關(guān)注：
柴油發(fā)電機(jī)組的煙色指運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時(shí),它應(yīng)該是一種無色的透明氣體。但由于機(jī)器的磨損、調(diào)整不當(dāng)、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時(shí)間不合適等諸多因素的影響,柴油發(fā)電機(jī)組常常會(huì)出現(xiàn)排氣冒白煙、藍(lán)煙和黑煙的現(xiàn)象。柴油機(jī)排氣煙色直接反映出了柴油機(jī)的故障及燃燒的質(zhì)量。弄清柴油機(jī)冒煙的機(jī)理和煙色與故障的關(guān)系�？梢蕴岣卟裼蜋C(jī)的經(jīng)濟(jì)性、減少故障、降低污染,使柴油發(fā)電機(jī)組處于良好的狀態(tài)。
1 排氣煙色的形成機(jī)理
柴油機(jī)在運(yùn)行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍(lán)煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。
1.1 白煙
柴油機(jī)排白煙是由于柴油機(jī)過冷或在寒冷天氣、冷機(jī)啟動(dòng)及空車惰轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生。此時(shí),氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構(gòu)成的微粒(μ)直徑在0.6～1以上的微粒隨廢氣排出時(shí),就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過暖機(jī),溫度正常后,白煙就會(huì)消失。
1.2 藍(lán)煙
柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態(tài)直徑在0.4以下排出,從而形成藍(lán)煙。在排出藍(lán)煙的同時(shí)由于燃燒的中間()生成物質(zhì)甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍(lán)、白煙之間并沒有嚴(yán)格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同,產(chǎn)生不同顏色而已。
1.3 黑煙
易在高負(fù)荷時(shí)發(fā)生。例如柴油發(fā)電機(jī)超負(fù)荷工作、汽車加速、爬坡時(shí),排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機(jī)在運(yùn)行中冒黑煙,會(huì)使經(jīng)濟(jì)性下降,廢氣溫度高,產(chǎn)生積炭,積炭會(huì)引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現(xiàn)象。此外,柴油機(jī)冒煙還會(huì)妨礙視線,污染環(huán)境。因此,不允許柴油機(jī)長期在黑煙下工作。出現(xiàn)黑煙后,柴油機(jī)負(fù)荷不能再提高。因此,它也是限制負(fù)荷提高的一個(gè)標(biāo)志。
2 影響柴油機(jī)碳煙和微粒排放的因素
2.1 過量空氣系數(shù)是影響碳煙生成最根本的因素。
因?yàn)樘紵熒傻淖罡镜臈l件之一是缺氧。烴類燃料在缺氧時(shí)就有部分未參與燃燒或只能不完全燃燒。圖2所示為直噴式柴油機(jī)煙度隨過量空氣系數(shù)ααα變化關(guān)系曲線。由圖可以看出當(dāng)>3時(shí),隨著α的增大,煙度R迅速下降,>5時(shí),R趨近于零。
2.2 負(fù)荷
負(fù)荷對碳煙影響實(shí)質(zhì)上是每循環(huán)噴油量或過量空氣系數(shù)對煙度的另一種形式,負(fù)荷增大,即每循環(huán)噴油量增加,過量空氣系數(shù)減小,燃燒向缺氧方向發(fā)展,從而使煙度升高。
2.3 轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速對煙度的影響較為復(fù)雜,存在著幾個(gè)互相起著相反作用的因素。隨著轉(zhuǎn)速的提高,充ηη量系數(shù)下降,當(dāng)超過一定轉(zhuǎn)速時(shí),下降速度加νν快。由于進(jìn)氣充量減少,實(shí)際空燃比減小引起缺氧。因此,碳煙生成量增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí),燃燒室內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)較弱,特別是低到一定轉(zhuǎn)速,混合氣形成條件明顯惡化,油氣混合不均勻,熱分層效應(yīng)差,引起局部缺氧嚴(yán)重,碳煙生成量增加。
2.4 噴油定時(shí)
噴油定時(shí)對碳煙影響很大,如圖3所示,煙度隨噴油提前角的增大而降低。然而,增大噴油提前角將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較高的燃燒噪聲、機(jī)械負(fù)荷、NO排放也會(huì)增加。但是,噴油過早,氣缸內(nèi)的溫度和壓力低,噴入氣缸內(nèi)燃油蒸發(fā)及混合氣速度減慢,這時(shí)缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)速度也較低,混合氣形成條件惡化,煙度又將回升。
2.5 燃燒室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的影響
燃燒室內(nèi)的氣流有進(jìn)氣渦流,擠壓渦流和微渦流紊流三種。適當(dāng)增強(qiáng)氣流運(yùn)動(dòng),有利于壁膜燃油的蒸發(fā)、混合及燃燒,改善混合氣形成質(zhì)量,從而減少局部的高溫和缺氧,減少碳煙生成,并可加速已有碳煙的氧化。但并不是空氣渦流愈強(qiáng)愈好,過強(qiáng)過弱都可導(dǎo)致相反結(jié)果。3.6燃油品質(zhì)。燃料中芳烴含量多,煙度愈大;而烷烴含量愈多,則煙度愈小。這是因?yàn)榉紵N的碳?xì)滟|(zhì)量比C/HM遠(yuǎn)大于烷烴,容易產(chǎn)生脫氫反應(yīng),從而增加碳煙的生成量。當(dāng)燃油中芳烴和烷烴含量大致相等時(shí),餾分愈多的油,煙度就愈高。因?yàn)轲s分愈重,高分子的烴就愈多,蒸發(fā)、混合和燃燒均較困難。
柴油機(jī)的煙度隨十六烷值的提高而增大。這是因?yàn)槭橹蹈叩牟裼头�(wěn)定性較差,在燃燒過程中易于裂解,使碳的生成速度高,從燃燒方式上看,十六烷值高的柴油著火性能較好而滯燃期較短,參與預(yù)混合燃燒的燃油較少,大部分燃油則是以擴(kuò)散燃燒的方式進(jìn)行的,因而煙度較大。
3 冒煙故障原因
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒煙一般來講是一種不正常的現(xiàn)象。至于柴油機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生冒煙的情況,往往是判斷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)某些零部件是否需要更換、整機(jī)是否需要進(jìn)行維護(hù)修理的一個(gè)信號(hào)。在運(yùn)行中造成排放冒煙的原因可以從以下幾個(gè)方面去考慮。
3.1 柴油機(jī)排放白煙的原因
�、贆C(jī)器過冷;
②燃油中含有水;
�、蹥飧讐|沖破或缸蓋螺絲松動(dòng);
④氣缸有裂紋或濕式氣缸套的防水圈漏水;
�、萜渌恍┰蚨斐衫鋮s水漏入氣缸。
3.2 柴油機(jī)排放藍(lán)煙的原因
�、倩钊h(huán)磨損、咬死、折斷或彈力不足;
②油環(huán)刮油不良,開口間隙對口或安裝錯(cuò)誤;
�、刍钊c氣缸之間間隙過大;
�、苡偷讱�(nèi)的潤滑油油面過高;
�、輫娪蜁r(shí)間過早;
⑥其它一些原因造成的潤滑油竄入氣缸。
3.3 柴油機(jī)排放黑煙的原因
�、儇�(fù)荷過重;
�、趪娪推黛F化不良,噴油壓力低、滴油;
�、酃┯蜁r(shí)間過晚;
�、芸諝鉃V清器堵塞;
�、輫娪捅弥谬X桿或拉桿行程調(diào)節(jié)過大;
⑥噴油泵齒圈鎖緊螺釘松動(dòng),引起油量失調(diào);
�、邭忾T漏氣,氣缸壓縮力不足;
�、嗄骋桓走M(jìn)氣門打不開,使某缸只噴油不進(jìn)氣;
⑨柴油質(zhì)量不符合要求。
4 冒煙故障的判斷與檢查方法
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)冒白煙的故障檢查
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)中冒煙時(shí),應(yīng)首先檢查和調(diào)試機(jī)房內(nèi)的溫度,待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升至70℃以上時(shí),若白煙仍未減輕,應(yīng)檢查油箱內(nèi)是否含有水。如有水,應(yīng)將柴油濾清器和油箱的油放掉,加入好的燃油后再發(fā)動(dòng)試驗(yàn)。若燃油是好的,應(yīng)檢查曲軸箱內(nèi)的機(jī)油是否含水。機(jī)油內(nèi)含水的特征:一是直觀油中有水珠;二是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中機(jī)油帶黃白色狀泡沫。對此應(yīng)著重檢查氣缸套包括缸套密封膠圈和氣缸墊是否破裂,使冷卻水滲入曲軸箱及燃燒室。檢明原因予以更換和修理。
4.2 柴油機(jī)冒藍(lán)煙的故障檢查
當(dāng)柴油機(jī)冒藍(lán)煙時(shí),應(yīng)首先檢查曲軸箱內(nèi)的機(jī)油平面。若油面過高,應(yīng)放出多余機(jī)油。若正常應(yīng)檢查氣缸壓縮力,氣缸壓力低于規(guī)定值較多時(shí),說明活塞、活塞環(huán)與氣缸壁間隙過大。若發(fā)動(dòng)機(jī)是新修的有可能是活塞環(huán)安裝錯(cuò)不合適。此外,空氣濾清器堵塞,在進(jìn)氣行程中,進(jìn)氣不暢,而有可能將空氣濾清器內(nèi)的機(jī)油吸入燃燒室對此應(yīng)取掉空氣濾清器,如正常說明故障在此。
4.3 柴油機(jī)冒黑煙的故障檢查
當(dāng)柴油機(jī)冒黑煙時(shí),應(yīng)首先利用斷油法,依次隔斷各缸的供油,若隔斷各缸供油時(shí),柴油機(jī)轉(zhuǎn)速及聲音變化特別明顯、冒煙現(xiàn)象減少或消失,震動(dòng)減輕,同時(shí)發(fā)電機(jī)周率下降多,說明該缸供油量過大。反之,則供油量小。其次利用急加速法,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,將調(diào)速手柄從怠速迅速拉起高速時(shí),若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速跟不上來,聲音發(fā)悶、粗暴、冒黑煙嚴(yán)重,說明噴油時(shí)間晚;反之,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速跟上來快,聲音尖脆、工作粗暴,伴有敲缸聲,冒蘭煙,說明噴油時(shí)間過早。此外,還可以檢查飛輪上的正時(shí)記號(hào)是否正確,如4135型柴油機(jī)噴油正時(shí)是在31°～28°的曲軸轉(zhuǎn)角。如以上正常再停下機(jī)器用螺絲刀撬動(dòng)柱塞挺柱來檢查。撬動(dòng)時(shí),噴油
器的噴油聲音小、手感無壓力或壓力小,說明噴油壓力低或霧化不好。應(yīng)拆下噴油器,用噴油器校驗(yàn)器校驗(yàn)。
5 結(jié)束語
發(fā)動(dòng)機(jī)排放冒煙是一種不正常的現(xiàn)象。為了減少碳煙的排放,從設(shè)計(jì)的角度來講有:提高值,改η進(jìn)進(jìn)氣系數(shù),提高,改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu),提高混合氣ν形成及燃燒速度,改進(jìn)噴油嘴設(shè)計(jì),避免漏油等不正常噴射的發(fā)生等,。從使用的角度講:應(yīng)正確操作,按期維護(hù)保養(yǎng)發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí),能及時(shí)地根據(jù)冒煙的煙色,分析故障產(chǎn)生的原因,應(yīng)用正確的檢查方法及時(shí)地處理故障,使柴油發(fā)電機(jī)工作在良好的狀態(tài)。
責(zé)任編輯：小柯
客戶服務(wù)熱線
Customer Service Hotline
江蘇省泰州市醫(yī)藥高新區(qū)西徐路1號(hào)
+86-0523-86581021
在線客服有需求 , 請?jiān)诰�留言!
