Какую роль играет расширительный бачок в машине. Расширительный бачок системы жидкостного охлаждения
Водители знают, что в расширительном бачке автомобиля хранится охлаждающая жидкость, без которой двигатель долго не проработает. Сверху на расширительном бачке находится горлышко, через которое антифриз заливается. Чтобы он не выливался при движении автомобиля, горлышко закрывается крышкой. Может показаться, что ее устройство и задачи довольно простые, но это не совсем так. Крышка расширительного бачка крайне важный элемент мотора, за которым нужно следить, чтобы не вышли из строя дорогостоящие компоненты двигателя.
Оглавление:Задачи крышки расширительного бачка
Работа двигателя сопровождается нагреванием, что вполне естественно, учитывая какие процессы в нем происходят. С нагревом агрегатов мотора нагревается и охлаждающая жидкость, которая забирает часть тепла. Увеличение температуры жидкости сопровождается ее расширением и повышением давления. Соответственно, чем сильнее разогревается мотор, тем большее давление возникает в системе охлаждения, где находится антифриз или тосол. Чтобы при повышении давления не случился разрыв патрубков, радиатора, трубок и других элементов системы охлаждения, необходима крышка расширительного бачка, которая выполняет не только запирающие функции, но и выступает в качестве клапана.
Прогретый двигатель работает при различных температурах. Для некоторых автомобилей нормальным показателем является 95-100 градусов по Цельсию, для других значение доходит до 125-130 градусов, и эти показатели тоже не являются предельными. При таких температурах охлаждающая жидкость расширяется примерно на 20-30%, соответственно, возникает серьезное избыточное давление. Принято считать, что нормальное давление в охлаждающей системе автомобиля находится на уровне в 1,1-1,5 атмосфер, и при его превышении могут начаться проблемы. Также возникают неприятные ситуации и при пониженном давлении автомобиля, которые проявляются созданием вакуума внутри системы и сжатием патрубков, шлангов и других элементов.
Грамотно работающая крышка расширительного бачка исключает вероятность создания высокого и низкого давления в системе, за счет чего оно остается на необходимом уровне.
Как устроена и работает крышка расширительного бачка
Поскольку главными задачами крышки является создание необходимого давления в системе и удержание в ней охлаждающей жидкости, она должна плотно прилегать к граням бачка, на которые накручивается.
Внутри непосредственной крышки встроен клапан, регулирующий давление. Он погружается в расширительный бачок и выполняет задачу по стравливанию или нагнетанию давления, в зависимости от необходимости.
Обратите внимание: В современных иномарках за функции стравливания и нагнетания давления отвечает один физический клапан, тогда как на старых российских автомобилях стоят два клапана, каждый из которых справляется со своей задачей.
До тех пор пока давление в системе охлаждения находится в пределах нормы, клапана на крышке расширительного бачка не работают. Как только давление выходит за предельные значения, они выполняют ту или иную функцию.
Признаки неисправности крышки расширительного бачка
Выявить неисправность крышки расширительного бачка довольно трудно, при этом из-за проблем в работе клапана могут случиться серьезные неисправности с агрегатами двигателя. Можно выделить следующие основные симптомы неисправности:
- Дым из-под капота. Чаще всего он появляется, когда охлаждающая жидкость попадает на горячий впускной коллектор. В такой ситуации температура мотора будет находиться на нормальном уровне. Проблема проявляется при неисправности клапана, который должен опускать давлении при его превышении. Он начинает сбрасывать давление раньше пиковых значений, что приводит к выплеску антифриза;
- Перегрев двигателя при холодном воздухе из печки. Если имеется такой симптом, он указывает о выходе из строя клапана низкого давления. Из-за проблем с ним возникнут воздушные пробки в охлаждающей системе, что приведет к перегреву двигателя.
Также симптомами неисправности крышки расширительного бачка можно считать срыв хомутов, разрыв трубок, радиатора и других элементов охлаждающей системы, в том числе непосредственно бачка. Если на соединительных элементах начинаются появляться следы охлаждающей жидкости, это говорит о превышении давления в системе и необходимости замены крышки расширительного бачка.
Как проверить крышку расширительного бачка
Проверка крышки расширительного бачка – достаточно сложная процедура, учитывая, что ее работа напрямую зависит от давления, которое создать не так просто. В сервисных центрах имеются насосы давления, способные нагнетать необходимое количество атмосфер, после чего проверять срабатывает клапан или нет.
Что касается самостоятельной проверки крышки расширительного бачка, она менее точная в плане результатов, но позволяет обнаружить неисправность в большинстве случаев. Проводится проверка крышки следующим образом:
Еще один способ проверки крышки расширительного бачка, который можно применить не всегда вследствие различных конструкций двигателей и мест пролегания шлангов охлаждающей системы. Он заключается в том, чтобы открутить крышку и сжать один из толстых шлангов. После этого крышка закручивается на место. Место сжатия шланга отпускается, и если оно принимает исходные формы, значит, с клапаном в крышке нет проблем.
Как много интересных статей написано о термостатах , помпах, радиаторах… А вот расширительный бачок удосужился внимания лишь вскользь. А ведь когда вы отчаянно боритесь с воздушными пробками зимой, чтобы заставить работать печку в машине, или удивляетесь, почему вдруг стрелка на датчике температуры двигателя отчаянно приближается к красной границе, задумываетесь ли вы над тем, почему так происходит, и что является причиной… Поэтому сегодня мы поговорим о том, какие беды скрываются в расширительном бачке, и как их избежать.
Что представляет из себя расширительный бачок
Это такой себе пластиковый контейнер с резиновыми шлангами, с датчиком уровня охлаждающей жидкости или без него, а также пропускным клапаном давления, встроенным в пластиковую крышку. Вот с этой самой незначительной на первый взгляд деталью, как крышка с клапаном, мы и будем разбираться.
Зачем она вообще такая нужна? А дело всё в охлаждающей жидкости (ОЖ). Рабочая температура двигателей отечественных производителей, как правило, равна 90-95 С, и чтобы ОЖ не закипала, циркулируя в системе, температура её кипения должна быть значительно выше, примерно 130 С. Поэтому создаются ОЖ изначально с повышенной температурой закипания.
Также очень важным фактором является поддержание повышенного давления в охлаждающей системе двигателя (ОСД), большего чем атмосферное, так как давление является необходимым условием увеличения температуры кипения.
Рабочее давление в ОСД отечественных автомобилей составляет, как правило, 1,0 кгс/см2, а импортных автомобилей – порядка 1,5 кгс/см2. Так как КПД и рабочая температура двигателей импортных авто выше и приравнивается примерно 100-105 С, то и давление в системе должно быть большее.
«А какое собственно отношение к давлению имеет какая-то крышка в расширительном бачке?» – спросите вы. Самое прямое…
Принцип действия крышки расширительного бачка
При нагревании двигателя, нагревается и ОЖ. При этом, поскольку СОД абсолютно герметичная, создаётся избыточное давление. Вся СОД начинает расширяться, а лишний воздух скапливается в наивысшей её точке – расширительном бачке. Далее, под воздействием сжатого воздуха выпускной клапан расширительного бачка открывается, и лишний воздух выходит.
При остывании двигателя происходит обратный процесс. Давление в системе падает, и чтобы избежать декомпенсации, то есть понижения уровня давления в бачке ниже атмосферного, открывается впускной клапан и засасывает воздух в систему.
Расширительный бачок стал распространенной деталью авто с того момента, как активно начали использоваться незамерзающие жидкости, в числе которых тосолы и антифризы, однако учитывая специфику, в которой он функционирует, актуальность со временем приобретает и такая проблема, как «чем заклеить расширительный бачок».
Для того чтобы разобраться в данном вопросе, следует немного вникнуть в специфику.
Так, основой используемых расширительным бачком жидкостей составляют водные растворы двухатомного спирта (этиленгликоль), особенностью их является увеличенный коэффициент, определенный на тепловое расширение (по сравнению с водой).
Учитывая это, залитая в систему жидкость подвергается расширению во время разогрева двигателя, что приводит к ее выдавливанию наружу сквозь расположенный в крышке радиатора предохранительный клапан.
При выключенном двигателе, который начинает постепенно остывать, уменьшается объем жидкости, что приводит к разрежению в системе охлаждения.
Естественно, что при этом активизируется клапан крышки, что приводит к засасыванию воздуха радиатором, это приводит к нарушению в процессе отвода тепла, а уж какую собой представляет опасность перегрев, вероятно, известно каждому.
Для того, чтобы внутрь попадал не воздух, а жидкость, требуется наличие дополнительного резервуара, которым, собственно, и является расширительный бачок.
Его, посредством использования шланга, подсоединили непосредственно к заливной горловине в радиаторе, расположив так, чтобы середина ориентировочно совпадала с уровнем верхнего края радиатора.
Такая конструкция выдавливает избыток разогретой жидкости в бачок, в процессе остывания двигателя она вновь заполняет собой систему, при этом попадание воздуха исключается.
Кстати, за счет установки расширительного бачка одновременно была решена и проблема, связанная с загрязнением окружающей среды.
Возвращаясь теперь непосредственно к нашему вопросу о том, чем заклеить расширительный бачок, можно отметить, что ситуацию спасет лишь его замена.
Объясняется это тем, что ни один клей не способен выдержать то давление, которое оказывает жидкость, доведенная до температуры в сотню градусов.
Кроме того, некоторые модели автомобилей удерживают рабочую температуру именно в пределах указанной температуры, а то и выше.
Соответственно, для тосола и антифриза температура кипения определена практически в 103°C, при этом ввиду герметичности, которой характеризуется в целом система охлаждения, в процессе повышения в ней давления жидкость может не закипать и при 115°C.
Учитывая это, если имеется трещина, то жидкость не только начнет вытекать, но и, ввиду разгерметизации, температура ее кипения значительно понизится.
Ремонт радиатора и расширительного бачка
В этой статье я хочу рассказать что нужно делать если потек радиатор или расширительный бачок. Для начала нужно разобраться почему это произошло. Практически во всех системах охлаждения есть давление, бывает до 2 атмосфер в зависимости от марки автомобиля. Избыточное давление должна сбрасывать крышка расширительного бачка (или радиатора). Если крышка закисла, то давление начинает расти в следствии чего трескается пластмасса. а иногда и соты в радиаторе. В более новых моделях автомобилей проверить крышку расширительного бачка практически не реально т.к. сам клапан за вальцован в пластмассовом корпусе, а специальный манометр для проверки давления в системах охлаждения найдется далеко не в каждом автосервисе. Поэтому если расширительный бачок (или радиатор) треснул сам по себе (без механического воздействия) первым делом я советую заменить крышку. Стоит она в пределах 5 долларов, хотя бывают весьма не дешёвые исключения.
Теперь о самом ремонте. Пластики из которых делают расширительные бачки и радиаторы не вступают в реакцию не с одним клеем, поэтому качественно склеить не получится. Если нужно устранить течь на какое-то время, можно зачистить трещину наждачкой, обезжирить растворителем и залить поксиполом или залепить холодной сваркой. Если все сделать качественно хватит на несколько месяцев. Вся проблема в том, что пластик в системе охлаждения, из-за перепада температур, сужается и расширяется. Поэтому как-бы качественно вы не склеили со временем все равно потечет.
Самый надежный,на мой взгляд единственный способ ремонта пластика в системе охлаждения это сварка. Практически все расширительные бачки сделаны из PP полипропилена или PE полиэтилен. Варятся они очень хорошо, в моей практике еще не один не потек после ремонта. В качестве донора лучше брать не бампера, а что-нибудь более жёсткое например подкрылки. С радиаторами сложнее, делают их из pa66 . Это один из самых твердых и тугоплавких пластиков. К ремонту такого пластика нужно подходить очень внимательно иначе придется переделывать. Ниже будет видео ремонта расширительного бачка из ра66 , встречаются такие очень редко и по сложности ремонта не отличаются от радиаторов. В качестве донора я брал корпус от сломанной дрели.
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 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 . 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 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.
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, . 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 .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.
