摘要：对于柴油发电机在空载时冒黑烟是一个常见现象，是由于柴油机在空载或低负载运行时，喷入气缸的燃油量很少，这会带来气缸内温度低、涡流强度弱、氧含量相对过剩但混合不佳三个问题。因此，黑烟的本质是燃料不完全燃烧产生的碳颗粒。基于这个核心原理，康明斯公司在本文中详细解释其原因与处理方法。

 

一、主要原因与处理方法

 

1、喷油器故障

（1）原因：

① 喷油嘴滴油或雾化不良：喷油器关闭不严，在非喷油时段有燃油滴入气缸；或者喷油压力不足，导致燃油无法充分雾化成微小油滴。

② 喷油压力过低：使得燃油穿透力不足，无法与空气充分混合。

（2）处理方法：

① 校验喷油器：拆下喷油器，在专用的喷油器校验台上检查其开启压力、雾化形状和是否滴油。

② 清洁或更换：清洗喷油嘴偶件，如果磨损严重或无法修复，则更换新的喷油器。

2、供油提前角不正确

（1）原因：提前角过小（喷油过晚），燃油喷入时活塞已下行，气缸内压力和温度下降，燃油无法及时燃烧，在排气行程中被排出形成黑烟。

（2）处理方法：检查并调整供油提前角：参照发电机的技术手册，使用专业工具（如溢油法）重新校准供油提前角至规定值。

3、机油窜入燃烧室

（1）原因：

① 活塞环、缸套磨损：导致机油从曲轴箱窜入燃烧室参与燃烧。机油不易完全燃烧，容易产生蓝黑烟。

② 涡轮增压器油封损坏：如果发电机带涡轮增压，增压器轴封损坏会导致机油渗入进气道，然后进入气缸燃烧。

（2）处理方法：

① 检查缸压：测量气缸压缩压力，如果压力过低，说明活塞环、缸套可能磨损。

② 检查机油消耗量：观察机油是否消耗过快。

③ 检修增压器：检查增压器有无漏油迹象，必要时维修或更换。

② 大修发动机：如果缸套、活塞环磨损严重，需要进行发动机大修。

4、进气系统堵塞

（1）原因：

① 空气滤清器过脏：这是非常常见的原因，导致进气量不足，燃油无法与足够的空气混合。

② 涡轮增压器故障：增压器损坏或转速不足，无法提供足够的增压空气。

③ 进气管路泄漏或堵塞。

（2）处理方法：

① 清洁或更换空滤：定期保养，更换空气滤清器。

② 检查增压器：听增压器运转有无异响，检查叶轮转动是否灵活。

③ 检查进气管路：确保所有接头紧固，管路无塌陷或堵塞。

5、柴油质量差

（1）原因：使用了劣质柴油，杂质多、粘度大，导致雾化效果差。

（2）处理方法：

① 使用合格柴油：立即更换为符合标准的清洁柴油。

② 清洗燃油系统：如果已使用劣质油，可能需要清洗油箱、燃油滤清器和油路。

6、发动机本身工况不佳

（1）原因：

① 气缸压缩比下降：由于积碳、磨损等原因，导致压缩终点压力和温度不足。

② 气门间隙不正确：影响进排气效率。

（2）处理方法：

① 全面检修：根据运行时间进行正规的发动机大修和保养。

② 调整气门间隙：按手册标准进行调整。

 

图1  柴油发电机组冒黑烟现象

 

二、故障诊断流程

 

1、观察负载状态下的排烟情况

启动柴油发电机，在空载状态下确认冒黑烟。然后，逐步增加负载至额定负载的30%-50%。

（1）加载后黑烟减轻或消失：这是最常见的情况。说明问题主要是空载工况下固有的燃烧不充分，但可能被某些因素（如轻微堵塞、轻微喷油不良）加剧了。请按流程图的“是”分支继续诊断。

（2）加载后黑烟依旧甚至加重：这表明存在严重故障，燃烧系统在任何工况下都工作异常。请按流程图的“否”分支继续诊断。

2、检查空气滤清器

（1）操作：停机后，拆下空气滤清器滤芯。

（2）判断：对着光线检查，如果滤芯脏污、堵塞严重，则很可能是进气不足的原因。

（3）处理：无论是否堵塞，作为最廉价和简单的步骤，强烈建议直接更换或清洁（如果是可清洁型）滤芯。然后重新启动试车，看问题是否解决。如果解决，则诊断结束。

3、执行“断缸试验”（定位故障缸）

（1）操作：在发电机空载运行并冒黑烟时，用扳手逐一轻微松开各缸的高压油管螺母（注意安全，避免柴油喷到皮肤或高温部件上），人为切断对该缸的供油。

（2）观察与判断：

① 当切断某一缸的供油时，如果发电机排出的黑烟明显减少或消失，则说明该缸工作不良，故障点集中在该缸的喷油器（大概率雾化不良或滴油）或该缸的气门、活塞环（但后者通常伴随动力不足和机油消耗）。

② 如果切断每一个缸，对总体黑烟量都影响不大，说明是共性問題，如供油提前角或整个进气系统问题。

4、检查与调整供油提前角

（1）操作：此步骤需要专业知识和工具（如溢油法）。请参考发电机的维修手册。

（2）判断：喷油过晚（提前角过小）是导致空载冒黑烟的常见原因。如果经过检查发现提前角不正确，应按规定调整。

5、检查气缸压力

（1）操作：拆下所有喷油器，使用气缸压力表分别测量各缸的压缩压力。

（2）判断：如果某个气缸或所有气缸的压力低于标准值，说明存在气缸密封不严的问题，如活塞环、缸套磨损，或气门关闭不严、气门间隙不当。这会导致压缩终点温度和压力不足，燃油无法完全燃烧。

6、检查涡轮增压器（如配备）及进气管路

（1）操作：

①检 查增压器与发动机之间的进气管路是否有泄漏、松动或塌陷。

② 检查增压器本身：用手径向和轴向晃动增压器叶轮轴，感觉是否有过大间隙。正常应仅有极微小的旷量。

③ 检查增压器是否有机油泄漏的迹象（可能导致冒蓝黑烟）。

（2）判断：进气泄漏或增压器效能下降会导致进气量不足。

 

总结：

遵循以上诊断流程，绝大多数空载冒黑烟的问题都可以被定位。为了便于记忆和操作，可以牢记先外后内、先易后难、最后负载测试三大要点。如果您在完成到以上步骤后仍无法解决问题，或者不具备相应的工具和技能，强烈建议立即联系专业的柴油发电机维修服务商，以免对发动机造成更严重的损坏。

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维修与技术支持：
康明斯（Cummins）作为全球知名品牌，其柴油发电机组故障诊断技术结合了机械、电子和智能系统的综合分析方法，能够快速定位问题并减少停机时间。