柴油機尾氣冒煙有三種,黑煙、藍煙、白煙,不管哪一類都是發動機故障的體現,本次小軌就和大家聊聊柴油機冒黑煙的問題排查。冒黑煙可算是三種煙中最為嚴重的一種,在進入電噴系.統
(圖為12方東風天錦灑水車--灑水車廠家/抑塵車廠家)
柴油機尾氣冒煙有三種,黑煙、藍煙、白煙,不管哪一類都是發動機故障的體現,本次小軌就和大家聊聊柴油機冒黑煙的問題排查。
冒黑煙可算是三種煙中最為嚴重的一種,在進入電噴系統后,煙度有了較好的控制,濃煙滾滾的時代貌似遠去,可其實這種現象時刻都在發生,冒黑煙的原因都有哪些呢?
(圖為東風多利卡吸糞車--吸糞車廠家)
▎進氣相關 進氣不足
進氣不足,進氣量少,噴射的燃油無法完全燃燒,就會形成黑煙,常見的由進氣系統導致冒黑煙有這類特點:空轉正常,帶負荷運轉冒黑煙;
進氣不足,怠速低負荷運轉正常,當負荷增大后,空氣量不能隨著燃油量增加,就改變空燃比,使混合氣過濃,導致冒黑煙。進氣量以及進氣溫度等,可以在診斷儀上讀取到,常見的故障點如下:
1、空濾方面故障
空濾濾芯裝反、空濾堵塞等,相當于進氣的大門不通暢,氣進的少,進氣量不足。
2、進氣不暢
進氣管漏氣、彎折、堵塞、或者吸癟,特別是這類膠管的,很容易變形,導致進氣不暢。
(圖為長安路面養護車----路面洗掃車價格)
3、增壓器故障
增壓器是進氣系統的核心,把廢氣的能量轉化為進氣能量,增壓器故障或效率低,直接導致增壓壓力低,發動機動力不足,甚至冒黑煙。
4、廢氣旁通控制閥故障
廢氣旁通控制閥控制增壓壓力,使增壓壓力保持在一個較為穩定的水平,如果廢氣旁通控制閥有故障,可能導致增壓器泄氣,進一步導致增壓壓力過低。
5、節氣門故障
對于配有節氣門的發動機,如果節氣門積碳或者卡滯,不能正常響應,也會造成進氣不暢。
6、中冷器故障
中冷器如果破裂、堵塞或者缺水(水冷中冷器 等,導致發動機溫度過高,不能冷卻增壓后的進氣,致使進氣溫度過高,密度減小,充氣效率減小,實際進入氣缸的空氣就會較少,導致動力不足冒煙等。
7、EGR相關故障
EGR故障或者EGR閥卡滯在常開位置,會導致進入氣缸的廢氣過多,新鮮空氣較少,導致進氣不足。
8、進氣壓力傳感器信號漂移
進氣壓力傳感器如果信號漂移,可能ECU接收到的空氣量大于實際空氣量,這個時候ECU就會根據接收到的信號噴射燃油,實際上在氣缸內空氣沒有那么多,很容易造成燃油不完全燃燒,冒黑煙。
常見的就是進氣壓力傳感器自身故障、接插件腐蝕進水、線束連接異常等等。
判斷進氣系統是否堵塞或者進氣不暢,相比還是比較簡單的。首先保持原樣,原地和負重上坡踩油門,在診斷儀上讀取增壓壓力或者空氣流量;然后脫開增壓器前的管路,同樣方法再測一般,看看進氣壓力空氣流量等是否有變化。
如果變大了,表明增壓器前的管路有堵塞或者導致進氣不暢的因素;如果不變,表明增壓器前的管路沒問題,接著往后查。
▎排氣相關 排氣不暢
發動機排氣不暢,排氣阻力增加,會造成廢氣無法順利排出,過多的廢氣殘留在缸內,新鮮空氣量不足,充氣效率下降。
9、消聲器、后處理等排氣管上的附件堵塞
10、排氣管堵塞
11、排氣蝶閥卡滯
排氣管堵塞,容易造成冒黑煙,尤其是大負荷冒時,通常也會伴隨著排氣溫度高,排氣管發紅,如下圖:
如果懷疑排氣不暢,可以斷開排氣管增壓后的管路進行試車,如果恢復正常,則表明排氣增壓后的管路有堵塞;如不變,排查其他。
▎噴油相關
噴油量異常,尤其是噴油噴多了,造成空燃比異常,多余的燃油沒有空氣進行燃燒,燃燒不完全,造成冒黑煙。
常見的故障點如下:
12、噴油器磨損、滴油、調節不當、噴油器輕微卡滯常噴等
ECU根據軌壓和加電時間計算出實際噴油量,可這個實際噴油量并不是從噴油器噴出來的,而是一個理論噴油量。噴油器如果磨損會造成噴油量大,在同樣的軌壓以及加電時間下噴油器噴出的燃油大于理論計算值;
如果噴油器油量調節不當,也會造成實際噴油量大于理論噴油量,進一步造成黑煙;針閥與針閥體磨損,油嘴開裂會造成噴油器滴油,一方面噴油量異常,一方面時刻不對,都會造成發動機冒黑煙。如果懷疑噴油器,可拆出觀察,并上臺架測試。
13、軌壓傳感器信號漂移
如果軌壓傳感器實際測到軌壓低于實際軌壓,那么噴出去燃油量就會大于理論噴油量,燃油增多,空氣不變就容易造成冒黑煙。軌壓傳感器信號漂移常見的就是傳感器自身故障或者接觸端子異常。
如懷疑軌壓傳感器故障,更換交叉實驗即可。
14、水溫傳感器信號漂移
水溫對噴油量有很大的修正,水溫越低,噴油量越大。如果ECU監測到水溫一直處于較低的狀態,ECU控制噴油器噴射的燃油就會比較多。如果懷疑水溫存在故障,就簡單的多,發動機運行一段時間后,診斷儀上讀取水溫信號,看看是否符合實際情況。
15、大氣壓力傳感器故障
博世ECU的大氣壓力傳感器均集成在ECU內部,大氣壓力用來修正噴油量。如果懷疑大氣壓力傳感器故障,首先要確認的是ECU的供電搭鐵有無異常,確認后再去排查ECU。
16、其他信號修正噴油量如檔位信號,燃油溫度等等
17、噴油時刻異常
噴油時刻異常,就如前文贅述錯過最佳噴射時刻,導致燃燒異常,造成冒黑煙。
1) 同步正時異常,發動機正時沒有對好,皮帶跳齒等。
2) 線束接反,如本次案例講解,凸輪軸曲軸線束接反。
3) ECU數據問題。
▎機械相關
18、氣缸漏氣
氣缸密封不嚴,漏氣,致使爆發壓力以及燃燒溫度下降,導致燃燒不完全,冒黑煙。
19、進排氣門以及氣門間隙故障
進排氣門積碳、進排氣門打開關閉時間不對、以及氣門間隙不對、或者進排氣門無法徹底關閉等都會導致缸壓降低。
20、活塞、活塞環、缸套等故障
缸套磨損、活塞磨損、活塞環重環等(氣環油環缺口重合 導致缸內漏氣,缸壓降低。
21、氣缸墊、缸蓋故障
氣缸墊破損或者缸蓋密封面變形等,導致氣缸無法密封,缸壓降低。氣缸密封性是否存在異常,可以簡單的通過診斷儀判斷。
壓縮測試是一種基于軟件的發動機測試功能,主要用于測試發動機各缸氣密性。在執行壓縮測試時,通過禁止噴油,防止發動機啟動。通過測量各缸在壓縮和作功沖程時的曲軸速度,可判斷出各缸相對的氣密性,并通過診斷儀進行評估。
壓縮測試的原理:如果氣缸漏氣,在上止點前,阻力變小,活塞速度加快;相反,在上止點之后,膨脹能量損失,活塞速度減慢。
▎后處理
22、后處理系統導致的冒黑煙
該圖中車子原地踩油門出來的黑煙是顆粒物,就是PM。為什么會出現這種情況呢,這就和小車國四的技術路線有關。
小車國四的技術路線為EGR+DOC+POC,EGR把廢氣引入缸內,降低了燃燒溫度,需要高溫富氧生成的氮氧化物產生的相對較少,溫度低了顆粒物產生就多,產生的顆粒物再用POC抓起來,抓起來之后燒掉,這里就有問題了,靠什么燒呢?
靠高溫排氣燒,但是許多跑城市工況的小車,排氣溫度較低燒不掉,就會堆積在POC內、堵塞POC,原地猛踩油門,進排氣量大,就會把POC抓起來的顆粒物吹出來,形成黑煙。所以對于經常跑城市工況排氣溫度無法到達指定溫度的,那么這種路線就無法達到比較好的處理顆粒物的效果。
▎其它因素
23、柴油質量不好
使用劣質燃油,或者燃油含水等,造成燃燒惡化,導致冒煙等,而且不會產生任何故障碼,數據流也不會異常,因此在常規檢查無法排除故障時,可嘗試更換合格的燃油試驗(或外掛小油瓶 ,必要時清洗燃油管路及零部件。
24、噴油器以及相關附件安裝故障等
如噴油器漏裝密封墊片,高壓頂桿滲漏水,噴油器銅套漏水等等。
▎案例分享
車型:長起、WP10.336
故障表現:
發動機冒黑煙,最高轉速1500r/min。車主反映,使用大概一個多月后即出現發動機在怠速和加速時冒煙劇烈,同時報出燃油計量單元電流超出上限門檻值和限壓閥打開的故障。錯誤能夠清除,清除閃碼后發動機能運行正常一段時間。
故障診斷與排除:
1) 觀察其油量計量單元的電流值變化很正常,拆卸油量計量單元嘗試轉動活塞芯,無卡滯,說明其油量計量單元是正常的,造成油量計量單元電流值超限不是油量計量單元本身造成的。
2) 檢查低壓和高壓油路的進油和回油,沒有發現泄漏和堵塞的地方。
3) 做加速測試,發現在關閉第5缸后發動機轉速比關閉其它缸高出了60多轉,預判第5缸工作有問題。
4) 拆下第5缸噴油器,發現其與水套已經燒壞死,水套和噴油器已經變形,噴油器拔不出來,當時情況下因為沒有水套,硬拔只能把水套一塊拔起,如果換上噴油器后,肯定會出現密封不嚴,如果漏水那后果將更嚴重。同時更換缸蓋和噴油器后故障排除。
5) 拔出噴油器,發現其銅墊圈沒有。可能是燒熔或是漏裝。
發動機冒黑煙的根本原因就是柴油的不完全燃燒,可能原因很多,總結起來就是油和氣兩方面的問題,油多了、油噴的不對、氣少了、缸壓不足等,我們在維修的時候再依不同情況不同分析。
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