У сучасних системах охолодження двигуна використовуються вузли компенсації теплового розширення і витоку рідини - розширювальні бачки.Все про розширювальні бачки, їх призначення, конструкцію та особливості, а також про правильний вибір і заміну цієї деталі читайте в статті.
Що таке розширювальний бак?
Розширювальний бачок - вузол рідинної системи охолодження двигунів внутрішнього згоряння;Спеціально розроблена ємність, призначена для компенсації витоків і теплового розширення теплоносія, що циркулює в системі.
Розширювальні бачки використовуються і в інших системах транспортних засобів, тракторів і спецтехніки: в гідропідсилювачах керма (ГУР) і в гідравлічних системах різного призначення.В цілому за призначенням і конструкцією ці баки схожі з баками системи охолодження, а їх відмінні риси описані нижче.
Розширювальний бак виконує кілька функцій:
● Компенсація теплового розширення охолоджуючої рідини при нагріванні двигуна - зайва рідина витікає з системи в бачок, запобігаючи зростанню тиску;
● Компенсація витоків теплоносія - в баку завжди зберігається певний запас рідини, який при необхідності надходить в систему (після викиду рідини, атмосфери при перегріві, при незначних витоках і т.д.);
● Контроль рівня теплоносія в системі (за допомогою відповідних позначок на корпусі бачка і вбудованого датчика).
Наявність бака в системі рідинного охолодження обумовлено особливостями і фізичними властивостями теплоносія - води або антифризу.З підвищенням температури рідина, відповідно до свого коефіцієнта теплового розширення, збільшується в об'ємі, що призводить до зростання тиску в системі.При надмірному підвищенні температури рідина (особливо вода) може закипіти - в цьому випадку надлишковий тиск скидається в атмосферу через паровий клапан, вбудований в пробку радіатора.Однак при подальшому охолодженні двигуна рідина набуває нормального об'єму, а так як частина її була втрачена при випусканні пари, тиск в системі падає - при надмірному зниженні тиску повітряний клапан, вбудований в пробка радіатора відкривається, тиск в системі вирівнюється з атмосферним.При цьому в систему потрапляє повітря, що може мати негативний вплив - в трубках радіатора утворюються повітряні пробки, які перешкоджають нормальній циркуляції рідини.Тому після випуску пари необхідно доповнити рівень води або антифризу.
Антифризи різних типів мають більш високий коефіцієнт теплового розширення в порівнянні з водою, тому процеси, описані вище, відбуваються більш інтенсивно.Для усунення цих негативних ефектів в систему охолодження вводиться розширювальний бачок, підключений до радіатора.При підвищенні температури зайва рідина просто зливається в бак, а коли двигун охолоне, повертається в систему.Це істотно підвищує поріг викиду пари в атмосферу і збільшує інтервал між поповненнями рівня рідини в системі.
Розширювальний бачок відіграє важливу роль в роботі системи охолодження і всього силового агрегату, тому при будь-якій несправності його необхідно замінити.Щоб правильно підібрати бачок і грамотно виконати ремонт, необхідно спочатку розібратися в існуючих видах і особливостях цих деталей.
Конструкція та особливості розширювальних баків
Використовувані сьогодні розширювальні баки мають принципово ідентичну конструкцію, яка відрізняється простотою.Це ємність об'ємом не більше 3 - 5 літрів, форма якої оптимізована для розміщення в моторному відсіку автомобіля.В даний час найбільш поширеними є баки з напівпрозорого білого пластику, але на ринку зустрічаються і металеві вироби (як правило, для старих вітчизняних автомобілів ВАЗ, ГАЗ і деяких вантажівок).У танку є кілька елементів:
● Заливна горловина, закрита пробкою з паровим і повітряним клапанами;
● Штуцер для підключення шланга від радіатора охолодження двигуна;
● Додатково - штуцер для підключення шланга від термостата;
● Додатково - штуцер для підключення шланга від радіатора обігрівача салону;
● Опціонально - горловина для установки датчика рівня охолоджуючої рідини.
Система охолодження двигуна і місце в ній розширювального бачка
Таким чином, в будь-якому баку повинна бути заливна горловина з пробкою і штуцером для підключення шланга від головного радіатора для охолодження силового агрегату.Цей шланг називають паровідвідним, так як через нього з радіатора виводиться гаряча теплоносій і пара.При такій конфігурації штуцер розташовується в найнижчій точці бака.Це найпростіше рішення, але компенсація витоків охолоджуючої рідини здійснюється через радіатор, що в деяких випадках знижує ефективність системи охолодження.
У багатьох резервуарах додатково використовується шланг для підключення до термостата, в цьому випадку шланг для відведення пари підключається до штуцера у верхній частині бака (на одній з його бічних стінок), штуцер для підключення до нагрівача радіатор має таке ж положення.А шланг, що йде до термостата, знімається зі штуцера в нижній частині бака.Така конструкція забезпечує краще заповнення системи охолодження робочою рідиною з бака, в цілому система працює більш ефективно і надійно.
Практично у всіх сучасних розширювальних баках використовується датчик рівня рідини, вбудований в горловину спеціальної конструкції.Найчастіше це сигналізація найпростішої конструкції, яка сповіщає про критичне зниження рівня охолоджуючої рідини, але, на відміну від датчика рівня палива, не інформує про поточну кількість рідини в системі.Датчик підключається до відповідного індикатора на приладовій панелі автомобіля.
Пробка розширювального бака з окремими вентилями
Пробка розширювального бачка, як і пробка основного радіатора, має вбудовані клапани: паровий (високого тиску) для скидання тиску при надмірному нагріванні теплоносія і повітряний для вирівнювання тиску в системі при її охолодженні.Це звичайні пружинні клапани, які спрацьовують при досягненні певного тиску всередині бака - при підвищенні тиску видавлюється паровий клапан, при зниженні - повітряний.Клапани можуть розташовуватися окремо або об'єднуватися в єдину конструкцію.
Пробка радіатора і розширювального бачка з суміщеними вентилями, розташованими на одній осі
Бачок встановлюється в моторному відсіку біля радіатора, з'єднуючись з ним та іншими вузлами за допомогою гумових шлангів різного перетину.Бак трохи піднятий над радіатором (зазвичай його середня лінія збігається з верхнім рівнем радіатора), що забезпечує вільний потік рідини (самопливом) з бака в радіатор і / або в корпус термостата.Бак і радіатор утворюють систему сполучених судин, тому рівень рідини в баку також можна оцінити за рівнем рідини в радіаторі.Для контролю на корпус бака може бути нанесена шкала або окремі позначки зі стрілками «Мін» і «Макс».
Розширювальні бачки ГУР і гідравліки мають схожу конструкцію, але виготовляються тільки з металу, так як працюють під високим тиском.Також в цих частинах відсутні датчики рівня і мітки, але пробка обов'язково оснащена вентилями для вирівнювання тиску в системі в різних режимах.Шланги з’єднуються за допомогою спеціальних наконечників, іноді за допомогою різьбових з’єднань.
Питання правильного вибору і заміни розширювального бачка
Під час експлуатації автомобіля розширювальний бачок піддається впливу високих температур, значних перепадів тиску та агресивних середовищ (антифриз, вихлопні гази, паливо, масла та ін.) - все це може призвести до пошкодження бачка та кришки заливної горловини.Найпоширенішими проблемами пластикових баків є тріщини в корпусі і розриви через надмірне зростання тиску.У будь-якому з цих випадків бак підлягає заміні, а ремонт повинен бути проведений якнайшвидше.
На заміну слід брати тільки той бачок того типу і каталожного номера, який встановлений на автомобіль виробником - тільки так можна гарантувати коректну роботу всієї системи.Якщо пробка також вийшла з ладу (на це зазвичай вказує розрив бачка через несправність парового клапана), то її потрібно купити.Якщо стара заглушка працює нормально, то її можна встановити на новий бак.Старий рівнемір рідини, як правило, також без проблем ставиться на новий бачок.
Заміна розширювального бачка повинна проводитися відповідно до інструкції з ремонту автомобіля.Зазвичай для виконання цієї операції потрібно злити антифриз, від'єднати всі шланги від старого бачка, демонтувати бачок (він тримається хомутом, іноді додатковими гвинтами) і встановити нову деталь в зворотному порядку.При цьому може знадобитися заміна старих хомутів, тому слід негайно подбати про їх покупку.А якщо встановлена стара пробка, то її потрібно перевірити і при необхідності почистити.
Після установки необхідно залити новий антифриз і закрити пробку, при правильному виборі, заміні і підключенні нового бачка вся система відразу почне нормально працювати, забезпечуючи ефективне охолодження силового агрегату.
Час публікації: 17 липня 2023 р