柴油发动机冒黑烟的故障分析与排除

肖慧

【摘  要】柴油机冒黑烟是柴油机经常出现的故障。柴油机的燃烧环境温度的影响，使得燃油温度和进气温度升高，燃油气化和进气量相对减少，使燃烧条件变得恶劣，导致柴油机冒黑烟。对其冒黑烟故障的排除能保证柴油发动机正常工作，使其发动机有较长的使用寿命。

通过对柴油机冒黑烟故障的检测和诊断的讲述。让我知道柴油机的组成和其功用。并对柴油机的常见故障现象、故障部位、故障机理、故障的检测、诊断和排除有了一定的认识。明确了检测和诊断的基本思路。根据现代汽车维修以换件为主的情况，在这里就不讲述零件的修复。通过理论与实践结合，以及对一些常见车型的维修实例，把柴油机冒黑烟常见故障的检测与诊断作了说明。

【关键词】柴油发电机;冒黑烟;故障分析;排除

1.柴油机供油系统

1.1柴油机供油系统组成

柴油机供油系统由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成。

1.2供油系统故障柴油机冒黑烟故障现象及排除方法

（1）供油提前角不正确。柴油机的供油提前角，是为保证燃油进入汽缸后能够充分燃烧的最佳提前角度，机型不同，提前角也不相同，喷油提前角不正确，使柴油机燃油燃烧不充分、不完全，会导致柴油机冒黑烟。

（2）喷油泵柱塞或出油阀严重磨损。个别或全部喷油泵柱塞或出油阀严重磨损将导致喷油泵泵油压力下降，使喷油器（嘴）建压相对滞后，燃油燃烧不充分，后燃增多，所以柴油机严重冒黑烟。个别汽缸的柱塞和出油阀有问题，除了造成柴油机冒黑烟外，不会对柴油机的使用产生太大的影响。但如果喷油泵大多数的柱塞和出油阀严重磨损，在造成柴油机严重冒黑烟的同时，还有下列现象：①柴油机启动困难。②柴油机润滑油油量可能增加。③柴油机动力不足。④柴油机排气温度高，排气管可能烧红。⑤柴油机可能因后燃增多而过热。

排除方法：当柴油机工作过程中出现这些问题时，应该检查喷油泵。如果确认故障的原因是由柱塞和出油阀严重磨损造成的，大修喷油泵后即可排除此故障。特别提示：大修喷油泵时应该成套（全部）更换柱塞和出油阀及相关密封垫，检查各缸供油角并按要求调整供油量。

（3）喷油器（嘴）问题。① 喷油嘴雾化不良、卡死或滴油严重。当个别缸的喷油器（嘴）损坏时，也即当某缸的喷油器（嘴）雾化不良、卡死或滴油严重时，会造成该缸燃烧不完全而导致该缸严重冒黑烟。喷油器（嘴）有问题时，除了造成柴油机冒黑烟外，还有下列现象：排气管接口处湿润，严重时可能滴柴油;滴油缸活塞可能出现烧顶或拉缸故障;该缸可能有强烈的燃烧噪音② 喷油压力不正确。喷油压力不正确（偏大或偏小），将影响喷油器的建压时间，延迟或提前供油提前角度，使柴油机工作时冒黑烟。而喷油压力偏小，可能提前喷油开始时間，柴油机早燃增多。两者产生的问题和现象与前述的供油确认某缸喷油器（嘴）是否有问题的方法与确认柱塞/出油阀是否有问题的方法基本相同，只是互换喷油器后，该缸不再冒黑烟而另一缸冒黑烟，则说明该喷油器（嘴）有问题。提前角不正确相似。

排除方法：更换该缸喷油嘴或喷油器总成。更换喷油嘴时，应该保证是同类合格产品并严格按要求检查和调整喷油压力，认真观察喷油器的雾化质量或是否存在低速滴油等问题，确保使用质量上乘的喷油器（嘴）。

（4）喷油泵调速器有问题。喷油泵调速器有问题，主要是调速器调速弹簧弹力不足时，将导致调速器与油门控制机构之间的不平衡，柴油机从启动开始就会严重冒黑烟。而当外部载荷稍有变化时，柴油机更是浓烟滚滚。如果喷油泵调速器有问题，柴油机运行时还有下列现象：①柴油机转速不稳定，可能自动升高或降低。②带负载运行时，随负载增加柴油机转速下降严重。③柴油机负载越大，烟度越大。④用单缸灭火法检查时，柴油机烟度无明显变化。排除方法：专业维修喷油泵，更换调速弹簧或调速器总成。

（5）喷油泵供油量太大。喷油泵供油量太大，也将造成柴油机冒黑烟，大量燃油进入汽缸后未充分燃烧即被排除汽缸，是柴油机后燃增多。此时，柴油机除了冒黑烟外，还有下列现象：①燃油消耗明显增加。②柴油机因后燃增多而使排气温度太高且排气。③可能会经常出现拉缸或活塞烧顶现象管可能被烧红。④可能会经常出现拉缸或活塞烧顶现象。排除方法：专业维修喷油泵，按要求调整喷油泵的供油量。特别提示：调整喷油泵的供油量时，必须考虑该柴油机喷油器喷油压力的影响。

3.燃烧系统

燃烧系统故障柴油机冒黑烟故障现象及排除方法：

（1）汽缸压缩压力不足。造成汽缸压缩压力不足的原因主要有：活塞环严重磨损（活塞环严重磨损将导致柴油机严重冒蓝烟，本文不作叙述）、压缩比偏小（活塞顶间隙太大或气门座圈凹入太深）或气门密封不严等。

（2）气门间隙不正确。气门间隙不正确，影响柴油机配气正时，也即是气门该打开时为打开，该关闭时为关闭，直接影响柴油机的进气量，降低了柴油机的过量空气系数，造成柴油机油气混合物过浓，燃油燃烧不完全、不充分。柴油机冒黑烟。气门间隙不正确除了使柴油机冒黑烟外，还有下列现象：①柴油机动力不足。②柴油机可能启动困难。③可能有强烈的金属碰撞声。

确认气门间隙是否正确的基本方法是：打开气门室盖，用手感或塞尺检查气门间隙。排除方法：按要求重新调整气门间隙。

4.柴油机进气系统

4.1柴油机进气系统的组成

组成：空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气管、进气室、进气歧管、怠速控制（IAC）阀以及各种传感器、配线、控制气体量及真空度的软管。

4.2进气系统故障柴油机冒黑烟故障现象及排除方法

进气系统造成柴油机冒黑烟的原因主要是：空气滤或进气管阻力太大。一般情况下进气管阻力恒定，空气滤阻力可能随时变化。

（1）空气滤问题。如果空气滤脏污或使用了劣质空气滤芯，均可能造成近期阻力增加，使进入气缸的新鲜空气量减少，导致柴油机冒黑烟。如果柴油机原来不冒烟，在更换了空气滤芯后烟度增加，则说明空气滤芯质量有问题。

（2）进气管问题。如果进气系统堵塞或管道太长，均可能增加进气阻力。进气阻力太大，会造成柴油机冒黑烟。如果进气温度过高，同样会造成柴油机冒黑烟。

5.柴油机排气系统

5.1排气系统的组成及功用

组成：排气管、催化式净化器、消声器、尾管等。功用：将各缸排放废气集中通过排气管排出，排气系统上装有消音装置，可以降低发动机噪音。现在为了环保，排气系统上装有排污净化装置，如三元催化等。

5.2排气系统故障柴油机冒黑烟故障现象及排除方法

如果排气系统安装不合理，比如排气管过细、过长或消声器不合适等，均可能增加排气阻力，使柴油机排气不畅，导致柴油机冒黑烟。如果需要更换排气系统零部件（排气连接管路和消声器），一定要选用与原排气系统相适应且匹配的同类产品。在通常情况下，如果未对排气系统进行改造，一般不会产生排气背压超标的问题。

确认排气系统是否存在问题的基本方法是：拆掉排气管，启动柴油机低速运转，观察各缸排气口烟度，如果此时烟色正常，则说明柴油机自身没有问题。然后装上排气管，启动柴油机在相同转速下低速运转，观察排气管出口烟色，如果烟度较大，则说明排气系统有问题。

排除方法：在确认排气系统有问题之后，需要对整个系统进行改造：更换消声器，选用排气通过量较大且排气背压较小的消声器;更换柴油机排气管出口与消声器之间的连接管，选用直径较大的排气直管且大圆弧过渡，减少直角过渡。

参考文献

[1]李慧喜.柴油机故障的诊断与检测.北京：中国人民出版社，2005.