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卡特彼勒G3600系列發動機爆燃原因分析

文檔作者：張淼文檔來源：中原油田采油一廠		點擊數：	更新時間： 2025年09月04日
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卡特彼勒G8600系列發動機爆燃原因分析
張淼(中原油田采油一廠，河南濮陽457172)
摘要：美國卡特彼勒公司生產的G3600系列發動機目前應
用于油田多個現場，該設備監控系統完善，集成性高，當外部條
件發生變化時。極易引起發動機爆燃停機的情況。通過對爆燃
停機結果的收集，從多個方面分析了爆燃產生的原因，從而可
以提前消除這些能夠引起爆燃的因素，為發動機的安全平穩運
行提供了保障。給油田帶來了巨大的經濟效益和社會效益。
關鍵詞：爆燃；空燃比；控制；應用
G3600系列發動機是美國卡特彼勒公司生產的發動機，分
為G3606、G3608、G3612和G3616幾個系列。筆者現場使用的
兩臺G3608發動機是在2006年11月投產運行的，功率為
1767KW，目前單臺運行時間均超過3萬小時。
兩臺G3608發動機從投產到現在，總體運行比較平穩，發
動機除傳感器出現過一些問題外，沒有出現大的機械故障。但
是在2008年5月和6月期間，兩臺發動機多次出現爆燃停機的
現象，給現場生產帶來不小的影響。
為了盡快查明引起發動機爆燃的原因，解決爆燃問題，筆
者查閱了大量有關卡特彼勒公司C3600系列的隨機資料，并積
極與卡特彼勒公司的技術人員進行交流，分析可能產生爆燃的
原因，最終解決了兩臺G3608發動機出現的爆燃問題。
G3600系列發動機控制系統的核心部件是一個電子控制模
塊(ECU)，ECM控制著發動機的大部分功能。在發動機運轉過
程中，ECM會提供變化的點火時刻，這個時刻對發動機的爆燃
非常敏感。爆燃傳感器控制發動機防止過度的爆燃。在G3600
系列發動機中，每兩個相鄰的缸之間有一個爆燃傳感器，爆燃
傳感器采集的數據被ECM以振動的形式處理，以決定是否達到
爆燃水平，如果爆燃達到了不可接受的水平，ECM就會推遲受
影響缸的點火時間，如果推遲點火時間不能限制爆燃到可接受
的水平，ECM就會自動停止發動機。
引起發動機出現爆燃情況的原因主要有以下幾個方面：
1超載。當發動機過載時，會使得各缸爆燃水平加劇，直致
停機，應當在額定載荷內運行，如果有必要，脫離被驅動裝置，
對發動機進行測試。
2各缸點火不正常。如果一個缸不點火，其它的缸將超載，這
將導致其它缸爆燃。為消除爆燃，首先應消除單缸不點火原因。
3預燃室針型閥調整不準確。如果空氣，燃料混合氣太稀
薄，將會導致預燃室不點火。一個氣缸不點火，其它氣缸將會
超載，導致氣缸爆燃。確定預燃室針型閥是否正確調節，先完
全關閉所有針型閥，然后將所有針型閥打開四圈，啟動發動機，
用尾氣分析儀來獲得排氣噴射的正確水平。
4空氣進氣溫度高。空氣進氣溫度高將引起爆燃，此種情
況多發生在夏季，周圍環境溫度高時，造成發動機空氣進氣溫
度偏高，一旦中冷器冷卻效果不好，進入氣缸內的燃燒空氣溫
度過高，將會加劇爆燃水平。
5空，燃比錯誤。空氣，燃料混合氣太充足也將引起爆燃。
燃料內能的改變將會改變空，燃比。對所用燃料氣的組分分析
后，進入CAT軟件程序數據，使用ET在ECM中修正燃料氣的
LHV(低熱值)和比重。燃料氣供應壓力必須適當、穩定。
6氣缸冷卻液泄漏。在某些環境下，如果冷卻水，乙二醇溶
液泄漏進預燃室，并且開始燃燒，將會導致爆燃。如果使用的
是冷卻水／乙二醇溶液，監控氣缸的排氣口溫度，如果排溫高于
平均溫度，檢查氣缸內是否有冷卻液泄漏進預燃室的痕跡。
7檢查氣缸積碳。發動機機油的添加應當在正確的位置范
圍內，機油過滿將會導致氣缸積碳，如果積碳過多，將會改變氣
缸的壓縮比，從而增大了爆燃水平。可以使用管道內窺鏡檢查
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導致爆燃
的錯誤指示。’
以上就是筆者根據現場的實際經驗總結出的發動機可能
產生的爆燃原因，通過對以上幾個方面的檢查，基本能有效消
除發動機的爆燃停機情況。
參考文獻：
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248萬J托方數善據彳礙2015年3N張淼(中原油田采油一廠

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