康明斯柴油机排气无烟或排白、黑、蓝烟故障如何排除?
东风康明斯系列柴波机是引进美国康明斯公司技术并逐步国产化的柴油机,它采用直接喷射式燃烧系统,具有动力性好、燃油消耗低、噪声小、重量轻、可靠性好等特点,正常工作时发动机排出的烟色一般为淡灰色或深灰色,如出现启动困难或不能启动,且排气管中无烟或冒白、黑、蓝烟时,说明发动机有故障。由于发动机排气管中无烟或冒白、黑、蓝烟的原因和具体情况比较复杂,在检查排气无烟或冒白、黑、蓝烟故障时应根据不同情况进行分析。
(1)发动机启动时可转动但不能启动且排气管中无烟排出
发动机启动时排气管中无烟排出,也无爆发声,一般是柴油没有进缸,其主要原因是油箱中无油;燃油滤清器、油水分离器堵塞;低压油路不供油;喷油泵不泵油;油路中有空气;配气相位失准;气门的打开时刻与活塞在气缸中的行程不协调;VE型喷油泵电磁阀损坏,处于关闭状态,柴油不能进入高压腔。在判断此类故障时,应根据先外后内,先易后难的原则,首先应观察喷油泵熄火拉线是否回位,油箱内是否有油,油箱开关是否打开;再检查喷油泵操纵拉杆和驱动连接盘的紧固螺栓是否脱落,如符合技术要求,应拧松喷油泵上的放气螺钉,用手油泵泵油排气,检查油管是否漏气或堵塞,如无漏气或堵塞,检查燃油滤清器和油水分离器是否堵塞,如良好,应拆松喷油器进油管接头,油门加到底,按下起动机开关,检查喷油泵是否泵油,若不泵油,说明油量调节拉杆卡在停油位置(即齿条发卡),应对油量调节机构进行修理;若是A型泵,应取下喷油泵的边盖检查并排除故障;若是P型泵,则需采取相应措施处理;若无故障则应检查配气相位,若未对正,应进行调整。对于装VE泵的发动机来说,应检查断油电磁阀和控制电路是否有故障,当确认断油电磁阀损坏,又不能立即找到新电磁阀更换时,可采用拆下电磁阀,取出柱塞阀和弹簧后原样装复,并对电磁阀采取断电处理的应急措施(此法不能进行电熄火,可以手动熄火)。
(2)发动机排气冒白烟或灰白烟
①发动机启动困难或不能启动,排气管大量排白烟。此种现象一般不属于供油系统故障,其主要原因是柴油中有水,水在气缸内蒸发成水蒸气,从排气管排出;气缸盖螺栓松动或气缸垫冲坏,使冷却水进入气缸;气缸体或气缸盖的某处有砂眼或裂纹、,水进入气缸后蒸发排出。这时应用手接近排气管消声器出口处,若手上潮湿留有水珠,则确认有水进入气缸,否则应检查柴油中是否有水、油水分离器中是否有大量水,若有大量水,则是燃油质量差,应首先清除高、低压油路中的水分,再将油箱的放污螺塞打开放出油箱中的水,一最后用清洁柴油冲洗油箱。若正常应打开水箱盖,按起动机按钮的同时观察加水口的水面是否冒气泡。如机油中有水,或加水口的水面有气泡冒出,则说明冷却水进入气缸内。在拆卸缸盖前,应先检查每一个螺栓的松紧度,如有松动的螺栓,拧紧后再查看是否漏水,若仍漏水,再进行下一步检查。查找具体漏水部位,可采用向水箱充气的方法,在压力不大于200kPa的情况下,打开油底壳,在发动机底部查看漏水处,再打开缸盖查看缸盖底部和气缸垫,检查故障部位。对于向缸内漏水的部件,应采取换件维修或更换新总成的方法进行修理。
②发动机启动困难或不能启动,排气管大量排灰白烟,其主要原因是发动机温度过低,柴油不易蒸发燃烧;喷油器雾化不良,柴油与空气混合困难;供油时间过晚;供油量过少,混合气过稀;气缸漏气量过多,压缩终了不能达到着火温度。对于此类故障,若是在寒冷季节发动机温度过低,应检查预热器控制电路是否有断路、短路或预热器失效现象;若低温预热装置正常,应转动发动机并插入发动机凸轮轴正时销,使一缸位于压缩上止点时,检查喷油泵凸轮轴锁止销一能否插入。若不能插入,说明喷油正时有误,需要调整喷油正时;否则,应检查各缸喷油器的喷雾质量是否符合要求;若前两项正常,应检查供油量是否过少,应注意冷启动时,由于缸中温度低,燃油黏度大,蒸发条件差,要求启动供油量比额定供油量大;最后检查气缸压力,压力相差甚远时应建议进行维修。
③发动机动力不足,排气管排灰白烟雾,一般是喷油时间过迟所致。这时不仅高速运转不良,加速不灵敏,而且温度易过高,其主要原因是喷油提前角过小;喷油器雾化不良;发动机温度过低;气缸内有水;柴油中有水。在检查判断此类故障时,首先将手靠近消声器排气口处,如手上留有水珠,则应检查柴油中和气缸内有无水分(按照发动机启动困难或不能启动且排白烟故障进行检修)。如发动机刚发动时冒灰白烟,应为启动时温度过低,部分柴油挥发成蒸气,未经燃烧直接排出所致,如待发动机温度升高后白烟逐渐消失,则属正常现象。若温度升高后仍冒黑烟,则说明气缸压力不足,应对气缸压力进行检查维修。若伴随着发动机温度过高、提速缓慢的情况,可认为是喷油时间过迟;若突然出现这种现象,多为喷油泵轴相对喷油泵齿轮转动导致喷油提前角过小所致,应进行喷油正时的调整乡若喷油正时正常,应检查喷油雾化质量,.并调校喷油器。
(3)发动机排气冒黑烟
①发动机启动困难或不能启动,排气管大量排黑烟,这是柴油燃烧不完全的结果,其主要原因是柴油质量低劣;进气不通畅,空气滤清器堵塞;喷油正时调整过早;喷油器针阀密封性差,有滴漏油现象;喷油压力过低;喷油泵供油量过大,燃烧恶化;气缸压力低,雾化不良。发现这种故障时,首先应检查柴油品质是杏符合要求,再检查空气滤清器是否堵塞,如良好,则应转动发动机并插入发动机凸轮轴正时销,使一缸位于压缩上止点时,检查喷油泵凸轮轴锁止销能否插入,若不能插入,说明喷油正时有误,应调整喷油正时,否则应检查喷油泵是否供油量过大,喷油器的喷油压力和喷雾情况是否良好,可采用断油法检查各缸的工作情况。若上述检查均正常,故障依旧,则应检查气缸压力及活塞、活塞环与气缸间隙有无异常,是否为气缸垫冲坏或气门关闭不严等故障,应进行相应的修理。
②发动机动力不足,转速不均,排气管排浓黑烟雾的现象有两种,一种是连续排黑烟,是由于发动机大多数缸或所有的缸均供油量过多,燃油与空气混合比例失调,燃烧时严重缺氧,柴油燃烧不完全;悬浮游离状的碳元素随废气一同排出而形成的;另一种是断续排黑烟,且发动机抖振,并伴有“突突”声,说明个别缸燃烧不完全。归纳起来,其主要原因有喷油泵调试不当,使供油量过多,燃烧不完全;多数喷油器的喷射质量差;供油不正一时;进气门开启高度降低、开启时间推迟,导致进气不足;空气滤清器滤芯过脏或空气滤清器安装有误,使空气不流畅;增压器的增压效能下降;燃油质量过差。在诊断此类故障时,不管是连续还是断续排黑烟,都应从故障特征最明显处着手。若发动机突然冒黑烟,运行一段时间后故障自然消失,则多为燃油质量较差所致,由于油中的杂质堵塞喷油器致喷射质量差,排气冒黑烟,运行一段时间后杂质被高压油冲掉,、此种故障一般不用处理。若连续排黑烟,可考虑检查进气是否通畅,应先拆下空气滤清器盖,取出滤芯并清理维护后重新试机,观察排气管是否仍继续排黑烟,如排烟明显减少,说明是空气滤清器过脏或安装有问题,若更换空气滤清器后仍无好转,应对进气系统进行维护保养。若进气道气流通畅,应检查供油时间是否过迟,若喷油正时准确,则应检查燃油质量和喷油器的喷油质量,如有故障,则应对喷油器进行检查修理。如燃油质量和喷油器喷射质量符合要求,应检查增压器的工作情况(如增压器是否失效)。若上述均正常,且发动机已运行很长时间,可考虑检查气门开启的高度和开启时间是否正确;对于转速不均,断续排黑烟、发动机无力的诊断可采用逐缸断油法检查。当某缸断油时,发动机转速明显降低,黑烟减少,异响也消失,则说明该缸供油量过多,应对该缸喷油量进行检查调整。若发动机转速变化较小,黑烟消失,则说明该缸喷油器喷雾质量差,应对该喷油器进行检查维修。若发动机转速仍无变化,则说明该缸不工作,应检查该缸的高压供油情况,如喷油泵柱塞副、出油阀副的配合情况,拨叉在油量调节拉杆上的固定螺钉(或齿圈的紧固螺钉)有无松动,柱塞弹簧有无折断等。若都正常,则应检查喷油器的工作情况和该气缸是否有机械故障。
(4)发动机动力不足且排气冒蓝烟
发动机在低温或小负荷时排蓝烟,温度升高后变为排深灰色烟雾,且动力不足,其主要原因是进气不畅,导致增压器内机油被吸入气缸燃烧所致;油底壳内机油过多,机油超过了最高限位;气门导管进机油;气缸严重窜机油;增压器转子轴严重磨损,挡油环损坏,致使增压器漏机油。当发现此类故障时应检查进气是否畅通,增压器壳内是否有机油、转子轴是否漏油,这时只要拆开进、出气管便一目了然。若漏机油应更换油封,并应清除涡轮积炭,检查转子轴的轴承间隙,避免损坏新油封。否则,应将发动机熄火5 min后抽出机油尺,检查油底壳内的机油是否超过最高限位,若超过应放出多余部分;若上述检查均正常,应拆下喷油器,检查针阀副的喷孔是否畅通,如积炭严重或有油污,说明气缸内有机油窜入,应检查气门导管上端油封以及导管与气门杆的间隙是否过大,如符合技术要求,应拆下缸盖检查活塞环是否有卡死在环槽内、端隙对口、断裂、弹力减弱等现象,锥形环或扭曲环是否装反,活塞、活塞环与气缸磨损是否过大,有无拉缸等现象,若有异常情况要及时维修。
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