否是空氣濾芯所致的基本方法是：如果柴油機平時無黑煙，也無其他異?，F象，帶負荷時才有黑煙噴出，負荷減小時黑煙消失，一般可以認為是空氣濾芯的問題；拆掉空氣濾芯，啟動柴油機T作，觀察帶負荷作業時柴油機煙色，如果黑煙減少，則說明需要保養或更換空氣濾芯(注意：柴油機不帶空氣濾芯的工作時間不要超過10min，否則，容易造成柴油機缸套等的不良磨損)。

    b．進氣管堵塞在某些特定情況下，也可能出現進氣管(口)被堵塞的現象，如因進氣

管路中的橡膠管被壓癟、內部脫皮、掉塊原因堵塞進氣管而使氣流流通不暢．或汽缸蓋進氣口被人為堵死等，都可能導致柴油機運行時嚴重冒黑煙。

  案例1：空氣濾清器過渡膠管被吸癟

  故障現象：一臺dci 11電控柴油機泵在運行中出現了無力且排氣冒黑煙的故障現象。

 故障診斷：經檢查，發現空氣濾清器過渡膠管被吸癟（見圖4-21），進氣管管壁支撐強度不夠，引起進氣量不足，造成燃燒不充分。

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這種柴油機冒黑煙的解決辦法：更換改進后的空濾過渡膠管(帶鋼絲的新件)。

    案例2：進氣系統堵塞

    故障現象：一臺dct 11電控柴油機啟動后排氣冒黑煙嚴重且易熄火，有時啟動很困難。

    原因分析：當柴油機啟動后，觀察診斷儀器，發現增壓壓力逐步降低，由0.095MPa降低到0.060MPa，并熄火。由此可以判斷進氣系統有堵塞的現象。

    進一步詢問相關維修人員得知，更換中冷器后才出現了此故障現象。隨即將進氣管拆開，

發現在進氣管中有一個白色的塑料將進氣口堵塞。原來是維修人員在更換中冷器時，為了防止外界雜物進入進氣系統．采取了將進氣口用塑料堵住的保護措施。但后來安裝中冷器時，沒有將塑料取出，因此就出現了上述問題。

 這種柴油機冒黑煙的解決辦法：將進氣系統中的阻塞物清除后，柴油機的運轉恢復正常。

    ②排氣系統因素  柴油機的排氣系統是影響柴油機排氣是否暢通的關鍵，如果排氣系統

存在堵塞，同樣將導致柴油機嚴重冒黑煙。

    故障原因：排氣系統導致柴油機冒黑煙的主要因素如下。

    a．排氣消聲器內部損壞或排氣孔被堵塞。

    b．氧化催化轉換器被堵塞或失效。

    c．安裝尾氣微粒過濾器的柴油機，如果該裝置損壞或失效，也可能導致柴油機排氣冒黑煙。

    d．排氣制動裝置故障。對于安裝排氣制動裝置的柴油機而言，當某些原因導致運行中的柴油機出現排氣制動閥開啟不足或關閉時，柴油機將表現為動力不足并嚴重冒黑煙。

    故障危害：如果柴油機存在排氣不暢因素時，柴油機不僅冒黑煙，而且還將同時出現動力不足、排氣溫度過高等故障現象，如果不及時處理，可能導致柴油機出現拉缸甚至活塞頂部嚴重燒蝕故障。因此，必須重視對排氣系統的保養和檢修。

    案例：排氣制動電磁閥故障

    故障現象：dci 11電控柴油機在整車儀表盤上顯示“柴油機壓縮電磁閥開路或斷路"，柴油機運行無力，冒黑煙。

    故障原因：排氣制動電磁閥損壞后，導致柴油機排氣不暢，從而出現動力不足且嚴重冒黑煙等問題。排氣制動電磁閥故障有兩個可能：一是排氣制動閥機械損壞(如制動閥插銷脫落．見圖4 22)；二是電磁閥的線束故障(插接不良或破損等)。

 這種柴油機冒黑煙的解決辦法：更換排氣制動電磁閥或重新插接線束。

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柴油機冒黑煙的原因(2)配氣機構因素

    配氣機構是柴油機的“呼吸器官"，如果配氣正時不對．勢必影響柴油機的進氣量，柴油機將因進氣不足而冒黑煙。配氣機構導致柴油機冒黑煙的主要因素如下。

①氣門間隙不正確  這直接影響柴油機配氣正時，亦即氣門該打開時未打開，該關閉時

未關閉，進而影響了柴油機的進氣量和排氣通暢，降低了柴油機的過量空氣系數，造成柴油機油氣混合物過濃，燃油燃燒不*、不充分，柴油機冒黑煙。氣門間隙不正確除了使柴油機冒黑煙外，還有下列現象：柴油機動力不足；柴油機可能啟動困難；配氣機構可能有強烈的金屬碰撞聲。

   確認氣門間隙是否正確的基本方法是：打開氣門室蓋，用手感或塞尺檢查氣門間隙。

 ②氣門密封不嚴這不僅導致汽缸壓縮過程中氣體外竄而減小汽缸內的空氣量，而且還

將影響汽缸壓縮壓力，進而使柴油機排氣冒黑煙且動力不足。

    案例：氣門間隙調整不當(dclll電控柴油機故障)

    故障現象：柴油機動力有輕微下降，上部出現異響，加速時冒黑煙。

    原因分析：一般情況下由于柴油機氣門間隙調整不當所致。

   這種柴油機冒黑煙的解決辦法：重新調整柴油機的氣門間隙。

    注意事項：少數維修人員在更換氣門或配氣機構的相關部件時，由于裝配調整不當，導致氣門間隙超差，從而出現上述問題。因此，維修人員應嚴格按照調整規范來進行(對于dc-11電控柴油機而言，其正確的氣門間隙為：進氣門0.4mm；排氣門0.7mm)。

    柴油機冒黑煙的原因(3)汽缸壓縮壓力不足

    柴油機的汽缸壓縮壓力如果存在問題，將直接影響壓縮終點時汽缸內的壓力和溫度，如果汽缸壓縮壓力不足，將使壓縮終點的壓力和溫度降低．這將嚴重影響燃油的燃燒效率和效果。柴油機將會嚴重冒黑煙。汽缸壓縮壓力不足時，除了使柴油機冒黑煙外．還有下列現象：柴油機工作時動力不足；柴油機加速無力(加速性能太差)；燃油消耗增加；柴油機可能啟動困難。導致汽缸壓縮壓力不足的主要原因如下。

  ①活塞頂間隙太大如果大修裝配柴油機時，沒有嚴格按照要求檢查并調整活塞頂間隙，

或汽缸墊使用不當使活塞頂間隙偏大時，將使壓縮比減小，直接影響柴油機的汽缸壓縮壓力。由于壓縮比變小，降低了汽缸壓縮終點的壓力和溫度，使燃油燃燒的條件變得更加惡劣，燃油燃燒不*、不充分，柴油機動力不足且嚴重冒黑煙。確?；钊旈g隙的正確是裝配柴油機時必須嚴格做到的重要事情之一。在裝配柴油機時，必須將活塞頂間隙調整在技術規范要求的公差范圍內。一般情況下，只要安裝正確，活塞頂間象在使用過程中是不會變化的。

 ②氣門密封不嚴氣門密封帶嚴重變形或磨損，將導致氣門密封不嚴，直接降低汽缸壓

縮壓力和溫度，使燃油燃燒不*、不充分，導致柴油機嚴重冒黑煙。

 ③氣門座圈凹入太深  氣門座圈長期經受燃燒高溫和氣門的強烈沖擊，加之氣門座圈底孔的鋁合金性質，將使氣門座圈凹入逐步增加，使氣門平面與缸蓋底面之間的尺寸相對增加，相應增加了燃燒室的容積，降低了柴油機壓縮比，從而降低了汽缸的壓縮壓力和溫度，導致，油燃燒不*、不充分，柴油機嚴重冒黑煙。一般柴油機都對氣門座的下沉量有較為嚴格的要求，維修時必須嚴格執行。

  ④活塞環或缸套磨損嚴重這會使汽缸密封不嚴，導致壓縮壓力不足。不僅導致因柴油機燒機油而冒藍煙，大負荷時還將冒黑煙且伴隨動力不足。因活塞環磨損而導致柴油機冒黑煙故障時，柴油機還將出現下列現象：柴油機燒機油，機油耗量增加；柴油機動力不足；柴油機低負荷怠速時冒藍煙，大負荷時冒藍黑煙；曲軸箱廢氣壓力大。

氣門、活塞環、汽缸套磨損后，引起壓縮壓力不足以及機油上竄燃燒室，使汽缸在壓縮行程結束時，混合氣混合的正常比例改變，使燃油在無氧條件下燃燒，燃燒過程容易產生積炭。排出的廢氣形成大量黑色煙霧。

⑤燃燒室形狀改變  燃燒室形狀因制造質量及長期使用導致技術狀況下降，使活塞頂間

隙過大、過小以及活塞位置裝錯．都會使燃燒室形狀和容積改變，從而影響燃油與空氣混合質量，使燃油燃燒條件變壞，也將使柴油機排氣冒黑煙。

⑥汽缸壓縮壓力的測量與分析如果柴油機在使用過程中出現上述問題或現象時，可以使用的汽缸壓力檢查表測量汽缸壓縮壓力。汽缸壓縮壓力測量裝置一般安裝在噴油器孔

內，單缸測試，逐缸進行。然后與標準值進行比較，確認是否過低。檢測活塞到達上止點時汽缸壓縮壓力的大小可以檢驗汽缸密封性能的好壞。

柴油機冒黑煙的原因(4)燃油系統因素

燃油系統存在問題．如噴油量過大、噴油時間不正確、噴油器故障等，都可能導致柴油機嚴重冒黑煙，具體分析如下。

①噴油泵供抽量太大

 故障現象：供油量過大，使進入汽缸內的油量增多，造成油多氣少燃油燃燒不*，柴油機排氣一定會冒黑煙。此時，柴油機除了冒黑煙外，還有下列現象：燃油消耗明顯增加；柴油機因后燃增多而使排氣溫度太高且排氣管可能被燒紅；可能會出現拉缸或活塞燒頂現象；柴油機動力沒有明顯變化，感覺可能是動力強勁。

      特別提示：調整噴油泵的供油量時，必須考慮柴油機噴油系統的下列因素。

a．噴油器的噴油壓力  因為陔油量是在特定噴油壓力下的供油量。如果噴油壓力有變化．供油量也將產生相應的變化。如果噴油泵試驗臺標準噴油器的壓力高，而實際噴油器的噴油壓

力低，則實際的噴油量將大于調試噴油量。反之，則小于調試噴油量。壓力差別越大，供油量的差別也越大。

b．標準高壓油管的內徑尺寸’如果調試時使用的標準高壓油管的內徑小于實際高壓油管的內徑，可能使實際供油量大于調試供油量。反之，則小于調試供油量。

   這種柴油機冒黑煙的解決辦法：柴油機的循環供油量，必須定期在噴油泵試驗臺上檢查。檢查供油量時，也需要檢查一下各缸的供油角度。

②噴油器(嘴)故障噴油器(嘴)影響柴油機冒黑煙主要有下列幾個方面的原因。

a．噴油嘴霧化不良、卡死或滴油嚴重或損壞  柴油機排氣煙度與燃油霧化品質的關系密

切，在柴油機噴油過程中，每次噴油臨結束時，噴油壓力下降，霧化質量差，使油滴直徑比主要噴射階段的油滴大4～5倍(體積約增大1∞倍)，這些油滴蒸發與燃燒的時間短，周圍氧的濃度低，容易產生碳煙。

    噴油器不霧化、霧化不良或滴油，使燃料不能充分地與汽缸內的空氣混合，也不能*燃燒。由噴油器工作不良引起的排黑煙現象在柴油機低速運轉時較為明顯，因為低速運轉時汽缸內進氣渦流較弱，油滴或油束被氣流沖散的可能性減少并且停留的時間較長，更容易形成炭黑排出。噴油器(嘴)有問題時，除了造成柴油機冒黑嫻外，還有下列現象：排氣管接口處濕潤，嚴重時可能滴柴油；該缸的活塞可能產生頂部燒蝕或拉缸故障；該缸可能有強烈的燃燒噪聲；油底殼油面可能升高。

  案例：噴油器不良

  故障現象：在整車儀表盤上顯示“一缸噴嘴開路"或能感覺到柴油機明顯缺缸運轉，排氣

管冒黑煙等。

    原因分析：噴油器的電磁閥緊固螺母(見圖4 23)松脫后，將導致這一缸的噴油被切斷；

同時若噴油器堵塞，燃油霧化不良，造成燃油燃燒不*．柴油機動力不足并伴隨排氣冒黑

煙、排氣管放炮等現象。

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圖4-23  電控噴油器電磁閥緊固螺母的位置

    這種柴油機冒黑煙的解決辦法：將開路缸的噴油器電磁閥螺母緊固或更換相應缸的噴油器。

    b．噴油壓力不正確噴油壓力偏大或偏小，將影響噴油器的建壓時間．延遲或提前供油

提前角度，使柴油機工作時冒黑煙。噴油壓力偏大，可能延遲噴油開始時問，柴油機后燃增

多。而噴油壓力偏小，可能提前噴油開始時間，柴油機早燃增多。兩者產生的問題和現象與前述的供油提前角不正確相似。

    確認某缸噴油器(嘴)是否有問題的有效方法是斷缸法，某缸斷缸后該缸不再冒黑煙，則

說明該噴油器(嘴)有問題。

    c．噴油器安裝錯誤某些柴油機噴油器的安裝．有嚴格的安裝方向．但沒有特別的標記

予以說明，所以就容易出現安裝相差180。的問題。此時，柴油機就會嚴重冒黑煙。

    d．噴油嘴與燃燒室匹配如果噴油嘴的噴油角度與燃燒室不匹配或噴油嘴型號錯誤，也

旖導致柴油機工作時冒黑煙。

    柴油機冒黑煙的原因(5)電控系統元件因素

    對于采用Bosch共軌系統(cRs2．0)的柴油機而言，柴油機出現排氣冒黑煙故障時，可

按下列程序診斷和排除。

    ①冷卻液溫度傳感器故障(指示值過低)

    故障現象：冷卻液溫度傳感器的電阻值及輸出信號電壓值在正常工作范圍內，但輸出值低于實際值。

     這種柴油機冒黑煙的解決辦法：用故障診斷儀讀取冷卻液溫度傳感器的數據流，與實際值比較并判斷。

必要時可將冷卻液溫度傳感器插頭拔掉，啟動后比較。

  ②共軌壓力信號漂移

 故障現象：共軌壓力傳感器輸出信號的電壓值在正常的工作范圍內，但實際值大于輸出值。

   這種柴油機黑煙的解決辦法：診斷儀會出現相關的故障碼，更換共軌壓力傳感器。

    ③進氣壓力信號漂移

    故障現象：進氣壓力傳感器輸出信號的電壓值在正常范圍內．但實際值大于輸出值。

    這種柴油機冒黑煙的解決辦法：診斷儀會出現相關的故障碼，檢修或更換進氣壓力傳感器。

    (6)其他系統故障

    電控柴油機冒黑煙故障，也可能是非電控系統因素造成的。下列原因也需要引起注意：

機械故障，如氣門漏氣、氣門間隙調整不當；廢氣渦輪增壓系統故障；EGR系統故障等。

    案例1：EDc7電控系統噴油器有問題

    故障現象：

    ①啟動柴油機，聽柴油機工作聲音較粗暴(異常)、抖動大。

    ②診斷儀檢測，柴油機怠速不穩[(700±l0)r／min]，燃油噴射率偏高(34．7mg／循環，：

共軌壓力穩定，計量單元占空比正常(17．86％)，可排除高壓油泵和共軌問題。

    ③加載路試，柴油機加速抖動、發突無力，感覺缺缸；上坡時油門踏板位置100J％，柴油機轉速1650r／min，增壓壓力僅為157.7kPa(正常應在240kPa左右)。

    ④檢查進、排氣系統，進氣管路、排氣制動閥、增壓器、中冷器、進氣管等均正常，定

進、排氣管進行短路試驗也無變化。

    ⑤斷缸測試，給一定的噴油量后斷缸檢測柴油機轉速變化情況：l缸1059r/min；2缸

1084r/min；3缸1063r/min“；4缸1065r/min；5缸1067r/min；6缸1066r/min。柴油機各缸

轉速穩定但普遍偏低(正常為l 600～1700r/min)。

    通過第②條和第⑤條異常數據可初步判定為噴油器工作不良。

這種柴油機冒黑煙的解決辦法：更換噴油器及高壓連接管，然后檢查更換噴油器后的情況。

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①怠速檢測，柴油機聲音平順，轉速穩定[(700±1r/min]．噴油器工作正常(燃油噴射率14mg/循環)。

  ②加載路試．柴油機加速平穩、無抖動發突現象；平直路面油門踏板位置70％，柴油機轉速1650r／min時，增壓壓力為0.2276MPa，正常。

    ③斷缸測試，1缸1714r、min“；2缸1720r/min“；3缸1724r/min；4缸1729r/min；5缸1720r/min；6缸17l6r/min。屬正常范圍。

    案例2：信號盤錯齒導致柴油機冒黑煙

    故障現象：dc 11電控柴油機啟動后排氣冒黑煙嚴重且加速無力。

    原因分析：根據現象分析認為可能是飛輪信號盤錯齒(見圖4 24)．當信號盤錯齒時，轉速傳感器采集錯誤的柴油機上止點信號，導致Ecu給出的噴油提前角過遲或過早，燃油不*燃燒，于是就出現了冒黑煙的問題。

這種柴油機冒黑煙的解決辦法：更換飛輪信號盤總成。

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