El humo blanco (nube de vapor blanca) y el humo azul (humo azul) que se producen durante el proceso de arranque-en frío y calentamiento-de los motores diésel consisten principalmente en partículas de combustible sin quemar con una alta proporción de H/C. El humo blanco se forma cuando el diámetro de las partículas es de alrededor de 1,3 micrómetros, generalmente ocurre durante el arranque en frío-y en condiciones de inactividad, y debe desaparecer después de mejorar el rendimiento del arranque-y durante el calentamiento-(30 segundos).
Las partículas de humo azul son más pequeñas, con un diámetro inferior a 0,4 micrómetros, y suelen aparecer cuando el motor diésel no ha sido precalentado del todo o está a baja temperatura y poca carga. Debería desaparecer después de que el motor alcance la velocidad normal.
El humo blanco y el humo azul no tienen diferencias esenciales, excepto la diferencia en el tamaño de las partículas, que provoca una diferencia en la coloración bajo la luz. El color azul del humo azul es causado por la refracción de la luz azul sobre estas partículas.
Las causas del humo blanco y del humo azul son las siguientes: En primer lugar, la temperatura juega un papel decisivo: se forma humo blanco por debajo de los 250 grados y humo azul entre los 250 grados y la temperatura de ignición del diésel. En segundo lugar, las malas condiciones de ignición lo causan, ya que dado que el humo blanco y el humo azul son principalmente gotas de combustible sin quemar, la mala mezcla de combustible-aire y las malas condiciones de ignición deberían ser los factores más importantes en su formación.
Durante el funcionamiento de arranque-en frío, calentamiento-, inactivo y de carga baja-, las siguientes situaciones pueden generar humo blanco y humo azul:
1. La mezcla formada después de la inyección de combustible está fuera del límite de combustión en concentración, o la concentración local está fuera del límite de combustión y no puede alcanzar el estado de ignición.
2. Durante el arranque en frío-en un entorno de baja-temperatura, la mezcla en contacto con la pared fría no alcanza la temperatura de ignición.
3. Algunos combustibles, aunque alcanzan la temperatura de ignición después de formar la mezcla, tienen una inyección tardía y el combustible permanece en la cámara de combustión por un tiempo demasiado corto para quemarse por completo antes de ser descargado del motor.
4. En la zona ya encendida, debido al deterioro de las condiciones de trabajo, se apaga la llama.
5. Mala atomización de la inyección de cola y el volumen de la cámara de presión del inyector de combustible es demasiado grande.
Para controlar la emisión de humo blanco y humo azul se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
1. El enriquecimiento del combustible durante el arranque-en frío debe ser moderado, con la concentración dentro del límite de combustión. El mecanismo del fenómeno de arranque en frío-se divide en dos etapas: la primera es el proceso de encendido y la segunda es el proceso autosostenible. El enriquecimiento del combustible determina el proceso autosostenible, es decir, si el motor puede continuar funcionando después del encendido depende de si la energía de encendido del combustible de arranque-puede superar la resistencia del motor para hacerlo funcionar.
Sin embargo, si-el combustible de arranque es demasiado, la concentración estará fuera del límite de combustión y, dado que no puede alcanzar completamente el estado de ignición, parte del combustible no quemado se descargará del motor, formando humo blanco o humo azul.
2. Controlar estrictamente la mala atomización de la inyección de cola y lograr un rápido retorno de combustible. En un ciclo de suministro de combustible, el suministro de combustible consta de un suministro de combustible previo-, un suministro de combustible geométrico y un suministro de combustible posterior-. Dado que el post-suministro de combustible se genera durante la disminución continua de la presión, la atomización es muy pobre. Por tanto, cuanto mayor sea la proporción de suministro de post-combustible, mayor será la mala atomización de la inyección de cola y mayores las emisiones de HC (combustible no quemado).
3. Sincronización precisa de la inyección de combustible, es decir, el error de sincronización de la inyección de combustible entre cada cilindro y cada inyección debe estar dentro de ±0,5 grados (grado A).
4. El rociado de combustible de la boquilla debe ser uniforme, el volumen de la cámara de presión del inyector de combustible debe ser pequeño y el corte-de combustible debe ser agudo.
5. La presión del cilindro del motor, el volumen libre y el área de superficie de la cámara de combustión deben cumplir con los requisitos de diseño.
6. Durante la operación de calentamiento-en ralentí, la uniformidad del suministro de combustible del inyector de combustible de cada cilindro debe controlarse dentro de ±7%.