摘要：针对7FDL机车柴油机“冒黑烟”现象，进行故障现象分析，探索产生原理，进行诊断分析。在此基础上，索求出故障的最终原因，提出典型零部件故障排除的方法。这样，在机车运行中出现此类故障时，维修人员可以较快地诊断出故障部位，及时排除故障，提高机车使用寿命。
关键词：NJ2机车；7FDL柴油机；“冒黑烟”故障
7FDL是NJ2机车柴油机型号，是目前青藏线主要的机车柴油机。柴油机在正常工作时，气缸排出的尾气是无色的。但是在运行过程中，发现排出的尾气是黑烟，说明了机车存 在着故障。及时对“冒黑烟”故障位置的诊断与排除，能够保证系统正常、安全运行。
1 故障现象及危害
在柴油机刚启动时，由于增压器没有尾气能量进行驱动，造成气缸内新鲜空气严重缺少，燃气比不符合要求，会产生蘑菇云的浓黑烟气。在柴油机正常运转后，若仍继续冒黑烟，甚至更严重，表明柴油机出现故障。
机车柴油机冒黑烟故障，不但会给自然环境造成污染，同时还会影响柴油机的内部结构。这些没有完全燃烧的碳粉会污染缸套、气门偶件、活塞和活塞环、喷油器、增压器等[1]。这些零部件会形成大量积炭，严重影响使用寿命。为此，需要及时正确地分析诊断出柴油机冒黑烟部位，及时地采取正确措施排除故障，以减少故障危害和避免造成严重的损失。
2 故障产生原理
柴油是由许多碳氢化合物组成的混合体。但在实际工作过程中，柴油机尾气颜色受到气缸内氧气浓度、燃烧温度、燃油质量、油气混合比重等诸多因素影响。所以，燃油燃烧存在完全燃烧与不完全燃烧两种情况。在燃油完全燃烧时，燃烧产物只有二氧化碳和水蒸汽，排气管排出的尾气颜色为无色或淡灰色。在燃油不完全燃烧时，一部分燃油完全燃烧产生二氧化碳和水蒸汽，另一部分燃油在高温极度缺氧环境中易分解、聚合形成炭烟（主要成分为80%的游离碳、CO、碳氢化合物），这部分尾气排出气缸时，出现黑色尾气，俗称机车“冒 黑烟”。
机车冒黑烟是机车不正常工作的一种表现，造成燃烧缺氧的因素较多。喷油量过大，进气量不足，雾化不良等因素都会造成排气管冒黑烟。
3故障诊断与排除
3.1 NJ2机车启动中柴油机冒黑烟
NJ2机车在启动时会出现柴油机出现冒黑烟现象，根据黑烟程度大小，其原因与处理各有不同。启动时柴油机黑烟轻微。这一现象在NJ2机车柴油机启动时较为常见，结合实践来看主要是因为涡轮增压器在启动瞬间加速性能不能很好地匹配柴油机转速，造成空气吸入量跟不上，由于汽缸已经开始压缩工作，气体量的不足会造成缸内柴油燃烧不充分而出现黑烟。对此，一般处理上只需等涡轮增压器转速上来即可。
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3.2 NJ2机车负荷运行中柴油机冒黑烟
NJ2机车带负荷运行时，若柴油机冒出黑烟，可以判定该故障主要出现在燃油系统（低速时不明显或没有，则可以初步断定是增压器故障）。主要是由低压油路故障、空气滤清器故障或高压油路故障所引起，故需对此三个分别进行检查。
a.检查空气滤清器故障，检查空气滤清器是否堵塞严重。
b.检查低压油路故障，主要表现为燃油管路故障、燃油故障。检查燃油管路是否受到破坏，使得空气、水进入；检查燃油质量的优劣，是否渗入机油。
c.检查高压油路故障，主要表现在喷油器故障、喷油泵故障。检查喷油器的喷雾性能，是否存在滴漏现象；检查喷油泵供油情况，是否供油过多或供油时间太迟。
3.3 典型零部件故障排除
a.空气滤清器严重堵塞。滤清器长时间工作后，灰尘杂质堆积较多，同时金属板网上的油膜也会出现老化板结，堵塞网眼，造成进气阻力增大，使得气缸内新鲜空气量不足，燃油燃烧不完全，导致排气冒黑烟。检查空气滤芯是否过脏、吸气口是否堵塞（机外供气），如果发现滤芯过脏、吸气口堵塞，应及时更换滤芯、清理吸气口堵塞部位。
b.燃油的性能。燃油的十六烷值过高，使燃油在高温下裂解出游离碳，也会使排气带有较浓的颜色，造成柴油机工作经济性下降。检查燃油的辛烷值、粘度、颜色等指标，发现不符指标，及时更换燃油。
c.喷油器。喷油器喷孔发生堵塞或喷射压力过低造成 雾化不良或滴油，进而引发排气冒黑烟。采取逐缸断油试验（爆音试验），确诊是哪个缸供油过多（高压油泵问题），或喷油器雾化不良，或滴油造成的。拆检喷油器，可换装新喷油器进行对比，确定故障原因。
d.喷油泵。若发动机中低速运转时黑烟不明显，但高速持续稳定运转时黑烟量大且很浓，则故障通常是喷油泵供油过多所致。检查喷油泵供油量是否过大和供油不均匀，并调整校试好。
4 结语
为了减少或防止柴油机冒黑烟现象，我们应该重视日常维护，需要做到保持空气滤清器清洁干净，燃油要符合相关标准且供油系统保持足够的压力，保持发动机工作温度正常，注意观察各缸的压力。柴油机故障的诊断研究方法较多，但大多是限于解决具体零部件 故障。我们以典型的7FDL机车柴油机为研究对象，通过故障树分析法来诊断故障位置。故障树分析法是一种系统的逻辑方法，为研究系统问题提供了帮助。通过此法的研究及应用，能够快速诊断7FDL柴油机的位置，提高了维修工作效率，获得了较好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]赵辉.东风4型内燃机车排气颜色判断分析[J].内蒙古科技与经济，2008，（10）.
[2]陈永旺.故障树分析法在16V280柴油机燃油系统故障诊 断中的应用[J].机械研究与应用，2010，（3）.
作者简介：
南加旺姆（1982.11--）；女；籍贯：西藏日喀则人；毕业于西南交通大学，现有职称：助理工程师，研究方向：机车检修与运用.
论文作者:南加旺姆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：柴油机论文; 故障论文; 黑烟论文; 燃油论文; 机车论文; 喷油器论文; 尾气论文; 《基层建设》2018年第27期论文;