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        船舶冒黑煙的可能原因分析及排除方法

        時間:2018/6/29 13:06:00 點擊:

          內容提示:柴油機工作時冒黑煙不僅使柴油機燃料消耗增加 ,功率下降 ,磨損加劇 ,作業量減少,而且使柴油機過熱 ,活塞、活塞環、氣門以及燃燒室形成大量積碳,嚴重時會卡住活塞環,氣閥密封不嚴產生漏氣,從而降低柴油機的使用壽命。同時也不能達到環保要求...


        技術狀態完好的柴油機,正常工作時,排氣管排出來的廢氣,應該是淺灰或接近無色透明的氣體。如果柴油機工作時排氣管冒黑煙,這是噴入的柴油沒有得到充分的完全燃燒而造成的。柴油機工作時冒黑煙不僅使柴油機燃料消耗增加 ,功率下降 ,磨損加劇 ,作業量減少,而且使柴油機過熱 ,活塞、活塞環、氣門以及燃燒室形成大量積碳,嚴重時會卡住活塞環,氣閥密封不嚴產生漏氣,從而降低柴油機的使用壽命。

        因此柴油機冒黑煙必須引起重視!及時查明原因并予以排除。
        船舶冒黑煙的可能原因分析及排除方法
        柴油機冒黑煙的原因到底有哪些呢?
        柴油機冒黑煙是柴油機較為常見的故障之一,故障的原因有很多,供油系統、燃燒系統、進排氣系統等故障都會導致柴油機冒黑煙。

        先說說供油系統問題所導致的柴油機冒黑煙:
        1、供油提前角不正確
        柴油機的供油提前角是為了保證柴油進入氣缸以后能充分燃燒的一個最佳的提前角度,機型不同,提前角也不一樣。噴油提前角不正確,使柴油燃燒不充分、不完全,會導致 柴油機冒黑煙。
        供油提前角過大
        如果供油提前角過大,此時氣缸內的壓縮壓力和壓縮溫度相對較低,將直接影響燃油的燃燒性能,柴油機早燃增多, 燃油燃燒不完全,柴油機嚴重冒黑煙。
        供油提前角過小
        如果供油提前角過小,燃油噴入氣缸時錯過了最佳時機,供油時間過晚,縮小了燃油與空氣混合時間,使混合氣不 均,將使柴油機后燃增多,大量燃油還未充分燃燒,燃燒不完全的碳質隨廢氣排出,形成黑煙。
        排除方法
        如果確認柴油機冒黑煙的原因是由于供油提前角不對造成的,只要將供油提前角調整到設計的角度,故 障即可排除。

        2、噴油泵柱塞或出油閥嚴重磨損
        個別或全部噴油泵柱塞或出油閥嚴重磨損將導致噴油泵泵油壓力下降,使油泵供油壓力上升緩慢,從而影響了正常的供油時間,且延長了燃油的噴射過程,影響了噴油霧化 質量,燃油燃燒不充分,后燃增多,這是柴油機排氣冒黑煙的常見故障原因。
        排除方法
        當柴油機工作過程出現這些問題時,應該檢 查噴油泵,如果確認故障的原因是由于柱塞和出油閥嚴重磨損造成的,大修噴油泵后即可排除此故障。

        3、噴油器(嘴)問題
        噴油器(嘴)霧化不良、卡死或滴油嚴重當個別缸的噴油器(嘴)損壞時,也即當某缸的噴油器(嘴)霧化不良、卡死或滴油嚴重時,會造成該缸燃油燃燒不 完全而導致該缸嚴重冒黑煙。
        噴油壓力不正確
        噴油壓力不正確(過大或過小),將影響噴油器的建壓時間,延遲或提前供油提前角,使柴油機工作時冒黑煙。噴油壓力過大,可能延遲噴油開始時間,柴油機后燃增多。而噴油壓力過小,可能提前噴油開始時間,柴油機早燃增多。
        排除方法
        更換該缸噴油器總成。更換噴油器時,應該保證同類合格產品并嚴格按照要求檢查和調整噴油壓力,認真觀察噴油器的霧化質量或是否存在低速滴油等問題,確保使用質量上乘的噴油(嘴 )。

        4、噴油泵調速器有問題
        噴油泵調速器有問題,主要是調速器彈簧力不足時,將導致噴油器與油門控制機構之間的不平衡,柴油機從啟動開 始就會嚴重冒黑煙。而當外界負荷稍有變化時,柴油機更是 濃煙滾滾。
        排除方法
        專業維修噴油泵,更換調速彈簧或調速器總成。

        5、噴油泵供油量太大
        噴油泵供油量太大,也將造成柴油機冒黑煙。大量燃油 進入氣缸后未被充分燃燒即被排出氣缸,使柴油機后燃增多。
        排除方法
        專業維修噴油泵,按要求調節噴油泵的供油量。

        前面這些都是由供油系統問題所導致的柴油機冒黑煙,
        下面我們來說說由燃燒系統問題所導致的柴油機冒黑煙。
        1、氣缸壓縮壓力不足
        造成氣缸壓縮壓力不足的原因主要有:壓縮比偏小(活塞頂間隙太大或氣閥座圈凹入太深)或氣閥密封不嚴等。
        活塞頂間隙太大 
        如果裝配柴油機時,沒有嚴格按照技術要求檢查并調整活塞頂間隙,或調整不當。當活塞頂間隙偏大時,直接影響柴油機的壓縮比進而影響氣缸壓縮壓力。由于壓縮比變小,降低了氣缸的壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒的條件變得更加惡劣, 燃油燃燒不完全、不充分,柴油機嚴重冒黑煙。
        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,活塞頂間隙在 使用過程中是不會變化的。
        判斷及處理方法:松開缸蓋螺栓,拆下缸蓋,在活塞頂部放入鉛絲,然后裝上缸蓋,按要求擰緊缸蓋螺栓,然后再松開缸蓋螺栓,取下缸蓋后測量鉛絲的厚度,如果測量值在技術要求范圍內,則說明活塞頂間隙正確。反之,則說明活塞頂間隙不對,需要進行調整(主要是根據測量值選擇缸墊的厚度)。
        氣閥密封不嚴
        氣閥密封線嚴重變形或磨損,將導致氣閥密封不嚴,直接 降低氣缸壓縮壓力和溫度,使燃油燃燒不完全、不充分,導致 柴油機嚴重冒黑煙。
        排除方法:如果氣閥座圈凹入深度合格,則應仔細檢查氣閥與氣閥座圈之間的密封線。一般情況下,經過長期使用后,氣閥與氣閥座圈之間的密封線都會有較大的磨損和變形,需 要進行修復。具體做法是:鉸磨氣閥座圈密封線、更換氣閥和 重新研磨氣閥。
        氣閥座圈凹入太深
        氣閥座圈長期經受燃燒高溫和氣閥的強烈沖擊,加之氣閥座圈底孔的鋁合金性質,將使氣閥座圈凹入逐步增加,使氣閥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,從而降低了氣缸的壓縮壓力和 溫度,導致燃油燃燒不完全、不充分,柴油機嚴重冒黑煙。
        排除方法
        取出缸蓋后,仔細觀察和測量氣閥大頭平面與缸蓋底面的距離,如果測量數值大于技術要求數值,則說明氣 閥座圈凹入太深,需要進行修復處理。修復方法是:更換氣閥座圈和所有氣閥,重新研磨氣閥。氣閥座圈的具體要求請參照相關技術要求。

        2、氣閥間隙不正確
        氣閥間隙過大會造成氣閥遲開、早關,使其開啟持續時間 縮短,降低了柴油機的過量空氣系數,直接影響柴油機的進氣量,從而引起進氣的不足。柴油機沒有充足的新鮮空氣吸入,造成柴油機油氣混合過濃,燃油燃燒不完全、不充分,柴油機冒黑煙。
        排除方法
        按要求重新調整氣閥間隙,使之在正常范圍內。

        3、氣缸內壓縮不良
        活塞與缸套磨損過大,活塞環磨損過大或開口在同一方向上,造成氣缸漏氣。同時也可能是氣閥密封不良而漏氣。氣缸內壓縮不良,壓縮終了溫度較低,同時漏氣使空氣減少,柴油不能完全燃燒而冒黑煙。
        排除方法
        更換質量符合要求的氣缸套、活塞、活塞環。

        再從進氣系統、排氣系統及其他方面說說有關柴油機冒黑煙問題。

        進氣系統問題
        進氣系統造成柴油機冒黑煙的原因主要是:空氣濾清器或進氣管阻力太大。一般情況下進氣管阻力恒定,空氣濾清器阻力可能隨時變化。
        1、空氣濾清器問題
        如果空氣濾清器臟污或使用了劣質空氣濾芯,均能造成近期阻力增加,使進入氣缸新鮮空氣量減少,導致柴油機冒黑煙。如果柴油機原來不冒煙,在更換了空氣濾清器濾芯后煙度增加,則說明空氣濾芯質量有問題。

        2、進氣管問題
        如果進氣系統堵塞或管道太長,均可能增加進氣阻力。進氣阻力太大,會造成柴油機冒黑煙。如果進氣溫度過高,同樣會造成柴油機冒黑煙。

        排氣系統問題
        如果排氣系統安裝不合理,比如排氣管過細、過長或消音器不合適等,均可能增加排氣阻力,使柴油機排氣不暢,導致柴油機冒黑煙。
        排除方法
        更換消音器,選用排氣通過量較大且排氣背壓較小的消音器;更換柴油機排氣管出口與消音器之間的連接管,選擇直徑較大的排氣管且大圓弧過渡,減少直角過渡。

        其他問題
        如果柴油機冒黑煙,在對上述問題逐項排除后,仍然不能排除時,則必須考慮柴油機冒黑煙是柴油機自身以外的因素造成的。這些因素包括:
        1、燃油質量問題
        如果使用的柴油牌號不對,粘度過大,或者柴油的質量太 差,不易著火,使排氣冒黑煙,同時燃燒室和排氣管消音器也 容易產生積炭。
        排除方法
        選擇質量良好的柴油。

        2、環境因素問題
        環境溫度太高,使得燃油溫度和進氣溫度升高,充氣密度減小,燃油氣化和進氣量相對減少,使燃燒條件變得惡劣,柴油燃燒不完全,導致柴油機冒黑煙。 
        排除方法
        按照環境因素適當修正柴油機輸出功率和相關參數。

        3、設備匹配問題
        柴油機出現冒黑煙故障,還有可能是柴油機與設備的動力輸出裝置不匹配或是設備自身問題造成的,如果柴油機原來沒有冒黑煙,但是更換了變速齒輪箱或螺旋槳后濃煙滾滾,則很有可能是柴油機與變速齒輪箱或螺旋槳不匹配造成的。
        排除方法
        檢修設備或更換相對匹配的動力輸出裝置。

        柴油機排黑煙是柴油機內部故障的綜合反映,引起柴油機排氣冒黑煙的故障原因雖然較多,但只要根據柴油機的結構原理,聯系柴油機在實際使用中的技術狀況,加以具體分析和研究,該故障是不難排除的。在日常的管理維護中,我們應該密切 注意柴油機的排煙情況,及早發現潛在故障,爭取在故障初期排除故障,將經濟損失降到最低。

        作者:不詳 來源:兆基石油

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