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   柴油機冒黑煙故障，常伴有啟動困難、功率不足、轉速不穩、柴油消耗量增加和機體過熱等現象。其一般原因主要是工作負荷大、柴油質量差、進氣系統故障、噴油器霧化不良以及相關機件磨損等。而電噴柴油機冒黑煙的原因有其特殊性，本文以CAT C-9型電噴柴油機為例，對冒黑煙的原因進行分析。

   1.冒黑煙原因 

   (1)燃油系統故障 

   CAT C-9型電噴柴油機采用了第2代液壓驅動電子控制單體式噴油器系統（HEUI-B），該系統主要由液壓驅動泵、液壓電子控制單體式噴油器、噴油驅動壓力控制閥、噴油驅動壓力傳感器、燃油輸油泵和電子控制模塊（ECM）等部件組成。

   液壓驅動泵的結構如圖1所示。其噴射驅動壓力可達26.5 MPa，通過噴油器的作用，這一壓力可放大6倍，達到150 MPa以上。若柴油機長時間、大負載運轉，將導致液壓驅動泵內部零部件嚴重磨損，使柴油機出現功率不足、冒黑煙和無法正常啟動現象。檢查液壓驅動泵故障時，應先將柴油機空載運轉，然后用壓力表測壓或用ET（卡特彼勒專用電子技師）進行診斷。若壓力等于或高于26.5 MPa，則說明液壓驅動泵正常；當壓力低于26.5 MPa時，應更換液壓驅動泵。

在液壓共軌壓力管道上有1個噴油驅動壓力控制閥，最大動作壓力為28 MPa，完全開啟設定壓力為31 MPa，當此閥損壞時也會出現液壓共軌壓力不足問題。

   柴油機運轉時，若某個汽缸的單體泵電磁線圈損壞、燒毀或接觸不良，會造成柴油機功率下降和冒黑煙，此類故障的判斷可使用ET進行斷缸壓力檢測。

   CAT C-9型電噴柴油機屬共軌式低壓燃油系統，在低壓燃油管路末端設有燃油壓力調節器，如圖2所示。它由1個單向閥和1個壓力調節閥組成。其單向閥在低壓燃油壓力≥450 kPa時打開；柴油機熄火后，單向閥關閉。單向閥關閉是為了保持低壓燃油管路壓力，并防止汽缸蓋中的燃油流回油箱。壓力調節閥可調節低壓燃油管路中的燃油壓力。

   若燃油壓力調節器損壞，會使低壓燃油管路中燃油壓力不足或進入空氣，造成柴油機功率不足和冒黑煙，嚴重時柴油機無法啟動。判斷此故障需使用ET或壓力表，重點是查看油壓是否正常。

   若柴油機工作時斷續冒黑煙，一般是個別噴油器噴油霧化不良、燃燒不完全所致。判斷噴油器噴油霧化是否良好，可采用斷油法，即逐缸切斷噴油器油路，觀察排氣情況，如某缸排黑煙，則說明該缸噴油器有故障；也可采用逐一拔下噴油器電磁線圈接頭來判斷。

   (2)正時傳感器損壞或正時檢測錯誤

正時傳感器損壞或正時檢測錯誤可造成柴油機冒黑煙。當正時信號延遲到達ECM處理器時，就會產生燃燒不完全現象，導致發動機冒黑煙。判斷時先使用ET檢查，再檢查和校準發動機速度/正時傳感器。

   (3)個性模塊選擇錯誤

若所選工作模式與實際運轉負載不相匹配，也會造成柴油機工作中冒黑煙。此時可在監控器上或使用ET檢查是否安裝了正確的個性模塊，該模塊的燃油配置與柴油機是否相匹配。

   2.故障診斷實例 

   (1)使用劣質柴油 

   1臺配置CAT C-9電噴柴油機的SR220型旋挖鉆機，施工中出現冒黑煙和功率嚴重不足故障，無法正常使用。

   現場排查順序如下：將柴油機啟動開關接通電源，檢查柴油機顯示監控器無報警顯示；進入顯示監控器維修選項，未發現相對應故障代碼，只出現過多次油水分離器警告信息；從油箱底部放出少量柴油，發現柴油中懸浮雜質較多；冷機啟動后冒黑煙，且運轉聲音不連貫，用手觸摸各排氣歧管溫差很大，有3個汽缸溫度明顯低于其他各缸。根據上述排查，判斷這3個汽缸的單體噴油器嚴重磨損，更換其單體噴油器后試機，柴油機排氣和運轉聲音恢復正常。

   分析認為，該柴油機因常期使用含有雜質和水分過多的劣質柴油，造成單體噴油器內部增壓閥嚴重磨損，致使噴油霧化不良，進而使柴油機運轉時出現冒黑煙和功率不足。

   (2)電磁閥故障 

   1臺配置CAT C-9電噴柴油機的SR250型旋挖鉆機，施工中有時出現冒黑煙以及功率輕微不足現象。現場檢查顯示監控器中無報警信息和故障代碼，使用ET診斷各汽缸壓力和傳感器正常。
在做斷缸試驗中，發現有1個汽缸出現工作時好時壞現象。打開頂置式配氣機構上蓋檢查，發現單體泵電磁閥連接插頭松動，判斷故障點是該插頭。更換1個新插頭后試機，柴油機運轉恢復正常，未再出現冒黑煙問題。

   (3)機油使用不當 

   1臺配置CAT C-9電噴柴油機的SR220型旋挖鉆機出現啟動困難、工作中冒黑煙以及功率不足故障。現場檢查柴油機顯示監示器中無報警和故障代碼，使用ET檢查液壓驅動泵工作壓力不足26 MPa，斷缸試驗的結果表明各缸都正常。

   詢問操作手，得知該機剛更換過機油和濾芯，但未使用原牌號機油，而用其他機油替代。由此判斷所使用機油黏度不足，造成液壓驅動泵的燃油系統不能達到正常使用要求。更換原牌號機油試機，故障消失。再使用ET檢查液壓驅動泵的壓力和柴油機功率，均恢復正常。