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2025
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柴油发动机为什么会排放黑烟？
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柴油发动机在高负载时容易从排气管排出黑烟。
柴油发动机在高负荷时容易从排气管排出黑烟。一般认为，当柴油机负荷较高时，喷入燃烧室的燃油量增加，燃烧室内温度也较高。此外，柴油机混合气的形成不均匀会导致燃烧室局部空气不足的燃油在高温和缺氧条件下分解并聚合成烟炭（炭黑）。炭烟并非纯碳，而是一种主要由碳（超过85%）组成的聚合物，同时还含有少量氧、氢和灰分，其成分随柴油机负荷变化。通过滤网收集黑烟并在电子显微镜下观察，可以看到大颗粒炭烟的直径约为0.05微米。柴油机燃烧过程中不可避免地发生高温裂解反应，尤其是在空间混合燃烧柴油机中，高温气体包围液态油滴，创造了最有利于裂解反应的条件。燃烧过程的高速摄影证明，在上止点附近会出现大量黑烟，但通常情况下，后续燃烧中烟炭能找到空气并完全燃烧，排气中不会有黑烟。但如果气缸内空气不足且混合过程缓慢，气缸温度因膨胀而降低，碳无法燃烧并聚集成烟炭。炭烟的形成降低了不完全燃烧柴油机的燃油效率，增加了排气温度，并导致排气管排出黑烟。燃烧室表面覆盖炭烟，负荷无法进一步增加。积碳还可能引起活塞环或活塞卡滞、气门咬死等故障。因此，柴油机不允许在长期超负荷条件下运行。
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