机车排气管发红的原因及处理.doc

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1、机车柴油机排气管红的原因及故障处理近几年在机车在运用过程中，柴油机不同程度地出现了排气管发红的故障现象，严重地影响了正常的运行秩序和行车安全。一、现象排气管红，是指柴油机排气温度超过了技术规定的范围。技术规定标定功率时的气缸盖出口排气温度为：≤540℃；排气管的废气温度为：≤630℃。从这两个数字看出：一是废气在气缸盖出口和排气管里的温度是不同的且排气管温度比气缸盖出口温度要高，其原因是废气具有的总能量包括势能(热能)和动能在气缸、气缸盖出口（很短的支管）、排气管中均保持不变。12由于支管的通道较小，排气管的容积较大，因此废气通过较短的支管时具有较高的流速，到达排气管

2、后，废气的流速有较大幅度的下降，根据能量守恒定律，流速下降的这一部分动能转变为势能，即用来增加热量，使排气管的废气温度高于气缸盖出口温度；二显而易见的是在正常情况下，排气管内的废气温度是比较高的，一块铁加热到这种温度以上，也会发红的。因此，判断排气管真正发红，应该用数据说话。即采用热电偶测量排气温度来确定。如超过技术要求规定的范围，则属于排气管红，按故障处理；如没有超过技术规定的范围，则不应该认为排气管发红，不应该当作故障看待。但由于现在机车上没有实测排气温度的工具，因此，在实际运用中判断机车是否出现排气管发红只能用肉眼凭经验观察。一般说来在可见度良好（天空晴朗，机车

3、在室外）的情况下排气管出现暗红色和可见度差（黑夜，机车室内照明灯下）的情况下排气管出现发亮的红色，则认为出现排气管发红的故障。机车乘务员在运行途中巡视检查时应注意分情况判别排气管温度是否正常（正常为白天无红色，黑夜暗红色）。二、后果121.由于排气管红的实质是排气管内的废气温度超高。也就是说，废气具有较大的能量，这将使增压器转子的转速提高，在进气量不变的情况下，造成增压器出现喘振现象，使得部分空气与压气机叶片之间发生脱离、蜗旋，空气波动而发生刺儿的尖叫声，导致增压器前的进气管道振动，增压器转子轴也产生高频的轴向颤动，并使柴油机的工作状态趋于不稳定，缩短了柴油机和增压器

4、的使用寿命。2.由于排气管内废气温度超高，排气管长时间在高温下工作，容易出现变形、裂损及密封垫破损，产生漏烟和喷火。3.排气管红也意味着排气管外围有较高的辐射热，给机车运用中带来不安全的因素，一旦柴油机燃油系统（如高压油管）或机油系统发生漏泄，极易发生火灾，造成车毁人亡，损失不可估量。4.排气管发红基本原因是燃烧状态差，燃油在气缸内没有充分燃烧，大部分燃油的燃烧在排气管内进行，未能完成热能与机械能的转换就排入大气。从而使柴油机的经济性下降。12为此，解决排气管红的故障是一个刻不容缓的课题。三、原因分析柴油机的工作过程是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气四个冲程五个工作过程组

5、成。其中进气、压缩和排气是辅助冲程，燃烧膨胀是做功冲程。从理论上分析正常的燃烧膨胀过程应是在气缸内完成，而排气管红说明燃烧没有完全在气缸内完成，部分燃烧在气缸外进行的，即在排气总管内进行的。从而造成后燃严重，使排气管温度过高。造成这一现象的原因取决于两个方面，即燃油和空气。包括燃油的品质、燃油的压力、雾化状态、喷油时机和进入气缸的空气量、压力、温度以及燃油与空气的混合程度等。具体分析如下：（一）燃油系统故障121.由于喷油器针阀偶件不能按25.5MPa的规定压力开启，或低或高，一部分出现二次喷射（易发生在高速重载）或间隔喷射（易发生在低速空载）甚至滴漏（针阀卡滞在开启

6、位或密封锥面磨损超限）等不正常喷射现象，造成喷油器燃油雾化不良，燃烧状态不好，排温升高；同时有部分燃油来不及燃烧而到排气管内燃烧，进一步提高排气管内的温度。2.喷油泵供油量超出标准（标准为当凸轮轴转速400r/min、齿条在12刻线时，供油量375ml/min）,喷油泵供油量大，过量空气系数偏小，导致排气管红。3.喷油提前角偏小（16V280ZJB：22°）,为使燃烧在上止点开始进行，燃油通常在上止点前喷入气缸，确保燃油在气缸内充分燃烧。若喷油过迟（针阀弹簧压力过大、出油阀行程过长等）造成燃油在上止点以后才开始燃烧，那么燃烧未完时已进入到排气过程，未燃烧的燃油随废气进

7、入排气管内继续燃烧，引起后燃严重而增高排温。4.各喷油泵供油量超差。单体式喷油泵各缸供油量与供油提前角的一致性是通过在喷油泵下体与上体之间加减调整垫片来保证的。在一次供油总量不变的情况下各缸齿条刻线的超差直接产生某缸的喷油量增大，供气量相对不足，使某缸燃烧不完全，形成后燃，导致排气管发红。(二)进排气系统故障12新鲜空气进入气缸前需要进行二级滤清（离心作用的旋风式滤清器和油浴式的板网式滤清器），清洁的空气进入增压器压气机，增压后的压缩空气进入中间冷却器再经进气总管、进气支管进入气缸；燃烧做功后的废气经气缸盖出口、排气支管、排气总管进入增压器涡轮机带动