農用柴油機尾氣呈黑色的原因及對策

徐永波

一、存在的原因

1、燃油質量不符合要求。不同品質的燃油其三大指標各不同，即影響燃油燃燒性能的指標，影響燃燒產物的指標，影響燃油管理的指標各不同。如果燃油的質量不符合要求時，會使燃油在氣缸內燃燒不完全而產生煙氣呈黑色現象。本廠使用的燃油符合機組出廠說明書的要求。因此，排除了這方面的原因。

2、噴油泵定時太遲而發生后燃。在柴油機中燃油是在壓縮沖程的未期噴入氣缸并散布在氣缸內被壓縮了的空氣中的。而燃油的噴射一般應滿足以下要求：一是準確地提供給柴油機每一工作循環所要求的燃油量，在多缸柴油機中，提供給各缸的數量應相等，且隨柴油機的負荷而變化。二是燃油的噴射過程要及時，并且與燃燒過程的不同階段相適應。三是噴出的燃油顆粒要細，各顆粒直徑大小要均勻，以利于蒸發和混合。四是噴射的油束分布要與燃燒室形狀相適應，以利于盡可能多地利用燃燒室中的空氣。燃油的燃燒又分三個階段，第一是滯燃階段，此階段應力求縮短。第二階段是主要的燃燒階段，在這個階段，氣缸內的燃燒產物不斷增多，氧氣逐漸減少，噴入氣缸的燃油在高溫火焰的作用下來不及與空氣充分混合就開始燃燒，同時燃燒產物也阻礙燃油與空氣混合，結果產生后燃。第三階段是后燃階段，是燃燒過程在膨脹沖程中的延續。如果噴油泵定時太遲，則后燃嚴重，排氣就呈黑色。因此，噴油泵的定時對柴油機的性能影響很大，當噴油泵定時發生變化就必須進行調整。若凸輪在凸輪軸上的位置以及凸輪的有效工作段變動，則定時就會發生變化。調整的方法有：1、轉動凸輪法，本機型柴油機凸輪是固接在凸輪軸上的，不會轉動，不適應此方法。但當凸輪發生磨損時，也會改變噴油泵的定時。在這種情況下，就需更換凸輪片。2、升（降）柱塞法，此法用于回油孔調節式噴油示，適應6PC2-5L機型，當噴油泵定時太遲時，應調節調節螺母使柱塞升高，使噴油提前角提前。

3、排氣壓力和壓縮力太低。燃油的燃燒必須有充足的空氣才能完全燃燒，否則燃燒不完全，煙氣則呈黑色，排溫升高。本機組空氣是通過空氣濾塵器，至廢氣渦輪增壓器進行增壓進入氣缸與燃油進行燃燒的，如果濾塵器、增壓器出現故障，使進入氣缸的空氣量減少，則燃燒不充分，就會出現排氣呈黑色現象。機組出現故障前后，空氣冷卻器冷卻水溫度進口為36℃，出口為41℃，掃氣壓力為0.18Mpa。檢查時，空氣濾網潔凈，無堵塞現象。因而排除了這方面的原因。

4、噴油器啟噴壓力低，噴油器漏油，噴孔部分堵塞等使霧化不良，從而使燃燒不完全，而使煙色呈黑色，爆壓下降，排溫上升。進入噴油器的高壓燃油在很大壓力差的作用下，以100-300m/s的速度進入燃燒室。由噴油孔噴出的油柱在燃燒室中與空氣發生碰撞和摩擦，被分裂成細小的油滴并在燃燒室空間散布開來，形成一個由許多油粒組成，外形與圓錐體相似的油束，這個過程稱霧化，霧化不良，燃燒則不充分，排氣呈黑色，排溫高。噴油孔堵塞還會引起重復噴射，產生后燃。

5、當排氣閥漏氣或氣口結炭嚴重，也會使排氣呈黑色。四沖程柴油機四個沖程為：進入、壓縮、工作和排氣沖程，如果排氣閥漏氣或氣口結炭嚴重，那么在第一、第二沖程過程，空氣便從排氣口先行排出部分，減少了空氣量，影響燃燒，使煙氣呈黑色，出現這種情況應研磨排氣閥，清潔氣口。

6、各缸負荷分配不均而造成柴油機超負荷。各缸平均指示壓力的大小，是判斷各缸負荷分配均勻的主要依據。當柴油機各缸負荷分配不均勻時，個別缸會出現超負荷，從而使燃燒惡化，出現燃燒不完全，排氣呈黑色情況。

二、解決措施

1、噴油器密封性的檢查，密封性是指針閥與針閥套和針閥與閥座的密封性。密封性也是在上述試驗裝置上進行檢查的，此時，可進行泵壓并使油壓控制在不使噴油器噴油的一定數值，然后觀察油壓降落的速度，通常均以規定時間內壓力降不超過規定范圍為標準，若超過規定值，則說明針閥與閥套間隙太大，密封性不良。在檢查針閥與針閥套密封性的同時，可檢查針閥與閥座的密封性，當泵油達到一定壓力時，不允許閥座密封處有漏油或霧化頭處有油滴，當油壓增加到噴油之前的瞬時，只允許噴孔周圍有微量潮濕。

2、噴油器霧化檢查，也是在上述裝置進行的。試驗時，用手壓動杠桿泵油，通過觀察噴出的油束形狀、數目和分布情況來判斷霧化的好壞。霧化質量好時，各油束分布均勻，沒有局部密集現象或油滴涌出，而且每次噴油從開始到終了都很迅速、明確、利落，有清脆的“吱吱”聲。當霧化不良，密封性不好時，可用極細的研磨砂進行研磨。

3、噴油器啟閥壓力的檢查和調整：啟噴壓力保證著噴油器的最低噴射壓力，對霧化質量影響很大，6PC2-5L的啟閥壓力是240Mpa。啟閥壓力可能因調節螺釘松動，噴油器彈簧損壞、推桿、針閥等損壞而降低。檢查時把噴油器固定在試驗設備的高壓管接頭上，并把截止閥打開，打開噴油器的放氣閥，用手壓動杠桿泵油，當放氣閥處有油溢出時，并閉放氣閥，急速泵油幾次，讓燃油沖洗一下噴孔等處，然后用手壓動杠桿緩慢泵油，開始噴油時的壓力就是噴油器的啟閥壓力。不符合要求就需通過調節螺釘進行調整。對6PC2-5L的NO.3缸拆下來的噴油器的檢查，發現啟噴壓力只有190Mpa低于規定值240Mpa。因此，必須進行調整。

（作者單位：157400 黑龍江省寧安市寧安鎮政府）