排氣管冒煙及其處理

2008-06-05

排氣管冒煙及其處理

冒煙對於柴油引擎而言是一項警訊。

雖然我們不會看到柴油引擎的操作手冊或機體上貼著關心引擎冒煙的警語，但是當一部柴油引擎的排氣管冒出煙霧時，很可能是引擎動力輸出異常衰減的徵兆，同時燃油的增加和不當的磨損也隨之發生。冒煙的柴油引擎也可能是使用的柴油十六烷值不足所產生的現象，但是這種情形是極為罕見的。（十六烷值之於柴油就如同辛烷值之於汽油一般，是評定燃油點火的速度。）通常我們可以從排煙的色澤來判斷引擎到底出了什麼問題，最常見的是冒黑煙，有時候則可看到藍煙或白煙的狀況。有著相當引擎知識經驗者，可以些許的檢測工夫來精確的指出特定的原因。
無論是什麼顏色的煙，柴油引擎異常冒煙對於現今要求效能、節能、環保、耐久的高溫嚴苛操作條件而言，都會使燃油的消耗增加，引擎的效能降低且磨損加速。簡單的說，柴油引擎能無煙的燃燒運轉是降低營運成本的重要關鍵。
黑煙—混合氣過濃
當排氣管冒出黑色的濃煙，其中含有大量的油煙和不完全燃燒的碳。也就是說柴油／空氣的混合氣裡頭空氣含量太少，無法達成完全燃燒的理想狀況。基本上黑煙是由下述四種狀況所造成的：

引擎過度負載
當司機大哥使勁的踩踏著過度負載的引擎油門時，大量的燃油瞬間噴入燃燒室導致無法完全燃燒。這不僅僅浪費了許多的燃油，而且未完全燃燒的燃油會進入引擎機油中造成燃油稀釋污染滑油的現象。最糟的是會有大量黑煙的產生。從另一方面來看，同樣的柴油引擎如果能以額定的負載來運轉，則僅會產生輕微且穩定的煙量。一旦超過了額定的負載，也就是我們常見的較為急躁的司機大哥在起步慢速時猛踩油門踏板，將重型車當賽車來加速，排煙量會急劇的上升，又濃又黑的煙霧自排氣管冒出。所以這些駕駛人需經過適當的訓練，能夠不時的關注著儀表板上的指針、轉數等，以確保能維持在引擎全負荷下穩定運轉，而且應絕對避免超過負荷的運轉。
空氣的供給不足或受限
空氣濾清器的堵塞或者是渦輪增壓器的功能失常，會減少空氣進入燃燒室的數量，使得燃油燃燒不完全而造成引擎排氣冒黑煙且浪費燃油。如果是空氣濾清器所導致的問題，那麼建議應該較常更換空氣濾清器，會是達到更為經濟有效的運作成本的方式。
燃油的噴霧不均
當噴油嘴堵塞或磨損時，從噴油口噴射出來的燃油無法均勻的分佈到汽缸內部，過濃的混合氣部分會導致黑煙的產生。同時，過度的高噴射壓力或者燃油的黏度太低，都可能造成燃油的噴霧太細微而無法順暢的穿越壓縮中的高壓空氣。離噴嘴最遠處的壓縮空氣無法均勻有效的混合燃油，而近噴嘴處則充滿過多的燃油油霧，其結果當然是燃燒不完全且冒黑煙。

噴油時間
對每一類型的引擎／燃油的燃燒，引擎製造廠都有特定的最佳燃油噴射時間角度以減除震動現象。以最佳的噴射時間作為中心，過快或過慢都會增加冒黑煙的情況。所以不要違背製造廠所定的規範是非常重要的。

 

藍煙—這是最糟的
如果排氣管冒出來的明顯是呈藍色的煙，那這問題可大了！因為這通常表示這引擎有毛病，其損壞的程度和需花費的金額比起冒黑煙要大多了。冒藍煙是因為有過量的引擎油在燃燒室裡頭燒掉所產生的現象。引擎潤滑油會進入燃燒室是有幾個管道，可由活塞環的控制不良、進氣閥門閥桿的磨損、或者是渦輪增壓軸封不良等因素而產生。當然油底殼的油量或油位過高時也可能會有部份的引擎油進入燃燒室。比較嚴重的是，當引擎冒藍煙時，是代表該引擎已經遭到相當程度的磨損或甚至毀壞，而且引擎油會持續不斷的燃燒而減少。
在某些運轉狀況良好的大型柴油引擎也可能會發現冒出藍煙，不過這種現象是因為使用的燃油中添加了一定比例的使用過的引擎油以減低成本，並非上述引擎的缺陷問題，造成引擎油進入燃燒室而導致藍煙。
白煙—有幾個可能的狀況
冒白煙的車況最常發生在冷車起動運轉時，尤其是在排氣中如果含有水分或者燃油的油霧時。還好這樣的狀況在引擎溫度漸漸上升達工作溫度後，冒白煙的現象會慢慢的消失。但是下列其他幾種冒白煙的情況就不是這樣的幸運了。
引擎過度冷卻
冷卻水箱的節溫器或阻斷裝置作動不良時，可能使得冷天低溫下的引擎無法達到順當的工作溫度，這樣會導致排氣管白煙的產生，引擎動力的減損和引擎組件過度的磨耗。理想的引擎運轉狀況是引擎的冷卻系統能夠有效的控制水套裡的冷卻水，使引擎維持最低75℃以上的溫度或者理想的85℃。先進的引擎因效能的提升或廢氣再循環等更新的裝置使得引擎的工作溫度額外上升達20℃以上。

點火不準確
當燃油噴進汽缸時，如果無法準確正常的點燃，這些未燃燒的細微油滴混合著壓縮的空氣會一起被迫向排氣閥門，因而在排氣口形成白色的煙霧。

燃油噴霧的衝擊
燃油噴油時間過早或者是黏度不對，過多的燃油進入燃燒室都可能造成燃油油霧被噴向汽缸壁，油霧碰到金屬缸壁受到冷卻甚至無法點燃，或者點火太遲以至於無法在排氣階段之前完全燃燒。未完全燃燒的燃油造成白煙且浪費燃油。

低壓縮比
活塞環的功能失常或者氣門的密封不良，都會造成壓縮行程時的漏氣，原設計時所設定的壓縮壓力無法到達。原本在壓縮行程時應提供良好密封作用的活塞環和氣門反倒讓空氣竄出。這種壓縮減損的現象在引擎低速時會明顯的增加，因為壓縮行程愈慢則讓空氣有更多的時間自活塞環或氣門處溜走。
上述低壓縮壓力會使得壓縮終端溫度較低，隨之燃油點火的時間也受到延遲，部份燃油因而未燃燒就竄至排氣管形成積垢。碰到冷天的時候，怠速引擎如上所述的燃油油霧將轉成白色的煙霧。

燃油的低揮發性
燃油要汽化才能容易燃燒。同樣的在冷車運轉條件下，低揮發的燃油可能無法全部汽化或汽化的速度過慢，無法在噴油和排氣兩作用的時間之內完全燃燒。這些未燃燒或者部份燃燒的燃油則以白煙或淡灰色的煙霧排出。

燃油十六烷值太低
燃油的品質對於冒白煙也有直接的影響。不論是引擎的負荷大小，十六烷值高的燃油其點火的速度較快也比較容易燃燒完全。所以白煙較低也比較節省燃油。

引擎效率低
柴油引擎如果使用十六烷值不恰當的燃油會直接影響到引擎的效率和使用的壽命。在設定的點火時間，點燃爆發的時間愈長則噴入燃燒室的燃油愈多。這些過量的燃油被引燃的瞬間，會產生燃燒的震動現象，這對於引擎是極大的傷害。


當噴油嘴的噴油功能不正常時，引擎的運轉就不平順。但是使用十六烷值較高的燃油則大都可以改善，使得引擎能平順的運轉，問題就是出在燃油的品質上。我們的生活環境裡如果無法選擇較高品質的燃油，那麼運用燃油添加劑來改善其十六烷值可以有效的讓引擎更平順的運轉。
純粹從技術的角度而言，十六烷值的要求則是依據引擎的運轉溫度而異。舉個例來說，一部適當負載的車輛（引擎在正常高溫運轉）比起輕負載或時常怠速的車輛（引擎在偏低溫運轉）可以適用較低十六烷值的燃油順當的運轉。絕大部分的柴油其十六烷值都很適合現行各類型柴油引擎的使用，可是小心注意燃油十六烷值適當與否也是應該的。然而，如果使用的十六烷值超過需求標準是否可以較有保障？其實不然，因為過高的十六烷值並無法明顯的提升引擎的效能，反倒是燃油的消耗可能會增加，因為高十六烷值的柴油其熱值可能較低。對於柴油引擎而言，除了白煙比較有可能是無大礙以外，冒煙基本上是最顯著的指示該引擎已經有些毛病了。有些是引擎本體，有些是使用的燃油或者是駕駛者的問題。本文所討論的各項徵兆，可以提供作為初步判斷毛病根源和維修改善的參改，更可以來提升引擎效能、引擎壽命和減除燃油的浪費。