Растущие требования к производительности современных двигателей внутреннего сгорания и их компонентов, необходимость повышения экологических характеристик продукции, а также принятые стратегии производства и экономии электроэнергии требуют продолжать развитие производственных технологий механической обработки. При этом чистота компонентов двигателей играет значительную роль.

Высокие требования к чистоте компонентов

Концерн Фольксваген установил чрезвычайно высокие стандарты чистоты для всех компонентов. Соблюдение этих стандартов возможно только при условии применения соответствующих технологий и методов очистки.

Основным методом очистки, используемым на заводе в Зальцгиттере, является очистка с помощью жидкой среды. На заводе используются более 130 систем жидкостной очистки. Большое количество этих систем используются в промывочных процессах для влажной очистки компонентов, после которой все 100% компонентов требуют сушки.

Сушка ответственных компонентов, таких как головки блока цилиндров и коленчатые валы, по технологическим причинам (сложная форма с большим количеством пустот и отверстий) может выполняться только с помощью вакуума.

Конструкция станций вакуумной сушки, как и систем очистки, является стандартной. Для создания вакуума в вакуумной камере используется вакуумный насос. В ходе вакуумной сушки компонент, имеющий остаточную влагу на поверхности, в отверстиях и резьбе, находится в герметично закрытой вакуумной камере. Благодаря вакууму температура кипения воды снижается. Остатки влаги на компоненте испаряются даже при низкой температуре. Таким образом поверхность и отверстия компонента избавляются от влаги (высыхают). Побочным эффектом является охлаждение компонента, вызванное отбором тепла при испарении влаги.

От центробежных лопастных насосов с масляной смазкой к винтовым вакуумным насосам

Изначально для создания вакуума в системах промывки использовались центробежные лопастные насосы. Из-за сложной формы и размеров компонентов и малой продолжительности циклов очистки в системах очистки головок блока цилиндров и коленчатых валов необходимо было использовать два вакуумных насоса мощностью около 7,5 кВт каждый.

По словам Питера Томашевски из отдела технического обслуживания завода в городе Зальцгиттер: «Это требовало значительных финансовых и временных затрат, которые мы стремились уменьшить, особенно потому, что некоторые расходные элементы, такие как маслоотделители, требовали специальной утилизации. Кроме того, выполнение любой операции технического обслуживания требовало полного отключения системы»

Также центробежные лопастные вакуумные насосы были в центре внимания из-за малого срока службы и недостижимости технологической безопасности. По этой причине в 2007 году на заводе в Зальцгиттере была испытана альтернативная насосная система, которая оказалась очень эффективной.

Меньше время сушки, ниже потребляемая мощность

После интенсивного изучения рынка и длительных испытаний, проведенных при активной поддержки компании Gardner Denver, было принято решение приобрести сухой винтовой вакуумный насос S-VSI 300, произведенный компанией Elmo Rietschle/Gardner Denver. Этот сухой вакуумный насос не требует подачи смазочного масла при работе и обеспечивает минимальное давление вакуума (абсолютное) 0,1 мбар при производительности до 360 м3/ч. Это позволяет осуществить быструю откачку воздуха, совершенно необходимую при потоковой сушке.

Использование винтовых вакуумных насосов позволяет достичь значительных улучшений характеристики и экономии. Большая эффективность и безопасность винтовых вакуумных насосов позволили уменьшить необходимое количество насосов на систему до одного вместо двух, использовавшихся ранее. Это также позволило снизить потребляемую мощность приблизительно на 7,5 кВт на каждую систему промывки.

Полный срок службы насосов также очень удовлетворителен. Большие начальные вложения компенсируются меньшей продолжительностью простоев и значительно сниженными требованиями к техническому обслуживанию. Интервал технического обслуживания винтового вакуумного насоса составляет 7500 часов работы, что в три раза превышает соответствующий параметр для обычного лопастного насоса.

Питер Томашевски также отметил еще одно достоинство новых насосов:

«Отсутствие необходимости подачи масла при работе является большим преимуществом с точки зрения экологии, поскольку не требуется утилизировать большие объемы отработанного масла и масляных сепараторов. При переходе на безмасляные насосы значительно улучшилось качество воздуха на заводе благодаря отсутствию масляных паров, которые часто образуются при работе обычных центробежных лопастных насосов»

Совместная инициатива по усовершенствованию: насосы с системой циркуляционного охлаждения

Сотрудничество было настолько хорошим, что компания Elmo Rietschle также разработала специальный вариант насоса S-VSI 300 по заказу компании Фольксваген. Свен Фингер (Sven Finger), ответственный за планирование очистных технологий в отделе планирования двигателестроительного завода в Зальцгиттере, сказал: «Мы всегда ищем возможности для усовершенствования. Обычно насосы требуют подачи внешнего хладагента.

Однако в некоторых случаях это сложно организовать. Поэтому мы используем насосы с циркуляционным охлаждением». В данном варианте насоса компания Elmo Rietschle установила воздушно-водяную систему охлаждения, что позволило использовать насос в качестве интегрированного решения, не требующего подачи внешнего хладагента.

Поскольку Фольксваген руководствуется принципом оптимальной практики на всех заводах, винтовые насосы компании Elmo Rietschle были установлены не только в системах очистки на заводе в Зальцгиттере. Винтовые вакуумные насосы также используются на заводах Фольксвагена в Китае, Мексике и Польше.

Харальд Вебер (Harald Weber), менеджер региональной службы сбыта,

Продукция Elmo Rietschle

Gardner Denver Deutschland GmbH