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2018-12-29 
卡车之家让卡车跑得更健康
【共轨导读】柴油机尾气冒烟有三种，黑烟、蓝烟、白烟，不管哪一类都是发动机故障的体现，本次小轨就和大家聊聊柴油机冒黑烟的问题排查。
冒黑烟可算是三种烟中最为严重的一种，在进入电喷系统后，烟度有了较好的控制，浓烟滚滚的时代貌似远去，可其实这种现象时刻都在发生，冒黑烟的原因都有哪些呢？
▎进气相关 进气不足进气不足，进气量少，喷射的燃油无法完全燃烧，就会形成黑烟，常见的由进气系统导致冒黑烟有这类特点：空转正常，带负荷运转冒黑烟；
进气不足，怠速低负荷运转正常，当负荷增大后，空气量不能随着燃油量增加，就改变空燃比，使混合气过浓，导致冒黑烟。进气量以及进气温度等，可以在诊断仪上读取到，常见的故障点如下：
1、空滤方面故障
空滤滤芯装反、空滤堵塞等，相当于进气的大门不通畅，气进的少，进气量不足。
2、进气不畅
进气管漏气、弯折、堵塞、或者吸瘪，特别是这类胶管的，很容易变形，导致进气不畅。
3、增压器故障
增压器是进气系统的核心，把废气的能量转化为进气能量，增压器故障或效率低，直接导致增压压力低，发动机动力不足，甚至冒黑烟。
4、废气旁通控制阀故障
废气旁通控制阀控制增压压力，使增压压力保持在一个较为稳定的水平，如果废气旁通控制阀有故障，可能导致增压器泄气，进一步导致增压压力过低。
5、节气门故障
对于配有节气门的发动机，如果节气门积碳或者卡滞，不能正常响应，也会造成进气不畅。
6、中冷器故障
中冷器如果破裂、堵塞或者缺水（水冷中冷器 等，导致发动机温度过高，不能冷却增压后的进气，致使进气温度过高，密度减小，充气效率减小，实际进入气缸的空气就会较少，导致动力不足冒烟等。
7、EGR相关故障
EGR故障或者EGR阀卡滞在常开位置，会导致进入气缸的废气过多，新鲜空气较少，导致进气不足。
8、进气压力传感器信号漂移
进气压力传感器如果信号漂移，可能ECU接收到的空气量大于实际空气量，这个时候ECU就会根据接收到的信号喷射燃油，实际上在气缸内空气没有那么多，很容易造成燃油不完全燃烧，冒黑烟。
常见的就是进气压力传感器自身故障、接插件腐蚀进水、线束连接异常等等。
判断进气系统是否堵塞或者进气不畅，相比还是比较简单的。首先保持原样，原地和负重上坡踩油门，在诊断仪上读取增压压力或者空气流量；然后脱开增压器前的管路，同样方法再测一般，看看进气压力空气流量等是否有变化。
如果变大了，表明增压器前的管路有堵塞或者导致进气不畅的因素；如果不变，表明增压器前的管路没问题，接着往后查。
▎排气相关 排气不畅发动机排气不畅，排气阻力增加，会造成废气无法顺利排出，过多的废气残留在缸内，新鲜空气量不足，充气效率下降。
9、消声器、后处理等排气管上的附件堵塞
10、排气管堵塞
11、排气蝶阀卡滞
排气管堵塞，容易造成冒黑烟，尤其是大负荷冒时，通常也会伴随着排气温度高，排气管发红，如下图：
如果怀疑排气不畅，可以断开排气管增压后的管路进行试车，如果恢复正常，则表明排气增压后的管路有堵塞；如不变，排查其他。
▎喷油相关喷油量异常，尤其是喷油喷多了，造成空燃比异常，多余的燃油没有空气进行燃烧，燃烧不完全，造成冒黑烟。
常见的故障点如下：12、喷油器磨损、滴油、调节不当、喷油器轻微卡滞常喷等
ECU根据轨压和加电时间计算出实际喷油量，可这个实际喷油量并不是从喷油器喷出来的，而是一个理论喷油量。喷油器如果磨损会造成喷油量大，在同样的轨压以及加电时间下喷油器喷出的燃油大于理论计算值；
如果喷油器油量调节不当，也会造成实际喷油量大于理论喷油量，进一步造成黑烟；针阀与针阀体磨损，油嘴开裂会造成喷油器滴油，一方面喷油量异常，一方面时刻不对，都会造成发动机冒黑烟。如果怀疑喷油器，可拆出观察，并上台架测试。
13、轨压传感器信号漂移
如果轨压传感器实际测到轨压低于实际轨压，那么喷出去燃油量就会大于理论喷油量，燃油增多，空气不变就容易造成冒黑烟。轨压传感器信号漂移常见的就是传感器自身故障或者接触端子异常。
如怀疑轨压传感器故障，更换交叉实验即可。
14、水温传感器信号漂移
水温对喷油量有很大的修正，水温越低，喷油量越大。如果ECU监测到水温一直处于较低的状态，ECU控制喷油器喷射的燃油就会比较多。如果怀疑水温存在故障，就简单的多，发动机运行一段时间后，诊断仪上读取水温信号，看看是否符合实际情况。
15、大气压力传感器故障
博世ECU的大气压力传感器均集成在ECU内部，大气压力用来修正喷油量。如果怀疑大气压力传感器故障，首先要确认的是ECU的供电搭铁有无异常，确认后再去排查ECU。
16、其他信号修正喷油量如档位信号，燃油温度等等
17、喷油时刻异常
喷油时刻异常，就如前文赘述错过最佳喷射时刻，导致燃烧异常，造成冒黑烟。
1） 同步正时异常，发动机正时没有对好，皮带跳齿等。
2） 线束接反，如本次案例讲解，凸轮轴曲轴线束接反。
3） ECU数据问题。
▎机械相关18、气缸漏气
气缸密封不严，漏气，致使爆发压力以及燃烧温度下降，导致燃烧不完全，冒黑烟。
19、进排气门以及气门间隙故障
进排气门积碳、进排气门打开关闭时间不对、以及气门间隙不对、或者进排气门无法彻底关闭等都会导致缸压降低。
20、活塞、活塞环、缸套等故障
缸套磨损、活塞磨损、活塞环重环等（气环油环缺口重合 导致缸内漏气，缸压降低。
21、气缸垫、缸盖故障
气缸垫破损或者缸盖密封面变形等，导致气缸无法密封，缸压降低。气缸密封性是否存在异常，可以简单的通过诊断仪判断。
压缩测试是一种基于软件的发动机测试功能，主要用于测试发动机各缸气密性。在执行压缩测试时，通过禁止喷油，防止发动机启动。通过测量各缸在压缩和作功冲程时的曲轴速度，可判断出各缸相对的气密性，并通过诊断仪进行评估。
压缩测试的原理：如果气缸漏气，在上止点前，阻力变小，活塞速度加快；相反，在上止点之后，膨胀能量损失，活塞速度减慢。
▎后处理22、后处理系统导致的冒黑烟
该图中车子原地踩油门出来的黑烟是颗粒物，就是PM。为什么会出现这种情况呢，这就和小车国四的技术路线有关。
小车国四的技术路线为EGR+DOC+POC，EGR把废气引入缸内，降低了燃烧温度，需要高温富氧生成的氮氧化物产生的相对较少，温度低了颗粒物产生就多，产生的颗粒物再用POC抓起来，抓起来之后烧掉，这里就有问题了，靠什么烧呢？
靠高温排气烧，但是许多跑城市工况的小车，排气温度较低烧不掉，就会堆积在POC内、堵塞POC，原地猛踩油门，进排气量大，就会把POC抓起来的颗粒物吹出来，形成黑烟。所以对于经常跑城市工况排气温度无法到达指定温度的，那么这种路线就无法达到比较好的处理颗粒物的效果。
▎其它因素23、柴油质量不好
使用劣质燃油，或者燃油含水等，造成燃烧恶化，导致冒烟等，而且不会产生任何故障码，数据流也不会异常，因此在常规检查无法排除故障时，可尝试更换合格的燃油试验（或外挂小油瓶 ，必要时清洗燃油管路及零部件。
24、喷油器以及相关附件安装故障等
如喷油器漏装密封垫片，高压顶杆渗漏水，喷油器铜套漏水等等。
▎案例分享车型：长起、WP10.336
故障表现：
发动机冒黑烟，最高转速1500r/min。车主反映，使用大概一个多月后即出现发动机在怠速和加速时冒烟剧烈，同时报出燃油计量单元电流超出上限门槛值和限压阀打开的故障。错误能够清除，清除闪码后发动机能运行正常一段时间。
故障诊断与排除：
1) 观察其油量计量单元的电流值变化很正常，拆卸油量计量单元尝试转动活塞芯，无卡滞，说明其油量计量单元是正常的，造成油量计量单元电流值超限不是油量计量单元本身造成的。
2) 检查低压和高压油路的进油和回油，没有发现泄漏和堵塞的地方。
3) 做加速测试，发现在关闭第5缸后发动机转速比关闭其它缸高出了60多转，预判第5缸工作有问题。
4) 拆下第5缸喷油器，发现其与水套已经烧坏死，水套和喷油器已经变形，喷油器拔不出来，当时情况下因为没有水套，硬拔只能把水套一块拔起，如果换上喷油器后，肯定会出现密封不严，如果漏水那后果将更严重。同时更换缸盖和喷油器后故障排除。
5) 拔出喷油器，发现其铜垫圈没有。可能是烧熔或是漏装。
▎小轨总结：发动机冒黑烟的根本原因就是柴油的不完全燃烧，可能原因很多，总结起来就是油和气两方面的问题，油多了、油喷的不对、气少了、缸压不足等，我们在维修的时候再依不同情况不同分析。（文/卡车之家特约作者：共轨之家）
