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摘要: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。康明斯公司在本文中結合工作經驗,主要通過對部分柴油機冒黑煙故障產生原因進行分析,對其產生處理措施進行深入探討,以期為柴油機冒黑煙故障的處理提供參考。
一、柴油機冒黑煙故障原因及其危害分析
烴類有機物是柴油的主要成分,所以柴油在完全燃燒的情況下會生成水與二氧化碳。在正常情況下排氣管的煙氣顏色較淡,然而在實際燃燒過程中,往往會生成二氧化碳、水、氮氧化物、碳氫化合物、碳以及一氧化碳等物質。柴油能否完全燃燒在很大程度上受燃燒空間內的溫度、氧氣含量以及油氣混合條件所影響。根據其燃燒化學反應可以看出,在柴油燃燒過程中產生黑煙通常是由于在氣缸內未能充分燃燒,從而導致油料裂解聚合不完全的產物。一般情況下,采油機所排出的黑煙主要包括碳煙微粒與部分可溶性有機物,所以在燃燒過程中,一切因素都可能會對柴油燃燒產生影響導致黑煙的產生。黑煙主要危害如下:
1、性能影響
黑煙是由于柴油機內部燃燒不完全產生的,這會導致燃料消耗增加、功率下降、磨損加劇,進而影響柴油機的正常運行。
2、損害環境
黑煙中含有大量的顆粒物和有害氣體,如二氧化碳、氮氧化物和硫化物等,這些物質會對空氣質量和人體健康造成嚴重影響。長期暴露在這些有害物質中,會增加呼吸系統疾病、心血管疾病、癌癥等疾病的風險。
3、損害人體健康
黑煙中的顆粒物和其他有害物質不僅會對環境造成污染,還會影響空氣質量,加劇氣候變化,長期暴露在這些有害物質中,會增加呼吸系統疾病、心血管疾病、癌癥等疾病的風險。
4、縮短使用壽命
黑煙中的雜質會沉積在柴油機的各個部件上,形成大量積碳,這會導致活塞、活塞環、氣門等部件的損壞,進而降低柴油機的使用壽命。
5、降低經濟性
冒黑煙的柴油機經濟性較差,因為燃燒不完全會導致燃料消耗增加,從而增加運營成本。
6、增加維修成本
黑煙可能會導致某些零部件出現故障,如增壓器轉子與殼體碰擦、氣門彈簧斷裂等,這些故障不僅會影響柴油機的正常運行,還可能增加維修成本。
二、柴油機冒黑煙故障處理探討
1、啟動中柴油機冒黑煙的處理
部分柴油發電機在啟動時會出現柴油機出現冒黑煙現象,根據黑煙程度大小,其原因與處理各有不同。首先,啟動時柴油機黑煙輕微。這一現象在柴油機啟動時較為常見,結合實踐來看主要是因為定壓式渦輪增壓器在啟動瞬間加速性能不能很好地匹配柴油機轉速,造成空氣吸入量跟不上,由于汽缸已經開始壓縮工作,氣體量的不足會造成缸內柴油燃燒不充分而出現黑煙。對此,一般處理上只需等定壓式渦輪增壓器轉速上來即可。其次,啟動時柴油機黑煙很大,造成這一現象產生大多是因為步進電機驅動器升速脈沖頻率或是聯合調機器升速針閥這兩個設備調整不正確,此時工作人員應在檢查確認后,根據使用手冊校正聯合調解器1。
2、柴油發電機負荷運行中柴油機冒黑煙的處理
在柴油發電機帶負荷運行時,若柴油機冒出黑煙,處理方法如下:
(1)則應當先觀察柴油機有無出現過載的現象,并觀察其機械轉速表有無小于標準轉速,如柴油機處于滿轉的情況,則需要觀察柴油發電機有無小于持續速度。
(2)檢查機械室內的柴油機各缸噴油泵供油齒條有無拉至供油刻線較大值,若拉到較大,則表明柴油機發生過載,必須要馬上減負荷運行。
(3)仔細聽柴油機的運轉聲音如出現異常振動或聲響,則表明柴油機重要零部件有故障產生,必須馬上停機,且需要回庫將缸頭罩蓋與曲軸箱檢查孔蓋打開,檢查活塞與氣缸套等可見部位,并且對缸頭各部件進行仔細檢查,觀察其有無異常,在油底盒處是否存在烏金等異物,如若用肉眼進行觀察沒有發現異常,則需要吊缸排查回。
3、聯合調節器故障的處理
出現增減載針閥松動或是調整不當時,功率滑閥組件抗勁,在對功率增減過程中,聯合調節器出現調整過度或是功率伺服器(油馬達)不能靈活轉動,因為轉動電刷組件不夠林火,如若要調整柴油機功率時,滑閥套無法將馬達油腔油路準確、技術的開通,從而致使柴油機的轉速無法有效匹配其功率而導致黑煙冒出,在該種情況下,則表明聯合調節器出現故障,務必要采取相應的修理措施[-]。
4、燃油霧化系統故障的處理
通過檢查發現柴油機處于正常荷載情況,并且各噴油泵齒條沒有拉至較大值,則可以用手去觸摸高壓油管,判斷其溫度與脈動,觀察其溫度是否明顯低于正常值或是存在脈動微弱或無脈動的情況。如若溫度明顯低于正常值,則表明噴油器頭部發生裂損,則需要馬上停機進行檢查。如溫度與脈動均正常,則可能是因為噴油提前角過小或噴油器霧化不良而導致的,此時則需要開展切缸試驗,存在不良情況則需要進行修理。此外,還需檢查噴油提前角
是否是20.5°,噴油器的噴射壓力是否在34.5 MPa+0.5 MPa。
5、進氣系統故障的處理
(1)因為空氣濾清器堵塞嚴重,作業環境惡劣,堆積了過多的灰塵與雜質,從而增大了進氣阻力,導致黑煙產生,需要馬上清理空氣濾清器。
(2)內壁產生水垢或是中冷器污染嚴重、堵焊銅管數量超標等而降低了冷器冷卻效果,進風量下降。遇到該種情況也需要結局具體情況來進行沖洗與清掃。
(3)接頭處或進氣道發生泄漏。此時也需要采取緊固的方法來予以解決。
(4)供氣量過少或增壓器壓氣機效率不高。此時,則需對增壓器轉子進行檢查,觀察其轉動是否存在卡滯情況,是否足夠靈活,且對徑向與軸向間的縫隙進行測量,觀察其距離有無偏大。如若偏大則需要及時將其更換。此外還需對油封進行檢查,觀察其有無出現漏油情況,而致使潤滑與密封不佳。若是由于過多灰塵而致使效率下降,就需要馬上清理,如果不是則需要依照規定章程來開展修理工作。
6、柴油機各缸供油不均的處理
柴油機各缸供油不均也是造成柴油發電機冒黑煙的重要原因之一,造成供油不均通常有兩方面:
(1)柴油機油泵柱塞套簡所使用定位螺釘長度太長,這就導致回油孔因螺釘封堵而不通暢,不僅會造成柴油機缸內燃油量增多而燃燒不充分產生黑煙,并且也有可能造成柴油機無法熄火故障。
(2)柴油機汽缸中某些柱塞偶件或噴油泵齒條出現卡滯,使使用者操作手柄時發動機供油情況無法得到很好的響應。
針對柴油機各缸供油不均而造成發動機冒黑煙現象處理,首先檢修人員要查看柴油機油泵柱塞套簡定位螺釘長度是否符合要求,如果過長則予以更換。其次,手柄操作中供油無法跟上時,我們可以將柴油機各缸噴油泵齒條露出差調整到低于刻線單位一半回。
總結:
對柴油發電機來說,由于受多種原因所影響,其柴油機在工作中有時會出現冒黑煙的現象。對此我們不僅要加強重視,還應充分分析黑煙現象產生的原因,并據此采取相對應的措施進行處理,從而切實有效地**柴油發電機良好的運行效率。
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