Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Что такое расширительный бачок

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.

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.

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, °C Рабочая Кратковременно
80 — 100 120 — 125
Температура закипания жидкостей, °C (при атмосферном давлении) воды 100
тосола 105 — 110
антифриза 120

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.

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»).

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.

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.

Бачок расширительный: надежная работа системы охлаждения

В современных системах охлаждения двигателя используются узлы, предназначенные для компенсации температурного расширения и утечек жидкости — расширительные бачки. Все о расширительных бачках, их назначении, конструкции и особенностях, а также о верном выборе и замене этой детали — читайте в статье.

Что такое расширительный бачок?

Бачок расширительный — узел жидкостной системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания; емкость специальной конструкции, предназначенная для компенсации утечек и температурного расширения циркулирующей в системе охлаждающей жидкости.

Расширительные бачки используются и в других системах транспортных средств, тракторов и спецтехники: в гидроусилителе руля (ГУР) и в различных по назначению гидравлических системах. В целом по назначению и конструкции данные бачки схожи с бачками системы охлаждения, а об их отличительных особенностях рассказано ниже.

Расширительный бачок выполняет несколько функций:

  • Компенсация температурного расширения охлаждающей жидкости при нагреве двигателя — излишки жидкости поступают из системы в бачок, препятствуя росту давления;
  • Компенсация утечек охлаждающей жидкости — в бачке всегда хранится некоторый запас жидкости, которая при необходимости поступает в систему (после выброса жидкости атмосферу при перегреве, при возникновении незначительных утечек и т.д.);
  • Контроль уровня охлаждающей жидкости в системе (с помощью соответствующих меток на корпусе бачка и встроенного датчика).

Наличие бачка в жидкостной системе охлаждения обусловлено особенностями и физическими свойствами охлаждающей жидкости — воды или антифризов. При повышении температуры жидкость, в соответствии с ее коэффициентом температурного расширения, увеличивается в объеме, что приводит и к повышению давления в системе. При чрезмерном росте температуры жидкость (особенно вода) может закипеть — в этом случае избыточное давление сбрасывается в атмосферу через встроенный в пробку радиатора паровой клапан. Однако при последующем охлаждении двигателя жидкость приобретает нормальный объем, а так как часть ее была утеряна при выпуске пара, давление в системе падает — при чрезмерном снижении давления открывается встроенный в пробку радиатора воздушный клапан, давление в системе выравнивается с атмосферным. В этом случае в систему попадает воздух, что может оказывать негативное влияние — в трубках радиатора образуются воздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции жидкости. Так что после стравливания пара необходимо пополнять уровень воды или антифриза.

Читайте также  Что такое гидрокрекинговое моторное масло

Антифризы различных типов обладают более высоким по сравнению с водой коэффициентом температурного расширения, поэтому описанные выше процессы происходят более интенсивно. Для устранения данных негативных эффектов в систему охлаждения и вводится расширительный бачок, соединенный с радиатором. При повышении температуры излишки жидкости просто отводятся в бачок, а при охлаждении двигателя — возвращаются в систему. Это значительно повышает порог сброса пара в атмосферу и увеличивает интервал между пополнениями уровня жидкости в системе.

Расширительный бачок играет важную роль в работе системы охлаждения и всего силового агрегата, поэтому при любой неисправности его необходимо заменить. Чтобы подобрать нужный бачок и верно выполнить ремонт, следует сначала разобраться в существующих типах и особенностях этих деталей.

Конструкция и особенности расширительных бачков

Используемые сегодня расширительные бачки имеют принципиально одинаковую конструкцию, которая отличается простотой. Это емкость объемом не более 3 — 5 литров, форма которой оптимизирована для размещения в подкапотном пространстве автомобиля. В настоящее время наибольшее распространение получили бачки из полупрозрачного белого пластика, однако на рынке представлены и изделия из металла (как правило, для старых отечественных автомобилей ВАЗ, ГАЗ и некоторых грузовиков). В бачке выполнено несколько элементов:

  • Заливная горловина, закрытая пробкой с паровым и воздушным клапанами;
  • Штуцер для присоединения шланга от радиатора охлаждения двигателя;
  • Опционально — штуцер для присоединения шланга от термостата;
  • Опционально — штуцер для присоединения шланга от радиатора отопителя салона;
  • Опционально — горловина для установки датчика уровня охлаждающей жидкости.

Таким образом, в любом бачке обязательно присутствуют заливная горловина с пробкой и штуцер для присоединения шланга от основного радиатора охлаждения силового агрегата. Данный шланг называется пароотводящим, так как через него из радиатора отводится горячая охлаждающая жидкость и пар. При такой конфигурации штуцер располагается в самой нижней точке бачка. Это наиболее простое решение, однако компенсация утечек охлаждающей жидкости осуществляется через радиатор, что в ряде случаев снижает эффективность работы системы охлаждения.

Во многих бачках дополнительно используется шланг для присоединения к термостату, в этом случае пароотводящий шланг присоединяется к штуцеру в верхней части бачка (на одной из его боковых стенок), такое же положение имеет и штуцер для присоединения к радиатору отопителя. А шланг, идущий на термостат, выводится от штуцера в нижней точке бачка. Такая конструкция обеспечивает лучшее наполнение системы охлаждения рабочей жидкостью из бачка, в целом система работает более эффективно и надежно.

Практически во всех современных расширительных бачках используется датчик уровня жидкости, встроенный в специально предназначенную для этого горловину. Наиболее часто это сигнализатор простейшей конструкции, который оповещает о критическом снижении уровня охлаждающей жидкости, но, в отличие от датчика уровня топлива, не информирует о текущем количестве жидкости в системе. Датчик соединен с соответствующим индикатором на приборной панели автомобиля.

Пробка расширительного бачка, как и пробка основного радиатора, имеет встроенные клапаны: паровой (высокого давления) для сброса давления при чрезмерном нагреве охлаждающей жидкости, и воздушный для выравнивания давления в системе при ее охлаждении. Это обычные пружинные клапаны, срабатывающие при достижении определенного давления внутри бачка — при повышении давления отжимается паровой клапан, при понижении — воздушный. Клапаны могут располагаться отдельно или совмещаться в единую конструкцию.

Бачок устанавливается в подкапотном пространстве недалеко от радиатора, соединяясь с ним и с другими компонентами посредством резиновых шлангов различного сечения. Бачок несколько приподнят над радиатором (обычно его средняя линия совпадает с верхним уровнем радиатора), что обеспечивает свободное поступление жидкости (самотеком) из бачка в радиатор и/или в корпус термостата. Бачок и радиатор образуют систему сообщающихся сосудов, поэтому по уровню жидкости в бачке можно оценивать и уровень жидкости в радиаторе. Для контроля на корпусе бачка может наноситься шкала или отдельные метки с указателями «Min» и «Max».

Расширительные бачки для систем ГУР и гидравлики имеют похожую конструкцию, однако они изготавливаются только из металла, так как работают под высоким давлением. Также в этих деталях отсутствуют датчики уровня и метки, но пробка обязательно оборудована клапанами для выравнивания давления в системе на различных режимах. Присоединение шлангов осуществляется с помощью специальных наконечников, иногда — с помощью резьбовых штуцеров.

Вопросы правильного подбора и замены расширительного бачка

В процессе эксплуатации транспортного средства расширительный бачок подвергается воздействию высоких температур, значительных перепадов давления и агрессивных сред (антифриза, выхлопных газов, топлива, масел и т.д.) — все это может приводить к порче бачка и пробки заливной горловины. Наиболее частые проблемы пластиковых бачков — трещины в корпусе и разрывы вследствие чрезмерного роста давления. В любом из этих случаев бачок подлежит замене, причем сделать ремонт нужно как можно скорее.

На замену следует брать только бачок того типа и каталожного номера, что был установлен на автомобиль производителем — только так можно гарантировать корректную работу всей системы. Если из строя вышла и пробка (о чем обычно свидетельствует разрыв бачка вследствие неисправности парового клапана), то нужно купить и ее. Если же старая пробка работает нормально, то ее можно установить на новый бачок. Старый указатель уровня жидкости, как правило, тоже ставится на новый бачок без каких-либо проблем.

Замена расширительного бачка должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. Обычно для выполнения этой операции нужно слить антифриз, отсоединить от старого бачка все шланги, демонтировать бачок (он держится хомутом, иногда — с помощью дополнительных винтов) и установить в обратном порядке новую деталь. При этом может потребоваться и замена старых хомутов, так что сразу следует позаботиться и об их покупке. А если устанавливается старая пробка, то ее нужно проверить и при необходимости прочистить.

После монтажа необходимо залить новый антифриз и закрыть пробку, при верном выборе, замене и подключении нового бачка вся система сразу начнет нормально работать, обеспечивая эффективное охлаждение силового агрегата.

Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

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.
Читайте также  Сапун двигателя: что это такое?

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 системы охлаждения двигателя

Для чего нужен расширительный бачок системы охлаждения в автомобиле. Как работает данное устройство, что нужно заливать в расширительный бачок, как он работает.

  1. Назначение расширительной ёмкости
  2. Видео: зачем нужен расширительный бачок
  3. Расширительный бачок системы охлаждения двигателя — устройство и принцип работы
  4. Искомый товар
  5. Предназначение резервуара
  6. Варианты расчёта
  7. Место расположения РБ
  8. Крышка бачка — два в одном
  9. Аналоги от других производителей
  10. Более серьезные последствия
  11. Неисправности РБ и причины
  12. Жидкости для заливки в бак
  13. Видео: жидкости для заливки в контур охлаждения автомобиля
  14. Грубые ошибки при доливе антифриза! Узнай как предотврать их!
  15. Другие статьи
  16. Как узнать вид охлаждающей жидкости?
  17. Попробуйте наш сервис по подбору СТО
  18. О неисправностях и ремонте ёмкости
  19. Видео: ремонт корпуса бачка
  20. Доливка охлаждающей жидкости
  21. Цвет масла

Назначение расширительной ёмкости

В системах охлаждения различных автомобилей содержится от 5 до 20 и более литров незамерзающей жидкости — антифриза (тосола). В процессе эксплуатации двигатель, а вместе с ним и антифриз разогревается от низкой температуры зимой до высокой в летний период.

Перепад температур может достигать 100 °С и более. Например, при эксплуатации машины в северных регионах, где прогрев мотора начинается от минус 20 °С и заканчивается рабочей температурой 90 °С, эта разница составит 110 °С.

Во время работы двигателя в расширительном баке возникает давление около 1 Бар

Поскольку любая жидкость расширяется в объёме при нагревании, в охладительном контуре авто образуется излишек, который нужно куда-то направить. Антифриз является средой несжимаемой, поэтому при расширении он создаст в системе высокое давление, способное разорвать патрубки и соты радиаторов. И наоборот, при охлаждении жидкость уменьшится в объёме и создаст разрежение (вакуум), воздействующий с такой же силой.

Чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения силового агрегата и избежать скачков давления, в неё интегрирован расширительный бачок. Его функции следующие:

  • воспринимать дополнительный объём антифриза, расширяющегося при нагреве;
  • сбрасывать излишки давления через пробку со встроенным предохранительным клапаном;
  • отдавать жидкость обратно в систему при остывании мотора, препятствуя возникновению воздушных пробок.

На грузовиках применяются расширительные баки больших размеров

Антифриз, являющийся смесью дистиллированной воды с этиленгликолем (иногда — пропиленгликолем), при нагревании от нуля до 100 °С прибавляет в объёме порядка 5%. В контуре, рассчитанном на 10 л тосола, после полного прогрева образуется целых 500 мл, которые уходят в расширительный бачок.

Видео: зачем нужен расширительный бачок

Расширительный бачок системы охлаждения двигателя — устройство и принцип работы

Система охлаждения современного автомобиля включает в себя несколько элементов, без которых её нормальное функционирование невозможно. К таковым относится и расширительный бачок, устанавливаемый в разных местах подкапотного пространства в зависимости от марки авто. Незамысловатый пластиковый резервуар с пробкой играет важную роль в работе охлаждающего контура двигателя и требует периодического контроля со стороны владельца машины.

Искомый товар

Ещё предложения от 6 784 руб. и 1 дня

Предназначение резервуара

В школе на уроках физики рассказывали, что твердые вещества способны расширяться, когда происходит их нагрев, а жидкая и газообразная среда увеличивается в объеме. Вода практически не способна сжиматься по сравнению с газом. Если жидкость нагревается в закрытом резервуаре, начинает возрастать давление внутри емкости, потому что среде некуда расширяться. В итоге может произойти разрыв закрытого сосуда. Именно такой процесс происходит в отопительном контуре котельного агрегата с резервуаром для теплоносителя.

Температурное расширение воды характеризуется нелинейным коэффициентом. Благодаря этому показателю можно узнать, во сколько раз происходит увеличение объема жидкости, когда она нагревается на один градус. Понять принцип расширения воды поможет известный физический опыт, проиллюстрированный на рисунке ниже:

Опыт демонстрации температурного расширения жидкости Источник www.climatik.su

На рисунке с левой стороны изображен сосуд с одним литром воды. Жидкость заполняет резервуар до переливного отверстия. Температура среды составляет + 4 °С. Такое значение для воды представляет собой нулевую точку отсчета. На рисунке также изображена мерная емкость, находящаяся под переливным патрубком.

С правой стороны рисунка изображена та же емкость, но уже в нагревающемся состоянии. Это приводит к повышению температуры воды. Поэтому плотность жидкости уменьшается. При этом масса среды остается постоянной. Однако происходит увеличение жидкости в объеме. После того, как температура воды достигает + 90 °С, в мерном сосуде скапливается около 36 мл жидкости. Это количество является избыточным объемом.

Многие домовладельцы скажут, что это небольшое количество теплоносителя. Однако при рассмотрении вопроса расширения воды в более масштабных размерах пренебрегать увеличением объема жидкости при нагреве нельзя. Например, происходит увеличение температуры у 100 л водной среды. При таком количестве жидкости избыточный объем будет составлять 3,5 литра.

Увеличение объема жидкой среды во время нагрева в тепловом контуре загородного дома Источник msklimat.ru

Водная среда в системе отопления жилища нагревается с 20 °С до 90 °С. По ходу повышения температуры происходит расширение теплонесущей жидкости. Когда в контуре не смонтирован расширительный бак, наблюдается существенное увеличение давления в сети. Поэтому жидкость ищет выход наружу в ненадежных точках системы. Это сам котельный агрегат, один из радиаторов, падающий или обратный трубопровод.

Ситуацию мог бы исправить предохранительный клапан, использующийся для сброса избыточного горячего теплоносителя. Однако наладить работу контура в доме все равно не удастся, потому что существует немаловажный нюанс. При функционировании отопления теплоноситель периодически охлаждается. После расширения жидкость принимает прежний объем, но в результате сброса воды освобождается место в контуре отопления, которое занимает воздух. Это приводит к появлению воздушных пробок, представляющих собой головную боль для всех отопительных систем. Они препятствуют циркуляции теплонесущей жидкости в сети.

Воздушная пробка в радиаторе отопления загородного дома не дает теплу распределиться по всей батарее Источник sovet-ingenera.com

Удаляются воздушные пробки путем спуска воздуха из батарей (радиаторов). При установке предохранительного клапана приходится регулярно добавлять новый теплоноситель, а это экономически невыгодно. Ведь на подогрев новой воды требуется существенно больше средств по сравнению с нагревом теплонесущей жидкости, возвращающейся в котельный агрегат из контура отопления загородного дома.

Расширительный бак для отопления – единственно правильное решение, позволяющее наладить стабильную работу системы. Устройство выполняется в виде емкости, покрытой эмалью красного цвета и подключаемой к сети через одну трубу. Резервуар используется, чтобы компенсировать избыточное давление в контуре отопления загородного дома.

Как в целом работает расширительный бак, смотрите в видео:

Варианты расчёта

Для небольших контуров, в которых циркулирует 150 литров и меньше жидкости, приобретают расширители с объёмом, составляющим 10% от общей ёмкости системы. При расчёте устройств для сложных крупных теплосетей пользуются тремя способами:

Способ №1. Вычисление полного объёма расширения перемещающейся в сети жидкости. Метод позволяет рассчитать мембранный гидробак с точностью 10%. Для этого определяют:

  • Совокупный объем теплонесущей жидкости во всей системе (величина C). Приблизительное значение можно получить, зная мощность котла — на 1 кВт расходуется около 15 литров. Точный результат даёт заполнение контура через счётчик.
  • Величину температурного расширения (E) с учётом вида теплоносителя. Для воды при t 90º C принимается коэффициент 0,034, значение для антифризов — смотрят по таблице.
  • Показатель максимально возможного давления в контуре (Pmax) — соответствует порогу срабатывания предохранительного клапана.
  • Минимальное (настроечное) давление (P0), при котором работает теплосеть.

Фото 2. Таблица с примером расчета различных характеристик расширительного бачка в зависимости от нескольких условий.

Данные подставляются в формулу:

V=(E×C)÷(1- (P0÷Pmax))

Полученное число округляют с увеличением, поскольку расширительный бак должен компенсировать расчётный объем с небольшим запасом. Для этого также учитывается коэффициент заполнения устройства.

Способ №2. Обращение в специализированные проектные организации. Приоритетный вариант, поскольку позволяет получить самый точный результат. Дороговизна услуги полностью компенсируется рациональным выбором бака (вы не переплатите за ненужный объем) и экономией на аварийном ремонте.

Способ №3. Использование онлайн-калькуляторов. Интернет-ресурсы позволяют получить значения с различной точностью, поэтому такие результаты принимают, как ориентировочные.

Внимание! Если в будущем планируется заменить воду на антифриз, рассчитывайте бак с учётом жидкости, имеющей наибольшее расширение.

Место расположения РБ

Чтобы проверить клапан крышки расширительного бачка, нужно знать, где он находится, что у некоторых новичков вызывает трудности. Если взять на рассмотрение отечественный транспорт от крупнейшего производителя АвтоВАЗ, то, в зависимости от конкретной модели, он может быть в разных местах.

К примеру, у линейки ВАЗ-2110-12 бачок находится с водительской стороны (в отношении хода движения автомобиля) между стойкой амортизатора и перегородкой салона. У моделей ВАЗ-2114-15 емкость также с левой стороны, но вынесена за стакан стойки. Примерно там же располагается бачок у Audi 80.

Читайте также  Промывка и очистка сажевого фильтра дизельного двс

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.

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.

Всё о ремонте и замене расширительного бачка в автомобиле

Конструкция любого автомобиля включает в себя множество разных элементов и механизмов.

Но простейшим и надёжным узлом на любой марке машины можно считать бачок расширения охлаждающей жидкости.

Однако его простота и долговечность — это не повод не контролировать состояние бачка, в ряде случаев водителям приходится проводить некоторые ремонтные работы, связанные с реставрацией или даже заменой этого изделия.

Что такое расширительный бачок в автомобиле

В системе подачи топлива есть один малозаметный и в то же время необходимый элемент, который называется расширительным бачком.

Он служит для компенсации колебаний объёмов тосола (антифриза) при перепадах температур.

По основной же своей функции бачок расширения — это ёмкость, которая служит резервуаром для излишков охлаждающей жидкости в системе.

Тосол (или антифриз) — это жидкость, изготовленная на основе раствора пропилена или этиленгликоля, поэтому она имеет повышенный процент расширения при нагревании.

Именно такой состав жидкостей позволяет качественно охлаждать двигатель, поэтому в систему охлаждения и заливается тосол или антифриз.

То есть если эту жидкость залить по максимуму, то при нагревании она начнёт расширяться и выдавливаться из клапанов или стыков шлангов.

После остывания мотора тосол снова примет свой обычный объём. Чтобы исключить возможные вытекания охлаждающей жидкости и был установлен расширительный бачок.

В зависимости от модели машины бачок может иметь разные формы и объёмы

Где находится бачок расширения в автомобиле

На всех моделях транспортных средств бачок расширения устанавливается в подкапотном пространстве.

Однако в зависимости от конструктивных особенностей той или иной машины, бачок может крепиться к разным частям кузова.

Чаще всего расширительный бачок устанавливается в непосредственной близости от радиатора, так как именно радиатор отвечает за охлаждение жидкостей во время движения.

Бачок с охлаждающей жидкостью устанавливается рядом с радиатором для удобства работы системы

Конструктивные особенности

Расширительные бачки на все модели автомобилей изготавливаются из прочных полупрозрачных пластиковых сплавов.

На боковой части изделия обязательно должна присутствовать шкала деления, которая позволит отслеживать объём жидкости в системе.

С точки зрения строения расширительный бачок — это самый простой элемент любого автомобиля.

Он представляет собой пластиковую ёмкость со специальным датчиком.

Бачок закрывается плотной крышкой с резьбой, которая обеспечивает полную герметичность системы охлаждения.

Расширительный бачок состоит из двух элементов — самого корпуса и крышки

Принцип работы

В результате работы двигателя охлаждающая жидкость начинает нагреваться.

Соответственно, тосол (антифриз) расширяется, а давление в системе начинает расти.

В тот момент, когда показатель этого давления превышает 120 кПа, открывается выпускной клапан на бачке.

Если же давление уменьшается и становится ниже отметки 83 кПа, то клапан закрывается.

Таким образом, излишки охлаждающей жидкости всегда могут поступить в бачок расширения, что исключает повреждения шлангов, патрубков и даже самого радиатора.

Когда двигатель заканчивает свою работу, давление охлаждающей жидкости в системе постепенно падает.

При прохождении отметки в 3 кПа уже открывается клапан на впуск на бачке, благодаря чему в него поступает воздух.

Свежий воздух быстро нормализует давление, количество жидкости в бачке сокращается.

В полости бачка в процессе движения постоянно находится разное количество охлаждающей жидкости

Ремонт расширительного бачка

Стоит помнить о том, что конструкция бачка расширения — простейшая, поэтому водителям даже в голову не приходит, что именно в нём может выйти из строя.

Однако в силу того, что это ёмкость с резиновой крышкой, именно прокладка часто вызывает проблемные ситуации на дорогах.

Ведь потеря герметичности для системы охлаждения неприемлема.

Нередки случаи подтекания бачка на входах и выходах шлангов.

Единственный вариант — заменить шланги и зафиксировать их новыми хомутами.

Изредка из-за ДТП или иных механических воздействий может быть повреждён сам пластиковый корпус бачка.

Заклинивание крышки-клапана

Не стоит забывать, что крышка не просто выполняет роль заглушки, она ещё служит клапаном, который выпускает избыточное давление в системе охлаждения двигателя.

Если при езде из-под крышки начинает раздаваться шипение, значит, износилась резиновая прокладка — крышку необходимо срочно заменить.

Крышки стоят недорого, благодаря чему всегда можно купить изделия на запас

В том случае, если крышка зашипела в дороге и нет возможности купить новую, можно провести ремонт изделия своими руками:

Дождаться, когда мотор остынет, и спадёт давление в системе охлаждения.

Разобрать крышку на части (вытащить резинку и пружинку клапана) — эти процедуры можно выполнить как руками, так и отвёрткой с тонким плоским лезвием.

Отпилить часть пружинки на несколько витков и снова собрать крышку.

Даже если резиновый уплотнитель сильно стёрся, этих мер должно хватить на какое-то время, чтобы создать герметичность в системе.

Разрыв корпуса бака — что делать

Также (достаточно редко) может произойти разрыв самого корпуса бачка.

Однако в этих случаях ремонту изделие не подлежит — проще купить новый бачок и поставить на место старого.

Однако некоторые автолюбители пытаются склеить трещинки на корпусе, в этом вопросе главное — правильно подобрать материал.

Есть такая хорошая вещь — cosmofen 12. В буквах могу ошибаться, но вцелом название такое. Служит для клейки пластика. Склеивает в течении пяти сек. и надолго. Склеил нечаянно себе пальцы — оторвал только с мясом. Найти трудно. Спросите у тех, кто делает наружную рекламу из пластика. У них должно это быть обязательно. Склеивать нужно с первого раза. Хорошо обезжирьте. Потому что, на второй слой он не берется. А так как он въедается в пластик снять его будет проблематично. Число после названия может быть разное. Для чего не знаю, поинтересуйтесь там где его найдете, что оно означает.

Боливар

http://www.delicaclub.ru/forum/index.php?/topic/1869-remont-radiatora-i-rasshiritelnogo-bachka/

Важно выбрать качественный клей, который выдерживает высокие и низкие температуры

Нарушение герметичности соединения бачка с патрубками

Эта проблема обычно связывается с неправильным подбром диаметра патрубков на ввод и отвод тосола.

Если шланги больше штуцеров бачка, рекомендуется обработать места стыков автомобильным герметиком.

Только перед обработкой нужно будет слить охлаждающую жидкость из бачка и отсоединить сам шланг:

Слой герметика нанести сначала на внутреннюю часть патрубка, потом на внешнюю.

Подождать 5 минут, пока герметик высохнет.

Патрубок надеть на штуцер бачка и затянуть новым хомутом.

Только спустя сутки можно заливать охлаждающую жидкость, так как герметик должен просохнуть максимально качественно.

Патрубок должен подходить по размеру к штуцеру, в случае несовпадений поможет герметик

Замена бачка расширения своими руками

Поменять расширительный бачок на любом автомобиле сможет каждый.

Процедура выполнения работы примерно одинакова для всех марок и моделей:

Слить жидкость из бачка и патрубков.

Под место слива нужно заранее подставить ёмкость, чтобы тосол или антифриз не попали на пол или землю. Не забывайте о том, что в составе этой жидкости есть метиловый спирт, поэтому место слива можно считать пожароопасным.

Отсоединить крепления от бачка (обычно они выполнены в виде стяжек или хомутов).

Снять с бачка патрубки.

Установить новый расширительный бачок, подсоеднить к нему подводящие шланги, зафиксировать их новыми хомутами для надёжности.

Залить новый тосол/антифриз.

Убедиться, что на стыках бачка и патрубков нет течи, а также в том, что было залито то же количество жидкости, которое было слито.

Видео: процесс замены бачка на автомобилях ВАЗ

Таким образом, любые проблемы с расширительным бачком водитель может решить самостоятельно.

Это изделие стоит совсем не дорого, поэтому в большинстве случаев автолюбители предпочитают покупать новые бачки, нежели ремонтировать старые.