โครงสร้างและการซ่อมบำรุงปั๊มน้ำมัน!

Thread Content

หน้าที่ของปั๊มน้ำมันเครื่องก็คือ การสร้างแรงดันให้กับน้ำมันเครื่องในปริมาณหนึ่ง แล้วส่งไปหล่อลื่นบริเวณผิวสัมผัสที่มีการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนต่างๆ ในเครื่องยนต์ดีเซล ปัจจุบัน ปั๊มน้ำมันเครื่องที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลมีสองประเภท คือ แบบเกียร์และแบบโรเตอร์ เครื่องยนต์ดีเซลซีรีส์ 135 รวมถึงเครื่องยนต์รุ่น 6110Z, 6120Q, X6130 และ 6140B ล้วนใช้ปั๊มน้ำมันหล่อลื่นแบบเฟือง ส่วนเครื่องยนต์รุ่น 495Q, 6105Q และ YC6110Q นั้นใช้ปั๊มน้ำมันหล่อลื่นแบบโรเตอร์ ต่อไปนี้จะกล่าวถึงปั๊มน้ำมันแบบเฟืองเป็นหลัก โดยรูปร่างของอุปกรณ์จริงจะเห็นได้ในรูปที่ 8-2 2. โครงสร้างของปั๊มน้ำมันแบบเฟือง ปั๊มน้ำมันแบบเฟืองประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ เช่น เฟืองขับเคลื่อน เฟืองที่ถูกขับเคลื่อน ตัวปั๊ม ฝาปั๊มน้ำมัน แกนที่ถูกขับเคลื่อน แกนขับเคลื่อนพร้อมแบริ่งรองรับแรงดัน และเฟืองสำหรับส่งกำลัง เพลาด้านขับเคลื่อนถูกติดตั้งบนแบริ่งด้านขับเคลื่อนโดยใช้แป้นครึ่งวงกลม แบริ่งด้านขับเคลื่อนนี้ถูกยึดไว้กับตัวปั๊มและฝาหน้าของปั๊มน้ำมัน เฟืองตามติดถูกติดตั้งภายในปั๊มโดยผ่านเพลาตามติด การจับคู่ระหว่างตัวปั๊มกับฝาปั๊มนั้นทำได้โดยใช้ตัวยึดสองตัว โดยมีแผ่นรองอยู่ระหว่างทั้งสองส่วน และสามารถปรับช่องว่างที่บริเวณปลายเฟืองได้โดยการเปลี่ยนความหนาของแผ่นรองนั้น หากช่องว่างมีขนาดใหญ่เกินไป จะทำให้ความดันน้ำมันลดลง ； ในทางกลับกัน หากระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนนั้นแคบเกินไป ก็จะทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มขึ้นขณะที่ปั๊มน้ำมันหมุน ซึ่งจะส่งผลให้เกียร์เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ในสภาวะปกติ ช่องว่างระหว่างตัวปั๊มกับฝาปั๊มควรอยู่ในช่วง 0.05–0.115 มม. เฟืองขับเคลื่อนจะถูกยึดไว้ที่ปลายด้านหน้าของแกนขับเคลื่อนโดยใช้กุญแจรูปครึ่งวงกลมและน็อต ส่วนปลายด้านหลังของแกนขับเคลื่อนจะมีวงแหวนกันลื่นทำจากลวด เพื่อป้องกันไม่ให้แกนขับเคลื่อนหลุดออกมา ระหว่างเฟืองขับเคลื่อนกับฝาปั๊ม จะมีแบริ่งสำหรับรับแรงดันอยู่ด้วย สาม หลักการทำงานของปั๊มน้ำมันแบบเฟือง เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงาน เฟืองของเพลาเครื่องยนต์จะผ่านเฟืองกลางเพื่อขับเคลื่อนเฟืองของปั๊มน้ำมันให้หมุน ส่วนเฟืองขับเคลื่อนที่อยู่ภายในปั๊มน้ำมันก็จะหมุนไปพร้อมกับเพลาขับเคลื่อน ในขณะเดียวกันก็จะขับเคลื่อนเฟืองที่ถูกขับให้หมุนในทิศทางตรงกันข้าม ฟันเฟืองขับเคลื่อนและฟันเฟืองตามทำการสอดเข้าหากัน ทำให้ภายในตัวปั๊มแบ่งออกเป็นสองช่องอัดอากาศที่แยกจากกัน เมื่อเฟืองหมุนด้วยความเร็วสูง น้ำมันที่อยู่ระหว่างฟันเฟืองจะถูกพัดไปยังช่องสำหรับกดน้ำมัน ทำให้ปริมาณน้ำมันในช่องดังกล่าวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แรงดันก็จะสูงขึ้น และน้ำมันก็จะถูกผลักออกมาทางช่องทางสำหรับปล่อยน้ำมัน น้ำมันในช่องดูดน้ำมันถูกดูดออกไป ทำให้เกิดสภาวะสุญญากาศในบริเวณนั้น ดังนั้นน้ำมันในถังน้ำมันจึงถูกดูดเข้ามาเติมเต็มในช่องดูดน้ำมันอย่างต่อเนื่อง แรงดันน้ำมันที่ปั๊มน้ำมันสร้างขึ้นนั้น โดยปกติจะถูกควบคุมโดยวาล์วควบคุมแรงดันที่อยู่บนตัวกรองน้ำมัน หากแรงดันน้ำมันสูงเกินไป วาล์วควบคุมแรงดันก็จะเปิดออก เพื่อให้น้ำมันไหลเข้าสู่ถังน้ำมันโดยตรง ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้แรงดันในระบบน้ำมันสูงเกินไป และช่วยป้องกันไม่ให้ปั๊มน้ำมันเกิดความเสียหายได้ 4. ความผิดปกติที่มักเกิดขึ้นกับปั๊มน้ำมันเครื่องแบบเฟือง โดยปกติแล้ว เนื่องจากมีสภาพการหล่อลื่นที่ดี ปั๊มน้ำมันเครื่องจึงมีอัตราการสึกหรอในระดับต่ำ แต่เมื่อใช้งานไปเป็นเวลานาน ก็จะเกิดการสึกหรอในระดับต่างๆ ที่บริเวณช่องว่างระหว่างพื้นผิวของเฟือง รวมถึงพื้นผิวของเฟืองเอง บริเวณหัวเพลากับรูของแบริ่ง ตลอดจนผนังภายในของตัวปั๊มด้วย เมื่อการสึกหรอเพิ่มมากขึ้น ช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เมื่อการสึกหรอถึงระดับหนึ่ง ก็จะส่งผลให้ปริมาณน้ำมันที่ไหลเข้ามาลดลง และความดันของน้ำมันก็จะลดลงเช่นกัน ห้า วิธีการซ่อมแซมปั๊มน้ำมันเครื่องแบบเฟือง ในระหว่างการใช้งาน เมื่อพบว่าระบบหล่อลื่นของเครื่องยนต์ดีเซลมีปริมาณน้ำมันหล่อลื่นไม่เพียงพอ ความดันน้ำมันต่ำเกินไป หรือได้ยินเสียงผิดปกติขณะเครื่องกำลังทำงาน โดยทั่วไปจะต้องทำการตรวจสอบในหลายด้านดังต่อไปนี้ 1 ตรวจสอบว่ามีการรั่วไหลของน้ำมันที่ท่อน้ำมันและบริเวณข้อต่อหรือไม่ หากไม่มีการรั่วไหลของน้ำมัน ก็ควรหยุดพักและตรวจสอบส่วนอื่นๆ ต่อไป 2 ตรวจสอบความหนืดของน้ำมันเครื่อง 3 ปรับความดันน้ำมันเครื่อง。 หากแรงดันน้ำมันไม่เพิ่มขึ้นในระหว่างการปรับแต่ง ควรตรวจสอบส่วนอื่นๆ เพิ่มเติม วิธีการปรับความดันน้ำมันหล่อลื่นแสดงไว้ในรูปที่ 8-5 4 ตรวจสอบว่าท่อน้ำมันระหว่างแขนเหวี่ยงมีการแตกหักหรือไม่ โดยตรวจสอบในตำแหน่งตามรูปที่ 8-6 5 ตรวจสอบว่าตะแกรงกรองน้ำมันดิบที่อยู่ด้านเข้าของแผ่นดูดน้ำมันมีการอุดตันหรือไม่ เป็นต้น เมื่อตรวจสอบทุกอย่างแล้วไม่พบปัญหาใดๆ จึงค่อยถอดปั๊มน้ำมันออกมาเพื่อทำการซ่อมแซมต่อไป หก. การซ่อมบำรุงปั๊มน้ำมันแบบใบเฟืองหลังจากถอดชิ้นส่วนออก 1. การซ่อมบำรุงกรณีที่ช่องว่างระหว่างพื้นผิวใบเฟืองกับฝาปั๊มมีขนาดใหญ่เกินไป ช่องว่างระหว่างพื้นผิวใบเฟืองกับฝาปั๊มนั้น เรียกว่าช่องว่างระหว่างพื้นผิวของปั๊มน้ำมันแบบใบเฟืองนั่นเอง. การที่ช่องว่างนี้เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ มักเกิดจากการสึกหรอของเฟืองในแนวแกนกับฝาปิดปั๊มหรือตัวปั๊มเอง ในการตรวจสอบ สามารถใช้ไม้บรรทัดและไขควงเพื่อวัดค่าได้ ช่องว่างนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.05–0.14 มม. โดยมีค่าสูงสุดที่ 0.15 มม. ขนาดของช่องว่างที่ปลายด้านมีผลอย่างมากต่อตัวชี้วัดการทำงานของปั๊มน้ำมัน เมื่อช่องว่างระหว่างพื้นผิวด้านของเฟืองมีค่ามากเกินไป สามารถลดช่องว่างดังกล่าวให้อยู่ในช่วงมาตรฐานได้ โดยการทำให้แผ่นรองระหว่างตัวปั๊มกับฝาปั๊มมีความบางลง หากการลดความหนาของแผ่นรองไม่สามารถทำให้ช่องว่างระหว่างพื้นผิวกลับมาอยู่ในช่วงที่กำหนดได้ ให้ทาน้ำยาขัดละเอียดบนแท่นทำงาน จากนั้นใช้มือขัดพื้นผิวการประกบของตัวปั๊มหรือพื้นผิวเรียบของฝาปั๊ม ขณะบด ควรใช้แรงอย่างสม่ำเสมอ มิฉะนั้น เมื่อนำสองพื้นผิวที่ถูกบดมาประกอบกันใหม่ ก็อาจเกิดปัญหาการรั่วไหลของอากาศหรือน้ำมันได้ เนื่องจากทั้งสองพื้นผิวไม่อยู่ในระนาบเดียวกัน 2. การซ่อมแซมช่องว่างระหว่างฟันเฟืองที่กว้างเกินไป ฟันเฟืองภายในปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ เมื่อถูกการเสียดสีกันเป็นเวลานาน จะทำให้ช่องว่างระหว่างฟันเฟืองเพิ่มขึ้น ในระหว่างการตรวจสอบ สามารถใช้แผ่นวัดระยะห่างเพื่อวัดช่องว่างระหว่างฟันเฟืองได้ ดังที่แสดงในรูปที่ 8-7(c) ในการทดสอบ โดยปกติจะเลือกจุดวัด 3 จุดที่อยู่ห่างกัน 120° จากนั้นคำนวณค่าเฉลี่ยจากข้อมูลการวัดทั้ง 3 จุดนี้ ซึ่งค่านี้ก็คือช่องว่างระหว่างฟันเฟืองที่แท้จริงนั่นเอง ช่องว่างนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.05–0.25 มม. และค่าสูงสุดที่อนุญาตคือไม่เกิน 0.28 มม. หากช่องว่างระหว่างฟันเฟืองมีขนาดใหญ่เกินไป โดยปกติจะนำเฟืองมาใช้งานในทิศทางตรงกันข้าม หรือเปลี่ยนเป็นเฟืองใหม่แบบคู่กัน 3. การซ่อมแซมเมื่อช่องว่างระหว่างส่วนยอดของฟันเฟืองมีค่ามากเกินไป ช่องว่างระหว่างผนังภายในของปั๊มน้ำมันกับส่วนยอดของฟันเฟืองนั้น เรียกว่าช่องว่างระหว่างส่วนยอดของฟันเฟือง โดยปกติแล้ว ช่องว่างนี้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากช่องว่างระหว่างแกนหมุนกับชิ้นส่วนที่ใช้รองรับแกนหมุน หรือช่องว่างระหว่างรูตรงกลางของฟันเฟืองกับแกนหมุน ซึ่งส่งผลให้เกิดการเสียดสีระหว่างผนังภายในของปั๊มกับส่วนยอดของฟันเฟือง ช่องว่างนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.05–0.15 มม. โดยช่องว่างสูงสุดคือ 0.45 มม. ในขณะตรวจสอบ สามารถใช้แผ่นวัดมาวัดได้ หากค่าที่วัดได้สูงเกินค่าช่องว่างสูงสุดที่กำหนด โดยปกติแล้วควรเปลี่ยนทั้งชุดของเฟืองหรือตัวปั๊มไปพร้อมกัน 4. การบำรุงรักษาแกนขับเคลื่อนและชิ้นส่วนที่ใช้รองรับแกนขับเคลื่อน เมื่อแกนขับเคลื่อนและชิ้นส่วนดังกล่าวเสื่อมสภาพจากการใช้งานเป็นเวลานาน จะทำให้ช่องว่างระหว่างทั้งสองเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการส่งกำลังของปั๊มน้ำมันหล่อลื่น และช่องว่างระหว่างฟันเฟืองด้วย โดยทั่วไปแล้ว ช่องว่างระหว่างแกนหมุนกับซับเบอร์จะอยู่ที่ 0.04–0.10 มม. โดยค่าสูงสุดคือ 0.15 มม. ในระหว่างการตรวจสอบ สามารถใช้ไดอัลไบรท์ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนหมุนและรูภายในของชิ้นส่วนที่ใช้รองรับแกนหมุนได้ ค่าต่างระหว่างทั้งสองค่านี้ก็คือช่องว่างระหว่างแกนหมุนกับชิ้นส่วนที่ใช้รองรับแกนหมุนนั่นเอง หากปริมาณการสึกหรอของแกนหมุนกับชุดบัชชิ่งเกินค่าที่กำหนดไว้ โดยทั่วไปสามารถฟื้นฟูช่องว่างในการจับคู่กันได้โดยการเปลี่ยนชุดบัชชิ่งใหม่ 7. การประกอบและทดสอบปั๊มน้ำมันแบบเฟือง ในการประกอบปั๊มน้ำมันแบบเฟืองควรทำตามลำดับที่ตรงกันข้ามกับขั้นตอนการถอดชิ้นส่วน หลังจากประกอบเสร็จแล้ว ส่วนที่ใช้ในการส่งกำลังควรหมุนได้อย่างราบรื่น โดยไม่มีอาการติดขัดใดๆ จากนั้นนำปั๊มน้ำมันไปวางไว้ในภาชนะที่บรรจุน้ำมัน โดยใช้นิ้วหัวแม่มืออุดช่องทางที่น้ำมันไหลออก ในขณะเดียวกันก็ใช้มือหมุนแกนหมุนของปั๊มน้ำมัน หากรู้สึกว่ามีแรงกดที่นิ้วหัวแม่มือ และมีน้ำมันไหลออกมา ก็แสดงว่าปั๊มน้ำมันทำงานได้ตามปกติ