Клапаны ДГУ и тепловые зазоры: значения ЯМЗ, ММЗ, Cummins и Perkins

Тепловой зазор в приводе клапана нужен для герметичной посадки клапана на седло при расширении деталей привода во время работы двигателя: руководство ЯМЗ формулирует это дословно. Значение зазора задаёт руководство на конкретный двигатель, поэтому первое действие сервиса - открыть руководство на тот двигатель, который стоит в агрегате: оно приходит в комплекте эксплуатационных документов.

Когда регулировку назначают по наработке

Сроки каждого вида ТО и ремонта определяет потребитель с учётом документации изготовителя: так записано в пункте 113 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (приказ Минэнерго России N 811). На объекте это два документа сразу: руководство на электроагрегат и руководство на двигатель.

Руководство ЯМЗ на электроагрегаты АД60С-Т400-1Р и АД100С-Т400-1Р задаёт ТО-1 через каждые 250 ч и ТО-2 через каждые 500 ч. Обслуживание двигателя завод велит вести по его собственной инструкции одновременно с очередным ТО агрегата. Там же: эксплуатация агрегата без очередного ТО и сокращение объёма работ запрещены.

Регламент планового ТО ГК ТСС ставит строку «Регулировка тепловых зазоров клапанов» в ТО-00, ТО-4 и ТО-8, в остальных ТО стоит прочерк. Выработка часов указана только для ТО-00 - 50-60 моточасов; дальше в графе стоит «(см. инстр)». Первая регулировка идёт сразу после обкатки, вместе с протяжкой ГБЦ. График целиком разобран в техническом обслуживании ДГУ, фиксация наработки - в материале про моточасы и журналы.

Зазоры впускных и выпускных клапанов по платформам

Усреднять эти цифры нельзя: у ЯМЗ впуск и выпуск одинаковые, у ММЗ и Perkins выпускной зазор почти вдвое больше впускного, у Cummins обе величины свои.

У Cummins значение зазора вынесено на заводскую табличку двигателя: в расшифровке шильдика QSL9 CM2350 и QSB6.7 отдельной позицией идёт valve lash (overhead) setting. В руководстве QSC8.3/QSL9 такой позиции на шильдике нет. Платформы наших типоразмеров собраны в обзоре двигателей для ДГУ.

Почему состояние двигателя у каждой платформы своё?

ЯМЗ разрешает работать только на холодном двигателе или не ранее чем через час после остановки. ММЗ задаёт измеримое условие: непрогретый дизель с температурой воды и масла не более 60 °C. Perkins допускает замер и на горячем, и на холодном двигателе, но требует остановленного агрегата и предупреждает про ожоги.

Под ЯМЗ и ММЗ сервис планирует окно, когда агрегат уже остыл. Ещё одна тонкость ЯМЗ: после прокрутки коленвала отрегулированного двигателя зазоры могут разойтись до 0,20-0,35 мм, и завод считает это допустимым из-за погрешности формы и расположения поверхностей деталей ГРМ.

Порядок работы и почему нужен тарированный ключ

1. Остановить агрегат, вывести АВР из автоматики и заблокировать автозапуск. Снять клеммы АКБ: Perkins требует сначала минусовую, потом плюсовую, а концы кабелей заизолировать. Cummins добавляет разряд конденсаторов, отключение пневмостартёра и табличку «Do Not Operate» на пульте. Perkins прямо требует исключить возможность пуска двигателя на время работы и запрещает проворачивать маховик стартером.
2. Выдержать агрегат до температуры, которую требует руководство двигателя. ММЗ пишет это в требованиях безопасности: ТО и устранение неисправностей выполняют на неработающем дизеле при температуре охлаждающей жидкости не выше 60 °C.
3. Снять крышки головок цилиндров и проверить момент затяжки крепления осей коромысел тарированным ключом. У ЯМЗ он задан дословно: 120-150 Н·м (12-15 кгс·м). У ММЗ руководство требует проверить затяжку болтов и гаек крепления стоек осей коромысел.
4. Выставить коленвал штатным приспособлением: у ЯМЗ ключом за болт шкива или воротком за маховик, а Cummins запрещает вращать вал за вентилятор. У ЯМЗ положение такое: впускной клапан цилиндра полностью закрылся, затем вал проворачивают ещё примерно на 1/3 оборота (около 120°). У ММЗ по перекрытию клапанов в первом цилиндре регулируют 3, 5, 7, 10, 11 и 12-й клапаны, затем вал проворачивают на оборот и регулируют 1, 2, 4, 6, 8 и 9-й. Допустим и способ по ВМТ конца сжатия в порядке работы цилиндров 1-5-3-6-2-4.
5. Отпустить контргайку регулировочного винта, выставить зазор по щупу, затянуть контргайку и проверить зазор повторно. ЯМЗ требует придержать винт отвёрткой, пока затягивается гайка. Критерий у ЯМЗ такой: щуп 0,25 мм входит при лёгком нажиме, 0,30 мм - с усилием.
6. Собрать крышки с проверкой прокладок, пустить агрегат и прослушать работу. Стуков в клапанном механизме быть не должно; при характерном стуке регулировку повторяют.

Тарированный ключ нужен и на соседней операции: протяжку ГБЦ у ЯМЗ выполняют на холодном двигателе с моментом 235-255 Н·м, и завод запрещает превышать это значение. Прокладки крышек головок заказывают заранее вместе с остальными запчастями для ДГУ.

Какие признаки указывают на сбитые зазоры?

Руководство ЯМЗ называет разрегулированные зазоры в клапанном механизме одной из двух причин стука двигателя. В разделе про падение мощности причина - неплотность прилегания клапанов газораспределения, устранение - регулировка тепловых зазоров и при необходимости притирка клапанов.

Руководство ММЗ по дизелям Д-260S3B отправляет к проверке зазоров в трёх случаях: работа с перебоями (пункт 3.4.6), недостаточная мощность (пункт 3.5.8) и различные механические шумы (пункт 4.3.8). Perkins формулирует короче: работа двигателя с неправильным зазором снижает КПД и сокращает срок службы деталей.

При слишком больших зазорах уменьшается высота подъёма клапанов, ухудшаются наполнение и очистка цилиндров, растут ударные нагрузки и износ деталей ГРМ. При очень малых зазорах клапаны не прилегают плотно к седлам, нарушаются газодинамические процессы, падают мощностные и технико-экономические показатели. Уменьшение зазора на выпуске руководство ЯМЗ связывает с перегревом клапанов и их прогаром: дальше снятие головки и ремонт, который режет ресурс до капремонта.

Правило из руководства на электроагрегат: при появлении резких необычных стуков или вибраций агрегат немедленно отключают от нагрузки и останавливают.

Что говорят стандарт и правила о регулировочных работах

ГОСТ 33115-2014 в пункте 6.2.1 требует, чтобы конструкция установки давала доступ к элементам управления и обслуживания, а также к элементам, требующим проверки и регулирования. Пункт 6.2.9 того же стандарта требует счётчик моточасов на установках мощностью не менее 8 кВт, иначе привязать регулировку к наработке нечем. ГОСТ ISO 8528-12-2011 прямо относит техническое обслуживание аварийных источников питания к своему предмету.

Правила N 811 добавляют два условия: обслуживать ДГУ может персонал с группой по электробезопасности, действующий по производственной инструкции потребителя (пункт 112), а результаты осмотров и проверок оформляются в эксплуатационной документации (пункт 114). Руководство на электроагрегат ЯМЗ ставит порог конкретно: к обслуживанию допускаются лица с квалификацией не ниже III группы по электробезопасности. Крышки головок цилиндров снимает аттестованный персонал, не оператор смены. Руководство ММЗ расписывает разряды: ТО-2 выполняет слесарь 3-4 разряда, знающий устройство дизеля, ТО-3 и 2ТО-3 - моторист 4-5 разряда или мастер-наладчик со слесарем. Perkins ограничивает круг исполнителей одной фразой: работу выполняет только квалифицированный сервисный персонал, полная процедура - в сервисном руководстве или у дилера. Допуск персонала к таким работам разобран в статье про требования к персоналу ДГУ. Регулировку зазоров на объектах мы закрываем своей выездной бригадой в рамках ТО ДГУ.

Частые ошибки при регулировке клапанов на ДГУ

• Усреднить платформы до «0,25 мм на все клапаны». У ММЗ выпускной зазор 0,45 мм, у Cummins QSL9 - 0,559 мм.
• Крутить на прогретом двигателе, когда руководство требует непрогретый. У ММЗ порог измерим: вода и масло не более 60 °C.
• Оставить АВР в автоматике и клеммы на АКБ. Автозапуск по пропаданию сети превращает открытый клапанный механизм в травму.
• Проворачивать коленвал стартером. Perkins запрещает это отдельной строкой.
• Начать регулировку без проверки затяжки осей коромысел: ослабленная стойка даёт плавающий зазор.
• Трогать выпускной коллектор: по руководству на электроагрегат ЯМЗ его температура при работе доходит до +500 °C.
• Подгонять зазор «в ноль» после прокрутки вала: у ЯМЗ разброс 0,20-0,35 мм завод считает допустимым.
• Пропустить ТО-00 после обкатки: в регламенте ТСС там стоят протяжка ГБЦ и регулировка зазоров.
• Не оформить работу: талон ТО ТСС требует наработку, дату, подпись ответственного и печать организации.

Карта допуска к регулировке тепловых зазоров

1. Выписать из шильдика и руководства двигателя зазоры впуска и выпуска, требуемое состояние двигателя и наработку.
2. Сверить наработку по счётчику моточасов и журналу с регламентом ТО.
3. Проверить, что агрегат остановлен, АВР выведен из автоматики, автозапуск заблокирован, клеммы АКБ сняты и заизолированы.
4. Убедиться, что двигатель остыл до нормы руководства, и зафиксировать температуру ОЖ и масла.
5. Проверить наличие тарированного ключа, набора щупов и новых прокладок крышек.
6. Подтвердить квалификацию исполнителей: группа по электробезопасности и разряд под вид ТО.
7. Пустить агрегат, прослушать клапанный механизм и проверить крышки на подтекания масла.
8. Внести запись в журнал и талон ТО: вид ТО, наработку, выставленные зазоры, исполнителя.