Текст книги "Ремонт иномарок. Двигатель"

КАК УСТРОЕН ВИХРЕВОЙ НАСОС

Вихревые насосы относятся к группе лопастных. Как и центробежные, они работают, используя центробежные силы. Однако по конструктивному оформлению и некоторым другим признакам существенно отличаются от центробежных.

Рабочий орган вихревого насоса – пластмассовое колесо 3 с лопатками 2, заключенное в цилиндрический корпус 4 с крышкой 1 с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийных стенках корпуса и крышки выполнен концентрический канал, соединенный с входным патрубком 10 и напорным отверстием 9. Пространство между входной и напорной полостями разделено перемычкой 12. Вращение колесу передается от вала 6 электродвигателя с помощью лыски. Концы вала двигателя вращаются в подшипниках скольжения 5. Для предотвращения осевого перемещения вала в крышке 1 установлен бронзовый подпятник 11. Вал поджат к подпятнику пружинами щеток торцевого коллекторного узла.

В корпусе двигателя с противоположной от насоса стороны расположен нагнетательный патрубок 8 с обратным клапаном (чтобы топливо не сливалось из системы впрыска при неработающем насосе). В корпусе есть также пружинный клапан 7, через который сбрасывается топливо в случае превышения допустимого давления в системе. При работе насоса, прежде чем попасть в напорный патрубок, бензин проходит через внутреннюю полость электродвигателя, охлаждая его.

Насос работает следующим образом. При всасывании жидкость перемещается вдоль лопаток рабочего колеса от периферии к центру. Попадая на лопатки и вращаясь вместе с ними, жидкость под действием центробежной силы выбрасывается в концентрический канал между рабочим колесом и корпусом, где кинетическая энергия преобразуется в энергию давления. Под действием повышенного давления жидкость перемещается в соседнее межлопастное пространство в внутрь колеса, затем опять отбрасывается центробежной силой в канал и т. д. Таким образом, частицы жидкости описывают вихреобразные спиральные траектории. За один оборот рабочего колеса одно и то же количество жидкости многократным действием центробежной силы отбрасывается от центра к периферии, в результате чего последовательно наращивается запас энергии жидкости.

Поэтому вихревые насосы создают напор, в четыре-девять раз превышающий напор центробежных насосов (при одинаковых размерах и равных окружных скоростях рабочих колес). Однако они имеют низкий КПД (30-45%), так как велики потери напора на вихреобразование. Поэтому данные насосы не нашли применения для больших мощностей (свыше 30-40 Вт).

Поскольку вихревые насосы обладают хорошей самовсасывающей способностью, они используются для перекачивания маловязких, легколетучих жидкостей – бензина, спирта, эфира и др. Однако совершенно не пригодны для перекачки жидкостей с абразивными включениями: последние вызывают износ насоса и, как следствие, падение расхода и напора. Поэтому на всасывающей линии бензонасоса необходим фильтр.

Вихревой насос существенно проще по конструкции и изготовлению, чем центробежный. Однако в нем, как и в других, возникают осевые и радиальные силы, которые необходимо уравновесить.

В насосе "Денсо" для устранения осевой силы колесо выполнено двусторонним. При этом осевые силы действуют навстречу друг другу. Кроме того, для выравнивания давления в торцевых зазорах в колесе есть три разгрузочных отверстия, симметрично расположенные по окружности относительно центра колеса. Однако полное равенство осевых сил на практике получить невозможно. Поэтому использован гидравлический способ их уравновешивания, основанный на автоматической установке колеса в среднем положении между торцевыми стенками корпуса и крышки. Соседние пазухи, расположенные у ступицы колеса с обеих сторон, соединяются с проточным каналом через торцевые зазоры. Давление в каждой полости зависит от гидравлического сопротивления соответствующего торцевого зазора. Если колесо сместилось к одной из полостей, то давление в ней возрастает, а в другой пазухе снижается. На колесе при этом возникает сила, возвращающая его в исходное относительно корпуса и крышки положение.

При работе насоса давление в его канале возрастает от всасывающего окна к напорному, отчего возникает радиальная сила, которая может вызвать перекос колеса и его заедание. Для снятия радиального усилия вокруг колеса выполнена кольцевая камера. При достаточной площади сечения камеры давление вокруг колеса выравнивается и радиальное усилие исчезает.

Наиболее характерные поломки вихревого бензонасоса – выход из строя щеточного коллекторного узла и износ торцевых поверхностей рабочего колеса, что, как было отмечено, приводит к существенному падению напора и расхода.

КАК РЕМОНТИРОВАТЬ ЭЛЕКТРОНАСОС «БОШ»

Покупать подержанный дешевле, но нет смысла. Кто знает, не зашумит ли он завтра. Лучше попытаться отремонтировать.

Чтобы понять, что в насосе шумит и чем это вам грозит, коротко рассмотрим его конструкцию. На двигателях с впрыском бензина чаще всего применяют насосы ротационного типа, в частности ротационно-роликовые насосы фирмы "Бош". В отличие от других конструкций, которые вы можете встретить в литературе, здесь роль лопастей (лопаток) выполняют самоустанавливающиеся ролики.

При включении электродвигателя его якорь вращается относительно неподвижной оси, увлекая ротор 2 насоса, в наружных пазах которого находятся пять роликов 5. Для передачи вращения ротору якорь снабжен пластмассовой муфтой с двумя "усиками", при сборке попадающими во внутренние пазы ротора. Насос из кожуха извлекаем, ухватив за эту ось.

Ролики под действием инерционных и гидравлических сил прижимаются к рабочей поверхности статора 1 и к задним (относительно направления вращения) стенкам пазов в роторе. Сверху и снизу статор закрыт торцевыми крышками, которые на схеме не показаны, в этих крышках выполнены подводящий и отводящий каналы.

Ролики разделяют полость между ротором и статором на пять частей, а так как ось ротора смещена относительно оси статора, при вращении ротора объем каждой такой части циклично изменяется – от минимального до максимального. Подводящий канал расположен в той зоне статора, где объемы увеличиваются, отводящий канал – в противолежащей зоне.

Схема насоса проста, чего нельзя сказать о происходящих в нем процессах, действующих на детали силах и т. д.

При длительной работе насоса даже в том гипотетическом случае, когда бензин идеально чист, идет износ трущихся деталей. А поскольку бензин, даже при тщательной фильтрации, содержит твердые частицы, процесс износа многократно ускоряется.

Ролики после прохождения самого глубокого участка выработки испытывают значительные колебания. Если подобному процессу позволить развиваться дальше, вы наверняка поплатитесь разрушением деталей – тогда уже ремонтировать будет бессмысленно, придется покупать новый. На начальном же этапе износа вполне можно ограничиться заменой изношенного статора, тем более что насос имеет значительные запасы как по давлению, так и по производительности (последняя примерно в 10 раз выше "потребной" для двигателя). Значит, небольшой износ других деталей для его работы не столь существен.

Изготовить статор можно из различных (какая доступнее) марок стали с соответствующей термообработкой. На рабочую поверхность отверстия диаметром 32 мм напыляют медь, что улучшает условия работы роликов и снижает износ. Но этим, как вы уже поняли, дело не ограничивается.

Все элементы насоса – от электродвигателя до собственно насосной части – заключены в алюминиевый кожух, в донышке которого установлен сетчатый фильтр. Сверху кожух завальцован на крышке.

Весь узел, формально говоря, неразборный, однако имеет смысл сделать его разборным, так как развальцовка и повторная завальцовка могут обернуться разгерметизацией кожуха и нарушением работы насоса (падением давления на выходе). Можно отрезать верхнюю часть кожуха на расстоянии около 70 мм от донышка, а затем изготовить две новые детали – верх кожуха и поджимную втулку, с которыми насос стал разборным. Эти детали выполнены из дюралюминия.

При сборке насоса, кроме штатного верхнего уплотнительного кольца, установлено дополнительное 5 (см. рис.) внутренним диаметром 58 мм. (Если вы не найдете подходящего, можно собрать насос с использованием герметиков.) Теперь при необходимости вы можете заменять изношенные детали в любое удобное для вас время.

Подобные насосы "Бош" установлены на автомобилях "Ауди", БМВ, "Вольво" и др., хотя отдельные детали их конструкции могут различаться.

КАК ЗАМЕНИТЬ ФОРСУНКУ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВПРЫСКА «БОШ К-ДЖЕТРОНИК»

Система механического распределенного постоянного впрыска «Бош К-Джетроник» широко распространена, вы можете встретиться с ней на автомобилях марок «Ауди», БМВ, «Феррари», «Форд», «Лянча», «Мерседес-Бенц», «Порше», «Рено», «Пежо», СААБ, «Вольво». Как правило, система работает вполне надежно в течение длительного времени, хотя есть у нее и уязвимые элементы, например, электрический топливный насос, изнашивающийся из-за попадания в него мельчайших абразивных частиц – этого непременного «ингредиента» нашего бензина. Известно немало примеров, как этот насос приходилось заменять уже через год-другой интенсивной эксплуатации.

Сразу скажем, форсунка – узел неразборный. При достаточных на то основаниях ее заменяют новой, а не ремонтируют. Но, чтобы составить представление о ее конструкции, взгляните на рисунок.

При покупке форсунки обратите внимание на обозначения, нанесенные на ее корпус. Ниже надписи В0SСН GERМАNY указан номер по каталогу "Бош", а под ним – по каталогу "Фольксваген". Это поможет вам избежать ошибок.

В корпус 1 при сборке устанавливается микрофильтр 3, задерживающий твердые частицы, которые могут проникать сюда с бензином (направление его потока показано стрелкой на рисунке). Фильтр удерживается в корпусе разрезным пружинным кольцом 4, которое, в свою очередь, ложится на четыре выступа в корпусе. Наконец, в корпус снизу помещают узел клапана в сборе (детали 5, 6, 7, 8, 9).

От усилия пружины 6 зависит давление топлива, при котором клапан откроется. После такой сборки форсунки кромка нижнего отверстия завальцовывается – форсунка разборке не подлежит.

Клапан (диаметр тарелки 1,8 мм, стержня 0,7 мм) открывается по достижении определенного давления топлива – здесь для систем впрыска "К-Джетроник" различных марок автомобилей установлен тот или иной диапазон рабочих давлений, создаваемых топливным насосом. Например: 4,7-5,4 кгс/см²; 5.4-6,2 кгс/см² и так далее. Для каждого диапазона рабочих давлений подбирается своя форсунка. Заметьте, этот параметр зависит от предварительного сжатия пружины клапана, а оно – от толщины регулировочной опорной шайбы 9 пружины.

На форсунку надето резиновое кольцо, и она запрессована в латунный держатель, ввернутый в головку блока цилиндров. Для этого в держателе предусмотрен шестигранник. На держатель надета ("защелкнута") пластмассовая втулка, внутри которой организуется поток воздуха вдоль оси форсунки на режимах холостого хода и близких к нему. Воздух из канала головки блока подается к двум сверлениям диаметром 3 мм в держателе. Поскольку отбор воздуха организован выше дроссельной заслонки, на холостом ходу (когда заслонка закрыта и давление перед ней выше, чем во впускном канале перед клапаном), подаваемый внутрь наконечника воздух обеспечивает нормальную работу форсунки.

Надо иметь в виду, что наличие шестигранника внутри держателя не означает, что его нужно очень сильно затягивать. Такая попытка наверняка закончится поломкой пластмассовой втулки, крепежный поясок которой вместе с резиновой прокладкой зажимается между торцом держателя и головкой блока цилиндров.

Уплотнительное кольцо надежно удерживает форсунку в держателе, в то же время обеспечивая некоторую подвижность соединения – полезную, например, при монтаже. В некоторой степени это кольцо демпфирует вибрации форсунки и ее трубопровода. Но особенно важна роль этого кольца как уплотнителя, не позволяющего наружному воздуху проникать во впускной тракт двигателя. Признаки сильного износа (или разрыва) этого кольца – чрезмерная подвижность форсунки при проверке на ощупь, обеднение рабочей смеси в соответствующем цилиндре (определяется, например, по внешнему виду свечи. Отметим, что обеднение может стать причиной затрудненного пуска мотора, потери мощности, перегрева.

Резиновое кольцо после длительной эксплуатации твердеет, утрачивает эластичность, что приводит к еще одной неприятности: форсунку с новым кольцом легко "защелкнуть" в держатель рукой, если же кольцо "задубеет", сделать это труднее.

При серьезном ремонте двигателя, когда снята головка блока цилиндров и извлечены клапаны, старые форсунки можно выбить из держателей с помощью молотка и подходящего стержня ("бородка"), после чего их, естественно, выбрасывают.

В случаях, когда при установке новой форсунки (или старой с новым уплотнительным кольцом) возникают затруднения, для ее запрессовки (ударом молотка) используйте гайку, навернутую на резьбу форсунки.

КАК РЕМОНТИРОВАТЬ БЕНЗОБАК

Обычно эту операцию выполняют, когда необходимо заделать трещину или пробоину, очистить бензобак от грязи и воды. Трещины появляются, как правило, возле мест крепления или сварных швов. Причина – повышенные нагрузки, коррозия металла. Часто нагрузки возникают из-за неисправной системы вентиляции, когда бак чрезмерно расширяется и сжимается – в старых иномарках это весьма распространенное явление. Но даже у них, в отличие от наших автомобилей, пары бензина не попадают в атмосферу. Они собираются в специальной емкости – адсорбере и затем отправляются во впускной коллектор. Регулирует эту подачу электромагнитный клапан. Именно из-за его неисправности, когда прекращается вентиляция бака, последний и дает трещины.

Делать эту работу лучше на яме или подъемнике. Можно и на полу, приподняв задок автомобиля. Специального инструмента не надо.

Отключаем аккумуляторную батарею. Распустив хомут, отсоединяем топливный шланг, идущий от электронасоса к форсунке. Снимаем шланг обратного слива бензина в бак и сливаем остатки топлива через трубки в подходящую чистую емкость. С левой стороны бака отсоединяем шланг, идущий к адсорберу бензиновых паров. Снимаем разъем с датчика уровня топлива. Отсоединяем разъем электропитания топливного насоса. Удаляем крышку бензобака и вывинчиваем три самореза, крепящих горловину бака к крылу. Закрываем горловину тряпкой, чтобы в нее не попала грязь с внутренней поверхности крыла. Ключом "на 13" отвинчиваем два болта на стальных лентах, крепящих бак, поддерживая его руками. Теперь снимаем бак с автомобиля, а затем датчик уровня топлива. Для этого есть специальный ключ (о чем сказано в инструкции), но можно воспользоваться подходящей П-образной скобой (годится еще отвертка и молоток). Помечаем положение корпуса датчика относительно бака и поворачиваем против часовой стрелки до тех пор, пока корпус не выйдет из зацепления. Вынимаем датчик из бака. Отворачиваем ключом "на 8" шесть болтов крепления электронасоса и извлекаем насос из бака. Засорившийся сетчатый фильтр снимаем, промываем в чистом бензине и продуваем сжатым воздухом.

Заделывать трещины или пробоины в баке можно тремя способами: газовой сваркой, пайкой или различными клеями. Как заваривать? Надо промыть четыре раза бак горячей водой (последний раз – с содой) и вновь заполнить его водой, чтобы она вытеснила остатки паров бензина. Заткнуть отверстия подходящими пробками, повернуть бак вверх трещиной и заварить ее.

КАК «БОРОТЬСЯ» С МОРОЗАМИ

Для дизельного топлива не нужны никакие присадки. Однако в зимний сезон вместе с понижением температуры уменьшается текучесть дизельного топлива. Дизельное топливо густеет до консистенции меда. Поэтому в дизельное топливо добавляются специальные присадки для увеличения текучести, что позволяет запускать двигатель при температуре – 15°С. Но добавки не всегда обеспечивают нормальный запуск, поэтому необходимо иногда добавить топливо «Отто» (керосин или низкооктановый бензин), даже если в топливном баке уже находится дизельное топливо.

Добавлять керосин желательно по возможности еще до того, как загустеет дизельное топливо и выделится парафин. В противном случае необходима будет очистка фильтра и топливопроводов от густого дизельного топлива.

В связи с тем что керосин уменьшает мощность двигателя, необходимо его добавлять только в необходимых пропорциях. (Ни в коем случае не добавлять высокооктановый бензин.)

При заправке необходимо вначале влить керосин (бензин) и только потом вливать дизельное топливо. Следует иметь в виду, что добавка бензина уменьшает мощность двигателя.

ДВИГАТЕЛЬ ЗАГЛОХ НА МОРОЗЕ

Если при сильном морозе двигатель остановился в связи с загустением дизельного топлива, могут быть трудности с его запуском. В таком случае можно выбрать одну из возможностей:

–снять фильтр топлива и подогреть в масляной ванне до жидкого состояния дизельного топлива;

–снять фильтр топлива и установить новый;

–отбуксировать автомобиль в гараж и включить обогрев гаража или автомобиля;

–топливный фильтр, насос высокого давления и топливопроводы (по возможности) облить горячей водой.

Ни в коем случае нельзя греть топливное оборудование паяльной лампой.

КАК УСТАНОВИТЬ УРОВЕНЬ В ПОПЛАВКОВОЙ КАМЕРЕ

Отвернуть винты зажимов всасывающей трубы, снять всасывающую трубу. Отвернуть болты крепления карбюратора к всасывающему патрубку. Снять карбюратор. Снять электромагнитный клапан. Отвернуть винты крепления поплавковой камеры и снять ее. Снять жиклер и пружину.

При необходимости отрегулировать уровень подгибанием рычага поплавка. Установить пружину и жиклер, установить поплавковую камеру и зажать винтами. Установить электромагнитный клапан Установить карбюратор. Установить всасывающую трубу и затянуть винты зажимов.

КАК ОТРЕГУЛИРОВАТЬ ЗАЗОР ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

Не отсоединяя шланги системы охлаждения, отвернуть винты крепления терморегулятора и снять его с карбюратора. Снять амортизатор возврата дроссельной заслонки, отвернуть регулировочный винт количества смеси до полного закрытия дроссельной заслонки. Отсоединить рычаг при открытии дроссельной заслонки и нанести метки углового положения дроссельной заслонки. Завернуть регулировочный винт количества смеси до достижения угла приоткрытия дроссельной заслонки 6°.

Установить рычаг. Максимально открыть дроссельную заслонку с рычагом. Опустить рычаг и проверить положение дроссельной заслонки, которое должно быть 16°е1° или 0,65е0,05 мм. При необходимости надо отрегулировать.

Установить и отрегулировать амортизатор возврата дроссельной заслонки. Установить терморегулятор, соблюдая его регулировку.

КАК ОТРЕГУЛИРОВАТЬ АМОРТИЗАТОР ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

Запустить двигатель на холостом ходу. Отсоединить вакуумный шланг. Регулировочным винтом пускового устройства установить 1200-1400 об/мин двигателя. Присоединить вакуумный шланг.

Проверить зазор между регулировочным винтом и рычагом управления дроссельной заслонки, который должен соответствовать 0,5 мм.

КАК ОТРЕГУЛИРОВАТЬ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Пережать шланги подогрева и отсоединить их от терморегулятора. Отсоединить колодку и снять терморегулятор в сборе, нагреть крышку терморегулятора до температуры +20°С. Установить крышку с прокладкой на корпус пускового устройства. Поворачивать крышку по часовой стрелке до тех пор пока рычаг не станет на середину второго профиля сектора приоткрытия дроссельной заслонки.

Нанести метки взаимного расположения на крышке и на корпусе пускового устройства При необходимости убрать прежние метки Установить терморегулятор. Присоединить колодку, шланги подогрева и удалить воздух из системы охлаждения двигателя.

КАК ОТРЕГУЛИРОВАТЬ СОСТАВ СМЕСИ

Прогреть двигатель. Снять защитную крышку рычажной коробки пускового устройства. Приоткрыть дроссельную заслонку и поставить рычаг управления поршнем на второй профиль сектора на уровне рычага управления дроссельной заслонки. Запустить двигатель.

Регулировочным винтом дополнительного воздуха добиться заданного содержания СО.

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ СЛИШКОМ ВЫСОКА

Если температура двигателя близка к верхнему пределу, опасно его выключать. Во-первых, возможен перегрев карбюратора, а с ним такое переобогащение смеси, что остановленный двигатель пустить трудно. Во-вторых, прекращение циркуляции бензина и воздуха под капотом может вызвать закипание бензина в бензонасосе – и тот откажет. В-третьих, внезапное прекращение охлаждения может привести к своеобразному «тепловому удару» двигателя – в контакте с раскаленными стенками рубашки охлаждения жидкость закипает и пузыри пара, слившись в обширную пробку, нарушают работу насоса. Его крыльчатка, предназначенная для перекачки жидкости, не способна протолкнуть в систему газ – и циркуляция «Тосола» прекращается. Теперь картина перегрева завершена: двигатель работать не может, так как его невозможно пустить, отвод тепла прекращен («помпа» тоже бездействует) и… начинается тепловая деформация деталей, вплоть до заклинивания подвижных соединений, коробления головки блока цилиндров.