張淼(中原油田采油一廠,河南 濮陽(yáng) 457172)
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G3600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(ECM),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,周圍環(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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