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柴油发电机组起动后排烟颜色异常的处理 |
摘要：发电机组起动后，排气管的排烟应是淡灰色；在正常运转过程中排烟应是无色的；在突加负载的1分钟内排气管冒深灰色或黑色的烟是正常的。若柴油发电机组在正常负载下工作时冒黑烟、蓝烟、蓝黑色烟或白烟等，则均说明柴油发电机组工作不正常。柴油机排气烟色直接反映出了柴油机的故障及燃烧的质量。弄清柴油机冒烟的机理和烟色与故障的关系。可以提高柴油机的经济性、减少故障、降低污染，使柴油发电机组处于良好的状态。
一、排气烟色的形成机理
柴油机在运行过程中，排出废气的烟色，可以分为三类：白烟、蓝烟和黑烟。不同的烟色其形成原因不同。
柴油机排白烟是由于柴油机过冷或在寒冷天气、冷机启动及空车惰转时发生。此时，气缸中温度较低，着火不好，燃料未完全燃烧，由这些未完全燃烧或部分氧化的燃料液滴与水蒸气构成的微粒（μ）直径在0.6～1以上的微粒随废气排出时，就形成了白色烟雾。柴油发动机组经过暖机，温度正常后，白烟就会消失。
柴油机低负荷运行时，燃烧室温度较低，燃料着火性能不好，燃料或窜入燃烧室的润滑油未（μ）完全燃烧，即呈微粒状态直径在0.4以下排出，从而形成蓝烟。在排出蓝烟的同时由于燃烧的中间0生成物质甲醛也排出，因而有刺激性臭味。蓝、白烟之间并没有严格的成份差异，只是由于微粒直径不同对光线的反射不同，产生不同颜色而已。
易在高负荷时发生。例如柴油发电机组超负荷工作、汽车加速、爬坡时，排气就易冒黑烟。黑烟柴油机在运行中冒黑烟，会使经济性下降，废气温度高，产生积炭，积炭会引起活塞环卡死和气门咬死现象。此外，柴油机冒烟还会妨碍视线，污染环境。因此，不允许柴油机长期在黑烟下工作。出现黑烟后，柴油机负荷不能再提高。因此，它也是限制负荷提高的一个标志。
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图1 柴油发电机组烟色不正常 |
图2 柴油机冒黑烟、白烟、蓝烟3种状态 |
二、排气烟色的故障分析和处理
1、在没有加负载的情况下，工作粗暴且排气管持续冒黑烟
（1）故障分析：
该故障一般是由于喷油器喷入燃烧室内的燃油燃烧不完全所造成的，主要原因有：柴油发电机组起动后，喷油泵的两个分泵供油不匀或过大、过小；柴油发电机组在额定转速下，喷油器喷油雾化不良，使柴油在燃烧室内不能完全燃烧；空气滤清器部分堵塞，使柴油发电机组进气量不足或燃烧室内压缩力不足；柴油发电机组起动后气门关闭不严。
（2）故障处理：
① 首先从最易查找的故障查起。起动柴油发电机组后，将转速提高到1500转/分钟左右，然后用手触摸两个汽缸。触摸中感觉到第二个汽缸的排气管温度与柴油发电机组起动前的温度相近，这说明柴油发电机组起动后第二个汽缸工作异常。
② 用断油法检查第二汽缸的工作状况。在检查中发现断开第二汽缸的供油后，柴油发电机组的故障现象未消失。再断开第一汽缸的供油，在断油的瞬时柴油发电机组停止工作，这说明故障在第二汽缸。
③ 拆下第二个汽缸的喷油器进行技术检查，发现喷油嘴偶件顶部的出油孔己锈死，导致高压燃油无法喷出。进一步断定柴油发电机组起动后超负荷工作，由原来的两个缸工作变为一个缸工作，造成第一汽缸内柴油喷入过多，空气系数减小，使燃烧室内的柴油得不到充足的新鲜空气，致使柴油不能充分燃烧，从而导致柴油发电机组工作粗暴且排气管持续冒黑烟的故障。
④ 更换喷油嘴偶件，进行喷油压力校正，装配喷油器，然后起动柴油发电机组至额定转速，未发现柴油发电机组工作粗暴且排气管持续冒黑烟的故障现象。上述故障被排除
2、排气管持续冒蓝烟
（1）故障分析：
柴油发电机组起动后排气管持续冒蓝烟的故障原因一般是：部分机油窜入燃烧室后，由于受高温、高压的作用而变成蒸气，然后随废气排出。若机油燃烧，则又会使排气管冒黑烟，造成燃烧室内积炭增加，机油消耗量上升。当喷油嘴内部偶件卡死或油孔堵塞时，排气管也会冒蓝烟。造成该台柴油发电机组出现上述故障现象的主要原因有：汽缸内部周围严重上油；气门杆与气门导管的间隙过大，使润滑气门机构的机油被吸入燃烧室内：活塞环、活塞和汽缸套的间隙过大，造成机油进入燃烧室内；油底壳内的机油过多也会使机油进入燃烧室；活塞环被积炭胶结在活塞环槽内，活塞环弹力不足，环开口没有错开，或油环上、下面方向装反等；新柴油发电机组或大修后的柴油发电机组没有经过充分的磨合，也会造成汽缸密封性差，使机油进入燃烧室；喷油嘴内部偶件被卡死等。上述故障原因中的一项或多项都可造成柴油发电机组起动后排气管持续冒蓝烟的故障。
（2）故障处理：
① 抽出油底壳上部的机油标尺，检查机油的黏度和存油量。
② 在检查中发现机油中进入柴油且黏度指数下降得較多，机油量在油标尺静满刻度3cm以上，造成柴油发电机组起动后大量机油飞溅到汽缸壁上，从而使活塞环、活塞带入燃烧室内的机油增多，导致排气冒蓝烟。柴油发电机组烧机油的现象皎多，应根据不同的情况具体分析、解决。
③ 更换新机油至油标尺的静满刻度处，然后起动柴油发电机组，故障现象消失，故障被排除。
3、排气管突然冒出大量白烟
（1）故障分析：
柴油发电机组起动后，排气管排出大量白烟的故障一般是由于燃烧室内进入冷却水或环境温度太低所造成的，主要原因有：柴油中含水分过多；汽缸盖的螺栓松动，导致汽缸垫部分受力不均匀，使冷却水渗入到燃烧室内；燃烧室周围的汽缸盖有裂纹，导致冷却水进入燃烧室内；冷却水温度过低，造成柴油喷入燃烧室后燃烧不充分；气门、活塞环等处密封不严，造成漏气，使汽缸内压缩压力过低；燃烧室上部的汽缸套出现裂纹或有砂眼，使冷却水进入燃烧室内等。
（2）故障处理：
排除这类故障时应采取断油法和观察法。
① 检查柴油中是否有水。首先丛油箱底部放出少量柴油，观察柴油中是不是有水，检查中未发现柴油中有水的现象。
② 取出油标尺，观察是否有冷却水进入油底壳内，检查中未发现异常现象。
③ 起动柴油发电机组后，观察水散热器上部的加水口处是否有气泡冒出，也没有发现有气泡冒出（这样做是为了检查汽缸盖和汽缸套是否在燃烧室周围出现裂纹和砂眼等）。
④ 对各汽缸进行断油试验，结果发现第五、六缸断开后，排气管排出的白烟的颜色变淡。
⑤ 拆卸弟五、六汽缸的喷油器，在柴油发电机组上对喷油器进行油压试验，。具体方法是：将拆下的喷油器再重新对接在高压油管上，起动柴油发电机组至怠速运转，以检验喷油雾化质量。若喷油器喷油雾化良好，则说明故障不在喷油器而是由其他故障引起的。
⑥ 拆卸第五、六汽缸的汽缸盖，对燃烧室内各部件进行检查，在检查中发现汽缸垫早第五、六汽缸之间的部分有一道很宽的水印，冷却水在汽缸垫处进入两汽缸内，更换汽缸垫，装配气缸盖，调试气门间隙后，重新起动柴油发电机组，排气冒白烟的现象消失，故障被排除。
总结：
柴油发电机组的烟色指运转时，从排气管排出的废气烟色。正常燃烧时，它应该是一种无色的透明气体。但由于机器的磨损、调整不当、工作环境的影响、喷油量和供油时间不合适等诸多因素的影响，柴油发电机组常常会出现排气冒白烟、蓝烟和黑烟的现象。
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