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.
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.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.
Выделяет большое количество тепла. При этом важно удерживать температуру агрегата в заданных пределах для максимально эффективного сгорания топлива, снижения уровня токсичности выхлопа, увеличения ресурса и т.д.
Другими словами, нельзя как сильно охлаждать мотор, так и допускать его перегрев. Для поддержания необходимой рабочей температуры в устройстве современных двигателей используется комбинированная система, которая объединяет в себе жидкостное и воздушное охлаждение.
В устройстве жидкостной системы охлаждения важным элементом является расширительный бачок. Далее мы поговорим о том, для чего нужен расширительный бачок , каково его основное предназначение, а также какие неисправности расширительного бачка системы охлаждения двигателя встречаются чаще всего.
Для чего предназначен и где находится расширительный бачок системы охлаждения двигателя
Итак, достаточно открыть капот, чтобы обнаружить указанный бачок. Как правило, данный элемент всегда на виду, чтобы водитель мог с легкостью контролировать уровень ОЖ, а также доливать при необходимости. На разных автомобилях бачок может быть установлен слева или справа от силового агрегата, ближе к моторному щиту или дальше от него.
Главной функцией бачка является компенсация изменяющегося объема ОЖ. Такой эффект возникает в результате изменения температуры жидкости. Устройство системы охлаждения может отличаться, в одних случаях бачок является простой емкостью для избытков жидкости, тогда как в других это целое устройство, способное регулировать давление в системе.
Расширительный бачок необходим жидкостной системе на современных ДВС. Дело в том, что ОЖ (тосол, антифриз) являются водным раствором на основе этилен или пропиленгликоля. Такая жидкость отличается более высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению с водой.
Если просто, залив такую жидкость в радиатор, после нагрева ДВС и его выхода на рабочие температуры, жидкость также нагреется и произойдет ее расширение. Получается, фактически образуются излишки, происходит рост давления и т.д.
Если же заглушить мотор, после остывания ОЖ снова происходит уменьшение объема жидкости, а в системе создается разрежение. Это приводит к тому, что через клапан в крышке радиатора засасывается наружный воздух. Вполне очевидно, что в этом случае будут создаваться воздушные пробки, которые становятся причиной нарушения теплообмена, некорректной работы системы охлаждения и т.п.
Для того чтобы этого не происходило, устанавливается отдельная емкость (бачок системы охлаждения), куда попадают излишки горячей ОЖ из радиатора. Также наличие жидкости в бачке позволяет избежать создания разрежения и образования воздушных пробок, так как при уменьшении объема в результате остывания жидкость из бачка заполняет собой пустоты.
Сегодня конструкторы пошли еще дальше, перенеся перепускной клапан, который раньше был в крышке радиатора, на крышку расширительного бачка. Получается, сброс давления и излишков антифриза при закипании происходит через крышку бачка. Другими словами, бачок взял на себя функцию верхней части радиатора и перестал быть простым резервуаром.
Как уже было сказано выше, бачок может быть установлен в разных местах в подкапотном пространстве, однако место его установки должно быть реализовано так, чтобы добиться эффекта сообщающихся сосудов. Емкость и радиатор соединяются при помощи патрубков.
Такое решение позволяет реализовать доступ для излишков горячего антифриза в расширительный бачок. При остывании ОЖ также получается добиться компенсации недостающего объема в системе путем поступления жидкости из бачка. Такая схема исключает попадание воздуха в радиатор и образование воздушных пробок в системе.
Устройство расширительного бачка
Конструктивно данная емкость очень простая. Материалом изготовления выступает полупрозрачный пластик. Также в бачок может быть дополнительно встроен датчик, который сигнализирует водителю о критическом снижении уровня ОЖ.
Сверху бачок закрыт крышкой, в которую установлен клапан для регулировки давления. Если давление в системе растет, тогда происходит срабатывание клапана.
Также на стенке бачка имеется указатель уровня в виде отметок «минимум» и «максимум», позволяя контролировать уровень жидкости. Важно понимать, что на холодном моторе уровень не должен опускаться ниже минимального. Также не допускается превышение максимального уровня.
Что касается крышки бачка с клапаном, она на холодном ДВС герметично закрывает емкость. Однако когда двигатель выходит на рабочую температуру и происходит нагрев ОЖ, в системе охлаждения и в бачке давление закономерно повышается.
Если рост давления дошел до отметки, в среднем, 120 кПа, происходит открытие клапана. Когда давление снижается до средней отметки около 83.4 кПа, клапан закрывается. Такая работа клапана необходима для того, чтобы избежать разрыва патрубков, повреждений радиатора и т.д.
Параллельно с этим после остывания мотора давление в системе начинает падать, объем ОЖ уменьшается и создается разрежение. При падении давления, в среднем, ниже отметки в 3 кПа, происходит открытие впускного клапана расширительного бачка для забора воздуха. В результате разница давлений нивелируется, а недостающий объем жидкости компенсируется из бачка.
Распространенные неисправности
Как правило, большинство проблем не связаны с самой емкостью. Не так часто отмечаются случаи, когда сам бачок трескается и начинает течь без явных причин. Однако даже с учетом простой конструкции проблемной частью вполне может оказаться именно крышка расширительного бачка системы охлаждения двигателя.
Выйти из строя может клапан, встроенный в крышку. Также недостаточное уплотнение может возникать по причине деформации резинового кольца. В результате подобных неисправностей крышка может начать пропускать антифриз, система завоздушивается и т.д.
Если клапан в крышке начинает работать некорректно, тогда в подобном случае неизбежны отклонения в работе системы охлаждения ДВС. Кроме образования воздушных пробок, такая ситуация в ряде случаев приводит к критическому росту давления и разрыву расширительного бачка. В подобной ситуации бачок нужно менять на новый. Не рекомендуется предпринимать попытки восстановить поврежденную емкость путем запаивания трещин.
Если говорить о крышке, ее повреждения и дефекты, а также нарушения в работе клапанов по причине засорения или выработки являются поводом для замены крышки. В отдельных случаях крышку чистят, пытаясь восстановить функциональность, однако такой метод срабатывает не всегда. С учетом невысокой стоимости элемент лучше сразу заменить.
Что в итоге
Как видно, в устройстве современного автомобиля к системе охлаждения двигателя и ее корректной работе выдвигаются повышенные требования. По этой причине для эффективного функционирования в конструкции дополнительно используется специальный бачок.
Еще нужно знать о том, если в схеме задействован указанный расширительный бачок системы охлаждения двигателя, что заливать в систему крайне желательно только антифриз или тосол, а не воду. Что касается поломок, если в системе охлаждения растет давление или образуются воздушные пробки, необходимо отдельное внимание уделить крышке расширительного бачка.
Нарушение работы клапанов в крышке часто приводит к тому, что повреждаются патрубки, быстрее выходит из строя термостат, страдает (помпа), двигатель может перегреваться и т.д.
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 или не доходит до рабочей, 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
Расширительный бачок с закрытой крышкой 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
Расширительный бачок, выпускной клапан. 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.
Очень часто бывает так, что водители не уделяют этой маленькой крышечке особого внимания. Вследствие чего происходит постепенное её засорение и даже коррозия. Клапан перестаёт правильно функционировать.
Последствия неправильной работы клапанов крышки расширительного бачка
Если клапан в бачке проржавел и рассыпался, то нарушается герметичность всей СОД. Лишний воздух начинает свободно входить и выходить из системы, образовывая воздушные пробки. Которые, в свою очередь провоцируют перегрев двигателя, разгерметизацию СОД, выход из строя её деталей и неработающую печку зимой.
Если клапан засорён, он так же не будет функционировать. Это приводит к образованию избыточного давления, и, как часто бывает, разгерметизации СОД. При полной её разгерметизации срывает патрубки, что чревато закипанием двигателя. При частичной – текут радиаторы, текут уплотнения, ослабляются хомуты патрубков, выходит из строя термостат и реже помпа т.д.
Правильную работу клапана можно проверить очень просто. Сначала осмотрев его, и если никакой грязи и ржавчины не заметите, тогда просто понажимайте на него пальцем. Когда внутренний пластиковый клапан исправен, вы услышите, поднеся крышку к уху, засасывающий звук при отпускании клапана, и свистящий звук выходящего воздуха при надавливании.
Так что, из всего выше сказанного хотим сделать вывод. Как говорит народная мудрость: «Мал золотник, да дорог». Не стоит пренебрегать такой маленькой, но очень весомой деталью, как крышка расширительного бочка системы охлаждения двигателя. Периодически заглядывая под неё, вам удастся избежать многих последующих проблем.Удачи на дороге!
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.
