现代重工

排气冒蓝烟，一般情况下是柴油机使用日久，机油窜入燃烧室燃烧引起的，随着蓝色烟雾的加重，说明烧机油越来越多。有时燃油中混有水分，或有水分漏入燃烧室中，引起燃烧的改变，柴油机也会冒浅蓝色烟。冒蓝烟的主要原因有下列几点：

（1）进气不畅：空气滤清器阻塞，进气不畅，使进入气缸内的气量减少，燃油混合气合理比例改变，造成油多气少燃油燃烧不完全，也会引起排气冒蓝烟；

（2）油浴式空气滤清器的油盆内油面过高，机油进入气缸；

（3）油底壳内润滑油加入过多，柴油机运行中机油窜入燃烧室；

（4）活塞与缸套之间的间隙过大，机油窜入燃烧室；

（5）活塞环故障：活塞环老化、卡住或磨损过多，弹性不足，安装时活塞环倒角方向装反，使环的刮油作用下降，机油进入燃烧室；

（6）气门杆和导管间隙过大：由于磨损，造成两者之间间隙过大，在进气时，摇臂室内机油被大量吸入燃烧室燃烧；

（7）在机体通向气缸盖油道附近的气缸垫烧毁，致使机油进入燃烧室，并与燃油混合气一同燃烧。

白烟是指排气烟色为白色。白色是水蒸气的白色，表示排烟中含有水分或含未燃烧的燃油成分。柴油机在刚起动或冷机状态时，由于水汽的凝结和燃油的蒸发，形成白色排烟是正常现象。若柴油机温度正常时，仍然排出白色烟雾，则说明柴油机有故障。柴油机冒白烟的主要原因有： 

（1）冷却液进入气缸：冷却水进入气缸，排气时形成容易形成水雾或水蒸气。

（2）喷油器工作不良：喷油器工作不良主要表现为雾化不良、喷油压力过低、有滴油现象。这种情况下，气缸中燃油与空气混合气不均匀，燃烧不完全，产生大量的未燃烃，排气形成白烟。

（3）供油提前角过小：过迟的喷油，使大量柴油喷入气缸时活塞已下行较长的行程，缸内的压力和温度都已下降，不足以形成良好的燃烧条件，大量的柴油未经燃烧，只是蒸发成汽态随排气门的打开而排出，从而形成大量的白烟。

（4）燃油中有水：水随着燃油喷射入气缸，水蒸发形成水汽，水汽也影响燃油的混合和燃烧，水蒸汽和大量的未燃烃排出机外形成白烟。

（5）活塞、气缸套等磨损严重：活塞、气缸套等磨损严重引起压缩力不足，造成部分燃油未经燃烧而排出气缸。

（6）柴油品质太差，不能快速地蒸发、混合、燃烧。

黑烟也称碳烟，柴油机排气冒黑烟主要是因为混合气过浓、混合气形成不良或燃烧不完全等原因造成的，主要因素有以下几条：

（1）压缩力不足：气门、活塞环、气缸套磨损后，引起压缩压力不足，压缩终了的压力和温度达不到要求，燃油的燃烧条件变差，容易产生炭烟；

（2）燃烧室形状和容积改变：燃烧室形状因制造质量及长期使用导致技术状况下降，压缩余隙改变也会使燃烧室形状和容积改变，从而影响燃油与空气混合质量，使燃烧条件变坏。活塞位置装反，使喷油器、燃烧室、进气道的配合工作受到影响，不能形成良好的混合气，发生不完全燃烧； 

（3）喷油器工作不良：喷油器工作不良主要表现在三个方面：一是喷雾质量差；二是喷油压力不足；三是喷油器滴漏。这三种情况都会使燃料不能充分地与气缸内的空气混合，从而不能完全燃烧。另外，如果选择的喷油器与原机不匹配同样会造成发动机排烟；

（4）供油量过大：供油量过大，致使混合气偏浓而燃烧不完全；

（5）供油提前角不当：

①供油提前角过大：在直喷式柴油机中，当其它参数不变时，适当加大喷油提前角可以降低排气烟度。因为加大喷油提前角会使滞燃期加长，使着火前喷入气缸的油量增加，预混合量增加，预混合气增多，加快了燃烧速度，燃烧可较早结束，从而使急燃期形成的碳粒在高温下停留较多的时间，有利于碳粒氧化消失。然而过早的喷油，由于缸内压力和温度较低，不利于燃油的蒸发与混合，所以产生黑烟排放。同时，由于大大增加了预混燃料量，使柴油机工作粗暴，燃烧噪音增大，并引起较大的机械负荷；

②供油提前角过小：燃油喷入气缸内过迟，一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出，致使部分在排气管中随废气排出的燃油料受高温分解、燃烧，形成黑烟随废气一同排出。

（6）进排气阻力过大：进排气阻力过大使发动机进气不足，排气不净，从而影响充气   效率：

① 排气背压太高或排气管道阻塞；

② 空气滤清器或进气管道阻塞。

（7）气门间隙调整不正确：气门间隙过大会使气门最大开度减小和开启时间的缩短，从而引起进气不足；气门间隙过小则气门容易漏气，从而影响气缸压缩力。两种情况都会使混合气中的空气比例减小，引起燃烧不全；

（8）发动机配气相位变化：发动机配气相位由于零件质量和装配质量的原因发生变化，导致气门开闭时间的变化，从而影响发动机的燃烧过程。严重的配气相位变化将导致气门与活塞相碰的严重事故；

（9）喷油泵工作不良：

①喷油泵柱塞或出油阀严重磨损，喷油泵个别或全部柱塞或出油阀严重磨损将导致喷油泵泵油压力下降，使喷油器（嘴）建压相对滞后，喷油推迟，后燃增多，所以柴油机冒黑烟；

②喷油泵各分泵缸供油量不均匀和供油提前角不一致：供油量不均匀，有的缸供油大，有的缸供油量小，供油量大的缸燃烧不完全，排气冒烟；供油量小的缸工作无力。供油提前角不一致时则导致有的缸供油早，有的缸供油迟。因为一般在日常调整供油提前角时往往以一缸为基准，所以供油提前角的一致性一般不为人们所重视；

（10）柴油品质差，其使用性能指标达不到要求，燃烧不良。

发动机水温过高是发动机上的常见故障，其根本原因：一是散热不良；二是热量过多地产生。散热不良与冷却系统在关，而热量过多地产生则与其他系统有关。

（1）冷却系原因：

①冷却液量不足；

②风扇皮带打滑或断裂，水泵和风扇都不能正常转动；

③水泵损坏，不能保证冷却液循环；

④下水管冻结或堵塞，散热器内冷却液不能进入发动机；

⑤散热器、缸体内水套结垢多，散热器通风不良；

⑥节温器卡在小循环位置，冷却液不能进行大循环；

⑦电磁风扇离合器或其控制电路故障，风扇不能根据温度高低分开和闭合；

⑧硅油风扇离合器故障；

⑨驱动风扇的液力元件故障；

⑩风扇叶片装反：风扇叶装反在修理工作时常发生，风扇装反后并不影响出风的方向，但出风量却大为减少，导致散热不良。这点往往容易忽略。

（2）非冷却系原因

①连续超负荷运转；

②供油时间过晚：供油时间过晚，柴油机的后燃期过长，在此阶段燃烧所放出的热量不能有效地转变为机械能，大部分会用来增加发动机的热负荷，所以柴油机会过热。汽油机的点火过晚引起发动机过热也是同样的道理；

③润滑系统工作不良：润滑系统具有减磨和冷却的作用，当润滑系统工作不良时，也可能引起发动机过热，这点在风冷却发动机上尤为明显；

④气缸压缩比过大：气缸压缩比过大导致其压缩终了压力过大，爆发压力过大，从而使发动机过热。在柴油机的使用过程中，引起其压缩比变大的原因主要原因是燃烧室容积被减小：如气缸垫过薄、缸盖或缸体被磨削过多等。

机油消耗量过大具体原因有： 

（1）活塞与缸壁间隙过大或活塞环老化造成机油窜入燃烧室。这时会伴随排气冒蓝烟，发动机功率下降； 

（2）气门油封损坏，机油顺着气门与气门导管进入燃烧室，伴随发动机排气冒蓝烟；

（3）机油外泄漏，通过管路、滤清器等部位向机外泄漏；

（4）机油泄漏入冷却水中，从冷却水中可以看到油花；

（5）增压柴油机涡轮增压器弹力密封装置失效。 

起动困难是柴油机使用过程中最常见的故障，但其原因却是非常复杂的。影响起动性能的主要因数有发动机的结构、油料、起动系统的性能等三大方面。 

（1）发动机结构方面：

①低压油路不供油、油压过低、油路中有空气；

②高压泵的供油压力、供油时间、供油量不合要求；喷油器喷油压力、喷雾质量、喷油角度不合要求； ③空气滤清器堵塞，进气不足；

④由于配气机构和曲柄连机构的原因造成气缸压缩力不足；

⑤气门间隙不准或配气相位不准。

（2）油料：油料品质差或油料中有水等杂质造成油料难以与空气形成可燃混合气。

（3）起动系统：一般高速柴油机的起动转速应为100～150r/min。起动转速不够，则发动机难以起动。起动转速不够的原因除了发动机本身结构因素（运转阻力过大）外，主要是起动机力矩不够、蓄电池电力下降及起动电路电阻过大所致。

发动机的水循环路线如图16所示，发动机温度较低时（低于83℃左右，不同发动机数据有差异），主阀门关闭（图16-a），旁通阀门开放，冷却水只能经小循环水管直接流回水泵的进水口，然后又被水泵压入分水管进入水套。此时，水不流经散热器，称小循环(图16-c)。水流路线是：节温器→小循环水管→水泵→分水管→缸体水套→节温器。

图16节温器动作及冷却液循环路线

当发动机内水温升高时到某一温度（95℃左右，不同发动机数据有差异），主阀门全开(图16-b)，旁通阀门关闭，冷却水经大循环管全部流进散热器。此时，冷却强度增大，使水温不致过高，由于这时的冷却水流动路线长因而称为大循环(图16-c))。水流路线是：散热器→水泵→分水管→缸体水套→节温器→散热器。

当发动机内冷却液处于上述两种温度之间时，主阀门和旁通阀均部分开放，冷却水的大小循环同时存在，此时冷却液的循环称为混合循环。

发动机中的冷却液就是这样周而复始地在发动机中行进，从而带走发动机的热量，最终将这些热量散发到大气中去，以保证发动机正常运转。

润滑油俗称机油，其作用有以下几个方面： 

（1）润滑：在各零件的摩擦表面形成润滑油膜，减小零件的摩擦、磨损和功率消耗。 

（2）清洁：发动机工作时内部会有杂质产生，也会有外部杂质侵入。如：发动机工作时产生的金属磨屑、进气带入的尘埃、燃油和润滑油中的固态杂质、燃烧时产生的固体杂质等。这些杂质中的硬质颗粒进入零件的工作表面就会形成磨料，大大加剧零件的磨损。而润滑系通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来并带回到油底壳。大的颗粒杂质沉到油底壳底部，小的颗粒杂质被机油滤清器滤出，从而起到清洁的作用。 

（3）冷却：由于运动零件受到摩擦和高温燃烧的影响，某些零件具有较高的温度。而润滑油流经零件表面时可吸收其热量，这部分热量通过机油散油热器（又称冷却器）和油底壳散发到大气中，起到冷却作用。 

（4）密封：例如发动机气缸壁与活塞、活塞环以及活塞环与活塞环槽之间都留有一定的间隙，并且这些零件本身也存在几何偏差，这些零件表面上的油膜可以补偿上述原因造成的表面配合的微观不均匀性。由于油膜充满在可能漏气的间隙中，减少了气体的泄漏，保证气缸的应有压力，因而起到了密封作用。 

（5）防锈防腐：由于润滑油粘附在零件表面上，避免了零件与水、空气、燃气的直接接触，起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用。 

（6）降低噪声：零件工作表面之间的润滑油膜能减轻金属零件之间的撞击噪声，此外液体润滑油具有一定的吸振能力。 

（7）应力分散：液体润滑油能使局部受到的集中应力分散，此外液体润滑油增大了零件的实际承压面积，因此起到缓冲局部峰值压力的作用。

在这里以柱塞泵系统为例，介绍柴油机燃油系统的基本原理，如图12所示。柱塞泵系统具有结构、工艺成熟，工作可靠，维修、调整方便，使用寿命长等优点，被广泛应用在各种形式的柴油机上。

图12柱塞式燃油系统示意图

柱塞式喷油泵一般由柴油机曲轴的正时齿轮驱动。固定在喷油泵体上的输油泵由喷油泵的凸轮轴驱动。输油泵从油箱中吸油经管路压入高压泵，高压泵提高压力后送入喷油器，喷油器将油喷入气缸。油的流动路线如下：

（1）低压油路：

油从油箱中出来，进入油水分离器，在油水分离器中除去柴油中的水分，再进入输油泵，输油泵将油压力进行第一次提高，其出口压力一般为0.15～0.3MPa。从输油泵出来的柴油经进油管1进入柴油滤清器，在柴油滤清器中滤去其中的杂质。滤清后的清洁柴油送入喷油泵。

（2）高压油路：

进入高压泵的柴油在高压泵中被加大压力，压力一般在8～20 MPa。高压油经高压油管送入喷油器，通过喷油器喷入气缸。

（3）回油路：

回油路有两条：

一是由于输油泵的供油量为喷油泵的最大供油量的3～4倍，为了保持进入喷油泵的进油室内压力的稳定，在进油室的另一端装有溢流阀，当压力过高时顶开溢流阀，从回油管3流回油箱或输油泵进口。在滤清上也装有溢流阀，当滤清器内压力过高时，顶开溢流阀，从回油管2流回。

二是喷油器多余的柴油经回油管1、回油管2流回油箱或输油泵的进口。

气门间隙是指当气门处于完全关闭状态时,气门杆尾端与摇臂之间的间隙。发动机工作时，配气机构零件(特别是排气门)受热而伸长，如果传动件之间没有间隙或间隙过小，受热气门被传动件顶住，使气门与气门座不能紧密贴合，这样便会造成气门漏气，发动机功率下降，并造成气门烧损。反之，如果气门间隙过大，传动件之间会产生互相冲击，造成气门弹簧振动甚至断裂，并使各接触面磨损加剧，使气门开启高度和开启延续时间缩短，降低了充气效率。合理的间隙应该是在保证气门关闭严密的情况下尽可能小些。由于排气门的工作温度较高，通常要比进气门间隙大。

由于现代车辆大多装有双喇叭，消耗电流较大，为保护喇叭按钮触点不被烧蚀，通常在喇叭电路中设有继电器，喇叭按钮只有小电流通过，用以控制喇叭继电器，而供喇叭的大电流只流经喇叭继电器，不流经喇叭按钮。

由液压泵输出的液压油进入系统，源源不断地输入到缸体中，顶起重物时，要克服两种阻力。其一、由于活塞受到外载的作用，而油液又是近似不可压缩体，因此当液压油不断进入液压缸中时，必然要受到外载的阻碍，即油液被挤压；其二，液压油进入系统，沿程受到管道的阻力以及还要克服相对运动件的摩擦阻力。由于上述这两种阻力，使进入系统的液压油压力逐渐升高，直至升高到能克服这两种阻力，于是活塞在液压油的推动下向上运动，将重物顶起。假如液压系统没有上述阻力的作用，相当于液压泵输出的油液直接流回油箱一样，系统压力就建立不起来。在上述两种阻力中，由外负载造成的阻力远远大于沿程管道阻力和摩擦力，所以通常说“液压泵的工作压力由外负载决定”，外负载越大，液压泵的工作压力就越高。