0 05 Июля 2016
Для чего нужен расширительный бачок системы охлаждения?
- Для чего нужен расширительный бачок системы охлаждения?
- Назначение расширительного бачка
- Расположение расширительного бачка
- Конструкция расширительного бачка
- Корпус
- Крышка расширительного бачка
- Возможные неисправности
- Разрыв расширительного бачка
- Течь расширительного бачка
- Поломка клапанов крышки расширительного бачка
В автомобилях присутствует незначительный, на первый взгляд, но неотъемлемый и очень необходимый элемент системы жидкостного охлаждения – это расширительный бачок. Он работает как компенсатор колебаний объёмов охлаждающей жидкости при изменении температурных режимов. В зависимости от сложности конструкции охлаждающей системы, он может быть как обычным резервуаром для лишней жидкости, так и устройством, которое регулирует давление в системе охлаждения.
- Назначение расширительного бачка
- Расположение расширительного бачка
- Конструкция расширительного бачка
- Корпус
- Крышка расширительного бачка
- Возможные неисправности
- Разрыв расширительного бачка
- Течь расширительного бачка
- Поломка клапанов крышки расширительного бачка
Назначение расширительного бачка
—>Охлаждающие жидкости на основе водного раствора пропилен- или этиленгликоля имеют более высокий коэффициент теплового расширения, чем у дистиллированной воды. Если таким охладителем наполнить радиатор «под завязку», то при запуске двигателя жидкость под воздействием высоких температур значительно расширится, образовав излишки. Далее она начнёт выдавливаться наружу из радиатора через предохранительный клапан и попадёт в тот самый такой простой расширительный бачок, который служит резервуаром для накопления излишков антифриза.
Когда двигатель заглушат, и он остынет, объём охлаждающей жидкости в радиаторе снова нормализуется, и в охладительной системе возникнет разрежение. Клапан радиаторной крышки сработает и засосёт воздух, таким образом, высока вероятность появления воздушных тромбов в «охлаждающих «рубашках». Это повлечёт за собой более глобальные нарушения процесса теплообмена и перегрев силового агрегата. Вот поэтому и возникла потребность в установке дополнительной ёмкости для излишней жидкости, которая бы не давала поступать воздуху в радиатор, заполняя свободное пространство антифризом. Таким элементом и стал расширительный бачок.
На сегодняшний день имеют место для существования такие системы, в которых клапан, схожий с перепускным на радиаторной крышке, присутствует на крышке расширительного бачка. Его назначение – выпускать лишний пар и даже перегретый тосол. В данном случае на расширительный бачок возлагается функция своеобразной верхней части радиатора, что даёт ему полное право считаться важным элементом системы охлаждения.
Расположение расширительного бачка
Располагается данное устройство близко к радиатору и крепится прямо к автомобильному кузову. Расширительный бачок на половину своего размера выступает над радиатором. Это необходимо для того, чтобы имел место быть эффект сообщающихся сосудов. Они соединяются между собой с помощью шланга. Он с одной стороны крепится к нижней части расширительного бачка, с другой – к заливной горловине радиатора.
Благодаря такому конструктивному решению излишки разогретой охлаждающей жидкости попадают в расширительный бачок, а при остывании мотора происходит компенсация объёма охлаждающей жидкости в системе из содержимого расширительного бачка. При таком процессе в радиатор не может попадать и скапливаться воздух.
Конструкция расширительного бачка
По своей конструкции данный элемент предельно прост. Он имеет вид пластиковой ёмкости, в которую вмонтирован специальный датчик, который реагирует на изменение нормального уровня охлаждающей жидкости. Бачок герметично закрыт крышкой с клапаном, регулирующим давление, который срабатывает при излишнем давлении в системе выше номинального.
Корпус
Расширительные бачки по большей части изготавливаются из полупрозрачного пластика. На боковой стенке имеется специальная шкала, при помощи которой можно следить за уровнем охлаждающей жидкости в системе. Нижняя метка показывает, сколько необходимо иметь ОЖ по минимуму. Максимальный уровень охлаждающей жидкости при остывшем двигателе не должен превышать трёх сантиметров над верхней отметкой шкалы, нанесённой на боковину расширительного бачка.
Крышка расширительного бачка
Крышка расширительного бачка системы охлаждения силового агрегата содержит в себе всего три элемента: резиновое крепление, пружинное кольцо и верхушку. Последний элемент является единственным блоком впускного воздушного и выпускного парового клапанов.
Когда двигатель начинает нагреваться, давление ОЖ в системе охлаждения, а также и в расширительном бачке, соответственно, постепенно начинает расти. Когда давление достигает максимум 120 кПа, происходит открывание выпускного клапана. Если давление падает ниже 83,4 кПа, происходит его закрытие. Если давление в системе вырастает чрезмерно сильно, это может стать причиной повреждения шлангов и даже самого радиатора. Выпускной клапан пробки расширительного бачка предотвращает повышение давления в системе охлаждения до критической отметки.
Когда зажигание отключается и двигатель остывает, давление в системе начинает снижаться, и происходит её разрежение. Когда давление в системе падает ниже 3 кПа, открывается впускной клапан расширительного бачка, и в него попадает воздух. Давление начинает понемногу нормализовываться благодаря компенсации объёма ОЖ из содержимого бачка.
Возможные неисправности
Учитывая простейшую конструкцию расширительного бачка, даже не может прийти в голову, что в нём имеется нечто, что может поломаться. Это же просто контейнер с резиновой крышкой, но вот как раз она и является не простым элементом. Это пропускной клапан давления, как мы уже говорили ранее. Именно от её корректной работы и зависит нормальное функционирование системы охлаждения мотора. Также наиболее распространёнными поломками по справедливости можно считать протекание и разрыв РБ.
Разрыв расширительного бачка
При разрыве расширительного бачка значительно снижается объём ОЖ, который необходим для нормального функционирования системы охлаждения двигателя, а это приводит к неизбежному выходу её из строя. Если РБ лопнул, продолжать движение категорически запрещено. Лопнувший расширительный бачок нужно сразу же заменить и залить номинальный объём охлаждающей жидкости. Доливать ОЖ категорически запрещается, так как это может привести к повреждению ГБЦ. Это значительная поломка и она серьёзно повлияет на эксплуатацию вашего автомобиля.
Течь расширительного бачка
Он начинает подтекать из-за нарушения целостности корпуса в результате какого-либо механического повреждения, дефекта соединительного шланга или сломанной либо просто неплотно прилегающей крышки.
Поломка клапанов крышки расширительного бачка
Если крышка расширительного бачка износилась, её разъело или распались клапаны, происходит разгерметизация системы охлаждения двигателя. В результате этого она наполняется излишним воздухом, который повышает давление и выводит из строя элементы системы. Это, конечно же, ведёт к неизбежному перегреву силового агрегата. Также лишний воздух провоцирует «тромбообразование» системы охлаждения, в результате чего перестаёт работать печка.
Если клапаны крышки засоряются, тогда их функции также нарушаются. Опять же лишний воздух не выходит из системы, она разгерметизируется, повреждаются патрубки, а двигатель повреждается. Если крышка засорена несильно, но клапаны не успевают своевременно втягивать воздух и выпускать его, то это пагубно отражается на радиаторе, он начинает течь. Также ломаются термостат и помпа.
Роль расширительного бачка в системе охлаждения автомобиля
По состоянию антифриза в расширительном бачке можно многое сказать о состоянии двигателя. Через пробку водяного ресивера выходят выхлопные газы при пробое прокладки ГБЦ, а в самом бачке скапливается эмульсия при негерметичности теплообменника и микротрещинах блока цилиндра. Мы рассмотрим, как определить прорыв отработавших газов в водяную рубашку, какое давление должно быть в расширительном бачке системы охлаждения двигателя и как проверить исправность перепускных клапанов в крышке бачка.
Для чего нужен расширительный бачок
Пластиковый резервуар необходим для компенсации температурного расширения охлаждающей жидкости и хранения небольшого резервного объема антифриза для восполнения утечек. Расширительный бачок системы охлаждения находится в наивысшей точке водяной рубашки. На всех автомобилях бак с антифризом выполняет одну и ту же функцию, но есть небольшие отличия в зависимости от конструкции системы охлаждения.
На большинстве автомобилей с расширительного бачка выходят 2-3 штуцера. Через отверстие в нижней части происходит забор антифриза в систему охлаждения, а через верхние штуцера сбрасывается избыточное давление с наивысших точек системы охлаждения. Это препятствует завоздушиванию системы и облегчает удаление воздуха из рубашки охлаждения при ее первом заполнении после запуска двигателя. В крышке резервуара расположен компенсационный клапан, поддерживающий постоянное давление в системе охлаждения.
На многих моделях японской школы автомобилестроения расширительный бачок представляет собой обособленный резервуар, который объединен с системой охлаждения лишь трубкой небольшого диаметра, подключенной к основному радиатору.
В конструкции такого типа перепускной клапан, поддерживающий рабочее давление в системе, установлен в крышке радиатора охлаждения двигателя. При повышении давления в системе клапан в крышке открывается, перепуская излишки антифриза в расширительный бачок. Когда после остановки температура двигателя снижается, ОЖ уменьшается в объеме – в системе создается разряжение. Атмосферный клапан в крышке открывается, благодаря чему через трубку охлаждающая жидкость из расширительного бачка перетекает в радиатор.
Какое давление должно быть в расширительном бачке?
Благодаря уравнению Клайперона – Клаузиса мы можем увидеть, как с ростом внешнего давления увеличивается температура кипения жидкости.
Для стабильной работы двигателя в системе охлаждения должно поддерживаться давление 1,1-1,5 Атм. Это позволяет повысить температуру кипения антифриза и в то же время не требует значительного усложнения устройства жидкостной системы охлаждения.
Необходимое давление поддерживается благодаря системе клапанов, установленной в крышке бачка системы охлаждения. При нагреве и увеличении объема антифриза давление газов в крышке преодолевает сопротивление возвратной пружины, приподнимая тарелку парового клапана.
Когда антифриз остывает и уменьшается в объеме, в рубашке охлаждения создается разряжение. При выравнивании давления любая негерметичность приведет к образованию воздушной пробки в рубашке охлаждения двигателя. Чтобы воспрепятствовать завоздушиванию, в конструкции крышки бачка предусмотрен воздушный клапан. Он открывается при разряжении 0,03–0,1 кгс/см2, объединяя систему с атмосферой.
Как проверить крышку?
Наиболее достоверный способ проверки клапанов расширительного бачка – создание давления и разряжения в бачке при помощи насоса двойного действия. Насос имеет встроенный манометр и может создавать как избыточное давление, так и разряжение. Подключив его к верхнему штуцеру расширительного бачка, вы сможете произвольно изменять давление в расширительном бачке мотора, наблюдая за работой перепускных клапанов.
Альтернативные методы проверки:
- создание давления в системе при помощи насоса со встроенным манометром. Для теста подойдет любой ножной/ручной насос, который при помощи переходников вы сможете подключить к рубашке охлаждения двигателя. Так вы проконтролируете фактическое давление, при котором срабатывает паровой клапан;
В случае нерабочей крышки расширительного бачка не создавайте в системе давление более 2,5 Атм. Это убережет вас от риска повреждения радиатора, шлангов и соединений в системе охлаждения.
- проверка воздушного клапана. Открутите крышку бачка системы охлаждения, после чего сдавите патрубок подачи антифриза от термостата к радиатору. Не отпуская патрубок, закрутите крышку. Если атмосферный клапан работает, деформированный патрубок должен принять исходную форму;
- на прогретом двигателе необходимо аккуратно открутить крышку расширительного бачка. Если крышка работает правильно, вы услышите характерный звук сброса излишнего давления. Такой метод проверки позволяет установить случаи, когда паровой клапан в крышке зависает в открытом положении, из-за чего в рубашке охлаждения не создается необходимое избыточное давление.
Ни в коем случае таким методом нельзя проверять клапаны в крышках радиатора. Поскольку в системах такого типа антифриз контактирует с запорной тарелкой, при откручивании крышки на прогретом двигателе горячий антифриз будет выплескиваться наружу.
Лопается расширительный бачок
Как и любая деталь в подкапотном пространстве, ресивер системы охлаждения терпит частые перепады температур, вибрации и прочие механические нагрузки. Из-за этого со временем возможны трещины по корпусу или в местах выхода штуцеров, которые можно списать на «усталость» пластмассы. Тем не менее в случае неисправности расширительного бачка следует не только проверить исправность перепускных клапанов в крышке, но и правильность установки ресивера, расположения тосольных патрубков.
Неправильно уложенная магистраль может оказывать механическое давление на штуцер, что приведет к его отламыванию от корпуса. Если до поломки вы уже сталкивались с появлением течи антифриза в других местах, в системе явно повышенное давление. Обязательно проверьте наличие выхлопных газов в бачке, наличие воздуха в системе и работоспособность крышки.
Кипит антифриз
- не создается необходимое избыточное давление;
- недостаточная теплоотдача основного радиатора охлаждения двигателя. В случае забитых сот внутри теплообменника уменьшается его проходное сечение, вследствие чего температура антифриза превышает точку кипения. Также двигатель будет перегреваться, если внешние соты радиатора загнуты, забиты пухом, пылью и грязью. Обязательно проверьте исправность вискомуфты, электрического вентилятора и цепи его включения. Как и термостат, вентиляторы должны срабатывать без опозданий;
Ситуация с засорением радиатора наиболее распространена на авто с наборной кассетой радиаторов, в которую входят интеркуллер, конденсор, охладитель жидкости ATF и т.п. Радиатор охлаждения двигателя всегда стоит последним, что в случае уменьшения воздушного потока, проходящего через соты, приводит к закипанию антифриза и перегреву двигателя.
- прорыв выхлопных газов в рубашку охлаждения двигателя. Нередко в таком случае ОЖ булькает в расширительном бачке, раздуваются тосольные патрубки. Отработавшие газы попадают в систему охлаждения через пробитую прокладку ГБЦ, микротрещины в головке блока цилиндра, БЦ. При этом греется расширительный бачок, возможно появление масла на поверхности антифриза и стенках корпуса бачка. Чтобы подтвердить прорыв выхлопных газов, вам потребуется газоанализатор.
Принцип работы и неисправности датчика уровня ОЖ
Устройство расширительного бачка ДВС современного авто предполагает наличие датчика уровня охлаждающей жидкости. В случае снижения объема до критической отметки, на панели приборов загорается индикатор перегрева двигателя, появляется информация о недостаточном уровне антифриза. В системах применяются датчики 2-х типов:
- датчик уровня на основе геркона. Внутри датчика находится пара контактов, которые замыкаются при воздействии магнитного поля. На оси датчика установлен поплавок с помещенным внутрь магнитом. Когда уровень жидкости снижается, поплавок опускается, магнит воздействует на контакты датчика. Среди наиболее распространенных неисправностей можно выделить разгерметизацию поплавка, его подвисание на оси, механическую поломку контактов геркона, образование паразитного сопротивления в цепи;
- датчик уровня на основании измерения проводимости среды. Если контактные штыри датчика не погружены в воду, сопротивление между ними близко к бесконечности. При заполнении бачка контакты погружаются в воду, между ними появляется сопротивление. Из-за небольшой силы тока в цепи даже незначительное паразитное сопротивление в цепи может нарушить работу системы. Окислы на контактах – наиболее распространенная неисправность.