文章摘要： 发动机进、排气门是在发动机工作过程中密封燃烧室和控制发动机气体交换的精密零件，是保证发动机动力性、经济性、可靠性、耐久性的重要零件。

关键词：积碳 气门掉块 供油量 喷油提前角度

近几年我们矿上引进的大量设备随着时间的持续，故障率逐渐增多。近几个月就多次发生关于发动机气门掉块故障比较频繁，主要出现在排气门上。在此论述我个人对此故障的分析。

引气门起积碳的原因有很多，根据目前的电喷发动机控制特点，气缸每次工作的时候都是先喷油再点火，每次熄灭发动机的瞬间，点火瞬间切断，由于工作循环所喷出的燃油无法回收，只能粘附在进气门和燃烧室壁上，反复受热后变硬就形成了积碳。如果发动机存在烧机油，或是加注的燃油质量低劣杂质较多，那么气门和燃烧室积碳就更严重，并且形成的速度也更快。在积碳形成以后，每次喷入气缸的燃油就会有一部分被吸附，使得真正进入气缸的混合气浓度变稀，导致发动机工作不良，出现起动困难、怠速不稳、加速不良、油耗增多等异常故障现象。气门封闭不严，会使气缸缸压不足而彻底不工作，甚至导致气门掉块，最后出现拉缸现象，损坏发动机。

发动机进、排气门在发动机工作控制发动机气体交换，保证发动机动力性、经济性、可靠性、耐久性的重要零件。 气门所在的工作环境恶劣，进气门的工作温度可达300 ～400C，排氣门的工作温度可达700～ 900C。进气门主要承受来自摇臂反复冲击的机械负荷，排气门除受来自摇臂反复冲击的机械负荷外，还受高温氧化性气体的腐蚀以及产生的热应力和燃烧时气体压力等共同作用。气门在压回到气门座圈时还承受由于惯性引起的冲击交变载荷及弹簧压力、高温腐蚀气体的高速冲力等。

由于发动机各个气缸活塞的工作并不是同步的，当熄灭发动机时，有些气缸的进气门不能完全关闭，一些未燃烧的燃油不断蒸发氧化，会在进气管中产生一些较软的黑色积碳。一方面这些积碳会使进气管的管壁变粗糙，进气会在这些粗糙的地方产生旋涡，影响进气效果及混合气的质量。

柴油机排烟现象综述柴油机在正常工作温度下，其排气烟色应该是无色或淡灰色的。所谓无色不是完全没有颜色，而是在无色中伴有淡淡的灰色，这是正常排气烟色。柴油机在工作中，会经常出现冒烟现象，柴油机排烟有黑烟、蓝烟、白烟和灰烟等四种，它们是判断柴油机故障的重要条件。

柴油机在高温、高压燃烧条件下，局部缺氧、裂解并脱氢而形成的以碳为主要成分的固体微小颗粒，是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。由于柴油机是非均质燃烧，燃烧室内各区域的化学反应条件是不一致的，而且会随着时间而变化，所以黑烟很可能是由许多不同途径生成的。柴油机黑烟故障主要受一下因素影响：

1、柴油质量问题

2、空气滤芯问题

3、气门间隙不正确

4、气缸压缩压力不足

5、喷油泵供油量太大

6、喷油提前角度不正确

7、柱塞或出油阀严重磨损

8、喷油器故障或安装错误

9、喷油泵调速器因素

柴油质量问题柴油质量不好，导致柴油机冒黑烟的故障屡见不鲜，也有不少经验总结。空气滤芯问题空气滤芯堵塞或脏污是不少柴油机带负荷冒黑烟的主要原因，但新的空气滤芯也可能使柴油机带负荷冒黑烟。我们矿上根据日常检修经验总结出判断柴油机黑烟是否是空气滤芯所致的基本方法是：如果柴油机平时无黑烟，也无其他异常现象，带负荷时才有黑烟喷出，负荷减小黑烟也消失，一般可以认为是空气滤芯的问题。

气门间隙不正确，除了使柴油机冒黑烟外，还有下列现象：柴油机动力不足。柴油机可能起动困难。配气机构可能有强烈的金属碰撞声。气缸压缩压力不足故障原因：可能原因一，活塞顶间隙太大。如果大修装配柴油机时，没有严格按照要求检查并调整活塞顶间隙，或调整不当使活塞顶间隙偏大时，直接影响柴油机的压缩比进而影响气缸压缩压力。由于压缩比变小，降低了气缸的压缩压力和温度，使燃烧条件变得更加恶劣，燃油燃烧不完全、不充分，柴油机严重冒黑烟。 可能原因二，气门密封不严。气门密封带严重变形或磨损，将导致气门密封不严，直接降低气缸压缩压力和温度，使燃油燃烧不完全、不充分，导致柴油机严重冒黑烟。可能原因三，气门座圈凹入太深。气门座圈长期经受燃烧高温和气门的强烈冲击，加之气门座圈底孔的铝合金性质，将使气门座圈凹入逐步增加，使气门平面与缸盖底面之间的尺寸相对增加，相应增加了燃烧室的容积，降低了柴油机压缩比，从而降低了气缸的压缩压力和温度，导致燃油燃烧不完全、不充分，柴油机严重冒黑烟。

气缸压缩压力不足时，除了使柴油机冒黑烟外，还有下列现象： 柴油机工作时动力不足；柴油机加速无力（加速性能太差）；燃油消耗增加；柴油机可能起动困难。

喷油泵供油量太大供油量过大，使进入气缸内的油量增多，造成油多气少燃油燃烧不完全。另外，工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。此时，柴油机除了冒黑烟外，还有燃油消耗明显增加，柴油机因后燃增多而使排气温度太高且排气管可能被烧红，可能会出现拉缸或活塞烧顶现象。喷油泵供油量太大调整喷油泵的供油量时，必须考虑该柴油机喷油系统的下列因素：喷油器的喷油压力。因为供油量是在特定喷油压力下调定的。如果喷油压力有变化，供油量也将产生相应的变化。如果喷油泵试验台标准喷油器的压力高，而实际喷油器的喷油压力低，则实际的喷油量将大于调整喷油量。反之，则小于调整喷油量。压力差别越大，供油量的差别也越大。标准高压油管的内径尺寸。如果调试时使用的标准高压油管的内径小于实际高压油管的内径，可能使实际供油量大于调试供油量。

喷油提前角度不正确供油提前角偏大除了导致柴油机冒黑烟故障外，还有下列现象：有强烈的燃烧噪声。柴油机功率不足。燃油消耗量明显增加。 排气管接口处湿润或有滴油现象。排气温度可能较高，排气管可能有烧红现象。 柴油机起动困难。

柱塞或出油阀严重磨损确认柴油机冒黑烟是由于柱塞或出油阀的磨损造成的，基本方法是： 1、拆掉柴油机的排气管，起动柴油机低速运转，仔细观察柴油机各个排气口的排烟情况，找出排烟大的气缸，更换该缸的喷油器（可以与不冒黑烟的缸互换），如果该缸仍然冒黑烟，而另一缸不冒黑烟，则可以确认该缸喷油泵的柱塞或出油阀有问题。 2、也可以不拆掉排气管，用单缸灭火法初步确认柱塞，出油阀或喷油器是否有问题。具体做法是：起动柴油机低速运转，逐缸断油并观察排气管出口烟度的变化情况，如果某缸断油后，柴油机烟度减小，则说明该缸供油系统（柱塞、出油阀或喷油器等）可能存在问题，可以进一步拆卸检查。

喷油器故障或安装错误确认某缸喷油器是否有问题的方法与确认柱塞、出油阀是否有问题的方法基本相同，只是互换喷油器后，该缸不再冒黑烟而另一缸冒黑烟，则说明该喷油器有问题。

总之发动机的气门积碳、掉块或者发动机的冒黑烟故障，都与发动机燃烧室内燃油的燃油有着密切的关联，以上仅仅是在检修发动机的日常故障中积累下的一些经验而谈，部分要点结合课本的实际数据填写，望能给与在这方面还不清楚的人增加认识。

参考文献：①《康明斯电控发动机的诊断方法》

②《发动机故障诊断与检测》

③《发动机原理与汽车理论》作者：张西振 出版社：人民交通出版社

作者简介：杨向忠，男，汉族，1975年3月出生，学历专科，毕业于内蒙古工业大学，机械制造专业，1996年7月参加工作，工程师，发动机车间主任。

魏东升，男，汉族，1980年12月出生，学历本科，毕业于内蒙古工业大学，交通运输专业，2006年7月参加工作，助理工程师，发动机车间安全监察员。