Командировка – путешествие в Китай. Часть 4
Продолжаем путешествие по Китаю и по его предприятиям, имеющим самое прямое отношении к автопрому.
Шанхайский всемирный финансовый центр – это гигантский небоскреб, построенный в престижном районе Шанхая, Луцзяцзуй, который называют «китайской Уолл-стрит». Это здание многофункционального использования, в нем расположены офисы, гостиницы, конференц-залы, рестораны, торговые центры, а на верхних этажах находятся смотровые площадки, дающие возможность окинуть взором окрестности мегаполиса. Один из самых знаменитых «квартирантов» Финансового центра – отель Парк Хаятт Шанхай, включающий 174 номера и сьюты.
Шанхайский всемирный финансовый центр воплощает преемственность традиционной китайской архитектуры и новых решений в дизайне. Об этом говорит сама форма здания – гигантская прямоугольная призма, пересекаемая двумя большими дугами. Шестигранный небоскреб постепенно к верхушке сужается, превращаясь в одну линию. Таким образом, подчеркивается единство противоположностей – инь и ян, а также раскрывается диалог между двумя стихиями – небом и землей. Огромная «диафрагма» в виде трапеции в верхних уровнях сооружения также символична.
Пустота – стилизованные «лунные ворота», которые довольно часто можно увидеть в традиционной китайской архитектуре. О взаимосвязи прошлого и будущего, национальных ценностей и инноваций, свидетельствует также и внутреннее убранство отеля. Шикарные номера декорированы в стиле, свойственном традиционным китайским домам. За эти лунные ворота здание прозвали «открывашкой».
«Поймать» луну в лунные ворота у нас не получилось. Но сфотографировать ее на фоне небоскреба удалось.
К сожалению, силы нас покинули. По фитнес-трекеру в этот день я прошел 24 848 шагов. Ноги гудели, как чугунный колокол, и подъем на небоскреб мы решили отложить на завтра. Добравшись до гостиницы, уснули как убитые.
Наутро нас ждала экскурсия на завод бензонасосов.
Как вы знаете, у Masuma нет своего завода бензонасосов.
Для Masuma их выпускает Шанхайский завод бензонасосов. Это построенный японцами современный завод, который выпускает бензонасосы для десятков автозаводов Китая, Европы и даже Америки.
Было очень интересно посмотреть на такой суперзавод!
На проходной завода нас встретил довольно упитанный китаец с типичным для китайцев именем Чан. В переводе на русский – волк.
Первым делом он с большой гордостью показал нам на несколько флагов, висящих перед проходной.
Первым там висит государственный флаг Китайской Народной Республики. Он висит немного выше остальных флагов. Рядом с ним, чуть пониже, висит американский флаг. На одной высоте с ним висит и флаг корпорации Masuma. А рядом с ним мы видим и наш родной – российский!
А Чан, как оказалось, владеет русским языком.
В 1990-е годы он закончил автодорожный институт во Владивостоке.
Только вот с того момента прошло довольно много времени, и русский язык для Чана явно позабылся.
Лучше бы он говорил на китайском, а переводила Люба. Но Чан решил провести экскурсию по заводу на русском языке.
Люба нас покинула, и мы отправились в цеха.
Я понимал примерно 30% из того, что говорил Чан.
Должность его на заводе – типа пресс-секретаря по внешним связям.
Хорошо, что экскурсия началась с того, что Чан начал подробно объяснять, для чего в автомобиле нужен бензонасос и как он устроен.
Конструкцию бензонасосов я знаю хорошо, и это позволило мне хоть немного привыкнуть к «русскому диалекту» Чана.
Давайте и мы с вами вспомним, для чего в автомобиле вообще нужен бензонасос.
Основная его функция – это подача топлива к форсункам под давлением. Вторая функция – это поддержание постоянного давления топлива, вне зависимости от режимов и оборотов ДВС.
Обычный бензонасос диафрагменного типа (от карбюраторных двигателей) мы с вами рассматривать вообще не будем, так как на современных машинах их просто нет, и соответственно на этом заводе их не выпускают. В системах с впрыском топлива он просто не может создать требуемое давление.
Современный бензонасос приводится в действие электромотором постоянного тока, питающимся от бортовой электросети автомобиля (или через конвертор на гибридной машине).
Вся электрическая часть электронасоса «плавает» в бензине. Казалось бы, электромоторы должны «генетически» ненавидеть жидкости вообще и бензин – в особенности. Тем не менее якорь (ротор), коллектор и щетки электрического бензонасоса постоянно находятся в бензине.
Японские инженеры (и китайские), проектировавшие электрический бензонасос, столкнулись с двумя очевидными проблемами.
Первая – коллектор электродвигателя постоянно выдает искру. А насос находится в баке с бензином. Думаю, что всем понятно, к чему приведет искрение в бензобаке…
Но эту проблему инженерам удалось решить гораздо проще, чем вы думаете. Дело в том, что в жидкостях, которые не проводят электрический ток (к ним относится и бензин), искрение невозможно.
К тому же взрывается не сам бензин, а смесь его паров с воздухом. Это и позволило объединить насос и его привод в одном корпусе.
Кстати, в бензобаке каждой машины есть еще одно потенциальное искрящее устройство – указатель уровня топлива. И тем не менее топливные баки не взрываются. Со второй проблемой пришлось повозиться подольше. Она состоит в том, что у бензина слишком низкие смазывающие свойства.
Но решение инженеры тоже нашли.
Конструкция бензонасоса позволяет исключить подшипники качения. Прокачиваемый насосом бензин свободно проходит через электродвигатель и одновременно охлаждает весь узел. Подшипники качения заменили подшипники скольжения, смазкой для которых служит бензин. Низкую смазывающую способность этого вида топлива компенсировали высокой точностью изготовления деталей электронасоса.
Какие типы бензонасосов выпускаются на заводе?
По принципу действия все выпускаемые электробензонасосы можно разделить на объемные и центробежные.
Отличия в конструкциях касаются в основном их качающих узлов.
Работа насосов объемного типа основана на циклическом изменении объемов всасывающей и нагнетающей полостей. Давайте рассмотрим насосы, у которых гидронагнетатель – роликовый.
Он имеет диск с пятью прорезями, в каждой из которых находится цилиндрический ролик. Диск расположен на одной оси с электромотором, но смещен (эксцентричен) по отношению к обойме нагнетателя, внутри которой он вращается. Ролики играют роль подвижных уплотнений между секциями ротора и обоймой. При вращении каждая секция ротора за счет эксцентриcитета увеличивает свой объем в зоне забора топлива. Создается разрежение, которое способствует засасыванию бензина в насос. Дальнейшее вращение вызывает уменьшение объема (зона нагнетания топлива), и происходит выброс бензина через выпускное отверстие под давлением. Обратный клапан в выходном штуцере насоса препятствует сливу топлива из системы после выключения зажигания.
Принцип работы объемных насосов аналогичен роликовым, только вместо дискового ротора в нагнетателе используются две шестерни – наружная и внутренняя.
Роликовые насосы способны развивать максимальное давление до 6–10 атм., шестеренчатые – до 4 атм.
Центробежные насосы делятся на турбинные и вихревые, а нагнетающим элементом у них служит крыльчатка с лопастями различной конфигурации. Если лопасти плоские – перед нами представитель турбинных насосов. Максимальное давление, развиваемое этими насосами, не превышает 4 атм., а КПД – 10–15%, однако они отличаются стабильным потоком и работают практически без пульсаций давления. Используются обычно в качестве первой ступени многоступенчатых насосных систем распределенного и центрального впрыска.
Вихревой насос имеет крыльчатку с выемками сферической формы – такая конструкция лопаток при вращении создает дополнительные завихрения жидкости. За один оборот крыльчатки одно и то же количество топлива под действием центробежной силы многократно отбрасывается от центра к периферии, в результате чего последовательно наращивается его кинетическая энергия. Вихревые насосы развивают давление в 4–9 раз выше по сравнению с турбинными, а их КПД составляет 30–45%.
Основным критерием, который производители положили в основу производства насосов, – это качество.
Однако при перекачке некачественного бензина бензонасосы быстро выходят из строя. От поломки не спасает даже сетчатый фильтр на входе впускного патрубка.
Какие параметры нам важно знать в бензонасосах?
Первая важная характеристика – развиваемое давление. Оно должно примерно вдвое превышать рабочее давление впрыска, чтобы прокачать фильтр грубой и тонкой очистки.
Вторая важнейшая характеристика любого насоса – это производительность. Даже на максимальных оборотах ДВС насос должен подавать топливо в двигатель «с запасом».
Третья важная характеристика – это потребляемая бензонасосом мощность, т. е. сколько ватт электрической мощности насос будет забирать из электросистемы автомобиля при номинальной и полной нагрузке.
На заводе каждый выпущенный бензонасос проходит несколько испытаний. Одно из них – это измерение потребляемого тока при полной нагрузке.
По сути, бензонасосу «безразлично», работает мотор на холостых оборотах или на максимальных – в любом случае нужная подача топлива в форсунки обеспечивается регулятором давления, а лишний бензин по «обратке» (где есть такая система) возвращается в бензобак. Где расположены современные бензонасосы на автомобиле?
Электробензонасосы могут устанавливаться как вне бензобака, так и внутри него. Соответственно, существует два их типа – наружный и внутренний. На данном заводе выпускаются оба типа насосов. Наружные бензонасосы, часто называемые подвесными, крепятся под днищем автомобиля или под капотом на резиновых «амортизаторах» и имеют защитный металлический картер. Такое расположение облегчает осмотр насоса, его диагностику, а при необходимости – замену.
Конструкция внутреннего, так называемого погружного бензонасоса включает топливоотражающую камеру, обеспечивающую постоянство подачи топлива при движении автомобиля по прямой и в повороте, датчик уровня топлива и необходимые электрические и гидравлические соединения. Блок насоса имеет встроенный регулятор давления и сетчатый фильтр грубой очистки, устанавливаемый на входе нагнетательной секции.
Регулятор давления сбрасывает лишний бензин прямо в бак. При этом отпадает необходимость в наличии длинного трубопровода – «обратки», тянущейся через все днище автомобиля к двигателю. Дополнительные плюсы такой конструкции – это хорошее охлаждение насоса. Топливо постоянно охлаждает насос.
Еще один плюс заключается в том, что в баке бензонасос работает практически бесшумно. Однако такая конструкция имеет и свой недостаток: на некоторых автомобилях в случае отказа погружного бензонасоса вынуть его наружу можно, только сняв бензобак, а это требует значительных временных затрат.
Электродвигатель бензонасоса при условии его качественного изготовления отказывает крайне редко. В первую очередь изнашиваются щетки, затем коллектор и т. д. Тем не менее до полного износа этих деталей электромотор обычно «выхаживает» 150–200 тыс. км…
Хуже обстоит дело с ресурсом нагнетательной секции насоса. А все потому, что «национальная» особенность нашего бензина (во многих случаях) – содержание в нем мельчайших механических примесей, которые выполняют функцию абразива. Они-то и становятся причиной ускоренного износа деталей нагнетающей секции. Поэтому насос на российском бензине может не проработать и года. Дисковый ротор с прорезями, ролики, вал насоса, обойма нагнетателя изготавливаются из высококачественной стали с последующей цементацией, закалкой и шлифовкой до нужного размера и 10–12-го класса чистоты обработки.
Твердость рабочих поверхностей деталей насоса должна быть не менее 60–62 ед. по HRC. Опорная и прижимная алюминиевые пластины насосной секции имеют специальное износостойкое напыление толщиной около 10 мкм, изготовить которое можно только при помощи специальной установки с вакуумной камерой.
Но это еще не все. Обойма нагнетателя не будет долго работать, если на внутреннюю рабочую поверхность не нанести тефлоновое покрытие. Это одно из ноу-хау данного завода.
Что делать, если бензонасос вышел из строя? Если по результатам диагностики стало ясно, что бензонасос необходимо менять, то что лучше приобрести – новый или бывший в употреблении (с разборки автомобилей)? Поскольку решение всегда принимает владелец автомобиля, то выскажу только некоторые соображения по данному вопросу, которые, возможно, окажутся полезными при принятии решения.
Установить новый оригинальный бензонасос. С финансовой стороны вариант самый дорогой, но напрямую не связанный с ожидаемым сроком службы бензонасоса. Если вам не повезет, по изложенным выше причинам, то даже оригинальный дорогой насос работать долго не будет, а обменять его в магазине проблематично.
Установка бывшего в употреблении бензонасоса с финансовой стороны наиболее дешевый вариант, но какой у него остаточный ресурс и сколько он будет работать: год, месяц или один день – никто не знает и гарантии не даст. Третий вариант – это установка дубликата, т. е. нового насоса, выпущенного не производителем, а другим заводом.
Такие насосы и выпускает завод под брендом Masuma, на который мы прибыли (и как вы позже увидите на складе готовой продукции, не только Masuma).
Какие еще проблемы возникают при производстве насосов?
Следующая проблема – это соединение контактов обмотки электромотора с клеммами самого насоса. Пайка тут не подойдет – в среде бензина она быстро окисляется. Инженеры завода придумали специального робота для сварки этих контактов. Вот этот робот на снимке.
А вот как производится сама сварка.
Вообще на этом заводе роботов разных конструкций и производителей можно увидеть множество. Вот, к примеру, конвейерная линия, которой управляет всего один человек.
А вот и роботы японского производства фирмы TAKAHASHI.
Есть роботы, которые проверяют собранный бензонасос.
Электродвигатель насоса чаще всего приходит в негодность по причине износа или разрушения коллектора и щеток. Очень редко – из-за обрыва (перегорания) обмотки якоря. Почему? Потому что производству якорей на заводе уделяется самое пристальное внимание. После производства они тестируются несколько раз.
Но и ручной труд на заводе применяется.
В основном, конечно, это испытательные и контрольные функции.
Например, на этом фото вы можете увидеть, как каждый насос проверяется на производительность и максимальное давление, которое он может создать.
Сначала в испытательной колбе с тестовой жидкостью измеряется производительность, которая в зависимости от марки насоса должна составлять 1–2 л/мин, и ее стабильность, а также максимальное давление, развиваемое насосом при заглушенном выпускном патрубке (7,5–10 атм.). Затем нагнетающий узел соединяют с родным ЭДВ и контролируют постоянство числа его оборотов, отсутствие перегрева, потребляемый ток и мощность.
Но на этом контроль качества на заводе не заканчивается.
Каждый сотый насос из каждой партии подвергается дополнительным испытаниям. Над ним «издеваются» в специальной камере, создавая для него самые тяжелые условия работы. Если вдруг при этом испытании насос «сдастся», то всю партию отправляют на дополнительные испытания.
Вот так они проходят:
Про чистоту на заводе можно сказать отдельно. Да я думаю, что вы уже обратили внимание на фото выше.
Но меня очень поразил склад запчастей. Посмотрите, как это выглядит.
Немного о культуре производства.
Увидеть на заводе праздноболтающегося или курящего работника – это из области фантастики. Все работники очень дорожат своими рабочими местами и работают с максимальным КПД. Каждый час у работника есть 10 минут, чтобы отдохнуть: попить чай, который находится у каждого китайца в индивидуальном термосе, сходить в туалет и т. д.
А потом звучат два звонка, и через минуту конвейер снова запускается.
Очень понравились динамометрические электрические отвертки, которыми прикручиваются все винты в бензонасосе. Такого я больше нигде не видел. Получается и очень быстро и очень качественно.
Самый последний этап производства – это этап продувки бензонасосов от тестовой жидкости, консервация и упаковка.
Так незаметно пролетело три часа этой занимательной экскурсии.
Было жалко прощаться с Чаном, которого к концу экскурсии я понимал уже полностью, но нас в этот день ждали еще три увлекательные экскурсии: на «фабрику подделок», в подводный тоннель и на вершину небоскреба!
