运行状态良好的船舶柴油机，通常情况下所排出的废气是接近无色透明或无色透明，柴油机在短时间内启动或出现超载情况下，排出烟气为深灰色或浅灰色，低温启动期间排放白烟。
常用工况下排出的气体为黑烟、白烟、蓝烟，出现这一现象说明柴油机内部存在故障,观察排气烟色变化可以快速识别故障。
笔者所工作的船舶为长江内河航标工作船,主付机均为四冲程高速柴油机。
本文就是结合笔者所工作的船舶柴油机，从日常生产维护的角度具体分析废气的各种不正常颜色产生的原因和解决办法及日常维护中防止产生各种不正常颜色的对策措施。
一、柴油机各种非正常烟色的种类
在正常状态下运转时，从排烟管排出的废气应该是淡灰色的，短时间内负荷略重时则为深灰色。
但在柴油机工况不正常状态下，烟色就会发生变化。
一般来讲，常有以下四种情况:
船舶柴油机排气呈黑色;
船舶柴油机排气呈蓝色;
船舶柴油机排气呈白色;
船舶柴油机排气冒火星。
如有以上4种情况，则表明船舶柴油机属于不正常运转，这时就需要我们轮机管理人员及时分析原因,采取对策措施，以确保船舶柴油机的正常运转。
二、船舶柴油机各种
非正常烟色的成因分析
1、船舶柴油机排气冒黑烟成因分析
船舶柴油机工作时冒黑烟是我们在日常工作中最常见的一种非正常排烟颜色。
一般来说，柴油机在工作时，若排气冒黑烟,就意味着喷入气缸内的燃油没有完全燃烧。
也就是说,在燃烧过程中，燃油中的碳元素有一部分没有燃烧(燃烧不完全的原因主要是气缸内的空气不足、温度不高或油气混合不良)。
这些未能燃烧的碳元素形成了游离碳悬浮在燃气中,并且随废气一道排出气缸，这就是我们肉眼所见到的黑烟。
笔者在船舶上工作近二十年,所遇的排气烟色不正常现象绝大部份为冒黑烟现象，所以本文也将船舶柴油机冒黑烟现象作为重点来加以分析。
造成柴油机排气冒黑烟的原因很多，但大致主要集中在供油系统、燃烧系统、进排气系统以及一些其它因素等几个方面，我们分别从这几个方面来进行分析。
供油系统:
喷油提前角存在偏差，提前角存在过小或过大的现象。
柴油机的喷嘴提前角的主要作用是确保燃油喷入气缸内可以进行充分燃烧，但因柴油机的机型差异,提前角的大小不等。
喷油提前角的偏差，会导致柴油机内燃料不能完全燃烧，一些黑烟被排出。
若柴油机喷油提前角过大,气缸内的温度和压缩压力因受其影响降到最低，柴油机内燃料会过早燃尽，其燃烧性能受到较大影响，燃烧不充分，出现大量黑烟;
若柴油机提前角偏小，燃料错过了进入气缸的最佳时机，导致燃料的后燃较多，一部分燃油没有得到充分燃烧就被清除气缸外，也会出现大量黑烟排出。
笔者在长期的工作实践中发现，因为喷油提前角不精确导致的船舶柴油机冒黑烟现象往往表现得并不太严重，在实际工作中,轮机管理人员一般都会定期检查调整喷油提前角，一旦有了误差，就会立即纠正过来，而在平时，轻微的误差并不会导致柴油机的烟色明显变化，往往颜色明显变化是因为喷油提前角的调节锁紧机构发生故障而导致喷油提前角瞬间发生彻底的错乱，导致排烟突然明显变化，并伴有强烈的机械噪音和燃烧噪音，这种排烟颜色的变化往往在柴油机的工作中突然发生。
喷油泵柱塞磨损严重或出现漏油现象:
喷油泵泵油压力出现明显降低现象，出现这一问题的主要原因为有个别喷油泵被阻塞或控制出油阀门出现磨损，喷油嘴得到压力比较滞后，燃料不能充分燃烧，柴油机排放大量黑烟，一部分气缸的出油阀和柱塞存在安全隐患,从目前情况分析未对柴油机的使用造成影响，仅导致柴油机运行时出现黑烟;
若出油阀、喷油泵磨损过度，柴油机工作受到影响，平常船舶柴油机的出油阀与柱塞磨损严重现象并不常见;
若喷油泵的多个出油阀与柱塞磨损严重的状态下，最容易出现的问题即柴油机无法启动。
喷油嘴故障:
喷油嘴出现滴油、喷出压力存在误差、喷油雾化不良，一些汽缸内喷油嘴出现故障时，喷油嘴雾化效果差，柴油机汽缸内的燃料燃烧不充分，大量黑烟排出。
此外喷油嘴故障除了会造成大量黑烟排出，故障严重时最明显的一个现象为汽缸的排气接口聚积一定量的柴油，出现滴油现象。
喷油压力出现偏差，这一问题会对汽缸喷油减压时间造成影响，供油会出现提前或滞后现象，柴油机排放一定量的黑烟。
柴油机喷油压力变大喷油开始时间延后，导致后燃增多;
若柴油机喷油压力过小,喷油时间提前，导致早燃增多。
以上问题的出现与前文所说的喷油提前角不精确有类似地方。
喷油嘴调速器故障:
当喷油嘴调速器弹簧力度较松时,柴油机油门控制结构与调速器之间失去平衡，机器从启动到运行会有黑烟冒出。
当外部载荷出现变化情况时,黑烟浓度会随之增加。
喷油嘴调速器出现运行问题，柴油机工作过程中会出现如下情况:
柴油机负载情况下工作，其负载增长与设备转速降落有一定关联;
柴油机黑烟浓度越大表明其负载越大;
柴油机转速高低变化差异较大时，喷油泵调速器会自动降低活升高。
船舶发电机出现故障,一旦超出其运行负荷,频率表指针会出现大幅回落。
喷油泵喷油量过大:
当喷油泵提供油量过大，会导致柴油机排放黑烟，大部分燃料喷射到汽缸中还未完全燃烧就被排放到汽缸外部，柴油机后燃烧情况增加。
燃烧系统:
气缸压缩压力缺乏:
造成气缸压缩压力缺乏的原由有活塞环过度磨损、压缩比偏小(活塞顶间隙太大或气门座圈凹入太深)或气门密封不严等。
在平时的日常管理维护中，因气缸压缩压力缺乏所引起的柴油机排气冒黑烟现象一般并不会太严重，更多表现为烟色加深。
气门间隙不合:
气门间隙不精确,影响柴油机配气正时,直接影响柴油机的进气量，降低了柴油机的过量进气系数,造成柴油机油气比过浓，燃油燃烧不完全、不充分，柴油机冒黑烟。
气门间隙不精确除了使柴油机冒黑烟外,在运转中我们还可以听到猛烈的金属碰撞声。
进气系统:
进气质量问题:
进气过滤器用料低廉，出现脏污较快，增加了进气阻力,气缸内的空气逐渐减少，可导致排气系统排放黑烟。
因进气管过长,进气管时常会被阻塞,需要控制进气阻力。
进气阻力过大，可导致排气系统排放黑烟。
进气温度过高问题:
若进气温度在持续较高的状态下，柴油机同样会排出黑烟，这种现象在夏季柴油机舱内温度、湿度较高的环境下比较明显。
排气系统:
排气系统的安装不符合规定，排气管过长、过细、消声器不合格等，会给排气系统带来阻力，柴油机的排气系统排气量差,排出大量黑烟。
其它因素:
若柴油机持续排放出黑烟,将上文中的问题逐一解决后,需要考虑柴油机是否会受到外界因素影响，这些因素包括:
燃油质量问题:
使用低劣燃油，同样会导致柴油机排放黑烟。
环境因素问题:
柴油机运行温度过高，机器内部的燃料温度升高,气缸的进气量与燃料气化量减少,燃料燃烧环境差,导致柴油机排放黑烟。
2、船舶柴油机排气霄蓝烟成因分析
船舶柴油机运行时，当排出烟气为蓝色时，就代表数量较多的滑油进入燃烧室，蓝色烟气形成其实是滑油蒸汽凝结在一起显现状态。
若船舶柴油机处在低负荷运转与刚启动状态下运行时也会排放出蓝色烟气，当机器运行负荷增大后蓝烟会变淡，主要原因为滑油蒸汽在柴油机汽缸内温度过高被燃尽。
此外，船舶发动机冷机及低负荷状态下，因汽缸与喷油活塞之间空隙过大，滑油上窜，柴油机排出蓝色烟气,船舶柴油机处于暖机状态，汽缸与喷油活塞之间空隙变小，滑油受到阻隔不会上窜，因此不会出现蓝烟排出。
柴油机滑油耗量大幅度增加主要原因是部分滑油上窜，同时船舶柴油机内一部分未完全燃烧的燃料及燃料燃烧产生的积碳，使喷油嘴与活塞环在超负荷状态下工作，加剧了气缸、活塞环、活塞的磨损程度。
滑油大量上窜的原因大致如下:
柴油机初始磨合不良或磨合时问过短。
活塞环外表面，气缸套内表面的光洁度、形位公差或配合间隙不符合规定。
刮油环失效或断裂。
刮油环的方向装反，刮油环的回油眼堵塞。
增压器轴油封损坏、滑油泄漏。
3、船舶柴油机排气冒白烟成因分析
船舶柴油机正常工作状态下，有白色气体排出，代表气缸内水分集聚过多。
白烟其实就是大量水蒸汽雾化形成的。
有时个别气缸在未打火状态，喷入气缸的燃料未进行完全燃烧，白色雾气被排放出来，称之为燃油蒸汽。
气缸内水分过多的原因大致如下:
气缸套出现裂痕、气缸盖有细微裂纹,一部分冷却水流入气缸内。
燃料内掺入一些水分，喷入气缸内的水分随之增加。
4、船舶柴油机排气冒火星成因分析
船舶柴油机在运行状态下，时常从排气管窜出火星，出现这一情况的原因如下:
大量积碳沉积在排气管内，这些物质为流经的高温废气点燃后，火星跟随气体从柴油机排气系统排出。
气缸内压缩压力欠缺，燃料未进行完全燃烧，气体排出过程伴有火星出现。
三、船舶柴油机
各种非正常烟色的对策
1、船舶柴油机排气冒黑烟的对策
通过上面我们对船舶柴油机冒黑烟成因的分析，我们知道船舶柴油机冒黑烟主要是由于供油系统、燃烧系统、进气系统、排气系统和其它因素等五个方面。
我们在日常的轮机管理工作中,一旦发现船舶柴油机冒黑烟，就要按着这个思路从这五方面去考虑。
下面就针对这五个方面，主要从船舶柴油机日常管理的角度谈谈解决这些问题的对策。
供油系统:
供油系统故障造成的船舶柴油机冒黑烟问题我们通过分析，知道主要也是由5个方面造成的。
喷油提前角不精确，提前角偏大或提前角偏小。
如果确认了柴油机胃黑烟的原由是因为喷油提前角不合适造成的，只要将喷油提前角调到规定角度,即可清除冒黑烟的问题。
所以我们在日常工作中要定期的检查喷油提前角，以确保柴油机的正常运行。
但笔者通过长期的观察认为,喷油提前角对于柴油机的排烟烟色来说，并不是太敏感。
少许的喷油提前角变化反映到排烟烟色上并不是太明显，在日常的轮机管理工作中，尤其需要加强对喷油提前角锁紧机构的关照，因为大量的事例表明，锁紧结构一旦失效， 喷油提前角会在瞬间错乱，引起排烟出现浓烟滚滚的现象和其它一系列问题,所以平时一定要加强对喷油提前角锁紧机构的检查。
喷油泵柱塞或出油阀磨损过度。
因为喷油泵柱塞或出油阀磨损过度引起的船舶柴油机排烟冒黑烟现象并不太常见。
如果因为此原因出现柴油机冒黑烟，说明查喷油泵柱塞或出油阀磨损已经很严重，由于这两个部件比较精密，在日常管理中，一般是更换部件即可解决问题。
喷油器(嘴)问题，喷油嘴雾化不良、滴油或喷油压力不精确:
确认某缸喷油器(嘴)是否有问题首先要确认柱塞/出油阀是否有问题，只要互换喷油器后，该缸不再冒黑烟，而另一缸冒黑烟，则表明该喷油器(嘴)有问题。
问题确认后我们只要按规定校验喷油器，更换损坏的油嘴或其它部件就可以了。
喷油泵调速器有问题:
如果出现这种状况，一般要专业维修喷油泵，更换调速弹簧或调速器总成。
喷油泵供油量太大:一旦出现此类状况，我们要及时地调整供油量。
进气系统:
对于进气质量问题造成的柴油机排烟冒黑烟问题，在日常管理中比较常见。
所以轮机管理人员必须经常注意空气滤器的运行状况，经常清洗空气滤器或者更换空气滤器滤芯，防止空气滤器脏堵。
进气管阻力问题:
一般来讲船舶柴油机的进气管路在设计时并已固定，我们要注意的是两种状况，一个是日后的改造过程中要充分考虑进气管长度可能对排气造成的影响。
二是对长期停用的柴油机重新启用时要注意检查进气管，防止有堵塞，笔者曾经遇到一台长期停用的柴油机进气管里有鸟窝的极端情况。
进气温度过高问题:
进气温度过高，同样会造成柴油机冒黑烟，尤其对于高速高增压柴油机尤为明显。
笔者所工作的船舶工作水域为长江下游，每年的黄梅季节，高温高湿，经常出现这种情况，此时，一定要对机舱加强通风降温，必要时降速运行，一般来讲都能解决此类问题。
排气系统:
排气系统造成排气冒黑烟一般是由于排气管路堵塞所致,尤其是对于带有废气锅炉的船舶尤其要注意这个问题，要定期做好排烟管的疏通，以确保排气畅通。
其它因素:
燃油质量问题，对于使用重油或者燃料油的船舶，除了在装油时把好质量关外，从管理上来讲，还要密切注意分油机的工况，确保燃油以合适状态进人机体燃烧。
环境因素问题，如进气系统c项。
2、船舶柴油机排气冒蓝烟的对策
根据第三节对柴油机冒蓝烟成因的分析，我们采取以下对策应对。
柴油机初始磨合不良或磨合时问过短。
对于这种情况一个是我们要注意柴油机的初始的磨合，一定要充分磨合。
对于已经出现了这种现象，必要时通过修理更换相关部件，重新磨合。
活塞环外表面，气缸套内表面的光洁度、形位公差或配合间隙不符合规定。
对于这种情况，首先是我们在选用配件时一定要注意检查把关，选用合格的零配件。
其次要做好测量工作,根据测量结果选用合适的零配件。
如果活塞环外表面，气缸套内表面光洁度不好，对于程度轻的可以通过局部修饰然后加强磨合解决，程度重严重超标的只有更换。
刮油环失效或断裂，只有更换。
刮油环的方向装反，刮油环的回油眼堵塞。这其实是一个责任心的问题，在安装时一定要注意。
增压器轴油封损坏、滑油泄漏。
更换油封。
油底壳内的滑油过多,滑油压力过高或粘度过低。
这要求我们最日常的检查巡视中一定要注意润滑油的品质与工况，适时调整油量油压，必要时更换润滑油。
柴油机长期处于低负荷运转(小于额定负荷的30%~50%),使气缸上部气体的压力下降，滑油便容易上窜。
属于这种情况，不需修理，只待负荷增大后即可恢复正常。
3、船舶柴油机排气冒白烟的对策
如第上第三节所分析，柴油机排气冒白烟可以总结为两个方面的原因，及汽缸内有水或过多的未燃烧的油，所以在采取对策时也是从这两个方面考虑。
首先，要在日常管理中要防止燃油中含水，这一点主要以做好燃油的日常管理工作去保证;
而因缸盖缸套裂纹造成水进入缸内引起的冒白烟，则根据裂纹程度和部位进行针对性的修理。
其次，对于燃油未燃烧造成的白烟，则要找出未燃烧的原因。
一般可以从喷油器检查开始，如果是喷油器雾化不良造成的，则应对喷油器进行校调;
如果喷油器正常，再检查高压油泵的供油量和供油提前角是否准确;
还要防止由于压缩压力不够造成的燃油未能燃烧，如果发现压缩压力不够，则应检查压缩压力相关系统，如果是活塞、气缸套等磨损严重引起压缩力不足，则应修理或更换相关部件。
笔者在长期的工作中发现，柴油机冒白烟，如果是由于水造成的，轮机管理人员一般都能排解,而对于油造成的白烟,则排解相对复杂或者有所忽视，所以我们在日常的维护管理工作中，一定要注意这方面的问题。
4、船舶柴油机排气冒火星的对策
通过第三节所分析，我们知道船舶柴油机排气冒火星一般有三种情况。
大多数的船舶柴油机排气冒火星现象是因为喷油过晚或燃油喷射雾化不良造成的，所以一旦发现船舶柴油机排气冒火星时，我应该检查喷油正时和喷油器的雾化情况，通过纠正喷油正时和校调喷油器解决。
排气管内存有较多的积碳造成的船舶柴油机排气冒火星现象一般通过疏通清理排气管即能解决。
如果经过以上两点处理后还不能解决，则应考虑是气缸压缩压力不足，造成燃油的不完全燃烧所致。
尤其是长期使用的柴油机,容易因活塞、气缸套等磨损严重引起压缩力不足，这时我们应该视磨损情况通过修理或更换相关部件来解决这个问题。
四、结语
船舶柴油机的排烟颜色是柴油机运转工况最直观的指标之一，通过观察船舶柴油机的排烟颜色去分析判断柴油机的运转工况是我们轮机管理人员必备的素养。
本文结合笔者的工作经验主要从8常管理的角度对此进行了一些分析探讨,不一定全面，作为一名长期工作在一线的轮机管理工作者,仅此与大家共享。
转自：海机务之家
