Устройство топливного насоса и материал изготовления

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 3

2. Расположение  на автомобиле топливного насоса  и её крепление 4

3. Устройство  топливного насоса и материал  изготовления 6

4. Работа топливного насоса 8

5. Техническое  обслуживание и регулировка топливного насоса 10

6. Технология  и ремонт топливного насоса 17

7. Оборудование, приспособления и инструменты,  применяемые при работе 21

8. Организация  и оборудование рабочего места 23

9. Техника  безопасности при техническом  обслуживании и ремонте 25

10. Экология 35

Список  литературы 38

Приложение 1 39

Приложение 2 40

Приложение 3 41

Приложение 4 42

Приложение 5 43

Приложение 6 44

Приложение 7 45

Введение

     В настоящее время все прогрессивное  человечество использует для передвижения тот или иной автомобильный транспорт ( легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили ).

     Советский энциклопедический словарь толкует  слово автомобиль, транспортная безрельсовая машина главным образом на колесном ходу, приводимая в движение собственным  двигателем ( внутреннего сгорания, электрическим или паровым ). Первый автомобиль с паровым двигателем построен Ж. Кюньо ( Франция ) в 1769-70 г.г. С двигателем внутреннего сгорания - Г. Даймлером, К. Бенцем ( Германия ) в 1885 - 86 г.г . Вращение от двигателя передается муфте сцепления, коробке передач, дифференциалу и колесам ( ведущему мосту ).

     Различают автомобили: пассажирские ( легковые и автобусы ), грузовые, специальные ( пожарные, санитарные и другие ) и гоночные. Скорость легковых автомобилей достигает до 200 - 300км / час, гоночных до 1020 - км / час ( 1985 ). Грузоподъемность грузовых автомобилей до 180 тонн.

     Автомобильная промышленность возникла в конце 19 века во Франции, Германии, США, Великобритании. В дореволюционной России серийный выпуск автомобилей начался на Руссо - Балтском заводе. Всего в 1909 -15 г.г произведено свыше 600 автомобилей. В СССР первые полуторатонные за годы Советской власти автомобильная промышленность получила большое развитие. Производство в автомобильной промышленности массово-поточное. Уровень механизации и автоматизации высок, развивается специализация. Производятся технически совершенные грузовые и легковые автомобили, автобусы, специализированные автомобили ( цистерны, фургоны, самосвалы, седельные тягачи с полуприцепом), автомобильные прицепы, агрегаты и запасные части.

     Расположение  на автомобиле топливного насоса и его крепление

      Электрический топливный насос.

      Насос роликового типа с приводом от электродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом расположен рядом с топливным баком. На вал ротора электродвигателя напрессован эксцентрик с вырезами по периферии. В каждый вырез вставлен ролик. Пространство между роликами заполняется топливом, которое переносится от входного отверстия насоса к выходному. На выходе насоса устанавливается демпфер для сглаживания пульсаций давления.

      Внутрениий топливный насос расположен вертикально в топливном баке. В некоторых моделях автомобилей с наружным насосом устанавливается дополнительный насос внутри бака.

      Диафрагменный топливный насос.

      Между фланцем насоса и привалочной площадкой блока двигателя, куда крепится насос, устанавливается паронитовая прокладка толщиной 0,6 мм. В корпусе насоса устанавливаются: диафрагма в сборе с чашками, тягой, медной шайбой, уплотнителем со стальным держателем и пружиной; рычаг привода насоса с осью, втулкой и пружиной; рычаг ручного привода с валиком в сборе.

      Ось рычага – плавающего типа, уплотняется  в корпусе с одной стороны  резьбовой заглушкой с фибровой прокладкой, с другой – запрессованной в корпус шариковой заглушкой. Валик  ручного привода с одной стороны  уплотняется кольцевым резиновым  уплотнителем, с другой – запрессованной в корпус сферической заглушкой.

      В головке насоса, имеющий всасывающую и нагнетательные полости, устанавливаются посредством запрессовки обоймы два впускных и один нагнетательный клапаны.

      Над впускными клапанами устанавливается  фильтр, изготавливаемый из латунной сетки, завальцованной в каркас. Крышка головки одним винтом крепится к головке. Между крышкой и головкой устанавливается бензостойкая резиновая прокладка, которая также пожимает фильтр к головке и уплотняет перегородку, разделяющую впускную и нагнетательную полости головки и крышки головки.

      Диафрагма из четырёх лепестков, изготавливаемых  из хлопчатобумажной ткани, пропитанной  бензомаслостойким лаком, зажимается между корпусом и головкой насоса восемью винтами с пружинными шайбами.

      Для исключения попадания на диафрагму  из двигателя горячего масла и  картерных газов на тяге диафрагмы  устанавливается резиновый маслобензостойкий уплотнитель, который разъединяет под диафрагменную полость корпуса от полости, соприкасаемой с двигателем. Для контроля течи топлива при прорыве диафрагмы или нарушения её уплотнения в корпусе насоса имеется контрольное отверстие с установленным в нём сетчатым фильтром.

      Устройство  топливного насоса и  материал изготовления

      Электрический топливный насос имеет множество  систем подачи топлива к форсункам. В системе может быть установлен только один внешний или внутренний насос, или внутренний, и внешний. Кроме того, в системе может  быть установлен демпфер пульсаций  давления топлива для уменьшения шума от форсунок. Внутренний насос  шестерёнчатого типа с внутренним зацеплением  шестерён.

      Топливный насос ВАЗ 2115-14 состоит (Приложение 2) из нагнетательного и всасывающего патрубков, фильтра, верхнего и нижнего  корпусов, крышки, всасывающего клапана, штока, рычагов ручной и механической подкачки топлива, кулачка, балансира, внутренней и наружной дистанционных прокладок, нагнетательного клапана.

      Топливный насос – диафрагменный, с механическим приводом от эксцентрика кулачкового  вала двигателя. Топливный насос  состоит из сборных узлов корпуса  и головки насоса, а также отдельной  крышки головки, отлитых из цинкового  сплава.

      В корпусе насоса имеются: диафрагма в сборе с верхней и нижнейчашками, уплотняющимися к тяге медной шайбой; уплотнитель с располагаемым на нем стальным держателем и пружиной, рычаг привода насоса с осью, втулкойи пружиной, рычаг ручного привода с валиком в сборе и возвратной пружиной. Ось рычага плавающего типа уплотняется в корпусе с двух сторон резьбовыми заглушками. Валик ручного привода уплотняется в корпусе кольцевым резиновым уплотнителем.

      В головке насоса, имеющий всасывающую и нагнетательную полости, установлены, посредством запрессовки обоймы, два впускных и один нагнетательный клапаны. Клапан состоит из обоймы, изготавливаемой из цинкового сплава, резинового клапана и латунной пластины, поджимаемых пружиной (из бронзовой проволоки). Пластина клапана предназначена для исключения коробления клапана при отсутствии топлива в топливной системе. Над впускными клапанами в головке устанавливается сетчатый фильтр, изготавливаемый из латунной сетки №016, завальцованной в каркасе. Крышка и головка имеют бобышки с резьбой ¼” для выветривания штуцеров бензопровода.

      Для исключения попадания на диафрагму  из двигателя горючего масла и  картерных газов на тяге диафрагмы имеется маслобензостойкий уплотнитель. Сверху на уплотнителе устанавливается стальное кольцо (держатель), в которое упирается нижний коней пружины.

      Под вильчатый конец рычага на тяге диафрагмы устанавливаются две упорные шайбы: нижняя стальная, а верхняя текстолитовая. Шайбы устанавливаются перед высадкой конца тяги.

      Для контроля течи топлива при прорыве  диафрагмы или нарушения ее уплотнения в месте крепления к тяге в корпусе насоса имеется контрольное отверстие с установленным в нем сетчатым фильтром.

      Рабочая поверхность рычага, соприкасающаяся  с эксцентриком кулачкового вала, подвергается закалке токами высокой  частоты до твёрдости (HRC 45-58). Вильчатый конец рычага, соприкасающийся с упорными шайбами (верхней текстолитовой и нижней стальной) имеет радиусную поверхность, обработанную с высокой чистотой. Текстолитовая шайба смягчает удар и шум при действии насоса, а также является теплоизоляционной.

      Работа  топливного насоса

      В топливной системе ВАЗ 2115-14 применяется электробензонасос (Приложение 1) турбинного типа. Насос обеспечивает подачу топлива из топливного бака через магистральный топливный фильтр на рампу форсунок. Избыток топлива возвращается в бензобак по отдельной линии слева. Электробензонасос включается контроллером через реле. При установке ключа зажигания в положение «ЗАЖИГАНИЕ» или «СТАРТЕР» после пребывания более 15 с в положении «ВЫКЛЮЧЕНО» контроллер запитывает реле на 3 с. для создания необходимого давления топлива в рампе форсунок.

      Если  в течение этого времени прокрутка  двигателя не начинается, контроллер выключает реле и ожидает начала прокрутки. После её начала контроллер вновь включает реле. Как во внутреннем, так и во внешнем насосе топливо  течёт не только через насос, но и  омывает электродвигатель. При этом риск возникновения пожара практически  отсутствует, поскольку топливо  в насосе не воспламеняемо. Системы  центрального и распределительного вспрыска имеют много общего, хотя давление в системе центрального вспрыска намного ниже.

      Обычно  топливный насос обеспечивает избыточную подачу топлива. В этом случае лишнее топливо возвращается в топливный  бак. Обычно для системы распределённого  вспрыска максимальное давление насоса составляет 5 бар. После выключения зажигания топливный насос останавливается, но в системе некоторое время поддерживается избыточное давление. Наружный топливный насос качает топливо из бака через фильтр в топливную магистраль или в форсунку центрального вспрыска. Насос имеет «мокрое» исполнение, т. е. топливо протекает не только через сам насос, но и омывает электродвигатель. Такое исполнение не таит в себе опасности воспламенения, поскольку жидкое топливо, прокачиваемое через насос, не содержит воздуха и воспламенить не может. При вращении эксцентрика ролики под действием центробежных сил прижимаются к статору, обеспечивая этим хорошее уплотнение. Во внутреннем насосе топливо переносят впадины между зубьями от входного к выходному отверстию насоса. При входе зубьев в зацепление топливо выдавливается из впадин и под давлением нагнетается в выходной трубопровод.

      Диафрагменный насос.

      Во  время работы эксцентрик кулачкового  вала двигателя, поднимая рабочий конец  рычага насоса и опуская его вильчатый  конец, выжимает диафрагму (преодолевая  усилие пружины) в нижнее положение. Создаваемым разрежением топливо  через два впускных клапана засасывается в полость над диафрагмой. При  сбегании с эксцентрика усилием  пружины диафрагма отжимается в  верхнее положение и выталкивает  топливо через нагнетательный клапан в поплавковую камеру карбюратора. При этом топливо поступает в  карбюратор через запорный клапан поплавковой  камеры карбюратора, который открывается  полностью или частично поплавковым  механизмом в зависимости от уровня топлива в поплавковой камере. При малых расходах топлива двигателем и малом открытии клапана поплавкового механизма, т.е. большом сопротивлении  в нагнетательном трубопроводе, диафрагма  полностью не отжимается и топливный  насос работает с малыми колебаниями  диафрагмы, что уменьшает подачу топлива и увеличивает долговечность  диафрагмы. Рычаг привода пружиной постоянно поджат к эксцентрику  кулачкового вала.

      После длительных стоянок для заполнения карбюратора топливом при неработающем двигателе топливный насос имеет  устройство ручной подкачки. При вытягивании  в верхнее положение рычаг  ручного привода поворачивает валик, который отжимает рычаг насоса и  диафрагму в нижнее положение. Пружина, установленная на бобышке корпуса  и закреплённая одним концом за корпус, другим за рычаг ручной подкачки, возвращает рычаг и валик в исходное положение.

      Техническое обслуживание и регулировка  топливного насоса

      Чтобы обеспечить работоспособность автомобиля в течение всего периода эксплуатации, необходимо периодически поддерживать его техническое состояние комплексом технических воздействий, которые  в зависимости от назначения и  характера можно разделить на две группы: воздействия, направленные на поддержание агрегатов, механизмов и узлов автомобиля в работоспособном состоянии в течение наибольшего периода эксплуатации; воздействия, направленные на восстановление утраченной работоспособности агрегатов, механизмов и узлов автомобиля.

      Комплекс  мероприятий первой группы составляет систему технического обслуживания и носит профилактический характер, а второй - систему восстановления (ремонта).

      Принципиальные  основы планово-предупредительной  системы технического обслуживания и ремонта автомобилей установлены  действующим Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

      Техническое обслуживание включает следующие виды работ: уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепежные, смазочные, заправочные, регулировочные, электротехническое и другие работы, выполняемые, как правило, без разборки агрегатов и снятия с автомобиля отдельных узлов и механизмов. Если при техническом обслуживании нельзя убедиться в полной исправности отдельных узлов, то их следует снимать с автомобиля для контроля на специальных стендах и приборах.

      По  периодичности, перечню и трудоемкости выполняемых работ техническое  обслуживание согласно действующему Положению  подразделяетсяна следующие виды: ежедневное (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2) и сезонное (СО) технические обслуживания.

      Положением  предусматривается два вида ремонта  автомобилей и егоагрегатов: текущий ремонт (ТР), выполняемый в автотранспортных предприятиях, и капитальный ремонт (КР), выполняемый на специализированных предприятиях.

      Каждый вид технического обслуживания (ТО) включает строго установленный перечень (номенклатуру) работ (операций), которые должныбыть выполнены. Эти операции делятся на две составные части контрольную и исполнительскую.

      Контрольная часть (диагностическая) операций ТО является обязательной, а исполнительская часть выполняется по потребности. Это значительно сокращает материальные и трудовые затраты при ТО подвижного состава.

      Диагностика является частью технологического процесса технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР) автомобилей, обеспечивая получение исходной информации о техническом состоянии автомобиля. Диагностика автомобилей характеризуется назначением и местом в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта.

      Ежедневное  техническое обслуживание (ЕО) выполняется  ежедневно после возвращения автомобиля с линии в межсменное время и включает: контрольно-осмотровые работы по механизмам и системам, обеспечивающим безопасность движения, а также кузову, кабине, приборам освещения; уборочно-моечные и сушильно-обтирочные операция, а также дозаправку автомобиля топливом, маслом, сжатым воздухом и охлаждающей жидкостью. Мойка автомобиля осуществляется по потребности в зависимости от погодных, климатических условий и санитарных требований, а также от требований, предъявляемых к внешнему виду автомобиля.

      Первое техническое обслуживание (ТО-1) заключается в наружном техническом осмотре всего автомобиля и выполнении в установленном объёме контрольно-диагностических, крепежных, регулировочных, смазочных, электротехнических и заправочных работ с проверкой работа двигателя,рулевого управления, тормозов и других механизмов. Комплекс диагностических работ (Д-1), выполняемый при или перед ТО-1, служит для диагностирования механизмов и систем, обеспечивающих безопасность движения автомобиля.

      Проводится  ТО-1 в межсменное время, периодически через установленныеинтервалы по пробегу и должно обеспечить безотказную работу агрегатов, механизмов и систем автомобиля в пределах установленной периодичности.

      Углубленное диагностирование Д-2 проводят за 1 -2 дня  до ТО-2 для того, чтобы обеспечить информацией зону ТО- 2 о предстоящем  объеме работ, а при выявлении  большого объема текущего ремонта заранее  переадресовать автомобиль в зону текущего ремонта.

      Второе  техническое обслуживание (ТО-2) включает выполнение в установленном объеме крепежных, регулировочных, смазочных и других работ, а также проверку действия агрегатов, механизмов и приборов в процессе работы. Проводится ТО-2 со снятием автомобиля на 1-2 дня с эксплуатации.

      На  АТП Д-1 и Д-2 объединяют на одном  участке с использованием комбинированных  стационарных стендов. На крупных АТП и на базах централизованного обслуживания все средства диагностирования централизуют и оптимально автоматизируют.

      Определение места диагностики в технологическом  процессе технического обслуживания и ремонте автомобилей позволяет сформулировать и основные требования к ее средствам. Для диагностики Д-1 механизмов, обеспечивающих безопасность движения, требуются быстродействующие автоматизированные средства для диагностирования тормозных механизмов и рулевого управления.

      Для диагностирования автомобиля в целом (Д-2) и его агрегатов необходимы стенды с беговыми барабанами для определение мощностных и экономических показателей, а также состояния систем и агрегатов, максимально приближающие условия их диагностирования к условиям работы автомобиля. Для диагностики, совмещенной с техническим обслуживанием и ремонтом, должны использоваться передвижные и переносные диагностические средства и приборы.

      Сезонное  техническое обслуживание (СО) проводится 2 раза в году является подготовкой подвижного состава к эксплуатации в холодное и теплое времена года. Отдельно СО рекомендуется проводить для подвижного состава, работающего в зоне холодного климата. Для остальных климатических зон СО совмещается с ТО-2 при соответствующем увеличении трудоемкости основного вида обслуживания.

      Текущий ремонт (ТР) осуществляется в автотранспортных предприятиях или на станциях технического обслуживания и заключается в устранении мелких неисправностей и отказов автомобиля, способствуя выполнению установленных норм пробега автомобиля до капитального ремонта.

      Цель  диагностирования при текущем ремонте  заключается в выявление отказа или неисправности и установление наиболее эффективного способа их устранения: на месте, со снятием узла или агрегатов  с полной или частичной разборкой  их или регулировкой. Текущий ремонт заключается в проведении разборочно-сборочных, слесарных, сварочных и других работ, а также замены деталей в агрегатах (кроме базовых) и отдельных узлов  и агрегатов в автомобиле (прицепе, полуприцепе), требующих соответственно текущего или капитального ремонта.

      Капитальный ремонт (КР) автомобилей, агрегатов и узлов выполняется на специализированных ремонтных предприятиях, заводах, мастерских. Он предусматривает восстановление работоспособности автомобилей и агрегатов для обеспечения их пробега до следующего капитального ремонта или списания их, но не менее чем при 80% их пробега от норм пробега для новых автомобилей и агрегатов.

      При ЕО проверяют герметичность всей системы питания и при необходимости  устраняют замеченные неисправности, проверяют уровень масла и, если необходимо, доливают его в корпус топливного насоса.

      При опробовании дизеля пуском на слух проверяют, нет ли посторонних стуков в топливном насосе, очищают топливную  аппаратуру от грязи, подтягивают крепёжные  детали

      При первом Т-1 после обкатки у всех автомобилей проверяют крепление  узлов и приборов системы питания. У двигателя ВАЗ-2121 промывают  и продувают фильтр топливного насоса.

      При ТО-2 выполняют операции первого  ТО-1, проверяют крепление и герметичность  топливных насосов, исправность  механизмов управления подачей топлива, циркуляцию топлива и при необходимости  удаляют воздух из системы, проверяют  работу топливного насоса высокого давления. У двигателя ВАЗ-2108 заменяют фильтр тонкой очистки топлива. Для этого  ослабляют хомуты крепления, снимают  шланги со штуцеров. При установке  нового фильтра стрелки на его  корпусе должны совпадать с направлением движения топлива.

      При подготовке к зимней эксплуатации снимают  топливный насос высокого давления и топливоподкачивающий насос, проверяют  и регулируют их на стенде; при снятии топливного насоса высокого давления и регулятора частоты вращения коленчатого  вала двигателя заменяют в них  масло.

      Герметичность системы питания дизеля имеет  особое значение. Подсос воздуха в  топливной системе от бака до топливоподкачивающего  насоса (впускная часть системы) а  значит, вызывает нарушение работы топливоподающей аппаратуры, а негерметичность находящегося под давлением участка от топливоподкачивающего насоса до форсунок вызывает подтекание, а значит, и перерасход топлива.

      Впускную  часть магистрали проверяют на герметичность с помощью специального прибора в виде бачка с ручным насосом для повышения давления. Часть магистрали между покачивающим насосом и форсунками можно проверить опрессовкой топливным насосом с ручным приводом или визуально при работе дизеля на холостом ходу.

      Чистка  топливного насоса.

Чистка состоит  в промывке сетчатого фильтра. Для  того, чтобы вынуть фильтр, надо снять крышку головки. Рекомендуется периодически проверять давление и разрежение, создаваемое насосом. Это позволит предупредить перебои в подаче топлива из-за неисправности насоса. Давление проверяют на работающем или вращаемом от стартера двигателе. Давление насоса должно быть равно 175-225 мм рт. ст., а разрежение - не менее 350 мм рт.ст. при 240 об/ мин коленчатого вала двигателя. После остановки двигателя давление или разрежение должно снижаться медленно, что свидетельствует о герметичности клапанов.

     Разбирать топливный насос следует только в случае его неисправности, так  как при разборке могут быть повреждены клапаны или могут возникнуть другие неисправности. Наиболее часто  повреждаются диафрагмы и нарушается герметичность клапанов.

     Насосы  высокого давления и топливоподкачивающий проверяют на стендах дизельной топливоподающей аппаратуры СДТА-l и СДТА-2 (Приложение 6). Топливоподкачивающий насос проверяют на производительность при заданном противодавлении и на создаваемое им давление при полностью перекрытом топливном канале.

     Для проверки топливоподкачивающего насоса топливопровод от него к фильтру опускают в мерный бачок, а выход топлива из насоса прикрывают краном, чтобы давление на выходе повысилось до 60-80 кПа.

     Топливный насос высокого давления проверяют  через каждую форсунку на момент начала, равномерность и величину подачи топлива. Для определения и регулировки  момента начала подачи топлива на стендах СДТА применяют моментоскопы - стеклянные, установленные на выходных штуцерах каждой секции. Вращением кулачкового вала насоса заполняют топливом стеклянные трубки до половины объема. Затем, медленно вращая вал привода по часовой стрелке, наблюдают за уровнем топлива в трубках. Начало подачи топлива секциями насоса определяется по началу движения топлива в стеклянных трубках моментоскопов.

     На  корпусе стендов СДТА со стороны  вала привода насоса укреплен градуированный диск, а на муфте, соединяющей вал  привода стенда с кулачковым валом насоса, - стрелка. Момент начала движения топлива в трубке первого цилиндра принимают за 0° начало отсчета.

     Начало  подачи топлива каждой секцией по углу поворота кулачкового вала регулируется изменением толщины пяты толкателя; изменение толщины пяты на 0,05 мм соответствует 0°12' угла поворота.

     Количество  топлива, подаваемого каждой из секций насоса, при испытании на стенде определяют с помощью мензурок, используя  автоматическое устройство стенда, которое  выводит специальную шторку из-под форсунок. Испытание проводится совместно с комплектом исправных и отрегулированных форсунок, которые соединяются с секциями насоса трубопроводами высокого давления одинаковой длины.

     Технология  и ремонт топливного насоса

     Проверка  насоса.

     Недостаточное поступление топлива в карбюратор может быть вызвано неисправностью топливного насоса, а также засорением или повреждением топливопроводов и топливного фильтра тонкой очистки.

     Для определения причины неисправности (Приложение 2) нужно отсоединить  шланг от нагнетательного патрубка 1 и с помощью рычага 8 ручной подкачки топлива проверить, подаётся ли топливо. Если топливо не подаётся, то отсоединить шланг от всасывающего патрубка 4 и проверить, создаётся ли разрежение на входе этого патрубка. При наличии разрежения могут быть повреждены или засорены топливопроводы или фильтр тонкой очистки топлива. Если разрежения нет, то неисправен насос.