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直喷式柴油机因为其燃油经济性能好co2排放量低而得到汽车行业的
斯太尔WD615发动机排黑烟的诊断排除
刘利民
工作单位:北京环卫工程集团有限公司
内容提要:
发动机排黑烟是一种不正常的燃烧现象,不但影响发动机的动力性和经济性,还给发动机的正常使用带来很多的危害,同时严重污染环境。作者作为一名工程车队修理工,常年维修工程机械,经历了很多柴油机发动机排黑烟的故障现象。本文结合作者的一些工作经验归纳总结了斯太尔WD615发动机排黑烟的原因故障诊断及维修预防的一些方法。
关键词:
柴油发动机,排黑烟,原因,诊断,排除,预防
直喷式柴油机因为其燃油经济性能好、CO2排放量低而得到汽车行业的广泛应用。技术状况良好、排放合格的柴油汽车在正常工况下,排气管排出的废气是无色透明的,只有在柴油机短时间内超负荷运转或启动时,废气才呈现出灰色或深灰色。当发生不正常燃烧时,会形成排气异色。不正常的排气烟色一般分为三种:白烟、黑烟、蓝烟。其中黑烟的危害最大,不仅影响了发动机的动力性、经济性,而且会使柴油机温度升高,积碳结焦,缩短使用寿命,同时对大气的污染也最严重。下面我们就柴油机排黑烟的问题做如下分析,并据此提出有关的解决方法。
一、发动机排黑烟的生成
黑烟也称炭烟,是发动机以微小颗粒形式排出的废物。柴油机排放的有害废气主要包括:氮氧化合物(NOx)占35.4%,一氧化碳(CO)占35.4%,碳氢化合物(HC)占8.54%,硫化物(SO2)及炭烟、油雾、金属颗粒等占20.66%,与汽油机相比,柴油机排放的Co和Hc要少很多,而微粒及炭烟的排放要比汽油机多十几倍甚至更多。柴油机的燃烧过程比较复杂,由于诸多因素的影响,使柴油难以达到完全燃烧,可能会造成局部或整个燃烧过程出现不完全燃烧,因而产生出废气排物和中间产物。炭烟就是柴油机在高压燃烧条件下局部高温缺氧,裂解并脱氢而形成以碳为主要成分的固体微小颗粒,在排气过程中形成更大的炭烟粒子或絮团,使排气冒黑烟。
二、发动机排黑烟的影响因素
影响柴油机排黑烟的因素很多,如果发动机在正常运行中,突然踩下油门踏板或短时间内接近全负荷运转时,出现冒黑烟的现象是正常的。但如果发动机在中高低速持续稳定运行时也排黑烟就不正常了。下面我们逐一分析造成发动机排黑烟的原因。
进排气系统不畅
柴油机进排气系统的功能是:向柴油机供给新鲜、无灰尘、高密度的空气,并将气缸内燃烧后的废气尽量排除干净。进排气系统主要由空气滤清器、废气涡流增压器、中冷器、进排气歧管和消声器等组成。它们中任何部件的故障和损伤都会直接影响进排气效果,产生排黑烟现象。
1、进气系统堵塞
在汽车的零部件中,空气滤清器是个不起眼的部件,但在汽车实际使用中,空气滤清器对发动机的使用有很多影响,如果没有空气滤清器的过滤作用,发动机就会吸入大量含有灰尘颗粒的空气,导致发动机气缸磨损严重。如果在使用过程中,长时间缺乏维护,空气滤清器就会粘满灰尘,过滤能力下降,妨碍空气流通,导致混合气过浓而使发动机工作不正常,并排黑烟;另外,空气滤清器进气胶管老化脱层,严重时,由于进气产生真空负压使进气胶管被吸瘪;中冷器在长期使用中由于油汽和赃物尘土的粘合沉积,导致堵塞。这些问题都会导致进气系统不畅,发动机进气量小。
增压系统压力不足
提高柴油发动机功率最有效的措施就是增加充气量和供油量,为此,柴油机采用了废气涡流增压器,它不但可以提高功率20%—40%甚至更多,还可以减少发动机单位功率质量,缩小外形尺寸,节约原材料,降低燃油消耗。同时采用涡流增压,发动机燃烧比较完全,排放浓度降低,废气中CO和HC含量明显减少,NOX含量也较少,对减少汽车排气污染有利。此外,由于燃烧压力升高率降低,发动机工作柔和,噪音较小。废气涡流增压器在柴油机上的正常转速为70000~100000r/min,并且是在600o~800o的高温恶劣环境下工作,所以,它对润滑条件要求很高,如果在车辆使用中有不当的操作方法,将会使增压器磨损漏油,导致转子轴转速降低,压力下降,严重时会使增压器损坏而无法起到增压效果。另外,增压器进气管连接松脱也会造成增压失效,使发动机进气量变小。
3、中冷器损坏漏气
中冷器称为空气中间冷却器,位于散热器前方,总冷却面积为0.4803m2。在车辆使用中,由于碰撞或中冷器和相邻部件(如散热器、驾驶室翻转机构)的连接松脱,造成相互摩擦,使中冷器损坏漏气。
4、排气背压高
排气消音器在长期使用中严重损坏堵塞;排气制动阀的制动气缸与蝶阀的联接松脱造成蝶阀关闭。这些都使发动机排气不畅,发生排黑烟现象。特别是由此产生排气压力升高,由于排气不畅造成发动机过热,使之产生早燃现象,并伴随着发动机充气系数降低,气缸进气量减少,混合气不能正常燃烧,造成排气管冒黑烟。
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