卡特彼勒G3600系列发动机爆燃原因分析

2015-08-15张淼中原油田采油一厂河南濮阳457172

化工管理 2015年8期

张淼（中原油田采油一厂，河南濮阳 457172）

G3600系列发动机是美国卡特彼勒公司生产的发动机，分为G3606、G3608、G3612和G3616几个系列。笔者现场使用的两台G3608发动机是在2006年11月投产运行的，功率为1767KW，目前单台运行时间均超过3万小时。

两台G3608发动机从投产到现在，总体运行比较平稳，发动机除传感器出现过一些问题外，没有出现大的机械故障。但是在2008年5月和6月期间，两台发动机多次出现爆燃停机的现象，给现场生产带来不小的影响。

为了尽快查明引起发动机爆燃的原因，解决爆燃问题，笔者查阅了大量有关卡特彼勒公司G3600系列的随机资料，并积极与卡特彼勒公司的技术人员进行交流，分析可能产生爆燃的原因，最终解决了两台G3608发动机出现的爆燃问题。

G3600系列发动机控制系统的核心部件是一个电子控制模块（ECM），ECM控制着发动机的大部分功能。在发动机运转过程中，ECM会提供变化的点火时刻，这个时刻对发动机的爆燃非常敏感。爆燃传感器控制发动机防止过度的爆燃。在G3600系列发动机中，每两个相邻的缸之间有一个爆燃传感器，爆燃传感器采集的数据被ECM以振动的形式处理，以决定是否达到爆燃水平，如果爆燃达到了不可接受的水平，ECM就会推迟受影响缸的点火时间，如果推迟点火时间不能限制爆燃到可接受的水平，ECM就会自动停止发动机。

引起发动机出现爆燃情况的原因主要有以下几个方面:

1 超载。当发动机过载时，会使得各缸爆燃水平加剧，直致停机，应当在额定载荷内运行，如果有必要，脱离被驱动装置，对发动机进行测试。

2 各缸点火不正常。如果一个缸不点火，其它的缸将超载，这将导致其它缸爆燃。为消除爆燃，首先应消除单缸不点火原因。

3 预燃室针型阀调整不准确。如果空气/燃料混合气太稀薄，将会导致预燃室不点火。一个气缸不点火，其它气缸将会超载，导致气缸爆燃。确定预燃室针型阀是否正确调节，先完全关闭所有针型阀，然后将所有针型阀打开四圈，启动发动机，用尾气分析仪来获得排气喷射的正确水平。

4 空气进气温度高。空气进气温度高将引起爆燃，此种情况多发生在夏季，周围环境温度高时，造成发动机空气进气温度偏高，一旦中冷器冷却效果不好，进入气缸内的燃烧空气温度过高，将会加剧爆燃水平。

5 空/燃比错误。空气/燃料混合气太充足也将引起爆燃。燃料内能的改变将会改变空/燃比。对所用燃料气的组分分析后，进入CAT软件程序数据，使用ET在ECM中修正燃料气的LHV（低热值）和比重。燃料气供应压力必须适当、稳定。

6 气缸冷却液泄漏。在某些环境下，如果冷却水/乙二醇溶液泄漏进预燃室，并且开始燃烧，将会导致爆燃。如果使用的是冷却水/乙二醇溶液，监控气缸的排气口温度，如果排温高于平均温度，检查气缸内是否有冷却液泄漏进预燃室的痕迹。

7 检查气缸积碳。发动机机油的添加应当在正确的位置范围内，机油过满将会导致气缸积碳，如果积碳过多，将会改变气缸的压缩比，从而增大了爆燃水平。可以使用管道内窥镜检查气缸积碳情况，采取必要的维修。

8 检查爆燃传感器。爆燃传感器或电路故障将会导致爆燃的错误指示。

以上就是笔者根据现场的实际经验总结出的发动机可能产生的爆燃原因，通过对以上几个方面的检查，基本能有效消除发动机的爆燃停机情况。

[1]毛颖.卡特彼勒向北京奥委会捐赠在中国生产的第5000台挖掘机[J].工程机械与维修.2002(11).

[2]卡特彼勒向北京市2008奥运会捐赠在中国生产的第5000台液压挖掘机[J].建筑机械.2002(12).