Для чего нужен расширительный бачок в системе охлаждения двигателя – Проверка системы охлаждения двигателя автомобиля. Как проверить завоздушенность, газы, герметичность и электронику

Содержание

Система охлаждения без расширительного бачка — Защита имущества

Автомобильный мотор, как и любой двигатель внутреннего сгорания, при работе нагревается, поэтому требуется постоянно его охлаждать. Для этой цели предназначены системы охлаждения. По принципу работы они бывают двух видов: жидкостные и воздушные. Наибольшее распространение получили первые, хотя они и более сложны конструктивно. «Воздушники» при своей простоте, намного более склонны к перегреву.

Система охлаждения без расширительного бачка

Поскольку все двигатели сегодня работают с жидкостным охлаждением, в моторном отсеке любого авто находится небольшая емкость из полупрозрачного пластика с крышкой, предназначенная для заливки тосола. Это и есть расширительный бачок системы охлаждения двигателя. У разных моторов объем расширительного бака колеблется от 1,5 до 8 литров.

Его назначение

Для чего нужен расширительный узел? Дело в том, что любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме. Так, объем воды при нагревании до 100°C возрастает на 4,5%, антифриза и тосола — до 6%.

Чтобы при нагревании охлаждающей жидкости (ОЖ) она не выливалась из системы, нужен расширительный бак, являющийся своего рода буфером или компенсатором.

До середины прошлого века расширительные бачки под капотом отсутствовали, поскольку в качестве ОЖ использовалась обыкновенная вода, а роль компенсатора играл верхний бачок радиатора, который не доливали «под завязку». С появлением ОЖ на основе этиленгликоля (антифризы), коэффициент объемного расширения которых больше, чем у воды, появляются дополнительные расширительные бачки, чтобы не увеличивать радиатор.

Таким образом, расширительный бак (РБ) предназначен для компенсации объемного расширения ОЖ при повышении ее температуры. Располагается РБ в моторном отсеке таким образом, чтобы уровень жидкости находился примерно на середине высоты бачка.

При этом жидкость в радиаторе и бачке располагается на одном уровне по принципу сообщающихся сосудов. Поскольку РБ расположен выше радиатора, в качестве заливной горловины используется крышка расширительного бачка, про которую будет рассказано ниже.

Система охлаждения без расширительного бачка

Устройство и работа

Расширительный бак состоит из полипропиленового корпуса, крышки и двух патрубков для присоединения шлангов жидкостной системы. С помощью нижнего шланга устройство подключается к охлаждающей магистрали, верхний служит для отведения паров и воздушных пузырей из системы. На современных моделях часто устанавливаются поплавковые датчики уровня ОЖ.

Для этой опции расширительный бачок сверху оснащается еще одной горловиной, предназначенной для установки датчика. На боковой поверхности емкости нанесены несколько контрольных рисок, от нижней — min до верхней — max. В этом промежутке и должен располагаться уровень ОЖ.

Как работает устройство? Сначала немного теории. В таблице показаны температурные режимы работы современных моторов. Как видим, двигатели работают в критических температурных условиях.

Температура двигателя, °CРабочаяКратковременно
80 — 100120 — 125
Температура закипания жидкостей, °C (при атмосферном давлении)воды100
тосола105 — 110
антифриза120

Чтобы поднять планку допустимой температуры, конструкторы повышают давление в ОЖ (больше атмосферного), благодаря чему температура ее закипания повышается. Для этого система закрывается герметично, и в ней поддерживается избыточное давление. Для разных двигателей эта величина находится в пределах от 0,1 до 0,5 бар (кг/см²).

В то же время недопустимо и значительное разрежение (больше 0,03 — 0,1 кг/см²) в свободном пространстве расширителя, поскольку в систему будет подсасываться воздух, что приведет к появлению воздушных пробок, затрудняющих циркуляцию ОЖ и, следовательно, к перегреву двигателя. Поддержание давления в ОЖ на требуемом уровне возложено на специальный регулятор, расположенный в заливной крышке.

Крышка бачка — два в одном

Итак, крышка РБ, помимо защитной функции, выполняет еще задачу регулятора давления. Как было изложено выше, давление внутри бачка должно составлять до 1,1 — 1,5 кг/см². Как же это достигается?

Для этой цели в крышке смонтированы два клапана: предохранительный и вакуумный. Первый представляет собой подпружиненную резиновую диафрагму, которая прижимается снаружи и срабатывает, когда давление превышает усилие пружины. Второй состоит из резиновой шайбы с малой пружиной, установленной внутри большой.

Система охлаждения без расширительного бачка

При рабочей температуре ОЖ оба клапана закрыты, давление в бачке не превышает расчетного. Поскольку расширительный бак закрыт герметично, с повышением температуры давление возрастает, в результате чего предохранительный клапан открывается и стравливает часть воздушных паров, возвращая клапан в прежнее положение.

Отсутствие предохранительного механизма привело бы к появлению протечек ОЖ, повреждению соединений и даже к разрыву радиаторов охлаждения и печки.

После остановки двигателя жидкость в системе остывает и уменьшается в объеме, что приводит к возникновению разрежения внутри бачка. Результатом может быть подсос воздуха через соединения, который при последующем пуске приведет к образованию воздушных пузырей. А это может привести к перегреву и выходу из строя двигателя.

Тут и приходит на помощь другой маленький клапан — вакуумный. Под действием разрежения он открывается и уравнивает давление в бачке с атмосферным.

Неисправности РБ и причины

Понижение уровня ОЖ:

  • течь пластикового корпуса бачка вследствие старения материала, в частности, это было хронической болезнью бачков автомобилей ВАЗ;
  • не работает предохранительный клапан, в результате чего повышенное давление выдавливает тосол через места соединений.
  • из-за уменьшившегося объема жидкости вследствие утечек;
  • не работает вакуумный клапан, в результате чего в жидкости появляется воздух («завоздушливание»).

Система охлаждения без расширительного бачка

Видимые потеки жидкости:

  • течет расширительный бак;
  • неисправность предохранительного клапана.

Проверяем работоспособность крышки

Упрощенная проверка: работают ли клапаны?

Заводим мотор и, соблюдая осторожность, отворачиваем крышку: если слышится шипящий звук спущенной камеры — перепускной клапан работает (однако, правильно или нет, — неизвестно).

Сняв крышку, сожмем рукой любой шланг охлаждающей системы. Продолжая удерживать его таким образом, установим крышку на место. Если он после этого восстанавливает свою форму, по всей видимости, вакуум заполняется. А вот если еще до запуска мотора шланги выглядят как бы сплюснутыми, вакуумный клапан точно не работает.

Более точно предохранительный клапан можно проверить с помощью насоса и манометра. Насос присоединяем к нижнему подводящему патрубку бачка, а верхний заглушаем с помощью подручных средств: болта или цилиндрического сверла, туго входящих в подводящий шланг.

Насосом создаем давление и контролируем момент, когда срабатывает предохранительный клапан (шипящий звук). Величина давления, зафиксированная на шкале прибора, показывает фактическое давление срабатывания.

Система охлаждения без расширительного бачка

Если предохранительный клапан излишне тугой, его можно отремонтировать. Зачем тратить лишние деньги, когда достаточно укоротить пружину давления на один-два витка, и пружина станет мягче. Разбирается узел легко, главное — не потеряйте мелкие детали. И не переусердствуйте, откусывая витки. Делайте это понемногу, проверяя результат.

Доливка охлаждающей жидкости

Уровень жидкости в бачке контролируют по двум крайним рискам: min и max. Как правильно доливать ОЖ в расширительный бак:

  1. Проверьте уровень жидкости на холодном или остывшем двигателе (дайте ему хорошо остыть).
  2. Откройте крышку РБ (если двигатель недостаточно остыл, прихватите крышку тряпкой) и медленно поворачивайте ее до выхода пара.
  3. Долейте жидкость, не доходя до риски max.
  4. Закройте крышку и заведите мотор при выключенном отоплении. Прогрейте двигатель около 3 мин на 2000 об/мин и дождитесь, пока не включится вентилятор принудительного охлаждения.
  5. Проверьте уровень ОЖ и долейте его до отметки max.

Небольшой совет: следите за внешним состоянием бачка и всех элементов системы охлаждения. Потеки жидкости в моторном отсеке зачастую свидетельствуют о неисправности расширительного бачка, в первую очередь крышки.

Как следует из написанного, от такого, второстепенного на первый взгляд, узла, как расширительный бачок системы охлаждения, на самом деле зависит — насколько стабильно будет работать двигатель вашего автомобиля.

Многие знают, что автомобиль в процессе работы двигателя нагревается, требуется постоянное охлаждение, особенно в жаркое время года. Абсолютно на каждом автомобиле установлена система охлаждения. Неотъемлемой частью этой системы является расширительный бачок. Он служит для того, чтобы в него отходила лишняя охлаждающая жидкость и отработанные пары. Через крышку бачка можно доливать охлаждающую жидкость и контролировать ее состояние, если нет специального датчика.

Что представляет собой этот бачок

Для начала нужно определить, что такое расширительный бачок, и что он из себя представляет в работе автомобиля. Чаще всего это пластмассовая тара с выходящими из нее шлангами. Зачастую оснащается датчиком, который показывает уровень охлаждающей жидкости. Этот пластиковый контейнер закручивается крышкой, в которой установлен клапан.

Клапан служит для того, чтобы регулировать давление в системе охлаждения двигателя. Дело в том, что эта система полностью герметична и при нагревании создается повышенное давление, которое скапливается в расширительном баке, потому что он является наивысшей точкой всей системы.

Во время скапливания давления клапан, установленный в крышке, выпускает лишний воздух. При охлаждении автомобиля давление уменьшается, и этот же клапан засасывает в систему нужное количество воздуха.

Следует правильно ухаживать за этой крышкой, иначе она будет хуже работать.

Основные функции бачка

Основной функцией бачка является отвод излишков охлаждающей жидкости и лишнего давления для хранения во время нагревания двигателя. Происходит это по причине того, что во время нагревания увеличивается объем жидкости и давление во всей системе. За счет нагревания жидкости тосол или антифриз расширяется, увеличивается давление и начинает подниматься в верхнюю точку системы по тому же принципу, что и в отопительной системе дома.

Верхней точкой системы, как уже было сказано, является этот самый расширительный бачок. Следует отметить что жидкость увеличивается лишь на время нагретого от двигателя состояния, после того, как она вновь охладится после остановки двигателя, она стечет вся в радиатор. Для того, чтобы не перелить жидкость, на корпусе этой пластиковой тары есть специальные отметки. Заливать нужно по следующему принципу. Выше отметки максимум и ниже отметки минимум заливать жидкость нельзя, это может привести к различным проблемам.

Второй функцией этого устройства является отвод пара, который скапливается в результате испарения жидкости. Этим занимается крышка, которая обладает специальным клапаном, который при необходимости спускает и засасывает воздух.

Есть также охлаждающие системы, в которых за спускание воздуха и излишки нагретого тосола или антифриза отвечает крышка радиатора. В таких системах охлаждения двигателя расширительный бак не считается важной частью.

Неисправности бачка и их устранение

Самой основной неисправностью считается подтекание этого бачка. Причин у этой неисправности может быть несколько.

  • Зачастую капает в местах соединения шлангов. Для того, чтобы устранить эту неисправность потребуется всего лишь заменить хомут либо весь шланг целиком. Для того, чтобы заменить хомут, особых усилий не потребуется, и это сделать можно даже во дворе, а вот в случае со шлангом будет немного труднее.
  • Второй причиной протекания жидкости может стать пробитый бак. Пробоина в баке может появиться вследствие неправильно обращения или удара корпуса. Также корпус бачка мог быть пробит в случае, когда неправильно работает крышка и не спускает воздух, из-за чего бак расширился и треснул либо по шву, либо в слабом месте. Для того, чтобы устранить эту неисправность требуется приобрести новый бачок и установить его. Стоит обратить внимание на то, что, если запаять расширительный бачок, то в следующий раз с системой произойдет то же самое, только уже с более печальными последствиями.

Второй неисправностью считается неработающий клапан в крышке, это можно исправить только с помощью замены на новый. Для того, чтобы заменить не потребуется много сил и времени, достаточно лишь приобрести новую крышку и вкрутить ее на место старой.

Стоит обратить внимание на то, что делать это следует только на охлажденном автомобиле, иначе можно получить ожог.

Подводя итоги

Прочитав эту статью, можно вывести несколько уроков для себя и не повторять ошибок, которые совершали другие автовладельцы. Главное знать, что заливать новую охлаждающую жидкость следует только на охлажденный двигатель, иначе это может привести к деформации самого двигателя или охлаждающей системы.

Также стоит постоянно обращать внимание на систему охлаждения и постоянно смотреть на показания датчиков, а если их нет, то частенько откручивать крышку бачка и следить за давлением. Должный уход и постоянное контролирование работоспособности всех узлов автомобиля могут способствовать редким посещениям автосервиса и магазинов запчастей. Здесь нет принципа сообщающихся сосудов, поэтому жидкость и поднимается наверх.

В закрытых системах охлаждения поддерживается избыточное давление, при этом в верхнем бачке радиатора давление выше, чем в нагнетательной полости водяного насоса, вследствие чего при повышенном температурном режиме системы охлаждения возможна кавитация. Кавитация — это явление нарушения неразрывности потока жидкости вследствие образования полостей (пузырьков), заполненных паром. Полости образуются в местах, где давление жидкости снижается. Для жидкостного контура системы охлаждения характерна гидродинамическая кавитация. Кавитационный запас может быть достигнут за счет применения расширительного бачка, расположенного в верхней точке жидкостного контура. Расширительный бачок компенсирует изменение объема жидкости при расширении в основном контуре, в нем конденсируются образующиеся в жидкости паровые фракции. Нагнетательная полость водяного насоса связана с расширительным бачком компенсационной трубкой, благодаря чему в нагнетательной полости насоса поддерживается допустимый уровень давления.

Такой расширительный контур принято называть компенсационным.

Использование в замкнутой системе охлаждения в качестве охлаждающей жидкости антифриза предполагает образование дополнительного контура, поскольку коэффициент объемного расширения антифризов выше, чем у воды. Применение расширительного контура целесообразно и при использовании воды в качестве теплоносителя.

Расширительный контур в системе охлаждения предназначен:

  • ? для предотвращения выброса охлаждающей жидкости при резком повышении температурного режима и при остановке прогретого двигателя;
  • ? удаления газообразных паровых фракций из жидкости;
  • ? обеспечения максимального давления па линии всасывания водяного насоса;
  • ? сохранения работоспособности системы охлаждения при значительных потерях охлаждающей жидкости;
  • ? обеспечения безопасного дозаполнения системы охлаждения жидкостью при прогретом двигателе.

Расширительный бачок обеспечивает необходимый запас охлаждающей жидкости для компенсации малых утечек, допускает расширение жидкости при нагревании без ее потерь, эффективно отделяет газообразную фазу в потоке жидкости, поступающей к радиатору.

Замкнутая система охлаждения с расширительным бачком обладает рядом преимуществ по сравнению с системой без бачка. Основное преимущество заключается в том, что система всегда полностью заполнена охлаждающей жидкостью: вытесненная из радиатора в результате расширения при нагреве жидкость поступает в расширительный бачок, а при понижении температуры перетекает обратно в радиатор. При отсутствии расширительного бачка вместо вытесненной из радиатора жидкости при образовании в радиаторе разрежения в пего через дренажную трубку попадает воздух. Систематическое поступление в систему воздуха приводит к коррозии внутренних поверхностей жидкостного тракта, к аэрации охлаждающей жидкости, что снижает эффективность охлаждения и создает условия кавитации в водяном радиаторе.

По функциональному назначению бачки делятся па следующие типы:

  • ? расширительные — содержащие дополнительный объем, равный объему расширения жидкости при ее нагреве до предельной температуры;
  • ? конденсационные — обеспечивающие конденсацию паров жидкости и сводящие к минимальным потерям жидкости через пароотводящий клапан;
  • ? деаэрационные — служащие для отделения от потока жидкости паров, воздуха;
  • ? компенсационные — обеспечивающие повышение статического давления (напора) по линии всасывания водяного насоса, предотвращающие кавитационный износ крыльчатки.

Используемые расширительные бачки, как правило, выполняют одновременно несколько перечисленных функций.

На рис. 1.19 приведены схемы включения расширительных бачков в жидкостный тракт систем охлаждения [53J. Из возможных вариантов следует отметить схему 1 а, которая способствует существенному повышению производительности водяного насоса. При использовании этой схемы практически ни па каких режимах работы двигателя не наблюдается явлений кавитации. Кроме того, обеспечивается гидродинамическая устойчивость потока, поскольку расход жидкости через бачок составляет 10. 15 % от расхода жид-

Рис. 1.19. Схемы расширительных контуров системы охлаждения:

  • 1 — двигатель; 2 — водяной насос; 3 — радиатор; 4 — расширительный бачок
  • 55

кости основного контура, а скорость движения жидкости значительно меньше критической.

При включении расширительного бачка по схеме 1 6 снижается производительность водяного насоса, что объясняется характером взаимодействия потока жидкости и находящегося в системе воздуха. Включение расширительного бачка по схемам 2а и 26 улучшает отделение паров и воздуха из жидкости, что ведет к улучшению характеристик водяного насоса и увеличению кавитационного запаса системы. Характерной особенностью схем 3а и 36 является совмещение расширительного бачка и верхнего бачка радиатора, что позволяет обеспечить компактность жидкостного тракта, уменьшить число шлангов и соединений. Схемы За и 36, в отличие от схем включения 16 и 2а, обеспечивают деаэрацию охлаждающей жидкости. Контур охлаждения по схеме 4а, имеющий перепускной резервуар, благодаря небольшой стоимости и простоте конструкции находит наибольшее применение на автомобилях с малой мощностью двигателя. Паровоздушный клапан устанавливается на радиаторе, который полностью заполняется жидкостью. Поскольку в жидкостном контуре отсутствует воздушная подушка, то при нагревании жидкости давление увеличивается и жидкость в результате расширения объема направляется в перепускной расширительный резервуар. С помощью этого достигается быстрое увеличение давления па линии всасывания водяного насоса, однако даже при незначительном охлаждении жидкости давление уменьшается до такой степени, что происходит срабатывание клапана разрежения и жидкость всасывается из перепускного резервуара обратно.

Частые и значительные колебания давления создают нагрузку на радиатор, соединительные шланги и другие элементы системы охлаждения. При использовании контура охлаждения по схеме 46 верхняя часть радиатора должна иметь большой объем, так как она одновременно служит уравнивающим резервуаром. Поскольку при открытом клапане термостата весь поток жидкости проходит через радиатор, то вследствие большой скорости потока невозможно удаление газообразной фракции. В целях обеспечения разделения фракций и удаления пара и воздуха используют внутренние перегородки с отверстиями.

Для тракторов «БЕЛАРУС» разработано несколько схем компоновки и включения расширительного бачка в гидравлический

Рис. 1.20. Схемы расширительных контуров систем охлаждения тракторов «БЕЛАРУС»:

а — расширительный контур; 6 — дренажно-компенсационный контур

контур системы охлаждения (рис. 1.20). На тракторах класса 14 кН используется схема с расширительным контуром (рис. 1.20, а) или дрепажпо-компепсационпым контуром (рис. 1.20, б). По схеме с расширительным контуром расширительный бачок присоединен к полости верхнего бачка радиатора через паровоздушную трубку, в остальном система охлаждения не изменена. Отличительной особенностью схемы с дренажпо-компепсационным контуром является то, что бачок имеет связь с линией всасывания водяного насоса.

На рис. 1.21 представлен расширительный бачок с тремя полостями: конденсационной Л, компенсационной В и деаэраци-

Рис. 1.21. Расширительный бачок системы охлаждения тракторов «БЕЛАРУС»:

  • 1 — компенсационный патрубок; 2 — перегородка; 3 — вентиляционная трубка; 4 — горловина; 5 — деаэрационный стакан; 6 — корпус бачка; 7 — дренажный патрубок; А — конденсационная полость; Б — компенсационная полость; В — деаэрационная полость
  • 57

онной В. Бачок имеет перегородки с выштамповками в верхней и нижней частях, дренажный и компенсационный патрубки, паровоздушный клапан. Деаэрационная емкость бачка представляет собой стакан, расположенный внутри компенсационной емкости, с вентиляционной трубкой и клапаном избыточного давления. Дреиажпо-компепсационпый контур не влияет па температурный режим системы охлаждения, уменьшает время прогрева до рабочей температуры в 1,2. 1,4 раза по сравнению с комплектацией без бачка, увеличивает расход жидкости водяного насоса на 1,8. 3,6 % за счет подпитки водяного насоса.

На тракторах класса 20 кН расширительный бачок совмещен с верхним бачком радиатора (рис. 1.22). В верхнем бачке 5 радиатора установлена перегородка 8, разделяющая его полость на сообщающиеся между собой коллекторную Л и расширительную Б камеры, причем коллекторная камера отдельными трубками 10 сердцевины сообщена с нижним бачком 11 радиатора. В расширительной камере Б выполнена разделительная перегородка 3 с дренажным отверстием 4, разделяющая расширительную камеру на полости 2 и 6. Полость 6 сообщается через паровоздушный клапан 7 с окружающим пространством.

Рис. 1.22. Расширительный контур, встроенный в верхний бачок

1 — капал; 2, 6 полости; 3 — перегородка; 4 — дренажное отверстие; 5 — верхний бачок; 7 — паровоздушный клапан; 8 — перегородка; 9 — дренажный патрубок; 10 — трубки сердцевины; 11 — нижний бачок; 12 — сердцевина

Радиатор работает следующим образом. При неработающем дизеле уровень жидкости в радиаторе устанавливается несколько выше перегородки 8 с образованием воздушного пространства в расширительной камере Б. При работе дизеля охлаждающая жидкость поступает в коллекторную камеру А под перегородкой 8, проходит по трубкам сердцевины в нижний бачок и отводится к водяному насосу Воздух и пары жидкости поступают из коллекторной камеры А через каналы 1 в полость 2, где создается повышенное давление. Из полости 2 воздух выходит через дренажное отверстие 4 в воздушное пространство расширительной камеры Б за перегородкой 3, откуда через паровоздушный клапан 7 отводится в окружающую среду. При резком повышении давления в жидкостном контуре и температуры охлаждающей жидкости уровень жидкости в полости 2 повышается и жидкость через дренажное отверстие 4 отводится в расширительную камеру Б, откуда через ряд трубок 10 поступает в нижний бачок радиатора.

Система охлаждения со встроенной в радиатор расширительной камерой исключает выброс охлаждающей жидкости из радиатора, эффективно разделяет и удаляет воздух и пары жидкости, обеспечивает заданный температурный режим, уменьшает материалоемкость, повышает надежность системы охлаждения вследствие сокращения числа шлангов и соединений.

На тракторах класса 50 кН моделей «БЕЛАРУС-3022» при установке дизеля Internationl DTA 530Е (l-308)/DDC S40E реко-

Рис. 1.23. Схема включения расширительного бачка в системе охлаждения дизеля International DTA 530Е (l-308)/DDC S 40E:

  • 1 — двигатель; 2 — корпус термостатов и водяного насоса; 3 — радиатор; 4 — расширительный бачок; 5,6, 7 — трубопроводы
  • 59

мепдуется схема включения расширительного бачка, представленная на рис. 1.23. Трубопровод 6, проложенный от корпуса термостата и водяного насоса к расширительному бачку 4, предназначен для удаления воздуха из системы охлаждения. По трубопроводу 7 от верхнего бачка радиатора к расширительному бачку возможно обратное течение жидкости при снижении давления в системе. Паровой клапан в пробке расширительного бачка отрегулирован на избыточное давление 0,065 МПа, воздушный клапан — на 0,008 МПа. Трубопровод 5 соединяет расширительный бачок со всасывающей полостью водяного насоса, при увеличении давления в полости всасывания возможно обратное движение жидкости, т.е. к расширительному бачку.

На тракторе с дизелем «Даймлер-Крайслер ОМ 501L» рекомендуется схема установки включения расширительного бачка, представленная на рис. 1.24. Расширительный бачок имеет объем

Рис. 1.24. Схема включения расширительного бачка в системе охлаждения дизеля «Даймлер-Крайслер ОМ 501L»: а — система охлаждения с расширительным бачком; 6 — система охлаждения с расширительным и резервным бачками; 1 — двигатель; 2 — корпус термостатов и водяного насоса; 3 — радиатор; 4 — расширительный бачок; 5 — резервный бачок

  • 60
  • 20 % от полного объема системы охлаждения. Бачок при работе заполняется охлаждающей жидкостью на 50 %. Избыточное давление установленного на бачке парового клапана составляет не менее чем 1,2 бара (0,12 МПа), воздушного клапана — 0,07. 0,1 бара (0,007. 0,01 МПа). Клапан максимального давления в бачке заблокирован от выворачивания и отрегулирован на давление 0,7 бара (0,07 МПа). При этом максимальные размеры соединительных трубопроводов к бачку от радиатора и к водяному насосу от бачка ограничены. Расширительный бачок располагается выше верхней точки системы охлаждения.

Недостатком схем включения расширительного бачка в систему охлаждения, представленных на рис. 1.23 и 1.24, является подключение рубашки охлаждения к расширительному бачку. Вместе с воздухом и парами жидкости в расширительный бачок поступает часть нагретой жидкости, которая по компенсационному трубопроводу отводится в нагнетательную полость водяного насоса. Таким образом создается контур циркуляции нагретой жидкости, минуя радиатор.

принцип работы, что заливают в него, давление в бачке

3451 Просмотров

Многие знают, что автомобиль в процессе работы двигателя нагревается, требуется постоянное охлаждение, особенно в жаркое время года. Абсолютно на каждом автомобиле установлена система охлаждения. Неотъемлемой частью этой системы является расширительный бачок. Он служит для того, чтобы в него отходила лишняя охлаждающая жидкость и отработанные пары. Через крышку бачка можно доливать охлаждающую жидкость и контролировать ее состояние, если нет специального датчика.

Что представляет собой этот бачок

Для начала нужно определить, что такое расширительный бачок, и что он из себя представляет в работе автомобиля. Чаще всего это пластмассовая тара с выходящими из нее шлангами. Зачастую оснащается датчиком, который показывает уровень охлаждающей жидкости. Этот пластиковый контейнер закручивается крышкой, в которой установлен клапан.

Замена охлаждающей жидкости

Замена охлаждающей жидкости

Клапан служит для того, чтобы регулировать давление в системе охлаждения двигателя. Дело в том, что эта система полностью герметична и при нагревании создается повышенное давление, которое скапливается в расширительном баке, потому что он является наивысшей точкой всей системы.

Во время скапливания давления клапан, установленный в крышке, выпускает лишний воздух. При охлаждении автомобиля давление уменьшается, и этот же клапан засасывает в систему нужное количество воздуха.

Следует правильно ухаживать за этой крышкой, иначе она будет хуже работать.

Основные функции бачка

Основной функцией бачка является отвод излишков охлаждающей жидкости и лишнего давления для хранения во время нагревания двигателя. Происходит это по причине того, что во время нагревания увеличивается объем жидкости и давление во всей системе. За счет нагревания жидкости тосол или антифриз расширяется, увеличивается давление и начинает подниматься в верхнюю точку системы по тому же принципу, что и в отопительной системе дома.

Верхней точкой системы, как уже было сказано, является этот самый расширительный бачок. Следует отметить что жидкость увеличивается лишь на время нагретого от двигателя состояния, после того, как она вновь охладится после остановки двигателя, она стечет вся в радиатор. Для того, чтобы не перелить жидкость, на корпусе этой пластиковой тары есть специальные отметки. Заливать нужно по следующему принципу. Выше отметки максимум и ниже отметки минимум заливать жидкость нельзя, это может привести к различным проблемам.

Второй функцией этого устройства является отвод пара, который скапливается в результате испарения жидкости. Этим занимается крышка, которая обладает специальным клапаном, который при необходимости спускает и засасывает воздух.

Есть также охлаждающие системы, в которых за спускание воздуха и излишки нагретого тосола или антифриза отвечает крышка радиатора. В таких системах охлаждения двигателя расширительный бак не считается важной частью.

Неисправности бачка и их устранение

Самой основной неисправностью считается подтекание этого бачка. Причин у этой неисправности может быть несколько.

  • Зачастую капает в местах соединения шлангов. Для того, чтобы устранить эту неисправность потребуется всего лишь заменить хомут либо весь шланг целиком. Для того, чтобы заменить хомут, особых усилий не потребуется, и это сделать можно даже во дворе, а вот в случае со шлангом будет немного труднее.
  • Второй причиной протекания жидкости может стать пробитый бак. Пробоина в баке может появиться вследствие неправильно обращения или удара корпуса. Также корпус бачка мог быть пробит в случае, когда неправильно работает крышка и не спускает воздух, из-за чего бак расширился и треснул либо по шву, либо в слабом месте. Для того, чтобы устранить эту неисправность требуется приобрести новый бачок и установить его. Стоит обратить внимание на то, что, если запаять расширительный бачок, то в следующий раз с системой произойдет то же самое, только уже с более печальными последствиями.

Второй неисправностью считается неработающий клапан в крышке, это можно исправить только с помощью замены на новый. Для того, чтобы заменить не потребуется много сил и времени, достаточно лишь приобрести новую крышку и вкрутить ее на место старой.

Расширительный бачок

Расширительный бачок

Стоит обратить внимание на то, что делать это следует только на охлажденном автомобиле, иначе можно получить ожог.

Подводя итоги

Прочитав эту статью, можно вывести несколько уроков для себя и не повторять ошибок, которые совершали другие автовладельцы. Главное знать, что заливать новую охлаждающую жидкость следует только на охлажденный двигатель, иначе это может привести к деформации самого двигателя или охлаждающей системы.

Также стоит постоянно обращать внимание на систему охлаждения и постоянно смотреть на показания датчиков, а если их нет, то частенько откручивать крышку бачка и следить за давлением. Должный уход и постоянное контролирование работоспособности всех узлов автомобиля могут способствовать редким посещениям автосервиса и магазинов запчастей. Здесь нет принципа сообщающихся сосудов, поэтому жидкость и поднимается наверх.

Расширительный бачок системы жидкостного охлаждения

Применение расширительного бачка в системе жидкостного охлаждения связано с физическими свойствами жидкости

Двигатель

Расширительный бачок —  необходимый элемент системы жидкостного охлаждения. Он служит для компенсации изменения объема, характерного для любой жидкости при изменении температуры. В зависимости от конструкции системы может быть как простым резервуаром для излишков жидкости, так и элементом, регулирующим давление в системе охлаждения.

Для чего нужен расширительный бачок

Коэффициент теплового расширения подобных жидкостей, основой которых является водный раствор пропиленгликоля или этиленгликоля, гораздо выше, чем у воды. Если антифриз или тосол залить в холодный радиатор «под горлышко», то при включении двигателя и термическом расширении охлаждающей жидкости, появляются ее излишки. Жидкость через предохранительный клапан выдавливается из радиатора наружу и попадает в примитивный расширительный бачок, служащий резервуаром для излишков антифриза.

Пропиленгликоль, составляющий основу антифриза и тосола — основной элемент жидкости для электронных сигарет.

При выключении и остывании двигателя объем жидкости в радиаторе уменьшается и в системе охлаждения возникает разрежение. Срабатывает клапан крышки радиатора и в него засасывается воздух. Появляется опасность возникновения воздушных пробок в «рубашках охлаждения». Это может привести к нарушению процесса теплообмена и перегреву мотора.Поэтому возникла потребность в дополнительном резервуаре для жидкости, которая поступала бы в радиатор вместо воздуха. Таким резервуаром и стал расширительный бачок.

Существуют системы, в которых перепускной клапан, позволяющий выпускать излишки пара и даже чрезмерно раскаленной охлаждающей жидкости, расположен не в крышке радиатора, а в пробке расширительного бачка. В таком случае расширительный бачок как бы выполняет функцию верхней части радиатора и включен в систему охлаждения на правах важного элемента.                                            

Расположение и устройство расширительного бачка

Изготавливаются расширительные бачки преимущественно из прозрачной пластмассы. На боковую стенку при изготовлении наносят специальную шаклу, позволяющуюю следить за уровнем охлаждающей жидкости в системе. Нижняя метка на боковой поверхности указывает минимально допустимый уровень жидкости. Максимальный уровень охлаждающей жидкости в бачке при холодном двигателе должен находиться на 25-30 мм выше верхней метки, нанесенной на боковую сторону расширительного бачка.

При расчете систем охлаждения принято оставлять на температурное расширение примерно 1/20 общего объема жидкости. Именно столько антифриза может поместиться между отметками Min и Max

Располагается расширительный бачок рядом с радиатором и крепится непосредственно к кузову автомобиля. Середина бачка и верхний край радиатора располагаются на одном уровне — по принципу сообщающихся сосудов. При помощи шланга, находящегося в нижней части расширительного бачка, он подсоединяется к заливной горловине радиатора.

Такая конструкция позволяет излишкам разогретой охлаждающей жидкости попадать в бачок. А при остывании двигателя — компенсировать объем жидкости в системе из его содержимого. При этом процессе исключается попадание в радиатор воздуха.                                                

Характерные неисправности расширительного бачка

Самыми распространенными поломками справедливо считают подтекание или разрыв расширительного бачка. Подтекание может быть следствием нарушения целостности его корпуса или дефекта соединительного шланга. Результатом разрыва расширительного бачка может стать катастрофическое падение объема охлаждающей жидкости. Это может привести к перегреву двигателя. Если это произошло, необходимо срочно остановиться и, заменив поврежденный элемент, пополнить объем жидкости. При этом следует помнить, что доливать холодную жидкость в систему охлаждения категорически запрещено, так как это может привести к образованию трещин в головке блока или в самом блоке цилиндров.

Раздувает расширительный бачок системы охлаждения ВАЗ 2110/2112/2114/2115

Если раздувает расширительный бачок системы охлаждения автомобилей ВАЗ, не важно какие это модели 2110,2112,2114, 2115 или другие, первое, на что стоит обратить внимание – крышку в которой стоит редукционный клапан для сброса лишнего давления. Т.е. давление не сбрасывается и бачек из-за этого расширяется.

В первую очередь

Попробуйте заменить крышку на новую или взять на время проверки заведомо рабочую.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Обратите внимание, как сильно раздувается бачок. Если не значительно и видно, что не из-за избыточного давления, при этом вы являетесь владельцем ВАЗ 2110-12, то не стоит сильно переживать, так как для таких авто это считается нормой.

Дело в том, что новые бачки для таких автомобилей имеют безреберную конструкцию и изготовлены из пластмассы, которая не сильно хорошо держит форму, поэтому со временем их начинает раздувать.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Хорошо себя зарекомендовали расширительные бачки от Ланоса, Приоры, Нексии их часто ставят вместо Вазовских.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Если же бачок раздувает сильно и при этом его рвет, даже после замены вместе с крышкой, то обратите внимание на следующие моменты:

  1. Закипает ли ОЖ;
  2. Какого цвета масло в картере двигателя;
  3. Если ли в бачке газы из камеры сгорания;
  4. Какое давление в системе охлаждения;
  5. Качество самого бачка.

Газы в расширительном бачке

Наличие газов в расширительном бачке указывает на то, что прогорела прокладка ГБЦ. Это одна из основных причин, почему его может раздувать.

Прогорание прокладки могло произойти по причине перегрева двигателя, если конечно не настал срок его капитального ремонта, так как именно на 150 – 250 тыс. км. пробега рассчитан срок службы этой прокладки.

Но тут есть важный момент — бачек не будет расширятся, если исправен клапан в крыше, так как избыточное давление все равно будет сбрасываться, а вот перегреваться двигатель будет. Но, если поток газов очень сильный, то клапан не будет успевать стравливать давление и бачок в итого все равно раздует и даже разорвет.

Для того, чтобы выявить наличие газов в системе охлаждения необходимо:

  1. Визуально осмотреть ОЖ в бочке при работающем двигателе и убедится в наличии или отсутствии пузырьков. Если пузыри есть, то скорее всего прокладка пробита.
  2. Более точный метод – использование газоонализатора. Прибор точно укажет на наличие газов. Раздувает расширительный бачок. Что делать?
  3. Применить надувные шарики или аналоги (ну вы поняли). Шарик надевается на горловину бачка и крепко привязывается нитками. Заводить двигатель нужно на холодную, пока еще не начала сильно расширятся нагретая ОЖ. Если изделие быстро надувается, значит в систему охлаждения поступают выхлопные газы, это возможно только через прокладку ГБЦ. Раздувает расширительный бачок. Что делать?
  4. Проверьте компрессию в двигателе. Если у автомобиля пробег не сильно большой, то компрессия должна быть в норме, так как цилиндропоршневая группа еще не износилась. А вот если пробита прокладка под ГБЦ, то коммпрессометр покажет показания ниже нормы. Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Также можно проверить в районе какого цилиндра пробита прокладка. Для этого нужно через отверстие свечи подать в цилиндр воздух под давлением, при этом крышка бачка должна быть снята.

При пробитой прокладки ГБЦ будут видны пузырьки в бачки и шипение воздуха.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Давление в системе охлаждения проверяется с помощью манометра на 3 атмосферы. Для это нужно сделать тройник и подключить к нему прибор.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Завести автомобиль и наблюдать за показаниями. Показания больше 1.5 атмосфер уже должно насторожить, 2 – не каждый бочек выдержит.

Кипение охлаждающей жидкости

Если закипает тосол (антифриз), то убедитесь:

  1. Работает ли вентилятор радиатора и когда он включается – может быть неисправен датчик;
  2. Работает ли термостат – ОЖ двигается по малому кругу постоянно, тем самым не охлаждается;
  3. Исправна ли помпа;
  4. Не забита ли система охлаждения включая и радиатор;
  5. Не завоздушена ли система.
  6. Исправен ли клапан на крышке – пониженное давление в системе может вызвать преждевременное закипание тосола.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Что касается завоздушенности, то, к примеру, у ВАЗ 2110, 2111, 2112, из опыта их эксплуатации, система практически не завоздушивается благодаря особой конструкции.

В других автомобилях при замене ОЖ воздушная пробка может оказаться в печке и со временем дать о себе знать перегревом двигателя и прогоранием прокладки ГБЦ. Тут важно следить за показаниями приборов.

Цвет масла

Если в картере двигателя обнаружилась эмульсия серо-белого цвета, то значит ОЖ попала в масло, при этом ее уровень уменьшиться, а масла повысится.

Это могло произойти по причине прогорания прокладки ГБЦ, но не факт, тут нужно проводить дополнительную диагностику.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Как правило, сначала меняется крышка, потом бачок, а уже потом, если последний все равно раздувает, при необходимости прокладка ГБЦ. Но важно понимать, менять крышку нужно на заведомо исправную, сейчас много выпускается брака.

Проверяем качество бачка

Для этого необходимо заглушить сливное отверстие в бачке, плотно закрутить крышки и в схему подключить манометр. Воздух подается под давлением компрессором.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?Раздувает расширительный бачок. Что делать?

В ходе проверки проверяется какое давление держит бачок и на каком этапе срабатывает клапан.

Почему тосол лезет через крышку?

В случае перегрева двигателя или раздувания расширительного бачка многие не опытные водителя бегут сразу открыть крышку и очень сильно удивляются, а многие и пугаются, вытекающему под давлением тосолу.

Раздувает расширительный бачок. Что делать?

Мы сразу успокоим вас – это нормально. Дело в том, что при закрытой исправной крышки бачка в системе охлаждения создается давление равное 1.5-2.0 атмосфер. При этом из физики все мы знаем, что температура закипания любой жидкости прямо пропорциональна окружающему давлению. То есть, чем выше давление, тем выше температура закипания.

Поэтому давление выше атмосферного в системе охлаждения создается специально, чтобы тосол закипал не при 100С (1 атм.), а при 115С (1.5 атм.) и 120С (2 атм.).

После того, как заглушен мотор и открыта крышка, происходит процесс выравнивания давлений, жидкость перетекает от большего к меньшему, при этом она продолжает расширятся, так как двигатель еще некоторое время продолжает набирать температуру, т.е. точка начала его остывания еще не пройдена.

Если тосол закипел, значит произошел перегрев двигателя. В данной ситуации открывать крышку нужно не сразу, так как ОЖ может под давлением выплеснуться на руки и лицо — ожог неизбежен. Как раз в такой ситуации, когда не рабочая крышка бачка последний может раздуться.

У кого какие были жизненные ситуации пишите в комментариях. А также задавайте вопросы.

Оцените статью

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о