柴油機冒黑煙、藍煙、白煙的原因是什麼

柴油機在正常工作温度下，其排氣煙色應該是無色或淡灰色，所謂無色不是完全無色，不能像汽油機那樣無色，而是在無色中伴有淡淡的灰色，這是正常排氣煙色。柴油機在怠速時排氣煙色可能重一些，在高速、高負荷時也可能重一些，要注意觀察正常排氣煙色，才能對非正常的排氣煙色進行判斷和分析。柴油機燃料完全燃燒後，正常顏色一般為淡灰色，負荷工作時為深灰色。柴油機在工作中，會經常出現冒煙現象，柴油機排煙有黑煙、藍煙、白煙和灰色四種，它們是判斷柴油機故障的條件之一，具體分析如下：

一、排氣冒黑煙（碳煙）黑煙也稱碳煙，柴油機排氣冒黑煙主要是燃料混合氣過濃，可燃混合氣形成不良或燃燒不完善等原因造成的。柴油機在高温、高壓燃燒條件下，局部缺氧、裂解並脱氫而形成的以碳為主要成分的固體微小顆粒，是燃燒室內燃料燃燒不完全的表現。由於柴油機是非均質燃燒，燃燒室內各區域的化學反應條件是不一致的，而且隨着時間而變化的，所以黑煙很可能是由許多不同途徑生成的。柴油是複雜的碳氫化合物，噴入燃燒室內未燃燒的柴油受高温分解，形成炭黑，排氣時隨同廢氣一起排出形成黑色煙霧。黑煙是不完全燃燒產物，是烴燃燒在高温缺氧情況下裂解過程釋出並聚合而成的。某些情況下燃油噴射在燃燒室壁面上，形成液態油膜，油膜是最後蒸發的一部分，它的燃燒取決於其蒸發速度和燃料蒸氣與氧的混合速度。如果周圍氣體中氧的濃度太低，或混合的速度不夠時，從油膜蒸發的燃料氣體將被分解，併產生未燃烴、不完全氧化產物和黑煙。

按照上述定性描述，柴油機燃燒過程中黑煙的生成可以概括為三個階段——成核階段、單粒階段、單粒的燃燒消失或附聚成更大絮團。影響其生成的主要原因為：

1．活塞環、氣缸套等磨損

氣門、活塞環、氣缸套磨損後，引起壓縮壓力不足以及機油上竄燃燒室，使氣缸在壓縮行程結束時，混合氣混合的正常比例改變，使燃油在無氧條件下燃燒，燃燒過程容易產生積炭，排出的廢氣形成大量黑色煙霧。

2．燃燒室形狀改變

燃燒室形狀因製造質量及長期使用導致技術狀況下降，使壓縮餘縫過大、過小以及活塞位置裝錯，都會使燃燒室形狀和容積改變，從而影響燃油與空氣混合質量，使燃油燃燒條件變壞。

3．噴油器工作不良

柴油機排氣煙度與燃油霧化品質的關係密切，在柴油機噴油過程中，每次噴油臨結束時，噴油壓力下降，霧化質量差，使液滴直徑比主要噴射階段的油滴大4­—5倍（體積約增大100倍），這些油滴蒸發與燃燒的時間短，周圍氧的濃度低，容易產生碳煙。噴油器不霧化、霧化不良或滴油，使燃料不能充分地與氣缸內的空氣混合，也不能完全燃燒。由噴油器工作不良引起的排黑煙現象在柴油機低速運轉時較為明顯，因為低速運轉時氣缸內進氣渦流較弱，油滴或油束被氣流衝散的可能性減少並且停留的時間較長，更容易形成碳黑排出。

4．供油量過大

供油量過大，使進入汽缸內的油量增多，造成油多氣少燃油燃燒不完全。另外，工作負荷過重、燃油質量低劣、工作温度過低也會引起排氣冒黑煙。

柴油機中燃料的高温裂解反應是不可避免的，特別是在空間混合燃燒的柴油機中，由於高温氣體包圍着液態的油滴，造成了有利於裂解反應的條件，因此在燃燒初期產生了大量的碳粒。柴油機在正常燃燒時，在排氣門打開以前，燃燒初期所形成的大量碳粒可以基本燒完，排氣基本上是無煙的。只是在某些不利工況下，碳粒不能及時燃燒反而團聚吸附，在氣缸中和排氣過程中形成更大的碳煙粒子或絮團，使排氣冒黑煙。

5．供油提前角調整不當

（1）供油提前角過大，燃油過早噴入燃燒室內，由於此時氣缸內壓力温度較低，燃料不能着火燃燒，當活塞上行，氣缸內達到一定壓力和温度，可燃混合氣燃燒。在直噴式柴油機中，當其它參數不變時，加大噴油提前角可以降低排氣煙度。因為加大噴油提前角會使滯燃期加長，使着火前噴入氣缸的油量增加，預混合量增加，預混合氣增多，加快了燃燒速度，燃燒可較早結束，從而使主燃期的形成碳粒具有較高的温度和高温下停留較多的時間，有利於碳粒氧化消失。然而過早的噴油增加了預混燃料量，使柴油機工作粗暴，燃燒噪音增大，並引起較大的機械負荷，以及較多的黑煙排放。

（2）供油提前角過小，噴入汽缸內的燃油過遲，一部分燃料來不及形成可燃混合氣就被分離或排出，致使部分在排氣管中隨廢氣排出的燃油料受高温分解、燃燒，形成黑煙隨廢氣一同排出。

二、排氣冒藍煙

排氣冒藍煙，一般情況下是柴油機使用日久，慢慢開始燒機油引起的，隨着藍色煙霧的加重，燒機油越來越多，就應考慮維修柴油機了。有時燃油中混有水分，或有水分漏入燃燒室中，引起燃燒的改變，柴油機會冒淺藍色煙。

影響其生成的主要因素為：

1．空氣濾清器阻塞，進氣不暢或油缸內油麪過高，使進入汽缸內的氣量減少，燃油混合氣正常比例改變，造成油多氣少燃油燃燒不完全，也會引起排氣冒藍煙。

2．油底殼內潤滑油加入過多，柴油機運行中潤滑油易竄入燃燒室。

3．長期低負荷（標定功率的40%以下）運轉，活塞與缸套之間的間隙過大，使油底殼內潤滑油容易竄入燃燒室，與氣缸中的燃料混合氣混合，改變混合氣正常比例，燃燒不完全，引起排氣冒藍煙。

4．活塞環卡住或磨損過多，彈性不足，安裝時活塞環倒角方向裝反，使機油進入燃燒室，潤滑油燃燒後產生藍色水氣煙霧排出。

5．在機體通向氣缸蓋油道附近的氣缸墊燒燬，活塞、氣缸套磨損以及活塞環對口等狀況將致使潤滑油上竄燃燒室，並與燃油混合氣一同燃燒。

三、排氣冒白煙

白煙是指排氣煙色為白色，它與無色不同，白色是水蒸氣的白色，表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。白煙呈液珠狀態，和藍煙相比較直徑稍大，一般大於1μm。在光的折射下呈白色，柴油機的白煙是未燃烴（含燃油和潤滑油）、水蒸氣以及不完全燃燒的中間產物（如含氧碳氫），除水蒸氣外，它們也都屬於微粒範疇。柴油機在剛起動時或冷機狀態時，排氣管冒白煙，是因為柴油機氣缸內温度低油氣蒸發而形成，冬季尤為明顯。柴油機在寒冷天氣運行時，柴油機温度低，排氣管温度也低，有水蒸氣排氣凝結成水氣形成白色排煙，是正常現象。若當柴油機温度正常，排氣管温度也正常時，仍然排出白色煙霧，説明柴油機工作不正常，可判斷為柴油機故障。影響其生成的主要因素為：

1．氣缸套有裂紋或氣缸墊損壞，隨着冷卻水温度和壓力的升高，冷卻水進入氣缸。排氣時形成容易形成水霧或水蒸氣。

2．噴油器霧化不良，噴油壓力過低，有滴油現象。在氣缸中燃油混合氣不均勻，燃燒不完全，產生大量的未燃烴，排氣時容易形成水霧或水蒸氣。

3．供油提前角過小。活塞上行至氣缸頂前噴入氣缸的燃油過少，形成較稀的可燃混合氣，過遲的噴油減少了預混燃料量，預混合量減少。預混合氣減少，降低了燃燒速度，燃燒結束較晚，燃燒形成大量的水氣煙霧。

4．燃油中有水份和空氣。水和空氣隨着燃油噴射入氣缸形成不均勻燃油混合氣，燃燒不完全，產生大量的未燃烴排出機外。

5．活塞、氣缸套等磨損嚴重引起壓縮力不足，造成燃燒不完全。

6．柴油機剛啟動時，個別氣缸內不燃燒（特別是冬天），未燃燒的燃油混合氣隨其它工作缸的廢氣排出形成水氣煙霧。