Утилизация автомобилей

Колесо - это  конструкция, объединяющая пневматическую резиновую шину (как правило, с  камерой), металлические обод, соединительный диск и ступицу. Обод, на который надевается шина, жестко соединяется с диском, который крепится к ступице болтами или гайками. Конструкция колеса предусматривает охват им ступицы.

Для разборки и последующего использования автокомпонентов  изношенных автомобилей важно, что на ободья колес, так же как и на пневматические шины, наносится маркировка, указывающая важнейшие размеры колеса.

Пневматическая  шина состоит из покрышки и камеры. Покрышка изготавливается из износостойкой резины и армирующего корда. Основой резины является каучук, который смешивается с различными ингредиентами (современные высококачественные резины состоят из 18...20 ингредиентов). Для превращения пластичной резиновой смеси в эластичную, прочную ренту ее вулканизуют под давлением при повышенной температуре в специальных пресс-формах.

Покрышка  неоднородна по конструкции и  материальному составу, что позволяет  обеспечить различным ее участкам разные свойства в соответствии с испытываемыми при эксплуатации нагрузками. Она состоит из борта, бортовой проволоки, каркаса, брекера, боковины и протектора.

Каркас шины изготавливают из прорезиненного корда, в качестве которого используют полимерные нити или стальную проволоку. Именно корд обеспечивает высокую прочность и эксплуатационную долговечность покрышки.

Борта шины предназначены  для плотной и жесткой посадки  на обод колеса, для чего внутрь бортов вставлена и прочно соединена с резиновой массой стальная проволока.

Внутри покрышки имеется резиновая эластичная камера, она не имеет каркаса и способна растягиваться. Для создания в камере повышенного давления воздуха у нее имеется вентиль с клапаном.

В ряде случаев  используют бескамерные шины. Такая  покрышка герметично соединена с ободом колеса благодаря специальным слоям эластичной резины, нанесенной на внутреннюю и внешнюю стороны шины.

Трансмиссия автомобиля предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к движителю, т.е. к ведущим колесам. Кроме того, с ее помощью можно изменить величину крутящего момента и его направление.

Работа трансмиссии осуществляется путем изменения передаточного числа. Ее конструкция влияет на массу и компоновку автомобиля, его безопасность и топливную экономичность.

В трансмиссию  входят сцепление, привод сцепления, коробка передач, карданная передача, карданные шарниры, главная передача, дифференциал. В современных автомобилях широко используются автоматические трансмиссии и автоматические коробки передач, существенно облегчающие управление автомобилем.

Движитель (колеса) автомобиля связан с кузовом через подвеску, которая гасит колебания и воспринимает силы, действующие на него.

Подвеска служит для снижения вертикальных нагрузок на кузов от неровностей дороги и обеспечения плавности движения и комфортности водителя и пассажиров. От подвески зависит не только комфортабельность автомобиля, но и долговечность кузова, т.к. она гасит возможные ударные нагрузки, т. (пикающие при движении автомобиля по неровной дороге.

Подвеска  автомобиля включает направляющее, упругое  и гасящее устройства, а также  элементы крепления к кузову. В качестве упругих элементов широко используются пружины, листовые рессоры и торсионы, изготавливаемые из стали.

Торсионы  представляют собой упругие металлические  стержни круглого сечения, работающие на скручивание.

Кроме стальных упругих элементов в конструкции автомобилей используются ограничители хода колес в вертикальном направлении, сделанные из полимерных материалов — резины и полиуретана.

Еще одним  непременным элементом подвески современных автомобилей являются телескопические гидравлические амортизаторы, состоящие из герметичного цилиндра, внутри которого перемещается шток с поршнем. Цилиндр заполнен вязкой жидкостью и имеет перепускные клапаны для перемещения жидкости. Амортизатор работает упруго как на сжатие, так и на растяжение.

Соединение  подвески с кузовом производится с помощью эластичных втулок из резины. Их назначение - гасить вибрационные колебания и снижать уровень шума в салоне, а также защищать подвеску от ударных нагрузок.

Важными узлами автомобиля, тесно связанными в прямом и переносном смысле с подвесками, являются мосты, на которых крепятся ступицы колес, упругие элементы и др. Мосты поддерживают кузов и передают нагрузку от него на колеса и обратно от колес на кузов.

Системы управления включают рулевое управление, тормозную систему, управление двигателем, трансмиссией, уровнем комфорта в салоне и т.д.

Рулевое управление важнейшая система автомобиля, от ее конструкции и надежности зависит безопасность водителя и пассажиров, возможность сохранять или изменять направление движения; она влияет на маневренность автомобиля, гасит ударные нагрузки, воспринимаемые ходовой частью.

Наиболее  широко в современных автомобилях  используется рулевое управление с  колесами, способными поворачиваться в горизонтальной плоскости. Синхронизация поворота левого и правого колес обеспечивается рулевой трапецией.

Элементами  рулевого управления являются: рулевая  колонка с рулевым колесом, рулевой механизм, рулевой привод с усилителем.

Рулевое колесо находится в кабине водителя в постоянном контакте с ним. Путем его вращения собственно и осуществляется управление движением автомобиля по заданной траектории. Рулевой механизм предназначен для увеличения приложенных к рулевому колесу усилий рук водителя для поворота колес автомобиля. Он представляет собой механический редуктор.

Рулевое колесо соединяется с рулевым механизмом с помощью рулевого вала, часто  выполняемого многозвенным с шарнирными соединениями, что повышает безопасность водителя в аварийных ситуациях и упрощает компоновку автомобиля.

Рулевой привод - это система тяг и шарниров, передающих усилие от рулевого механизма  к управляемым колесам.

Практически на всех современных автомобилях  устанавливаются гидравлические усилители рулевого управления, облегчающие управление автомобилем.

Очень важной системой автомобиля является система тормозного управления, от которой зависит безопасность автомобиля и других участников движения. Система тормозного управления предназначена для замедления и остановки автомобиля при движении, а также для его удержания на стоянке.

Существуют  различные способы торможения автомобиля, но наиболее широко используется создание тормозной силы между колесом и дорогой путем замедления его вращения при движении и полной блокировки на стоянке. Создаваемая тормозная сила зависит не только от величины усилия, препятствующего вращению колеса, но и от сцепления его с дорогой. На скользкой дороге колесо при торможении блокируется, но автомобиль продолжает движение за счет скольжения колес, а не их качения. Поэтому современные автомобили оснащаются антиблокировочной системой (АБС) тормозов.

Система тормозного управления автомобиля включает основную (или рабочую), запасную и стояночную системы торможения. Основная и запасная системы предназначены для замедления движения автомобиля, при этом запасная система срабатывает при выходе из строя основной, а стояночная предназначена для удержания автомобиля на стоянке.

Все тормозные  системы состоят из тормозных  механизмов и приводов. Привод основной и запасной систем осуществляется с помощью педали тормоза ногой (ножной тормоз). Для облегчения торможения в современных автомобилях используется усилитель тормозов. У большинства современных легковых автомобилей используется гидравлический привод основной и запасной систем торможения. Передача усилия при нажатии на педаль тормоза происходит с помощью герметичной гидравлической системы, заполненной тормозной жидкостью, к которой предъявляются специальные требования. Гидравлическая система состоит из главного и колесных тормозных цилиндров и трубопроводов.

Привод стояночной системы торможения, как правило, осуществляется с помощью рычага, приводимого в действие рукой (ручной тормоз). Удержание автомобиля на стоянке производится путем блокировки задних колес механическим, реже электрическим или пневматическим приводами.

Тормозные механизмы  создают усилия, замедляющие вращение колес автомобиля. В большинстве автомобилей их действие основано на создании большой силы трения между тормозными колодками и элементами колеса. Тормозные механизмы размещаются внутри колеса и подразделяются на дисковые и барабанные. В первом случае сила трения возникает при создании контакта между плоскими фрикционными накладками, установленными на тормозные колодки, и вращающимся тормозным диском колеса. В барабанном тормозном механизме сила трения создается между тормозным барабаном, вращающимся вместе с колесом, и раздвигающимися при торможении тормозными колодками с фрикционными накладками. Их внешний радиус равен внутреннему радиусу барабана, поэтому площадь контакта в момент торможения равна площади фрикционных накладок. Тормозные барабаны и диски отливают из серого чугуна.

На всех современных  легковых автомобилях на передних колесах  устанавливают дисковые тормоза, а  на задних могут быть барабанные или дисковые.

Фрикционные накладки изготавливают из специальных композиционных материалов на полимерной основе. К ним предъявляют высокие требования: они должны быть теплостойкими, износостойкими и иметь высокий коэффициент трения по чугуну До недавнего времени их изготавливали из асбестокаучуковой композиции. В последние годы в связи с запретом на использование асбеста фрикционные накладки изготавливают из композитов на полимерной основе с углеродными волокнами и из других материалов.

Таким образом, современный автомобиль представляет coin iii сложную инженерную конструкцию, состоящую из множества блоков, агрегатов и систем управления. Количество деталей на одном автомобиле составляет 4...6 тыс. штук. Автомобиль насыщен многочисленными электрическими, электронными, гидравлическими и пневматическими системами.

Узлы и  агрегаты выводимых из эксплуатации автомобилей, а также материалы, из которых они изготовлены, являются ценными вторичными ресурсами и могут быть повторно использованы при сборке и ремонте автомобилей, либо при изготовлении новых материалов. Утилизация автомобилей позволяет рационально использовать вторичные материальные ресурсы, содержащиеся в снятом с эксплуатации автомобиле.

 

1.2. Разборка  автомобиля и его агрегатов

 

Разборка автомобиля заключается в разъеме различных сопряжений агрегатов и узлов. 

Правильная разборка автомобиля позволяет вернуть в  автосборочное и авторемонтное производства до 70...80% снятых узлов, деталей и агрегатов, в том числе 40...60 % после восстановления.

Этапы разборки автомобиля и его агрегатов чередуются с  этапами мойки и очистки. Утилизируемый  автомобиль после мойки поступает  на общую разборку, где с него снимают колеса, из его систем сливают  все рабочие жидкости (топливо, масло, тормозную, охлаждающую и др.), снимают потенциально опасные системы (подушки безопасности с пиропатроном, преднатяжители ремней безопасности, кондиционер, аккумуляторную батарею и т.д.). Затем с автомобиля снимают электрооборудование, панель приборов, передний и задний бамперы, радиаторы, топливный бак, передний и задний мосты, карданный вал, тормозную и топливную системы, коробку передач, двигатель и т.д. Снятые агрегаты и системы автомобиля поступают на дальнейшую очистку и узловую разборку, которая выполняется на специализированных участках.

Кузова после снятия узлов и  агрегатов пакетируются и складируются для последующей утилизации путем дробления и видовой сепарации дробленого продукта с целью выделения черных и цветных сплавов и неметаллических материалов.

При разборке используют специальное оборудование и оснастку, а процесс проводится по технологическому регламенту, устанавливающему последовательность операций и правила их выполнения.

Основные работы, осуществляемые при разборке автомобиля, связаны с разъемом резьбовых и прессовых сопряжений. Кроме того, при разборке производится значительная работа по перемещению узлов и агрегатов.

Разборка производится на конвейере, эстакаде и стендах, оборудованных  специальной оснасткой. Разъем резьбовых  соединений осуществляется с помощью пневмо- и электрогайковертов. Специализированные стенды оснащают подвесными многошпиндельными гайковертами.

Разборку теплопрессовых соединений производят с помощью винтовых, пневматических и гидравлических прессов.

Перемещение узлов и  агрегатов по цеху осуществляют с  помощью ленточных и подвесных конвейеров, электрокар и другого оборудования.

 

1.3. Очистка  агрегатов и деталей автомобиля

 

Загрязнение автомобиля и его агрегатов может быть наружным и внутренним. Снаружи автомобиль загрязнен дорожно-почвенными и  масляно-грязевыми отложениями, герметизирующими и лакокрасочными покрытиями, продуктами коррозии.

Внутри агрегатов автомобиля имеются загрязнения, возникающие в результате старения смазок, износа трущихся деталей, а также накипь, нагар, продукты коррозии, асфальто-смолистые отложения.

Загрязнения автомобиля и его агрегатов имеют сложный  химический состав, и для их удаления используются механические, физико-химические и физические процессы, в основе которых лежат те или иные способы разрушения загрязнений и удаления их с очищаемой поверхности.

Для удаления масляно-грязевых, дорожно-почвенных и асфальто-смолистых отложений и отслоившихся лакокрасочных покрытий используют пароводоструйный способ очистки с применением моющих средств или без них.

Нагар и накипь снимают  термомеханическим, гидроабразивным способами и ванно-струйной обработкой щелочным раствором. Такие отложения удаляют также с помощью механического дробления струей мелких твердых частиц (стеклянных шариков, косточковой крошки, полимерных гранул и др.).

Продукты коррозии удаляют  гидровиброабразивным способом, погружением в кислотный раствор и другими приемами.

Для очистки автомобильных  узлов и агрегатов используют очистные средства, действие которых  основано на растворении, адсорбции, эмульгировании, диспергировании других процессах.

Наибольшее распространение  нашли очистные средства на основе органических растворителей и специальные технические моющие средства. Использование нефтепродуктов (бензина, керосина и др.) в качестве моющих средств является устаревшей технологией, приводящей к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию ресурсов. Более эффективно использовать для этих целей специальные моющие растворы.