柴油机排烟颜色异常故障的分析与排除

于清竹，聂永涛

（潍坊工程职业学院 机电工程学院，262500，山东潍坊）

自工业革命以来，柴油机作为主流动力装置已经取得了长足发展。同其他动力机械相比，柴油机在动力性、经济性、可靠性和使用寿命等方面具有突出的优点，因而在农机市场中占据了非常重要的地位。

现在农机市场中占有率最高的柴油机机型为四冲程柴油机，其中排气行程可以达到整个工作循环的1/3 。依据柴油机排烟颜色可以大致判断出燃烧室内的工作状况，正常情况下排烟的颜色为浅灰色。如果排烟颜色出现异常，就说明柴油机存在相应的故障，需要及时采取措施进行故障排除。

下面介绍常见的几种排烟异常颜色所对应故障的分析和排除方法，希望能够为柴油机使用人员和维护人员提供一定的参考和借鉴。

1 柴油机排烟颜色为白色的故障分析和排除

柴油机排烟颜色为白色，代表其在燃烧行程中产生了一定量的水分，在一定范围内水分越多，排烟颜色越白。究其原因，首先是柴油中本身含水量比较高，其次是外部的冷却水进入燃烧室。由于水具有不可压缩性，如果大量的水进入燃烧室，严重时就会造成液击现象，导致活塞连杆组件弯曲变形，甚至引起曲轴损坏的重大机损事故；因此需要及时采取措施检查排除冒白烟的故障。排烟颜色为白色的故障排除方法如下。

第一，检查油水分离器，观察其下部的水分聚集情况。因为水的密度大于柴油的密度；所以如果水分较多，积水下沉，就会在油水分离器的下部形成油水分离界面。这时打开底部的放水螺塞，及时将水放掉就可以减少柴油中的水分，从而使柴油机排烟颜色恢复正常。

第二，检查冷却水水箱液位，观察其水位是否有明显下降。如果出现水位明显下降，则可以推断是冷却水进入了燃烧室，从而造成柴油机排烟颜色为白色。这种情况比较严重，因为除了容易引起液击外，冷却水的缺失还可能造成柴油机过热，两者叠加从而发生更大的机损事故，所以需要进行细致的排查。一般来讲，冷却水进入燃烧室的路径有两条：一是气缸套出现裂纹或者麻点致使冷却水渗入燃烧室；二是气缸盖与冷却水腔交界处的密封圈老化失效引起冷却水进入燃烧室。对于这种情况，需要拆解相关部件，检查气缸套、冷却水腔和密封圈等零件，确定具体故障点后进行维修或者更换配件，从而使柴油机恢复正常状态。

2 柴油机排烟颜色为蓝色的故障分析和排除

柴油机排烟颜色为蓝色，代表其在燃烧行程中有部分润滑油混入燃烧室，润滑油燃烧时会产生蓝色火焰，在一定范围内混入的润滑油数量越多颜色就越蓝，从而使柴油机排烟颜色变蓝，这种现象就是所谓的“烧机油”。

众所周知，润滑油就像人体的血液一样，它在柴油机的运转过程中起着润滑减磨、冷却降温、清洁分散、密封防漏、防腐防蚀和减震缓冲等重要作用。“烧机油”会使曲轴箱里的润滑油减少，从而造成润滑油低压报警，进一步引起低压停车的现象。如果安全保护系统存在故障不能及时响应，有可能会发生非常严重的后果。排烟颜色为蓝色的故障排除方法如下。

第一，检查曲轴箱的润滑油油尺，观察其油位是否出现明显下降的迹象。如果出现油位明显下降，则可以基本判定为是“烧机油”引起的排烟颜色变蓝现象。这时候如果柴油机仍需要运转的话，就要补充足够的润滑油，以维持正常的油压，保障柴油机临时性运转。

第二，柴油机停机后需要进一步检查润滑油进入燃烧室的原因。首先，现在大多数柴油机的润滑方式为飞溅润滑，其特点是利用连杆大端或者搅油棒将润滑油甩入气缸套表面，再利用活塞环的上行布油、下行刮油作用对活塞和气缸套之间的摩擦面进行润滑。因此可能是活塞环磨损严重致使刮油作用失效，产生了“烧机油”现象。这种情况就需要查看活塞环的更换记录，视情况进行吊缸作业，更换活塞环。其次，在柴油机气缸盖中的摇臂与气门之间相对运动也是需要润滑的，如果气门杆处的密封装置磨损或者老化，就会造成润滑油沿着气门杆往下流动，当气门打开的时候润滑油就进入了燃烧室，这样也会引起“烧机油”现象。这种情况需要拆检气阀，检查密封装置，视情况进行更换。再次，还有一种情况是有些柴油机气缸盖里的喷油器安装位置装有橡胶密封圈，如果此橡胶密封圈因老化损坏而失去密封作用，也会使润滑油沿着喷油器渗入到燃烧室，进而出现“烧机油”现象。这种情况，需要将喷油器抽出，检查密封圈，如果失效予以更换即可。最后，某些柴油机采用了注油器的润滑方式，注油量调节不当也会造成“烧机油”现象。这种情况比较容易解决，只需调节注油量便可恢复柴油机的正常工况。

3 柴油机排烟颜色为黑色的故障分析和排除

柴油机排烟颜色为黑色的故障，一般情况下是由柴油机在燃烧行程中燃烧状况不良造成的。燃烧不良不仅会使柴油机达不到最佳工况，而且会造成柴油的利用率下降，产生大量积炭，对相关运动部件产生阻碍，进一步来讲冒黑烟也会对大气环境造成污染。

众所周知，燃烧是需要可燃物和助燃物的，而在柴油机中分别是指柴油和空气。具体来讲，可从燃油系统和进气系统这两大系统进行分析。排烟颜色为黑色的故障排除方法如下。

第一，检查柴油本身的质量，尽量选择品质有保障的柴油，并按照规定保养周期及时清洗或者更换柴油滤清器。

第二，检查喷油泵、高压油管和喷油器，也就是“泵-管-嘴”的工作状况。首先，查看每个喷油泵外观有无柴油泄漏，对比检查各个喷油泵的齿条刻度是否一致即检查各个气缸的循环供油量有无异常，条件允许时可以进一步检查并调整其供油正时。其次，可以用手触摸高压油管的方式来感受油管内有无不正常的脉动情况。有些高压油管内装有缝隙式滤芯，如果其脏堵柴油就无法进入喷油器，此时需要及时对缝隙式滤芯进行清洗。最后，对喷油器进行启阀压力试验和雾化试验，检查喷油效果，视情况调整启阀压力和更换喷油嘴。

第三，检查空气滤清器是否脏堵，及时清洁和更换空气滤清器。如果是废气涡轮增压的柴油机，需要查看进气压力表，检查进气压力是否正常，并且可以根据增压器的运转情况大体判断进气工况是否正常。

第四，对于燃烧室内的燃烧状况，可以通过排温表观察排气温度、通过爆压表测量最高爆发压力和通过示功器测绘示功图等方式更直观地显示其工况，根据数据和图表分析相对应的故障，从而采取针对性的措施解决问题。

通过以上几种方法和措施，基本上可以解决大部分柴油机冒黑烟的问题。

4 结语

随着农机市场的不断发展，柴油机在大型农用机械设备中的应用越来越广泛，伴随而来的是对柴油机工作性能的要求也逐渐提高。在日常使用中，加强对柴油机的维护保养和正确及时排除故障，能够确保柴油机处于正常的运转状态，从而提升柴油机的可靠性并延长其使用寿命，进一步提高农用机械设备的工作效率。