2.2.2 Мойка и очистка автомобилей и агрегатов

Наружная мойка автомобиля и агрегатов. Для наружной мойки автомобиля и агрегатов широкое распространение получил метод струйной очистки под высоким давлением (гидродинамическая очистка).

Особенность струйной очистки заключается в использовании насадок, преобразующих потенциальную энергию напора жидкости в кинетическую энергию струи. Насадками различного профиля и размера формируют струи жидкости. По сравнению с обычными насадками насадки высокого давления имеют более четко очерченную концентрированную струю, благодаря чему тесно связанные капельки воды увеличивают силу удара струи на 40 %.

К простейшим установкам относят насосы, снабженные шлангами и пистолетами-распылителями. Высокопроизводительная и качественная очистка поверхностей обеспечивается путем повышения ударного действия струи в сочетании с высокой температурой воды и большой скоростью струи (170…250 м/с), обусловленной высоким напором перед насадкой (до 200…220 кгс/см²).

Моечные машины условно можно разделить:

• по виду исполнения – передвижные и стационарные;

• по типу привода насоса – от электродвигателя, от двигателя внутреннего сгорания, с пневматическим и гидравлическим приводами;

• по исполнению насоса – аксиально-поршневые, радиально-поршневые и рядные;

• по конструкции насосного агрегата – моноблочные, редукторные и фланцевые;

• по температуре подаваемой воды – с подогревом, без подогрева, парогенераторы.

Принцип действия гидравлической мониторной моечной машины заключается в следующем (рис. 100): вода через водяной фильтр 9, обеспечивающий защиту насоса от попадания песка и других механических частиц, поступает в головку цилиндров. Насос создает давление и нагнетает воду через перепускной клапан 15 в напорный шланг высокого давления 1 и далее направляет ее в пистолет 2 и через насадку 5 (турболазер) наружу, на очищаемую поверхность. Давление на выходе изменяется рукояткой 3 регулятора давления и контролируется по манометру 4. При повышении давления выше нормы открывается встроенный в систему предохранительный клапан 10, вода вновь подается на вход насоса, тем самым предотвращая его повреждение.

При угле распыла 0° струя сосредоточенная, с большим ударным импульсом, но площадь очистки небольшая. Увеличение угла распыла приводит к расширению струи – струя становится плоской, веерной и широкозахватной, но ударный импульс резко снижается.

Существуют турбонасадки, в которых струя жидкости, вращаясь с высокой скоростью, описывает конусную поверхность. Хорошая очищающаяся способность достигается высоким ударным импульсом, а большая площадь очистки – вращением струи;

Турболазер – насадка, которая изменяет структуру жидкости, поступающей на очищаемую поверхность. Каждая капля воды турболазера в 10 раз крупнее и весит в 1000 раз больше, чем в машинах с обычными насадками. Отсюда возникает мощный ударный импульс, величина которого на расстоянии 20 см от насадки составляет 90 %.

Моющие средства – дополнительные высокоэффективные составы для обеспечения качественного удаления загрязнений. Моющие средства должны иметь не только высокую активность к различным загрязнениям, но и обладать низкой токсичностью, водорастворимостью, пожаробезопасностью, биоразлагаемостью.

На повышение силы удара решающее влияние оказывают четыре составляющие – форма струи, расход воды, давление, развиваемое насосом, расстояние от насадки до очищаемой поверхности.

Рис. 100. Гидравлическая схема мониторной моечной машины:

1 – шланг высокого давления; 2 – пистолет-распылитель; 3 – рукоятка регулятора давления; 4 – манометр; 5 – турболазер; 6 – насос; 7 – электродвигатель; 8 – разъем для подсоединения шланга подачи воды; 9 – водяной фильтр; 10 – предохранительный клапан; 11 – перепускной клапан; 12 – шаровой клапан подачи моющего средства; 13 – инжектор; 14 – смеситель; 15 – перепускной клапан

С увеличением расстояния насадки от очищаемой поверхности величина ударного импульса снижается по гиперболической зависимости. Радиус действия пистолета-распылителя и турбонасадки ограничивается расстоянием 40…50 см.

С ростом давления перед насадкой производительность насоса увеличивается. Наибольший расход воды наблюдается при использовании пистолета-распылителя.

Повышение температуры воды приводит к снижению межмолекулярных сил, действующих внутри загрязнения, и снижению сил адгезии с очищаемой поверхностью. Температура воды выбирается в зависимости от вида и состава загрязнений, материала очищаемой поверхности, требований к качеству очистки и др.

Высокая адгезия загрязнений, сложная конфигурация поверхностей обусловливают необходимость использования моющих средств, которые, повышая качество очистки и производительность труда, одновременно резко ухудшают состав сточных вод.

Применение нетоксичных биоразлагаемых моющих средств значительно расширило сферу использования моечных машин.

Для работы моечных машин необходимо использовать оборотную, техническую и свежую воду. Участок наружной мойки и очистки может располагаться на открытой площадке с твердым покрытием или в изолированном помещении.

Рабочее помещение участка должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, грязесборником или установкой для очистки сточных вод. Уклон полов в сторону трапа для стока грязной воды или к приемному колодцу должен быть в пределах 2…3 %.

Запрещается: использовать моечную машину в других целях; направлять струю воды на людей, животных, электрические установки, провода и т. п.

При использовании моющих средств рекомендуется надеть перчатки или нанести на кожу рук защитную пасту, кремы и т.п.

Очистка машин, сборочных единиц и деталей.

Сущность процесса очистки и ее цель. В результате работы и контактирования с окружающей средой детали машин покрываются загрязнениями, ухудшающими эксплуатационные характеристики машин: снижается мощность двигателей, эффективность фильтрующих элементов, работы радиаторов, увеличивается расход топлива и масел, в узлах трения возрастает абразивное изнашивание и в результате изменяются посадки в сопряжениях деталей. Все эти явления приводят к снижению надежности машин. Поэтому очистные работы при ремонте машин имеют первостепенное значение.

Процессом очистки называется процесс удаления загрязнений с поверхностей объектов очистки с помощью химического, физико-химического, теплового и механического воздействия.

Цели очистки машин в процессе ремонта:

• обеспечение качества ремонта, высокой производительности труда ремонтников, культуры производства и выполнение санитарно-гигиенических требований;

• обеспечение возможности измерения геометрических и физико-механических параметров деталей; подготовка деталей для нанесения на них защитных покрытий;

• исключение или значительное сокращение коррозии деталей в период нахождения машин в ремонте;

• обеспечение требуемой чистоты поверхностей деталей при сборке агрегатов, узлов и систем.

На рисунке 101 показана классификация загрязнений, встречающихся на объектах ремонта.

Загрязнания

Эксплуатационные

Технологические

Дорожная грязь

Остатки перевозимых грузов (цемент, асфальт и т.п.)

Продукты коррозии

Лакокрасочные покрытия

Смазочный материал

Накипь

Масляно-грязевые отложения

Асфальтосмолистые отложения

Лаковые отложения

Нагар

Производственная пыль

Стружка, абразивный материал

Окалина, шлаки

Притирочные пасты и остатки эмульсий

Продукты изнашивания при обкатке

Рис. 101. Классификация загрязнений, встречающихся на объектах ремонта

Из загрязнений основными являются маслянно-грязевые отложения, асфальто-смолистые, старая краска, нагар, накипь, продукты коррозии. Для удаления всех видов загрязнений необходимо применять многостадийные процессы очистки.

Мойка и обезжиривание объектов ремонта. Сущность процесса мойки и обезжиривания состоит в удалении жидких и твердых загрязнений с поверхностей детали и переводе их в моющий раствор в виде растворов или дисперсий.

Раствором синтетических моющих средств (CMC) можно очистить детали из черных и цветных металлов и сплавов. CMC выпускаются в виде сыпучего, гигроскопичного белого или светло-желтого порошка.

Моющие растворы, содержащие щелочи, кислоты или их соли, могут вызывать корродирующее действие на металлы. Для предотвращения коррозии в моющие растворы вводят специальные добавки – ингибиторы коррозии. Защитное действие ингибиторов коррозии состоит в образовании на поверхности металла защитной пленки в виде продукта реакции между металлом, ингибитором и коррозионно-активной средой.

В ремонтной практике получило распространение удаление загрязнений при помощи растворителей. Основную массу растворителей, применяемых в настоящее время на ремонтных предприятиях, составляют бензин, керосин, дизельное топливо и уайт-спирит. Их применяют для очистки деталей от асфальтосмолистых загрязнений (элементов масляных фильтров, блоков, каналов коленчатых валов, топливной аппаратуры, обезжиривания деталей и др.).

В последнее время при очистке стали шире использовать растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС). При погружении деталей в РЭС в чистом виде или в смеси с другими растворителями очистка происходит путем растворения загрязнений. При последующем погружении деталей в водный раствор CMC или в воду происходит эмульгирование растворителя и оставшихся загряз­нений и переход их в раствор, что обеспечивает необходимое качество очистки. РЭС обычно применяют при очистке поверхностей деталей от асфальтосмолистых отложений.

Обезжиривание поверхностей деталей от растительных и животных жиров обязательно проводят перед нанесением лакокрасочных покрытий, в процессе электролитического осаждения металлов, оксидирования, фосфатирования и др.

Для удаления неомыляемых жиров применяют органические растворители: бензин, уайт-спирит, керосин, четырехлористый углерод и др.

Обезжиривание поверхностей деталей в обезжиривающем растворе под действием электрического тока более производительно. В этом случае помимо химического воздействия раствора на жировые пленки происходит механическое разрушение пленок газами, выделяющимися на поверхностях деталей.

Очистка деталей от нагара, накипи, коррозии и старой краски. Очистка деталей от нагара, накипи и продуктов коррозии может производиться химическим, механическим, термохимическим и комбинированным способами.

Химический способ основан на использовании щелочных растворов повышенной концентрации.

Наибольшее распространение получила очистка от нагара косточковой крошкой (дробленая скорлупа фруктовых косточек). Косточковая крошка подается потоком сжатого воздуха, движущегося с высокой скоростью, на поверхность с нагаром под давлением 0,3…0,6 МПа. Частицы, с силой ударяясь о поверхность детали, разрушают и удаляют нагар и другие загрязнения, при этом не нарушают величину шероховатости поверхности детали.

При очистке поверхностей деталей с нагаром применяется очистка металлическим песком и гидропескоструйная очистка, однако на поверхностях деталей могут появляться риски и царапины, которые являются очагами повторного образования нагара.

Очистка поверхностей деталей от нагара может проводиться термохимическим способом в расплаве солей.

Очистку от накипи внутренних полостей двигателя, деталей системы охлаждения, как правило, проводят щелочными растворами. Карбонаты кальция, магния, содержащиеся в накипи, растворяются в соляной кислоте, а силикаты и сульфаты кальция и магния хорошо разрыхляются в щелочных растворах. Разрыхленный слой накипи легко смывается струей воды. Для удаления накипи с поверхностей деталей из алюминиевых сплавов применяют растворы фосфорной и молочной кислот.

Очистку поверхностей деталей от коррозии можно осуществить механической, химической или абразивно-жидкостной обработкой.

Механическую обработку осуществляют ме­таллическими щетками или металлическим песком. Металлическим песком, подаваемым на очищаемую поверхность деталей сжатым воздухом, можно очищать массивные детали достаточной толщины.

Химический способ очистки от коррозии заключается в травлении пораженных коррозией поверхностей растворами серной, соляной, фосфорной и других кислот, а также пастами.

Удаление лакокрасочных покрытий осуществляется применением для этой цели растворителей, смывок, растворов щелочей и специального инструмента.

Наибольшее распространение нашел способ обработки деталей из черных металлов и их сплавов в ванне с водным раствором каустической соды концентрацией 50…100 г/л при температуре раствора 85 °С. Для ускорения процесса снятия лакокрасочного покрытия в 2–3 раза в раствор вводят ускорители – трипропиленгликоль или смесь триэтаноламина с монофениловым эфиром этиленгликоля (1…10 % массы каустической соды). По окончании обработки деталей в щелочной ванне их промывают в воде при температуре 50…60 °С и нейтрализуют 10%-ным водным раствором ортофосфорной кислоты. После такой обработки на поверхности деталей образуется пленка фосфатов, временно защищающая от коррозии и являющаяся грунтом для последующего лакокрасочного покрытия.

Когда удаление лакокрасочного покрытия в щелочных растворах невозможно или нецелесообразно по технологическим или конструктивным соображениям, то его удаляют при помощи растворителей, специальных смывок и специального инструмента. После выдержки смывки на лакокрасочной поверхности детали лакокрасочное покрытие снимают скребками, затем очищенную поверхность протирают ветошью, смоченной уайт-спиритом или раствором CMC.

В некоторых случаях старое лакокрасочное покрытие снимают механическим способом, используя для этой цели металлические проволочные щетки: дисковые, кольцевые, торцевые (чашечные) и др.

Очистку поверхностей деталей от консервационных смазок производят в растворах CMC.

Оборудование, применяемое при очистке деталей. При выполнении очистных операций используют моечные машины шести типов: мониторные, струйные, погружные, комбинированные, специальные, автоматизированные линии, а также специальные установки для механического и термохимического способов очистки поверхностей деталей.

Меры безопасности при проведении очистных операций. В процессе выполнения очистных операций выделяются пары щелочных растворов, кислот, растворителей, дизельного топлива и керосина, которые вызывают раздражение дыхательных путей. Попадание ряда растворов на кожные покровы работающих могут вызывать ожоги и сухость кожи. Вредное действие оказывает пыль, образующаяся при очистке деталей от нагара и ржавчины, поэтому на участках очистки необходимо применять специальные меры защиты работающих.

Применение ультразвуковых технологий при техническом обслуживании и ремонте.

Ультразвуковая очистка. Особую сложность представляет очистка деталей топливной аппаратуры дизельных и карбюраторных двигателей, что обусловлено наличием на деталях трудноудаляемых загрязнений типа нагаров и лаковых отложений, конструктивной сложностью очищаемых деталей и высокими требованиями к качеству очистки.

Одним из наиболее эффективных способов очистки деталей является ультразвуковой способ.

Основные преимущества:

• высокое качество очистки при минимальных затратах времени на процесс;

• замена ручного труда;

• возможность исключения из технологического процесса пожароопасных и токсичных растворителей.

Наибольшую трудность при очистке деталей от загрязнений представляют углеродистые отложения – нагары, лаки и осадки. Эксплуатационные загрязнения деталей топливной аппаратуры карбюраторных двигателей – лаковые пленки, являющиеся продуктами тонкослойного окисления топлива, а дизельных – еще и нагар. Во время работы дизеля нагар откладывается на носке корпуса распылителя и гайке корпуса форсунки. Из деталей топливной аппаратуры наиболее высокого качества очистки требуют прецизионные детали (плунжерные пары, нагнетательные клапаны и распылители форсунок).

В настоящее время авторемонтное производство располагает большим количеством методов и способов очистки и мойки (рис. 102).

Рис. 102. Классификация способов очистки деталей машин

Большие перспективы имеет применение ультразвуковых колебаний для интенсификации процесса очистки деталей.

Оборудование, применяемое при ультразвуковой очистке. Эффективность ультразвуковой очистки прежде всего зависит от применяемого ультразвукового оборудования, которое независимо от его назначения состоит из двух основных частей: электрической и собственно ультразвуковой.

К электрической части относится оборудование, предназначенное для создания электрических колебаний и управления ими.

Ультразвуковая часть содержит следующие узлы:

• преобразователь электрических колебаний в упругие;

• систему, служащую для передачи и трансформации упругих колебаний(волновод);

• излучатель или рабочую часть.

По назначению, характеру использования и конструктивным особенностям ультразвуковые установки для очистки могут быть подразделены на четыре основные группы:

1 универсальные малогабаритные установки;

2 однопозиционные ванны;

3 многопозиционные установки;

4 автоматизированные агрегаты.

Наибольшее распространение ультразвуковая очистка нашла при удалении эксплуатационных загрязнений с деталей двигателей, в особенности топливоподающих систем, деталей гидроагрегатов и гидроаппаратуры.

Ультразвуковая очистка является незаменимым высокоэффективным методом при удалении остатков притирочных (доводочных) паст с поверхности прецизионных деталей при выполнении технологических операций, связанных с восстановлением прилегания трущихся поверхностей методом притирки (доводки).

Задания для закрепления

1. Гидродинамическая очистка, используемая при наружной мойке автомобиля и агрегатов, – это ____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

2. По виду исполнения моечные машины подразделяются на следующие типы: ______

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

3. По типу привода насоса моечные машины подразделяются на следующие виды: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

4. По исполнению насоса моечные машины подразделяются на следующие виды: _______________________________________________________________________________.

5. По конструкции насосного агрегата моечные машины подразделяются на следующие виды: ______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

6. По температуре подаваемой воды моечные машины подразделяются на следующие виды: __________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________.

7. Процессом очистки называется _____________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

8. Детали от нагара, накипи, коррозии и старой краски можно очистить следующими способами: ______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

9. При выполнении операций по очистке деталей используют мо­ечные машины следующих типов: __________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

10. Основными преимуществами ультразвуковой очистки деталей являются: ________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

11. По назначению, характеру использования и конструктив­ным особенностям ультразвуковые установки для очистки деталей могут быть подразделены на следующие основные группы: _____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Контрольные вопросы

1. Опишите особенности метода струйной очистки автомобиля и агрегатов.

2. Дайте классификацию моечных машин в зависимости от различных признаков.

3. Опишите принцип действия гидравлической мониторной моечной ма­шины.

4. Опишите особенности применения насадок и моющих средств при очистке автомобиля и агрегатов.

5. Опишите сущность процесса очистки и ее цель.

6. Опишите сущность и особенности процесса мойки и обезжиривания объектов ремонта.

7. Перечислите способы очистки деталей от нагара, накипи, кор­розии и старой краски.

8. Опишите особенности очистки деталей от нагара.

9. Опишите особенности очистки деталей от накипи.

10. Опишите особенности очистки поверхностей деталей от коррозии.

11. Опишите особенности удаления лакокрасочных покрытий с деталей автомобилей.

12. Перечислите оборудование, используемое при выполнении операций по очистке деталей.

13. Опишите опасные факторы, присутствующие при проведении очистных операций.

14. Опишите особенности и преимущества ультразвуковой очистки деталей.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________ _____________________

Подпись обучающегося Подпись преподавателя