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卡特彼勒G3600系列發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃原因分析

文檔作者：張淼文檔來(lái)源：中原油田采油一廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月04日
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卡特彼勒G8600系列發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃原因分析
張淼(中原油田采油一廠，河南濮陽(yáng)457172)
摘要：美國(guó)卡特彼勒公司生產(chǎn)的G3600系列發(fā)動(dòng)機(jī)目前應(yīng)
用于油田多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，該設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)完善，集成性高，當(dāng)外部條
件發(fā)生變化時(shí)。極易引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃停機(jī)的情況。通過(guò)對(duì)爆燃
停機(jī)結(jié)果的收集，從多個(gè)方面分析了爆燃產(chǎn)生的原因，從而可
以提前消除這些能夠引起爆燃的因素，為發(fā)動(dòng)機(jī)的安全平穩(wěn)運(yùn)
行提供了保障。給油田帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：爆燃；空燃比；控制；應(yīng)用
G3600系列發(fā)動(dòng)機(jī)是美國(guó)卡特彼勒公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，分
為G3606、G3608、G3612和G3616幾個(gè)系列。筆者現(xiàn)場(chǎng)使用的
兩臺(tái)G3608發(fā)動(dòng)機(jī)是在2006年11月投產(chǎn)運(yùn)行的，功率為
1767KW，目前單臺(tái)運(yùn)行時(shí)間均超過(guò)3萬(wàn)小時(shí)。
兩臺(tái)G3608發(fā)動(dòng)機(jī)從投產(chǎn)到現(xiàn)在，總體運(yùn)行比較平穩(wěn)，發(fā)
動(dòng)機(jī)除傳感器出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題外，沒(méi)有出現(xiàn)大的機(jī)械故障。但
是在2008年5月和6月期間，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)多次出現(xiàn)爆燃停機(jī)的
現(xiàn)象，給現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)帶來(lái)不小的影響。
為了盡快查明引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的原因，解決爆燃問(wèn)題，筆
者查閱了大量有關(guān)卡特彼勒公司C3600系列的隨機(jī)資料，并積
極與卡特彼勒公司的技術(shù)人員進(jìn)行交流，分析可能產(chǎn)生爆燃的
原因，最終解決了兩臺(tái)G3608發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的爆燃問(wèn)題。
G3600系列發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件是一個(gè)電子控制模
塊(ECU)，ECM控制著發(fā)動(dòng)機(jī)的大部分功能。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)
程中，ECM會(huì)提供變化的點(diǎn)火時(shí)刻，這個(gè)時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃
非常敏感。爆燃傳感器控制發(fā)動(dòng)機(jī)防止過(guò)度的爆燃。在G3600
系列發(fā)動(dòng)機(jī)中，每?jī)蓚€(gè)相鄰的缸之間有一個(gè)爆燃傳感器，爆燃
傳感器采集的數(shù)據(jù)被ECM以振動(dòng)的形式處理，以決定是否達(dá)到
爆燃水平，如果爆燃達(dá)到了不可接受的水平，ECM就會(huì)推遲受
影響缸的點(diǎn)火時(shí)間，如果推遲點(diǎn)火時(shí)間不能限制爆燃到可接受
的水平，ECM就會(huì)自動(dòng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)。
引起發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆燃情況的原因主要有以下幾個(gè)方面：
1超載。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，會(huì)使得各缸爆燃水平加劇，直致
停機(jī)，應(yīng)當(dāng)在額定載荷內(nèi)運(yùn)行，如果有必要，脫離被驅(qū)動(dòng)裝置，
對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。
2各缸點(diǎn)火不正常。如果一個(gè)缸不點(diǎn)火，其它的缸將超載，這
將導(dǎo)致其它缸爆燃。為消除爆燃，首先應(yīng)消除單缸不點(diǎn)火原因。
3預(yù)燃室針型閥調(diào)整不準(zhǔn)確。如果空氣，燃料混合氣太稀
薄，將會(huì)導(dǎo)致預(yù)燃室不點(diǎn)火。一個(gè)氣缸不點(diǎn)火，其它氣缸將會(huì)
超載，導(dǎo)致氣缸爆燃。確定預(yù)燃室針型閥是否正確調(diào)節(jié)，先完
全關(guān)閉所有針型閥，然后將所有針型閥打開(kāi)四圈，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，
用尾氣分析儀來(lái)獲得排氣噴射的正確水平。
4空氣進(jìn)氣溫度高?？諝膺M(jìn)氣溫度高將引起爆燃，此種情
況多發(fā)生在夏季，周?chē)h(huán)境溫度高時(shí)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣溫
度偏高，一旦中冷器冷卻效果不好，進(jìn)入氣缸內(nèi)的燃燒空氣溫
度過(guò)高，將會(huì)加劇爆燃水平。
5空，燃比錯(cuò)誤?？諝?，燃料混合氣太充足也將引起爆燃。
燃料內(nèi)能的改變將會(huì)改變空，燃比。對(duì)所用燃料氣的組分分析
后，進(jìn)入CAT軟件程序數(shù)據(jù)，使用ET在ECM中修正燃料氣的
LHV(低熱值)和比重。燃料氣供應(yīng)壓力必須適當(dāng)、穩(wěn)定。
6氣缸冷卻液泄漏。在某些環(huán)境下，如果冷卻水，乙二醇溶
液泄漏進(jìn)預(yù)燃室，并且開(kāi)始燃燒，將會(huì)導(dǎo)致爆燃。如果使用的
是冷卻水／乙二醇溶液，監(jiān)控氣缸的排氣口溫度，如果排溫高于
平均溫度，檢查氣缸內(nèi)是否有冷卻液泄漏進(jìn)預(yù)燃室的痕跡。
7檢查氣缸積碳。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的添加應(yīng)當(dāng)在正確的位置范
圍內(nèi)，機(jī)油過(guò)滿將會(huì)導(dǎo)致氣缸積碳，如果積碳過(guò)多，將會(huì)改變氣
缸的壓縮比，從而增大了爆燃水平?？梢允褂霉艿纼?nèi)窺鏡檢查
氣缸積碳情況，采取必要的維修。
8檢查爆燃傳感器。爆燃傳感器或電路故障將會(huì)導(dǎo)致爆燃
的錯(cuò)誤指示?！?
以上就是筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的發(fā)動(dòng)機(jī)可能
產(chǎn)生的爆燃原因，通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)方面的檢查，基本能有效消
除發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃停機(jī)情況。
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248萬(wàn)J托方數(shù)善據(jù)彳礙2015年3N張淼(中原油田采油一廠

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