柴油机在运转状态下，从烟囱冒出程度不同的黑烟。
　　 柴油机排气冒黑烟，说明燃料在燃烧室内空气不足的情况下进行燃烧，燃料在高温缺氧情况下分解聚合成墨结晶状的碳烟，随废气排出而呈黑色。
　　 当柴油机刚启动时，可以从烟囱看到有股类似磨菇云的浓黑烟气冲出，然后消失，排烟转向正常。这是由于柴油机刚启动时，喷油泵齿条所处刻线位置较大，而增压器没有废气能量进行驱动，造成燃烧室内新鲜空气严重缺少，使燃料与气体的混合不成比例。柴油机启动后，联合调节器使喷油泵有一个回调，增压器的工作逐渐趋向正常，燃烧室内获得的新鲜空气量逐渐增多，使燃油与空气的混合比例趋向正常，冒黑烟情况消失。因此柴油机启机时的冒黑烟并非属柴油机的故障。
　　 在柴油机正常运转后，若仍继续冒黑烟，有时甚至还较严重，说明柴油机的工作状态不正常，此时须查找原因，并进行适当处理。
　　 后果：
　　 (1)柴油机冒黑烟正因为是由于燃烧不良所引起的，因此冒黑烟的柴油机，经济性必定较差，而且还会污染环境。
　　 (2)排气冒黑烟正是由于形成碳烟而呈黑色，因此它会污染喷油器、气门、气门座、活塞、活塞环、缸套、增压器的喷咀环和涡轮等，不但影响了这些零部件的使用寿命，而且使燃烧状态加剧恶化。
　　 (3)有时排气冒黑烟，是由于柴油机中某些零部件出了故障，例如增压器转子与壳体发生碰擦，气门弹簧断裂，喷油器喷头裂等问题，如不进行及时处理，会扩大事故，造成严重损失。
　　 1.原因分析：
　　 (1)柴油机超载
　　 ①柴油机功率整定过高(包括部分负载时的功率)；
　　 ②主要运动机件发生故障，造成耗功大，如抱轴、抱缸等；
　　 ③各缸喷油泵供油量不均，或个别气缸不工作，造成某些气缸超载；
　　 ④地区气候条件变化，应进行功率修正而未修正。
　　 (2)压缩压力偏低(要求为2.65~2.84MPa)
　　 ①柴油发电机组安装时，压缩比调整偏小，即活塞到达上止点位置时，活塞顶面到气缸盖底面的距离偏大(要求为3.8~4.0mm)；
　　 ②缸盖与缸套之间漏气；
　　 ③活塞、活塞环，缸套磨耗超限；
　　 ④活塞环组装时，开口没错开，或活塞环折断，卡死在环槽内；
　　 ⑤气门关闭不严，可能原因是：气门弹簧力不足甚至折断，气门座松动脱落，气门座面有剥离损伤，气门横臂跳转使气门失控，气门杆与导管拉伤或气门杆弯曲等；

　　⑥油、水温度过低，使有关运动副的相应零件在较大的间隙下工作，造成燃烧室压缩空气时发生漏气。
　　 (3)进气系统故障：
　　 ①空气滤清器堵塞严重；
　　 ②进气道漏泄严重，特别是压气机出口至中冷器进口连接用的胶管发生破裂；
　　 ③中冷器冷却效率低，使增压空气得不到足够的冷却，造成燃烧室内的空气质量不足。造成中冷器冷却效率低的原因有：中冷器的冷却水温过高，中冷器内的冷却水管因裂漏而焊堵的根数过多；
　　 ④涡轮增压器的压气机效率过低，使柴油机吸入空气量不足。
　　 2.判断及处理：
　　 (1)如机车运行于高原地带，则应先考虑柴油机的功率是否没按规定进行修正。
　　 (2)测量爆发压力，如整台柴油机各缸爆发压力偏高，而且柴油机又冒黑烟，此时如操纵台显示的功率又偏高，说明柴油机的功率整定过高，则须调整联合调节器的功率悬挂点。
　　 如操纵台上显示的功率合适，而各缸爆发压力又相差较多，各喷油泵的齿条刻线相互接近，说明爆发压力过低的缸的喷油泵供油量过小。
　　 (3)测量压缩压力。
　　 架修时拆检组装出现问题，会造成压缩压力偏低。
　　 如习惯按尺寸下限选择缸盖的调整垫片，之后也不测量活塞与缸盖之间的压缩值；又如从气缸盖上拆下气门后，搬运存放不小心，使气门发生了弯曲，重装时也未检测，也不在安装状态下，对气门与气门座进行相对的研磨，造成燃烧室漏气。这些都是必须避免和纠正的。
　　 (4)用手伸入到两个气缸盖之间，靠近缸盖与缸套的结合面处，检查是否漏气。在缸盖安装喷油器进油管的截面上，刚度相应较差，气缸盖与缸套之间漏气，一般首先发生在此处。如发现此处漏气，可在停机后，重新紧固缸盖螺栓。
　　 (5)柴油机运转中观察差示压力计显示的差压是否过大。如过大，说明燃烧室的曲轴箱漏气严重，柴油机停机后，打开曲轴箱检查孔盖，观察气缸套的工作镜面是否有严重拉伤现象。
　　 (6)观察中冷器水温是否过高。如发现该水温过高，应对低压水系统进行检查，找出原因，并进行处理。
　　 (7)对空气滤清器进行清洗。如机车运行于风砂大的区段，更须经常清洗。
　　 (8)检查进气系统有无漏泄，如有漏泄，设法消除。
　　 检查中冷器内的冷却水管焊堵情况，按规定中冷器中的每组冷却单元允许焊堵水管数不超过4根，整台中冷器允许焊堵水管数不超过20根。
　　 (9)检查增压器转子转动是否灵活，轴向间隙和径向间隙是否符合要求，转子与壳体之间有无碰擦现象。
　　 (10)柴油机工作时的油、水温度是否偏低。
　　 (11)活塞环本身及其安装在活塞上的状态是否合乎要求。
　　 (12)检查气门杆有无弯曲(检查方法见“气门弯裂的早期判断”部分有关内容)。
　　 (13)检查油环的弹力是否符合要求，按规定弹力为160~200N。当装球铁活塞和中凸型活塞时，宜偏上限，装用铝活塞时宜偏下限。（若机务段内同时有东风4型和北京型机车，它们的油环却是同一个图号，即外形和尺寸完全相同，但北京型机车油环的弹力要求为200~240N，如果在东风4型机车上误装了北京型机车的油环，就易造成拉缸。）