Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

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.

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.

Конструкция и принцип действия

Современные расширительные ёмкости для автомобилей представляют собой резервуар, изготовленный из прочной толстостенной пластмассы с заливной горловиной и штуцерами для подключения к элементам охлаждающей системы. Форма резервуара не имеет значения в функциональном плане, так что производители подгоняют её под место установки резервуара.

Форма бачка зависит от места его установки и может быть разной — круглой, прямоугольной или плоской

Вместительность сосуда для расширяющегося тосола рассчитывается для каждой модели авто и зависит от полного объёма жидкости в патрубках и агрегатах.

Причём в холодном состоянии бачок заполняется антифризом только наполовину, остальное пространство занимает воздух, способный сжиматься под давлением.

Горловина резервуара закрыта пробкой со встроенным воздушным клапаном. Принцип работы ёмкости следующий:

1. При «холодном» моторе бачок наполовину пуст — уровень антифриза находится между минимальной и максимальной отметкой на корпусе.
2. После запуска двигателя тосол начинает расширяться и его уровень в сосуде повышается, а воздушная прослойка сжимается. Клапан крышки остаётся герметичным.
3. При достижении жидкостью рабочей температуры 90—95 °С и максимального увеличения в объёме давление в баке достигает порога срабатывания воздушного клапана (1—1,2 Бар или 120 кПа). Он открывается и сбрасывает воздух в атмосферу.
4. В процессе остывания мотора наблюдается обратная картина — клапан пропускает воздух в обратную сторону до тех пор, пока количество антифриза не перестанет уменьшаться. Это предотвращает появление воздушных пробок в шлангах и радиаторах.

Устройство ёмкости довольно простое — корпус бачка закрыт пробкой со встроенным клапаном

В аварийной ситуации, когда тосол или вода по разным причинам начинает кипеть, предохранительный клапан сбрасывает не только воздух, но и пар.

Встроенный датчик подаёт сигнал о недостаточном уровне жидкости на панель приборов

В некоторых моделях автомобилей, например, ВАЗ 2110—2115 ёмкость оснащена второй горловиной, куда вкручивается датчик уровня охлаждающей жидкости. Если в силу поломки либо протечки какого-то узла антифриз начнёт вытекать наружу и его уровень в ёмкости упадёт до минимума, датчик сработает и предупредит водителя сигналом соответствующей лампочки на панели приборов.

Существуют автомобили (как отечественного производства, так и импортного), в которых расширительный бачок закрывается простой пробкой, не оснащённой клапаном и сообщающейся с атмосферой. В подобных системах функцию сброса давления и обратного впуска воздуха выполняет крышка основного радиатора, а резервуар только компенсирует расширение жидкости.

Крышка радиатора снабжается перепускным клапаном, направляющим излишек тосола в расширительный бак

Место бачка в охладительной системе

Ёмкость для компенсации расширяющегося антифриза может устанавливаться в разных местах, расположение зависит от марки автомобиля. Резервуар крепится к деталям кузова — лонжеронам и салонной перегородке с помощью резинового хомута либо специального кронштейна. Как правило, бачок ставится с той стороны, где находится верхний патрубок радиатора для его подключения.

Обычно ёмкость устанавливается ближе к патрубку радиатора

Существуют ёмкости на 2 и 3 штуцера. Последние присоединяются тремя шлангами к следующим агрегатам:

1. Толстый патрубок, подключённый к нижнему штуцеру сосуда, соединяет его с основной магистралью контура охлаждения — малым кругом циркуляции жидкости, который всегда открыт. Увеличивающийся в объёме тосол поступает в бак именно по этому шлангу.
2. Тонкая трубка, идущая от радиатора к верхнему штуцеру. Предназначена для сброса жидкости и пара из радиатора напрямую.
3. Второй тонкий патрубок, подсоединённый к среднему штуцеру, идёт от радиатора салонного отопителя. Его задача такая же — отвод излишков антифриза и пара в ёмкость.

В резервуар на 3 штуцера поступают излишки антифриза из трёх агрегатов

Бачки, оснащённые двумя штуцерами, присоединяются к малому контуру циркуляции и основному радиатору охлаждения, подключение к печке отсутствует.

Расширительный резервуар является самой высокой точкой системы охлаждения мотора. Это сделано для того, чтобы жидкость из бачка могла перетечь в контур по закону сообщающихся сосудов. Когда уровень антифриза в ёмкости находится на 3—4 см выше риски Min на корпусе, все патрубки и агрегаты заполнены тосолом. В том числе самый высокий из них — контур охлаждения дроссельной заслонки.

Остатки воздуха из системы удаляются через патрубки подогрева дросселя

При заливке жидкости в водяную рубашку силового агрегата через расширительный бачок рекомендуется снимать патрубок охлаждения дросселя. Это позволяет вытолкнуть из магистралей и радиатора печки воздушные пробки.

Жидкости для заливки в бак

Нынешние автомобили, строящиеся с широким применением новых технологий, весьма требовательны ко всем технологическим жидкостям, в том числе и охлаждающей. Перечень требований такой:

• жидкость должна закипать при температуре не ниже 110 °С;
• порог замерзания — от минус 20 до —60 °С в зависимости от условий окружающей среды;
• отсутствие пенообразования при контакте с крыльчаткой насоса, минимальная вязкость;
• в составе жидкости должны быть неагрессивные присадки, препятствующие появлению накипи на металлических частях;
• химический состав не должен меняться в течение 3 лет или 60 тыс. км пробега.

Тосол — чисто отечественный продукт, синтезированный во времена СССР

Всем перечисленным требованиям соответствует антифриз или тосол, что суть одно и то же. Название антифриз пошло от английского слова antifreeze, что в переводе означает «незамерзающая». Тосол — вещество, созданное на той же основе из этиленгликоля в бывшем СССР. Слово состоит из аббревиатуры ТОС (технология органического синтеза) и окончания «ол», присущего названиям химических препаратов.

Основа антифриза и тосола одинакова — вода + этиленгликоль в различных соотношениях.

Отличия изделий от разных производителей может заключаться в пакете ингибирующих присадок, поэтому путать жидкости нежелательно.

Фатальных последствий не наступит, но одни вещества могут нейтрализовать действие других и свойства «незамерзайки» ухудшатся. При этом цвет жидкости не играет роли — это всего лишь краситель.

Для заливки в бачок можно использовать дистиллированную воду в следующих ситуациях:

• для разбавки концентрата антифриза до нужной температуры замерзания;
• при аварийной ситуации — полной либо частичной потере охлаждающей жидкости в пути;
• с целью промывки.

Окраска антифриза не влияет на его свойства, важен пакет присадок

Дистиллированная (обессоленная) вода не отвечает указанным выше требованиям: она замерзает при нулевой температуре и кипит при 100 °С. Поэтому она заливается временно либо в качестве растворителя для антифриза.

Воду из-под крана, насыщенную солями, заливать в расширительный бачок недопустимо. Исключение — поломка и потеря тосола в пути и отсутствие поблизости автомагазина.

Иначе на внутренних стенках водяной рубашки двигателя и других агрегатов образуются отложения, ухудшающие теплообмен.

Видео: жидкости для заливки в контур охлаждения автомобиля

О неисправностях и ремонте ёмкости

Во время эксплуатации машины могут возникнуть следующие поломки расширительного бачка;

• загрязнение или выход из строя перепускного клапана пробки;
• разрыв корпуса бачка;Стенка бачка разрывается при слишком высоком давлении изнутри
• подтекание тосола из-под крышки.Неплотность крышки характеризуется появлением разноцветных потёков на корпусе

Большинство автолюбителей при поломке клапана или корпуса попросту меняют деталь на новую. Это оправдано отсутствием времени на ремонт и дешевизной данных запчастей. Хотя при желании лопнувший пластик резервуара можно запаять, а крышку — разобрать и прочистить.

Потёки из-под пробки возникают при неплотном прилегании либо из-за конструктивных особенностей ёмкости. К примеру, на автомобилях ВАЗ 2110 струя из верхнего малого штуцера, подключённого к радиатору, бьёт прямо в горловину, отчего возникает протечка. Способ устранения — установка более совершенного бачка от «Приоры».

Видео: ремонт корпуса бачка

Расширительный бачок автомобиля считается одной из самых надёжных деталей. Нередко они служат весь срок эксплуатации машины, особенно на иномарках. Чтобы не пришлось менять ёмкость раньше времени, рекомендуется периодически проверять состояние клапана в крышке. Если он в порядке, то и пластик сосуда не лопнет от высокого давления.

Источник: https://carnovato.ru/rasshiritelnyiy-bachok-sistemyi-ohlazhdeniya/

Opel Astra J

Система охлаждения двигателя жидкостная (с принудительной циркуляцией жидкости), герметичная, с расширительным бачком.

Систему заполняют жидкостью на основе этиленгликоля (антифризом), не замерзающей при температуре окружающей среды до –40 °С.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Не рекомендуется заполнять систему охлаждения водой, так как в состав антифриза входят антикоррозионные и антивспенивающие присадки, а также присадки, препятствующие отложению накипи.

Охлаждающая жидкость токсична! Избегайте вдыхания ее паров и попадания на кожу. Своевременно устраняйте нарушение герметичности системы охлаждения, чтобы избежать попадания паров охлаждающей жидкости в салон автомобиля при его эксплуатации. Ваше здоровье дороже, чем новый патрубок системы охлаждения или тюбик герметика!

Система охлаждения двигателя показана на рис. 1 на примере двигателя А16 XER.

Рис. 1. Элементы системы охлаждения:

1 – водораспределительная труба; 2 – отводящий шланг обогрева дроссельного узла; 3, 5 – шланги к радиатору отопителя; 4 – термостат; 6 – жидкостный шланг расширительного бачка; 7 – расширительный бачок; 8 – пробка расширительного бачка; 9 – пароотводящий шланг расширительного бачка; 10 – отводящий шланг радиатора; 11 – электровентилятор; 12 – радиатор системы охлаждения; 13 – конденсор системы кондиционирования; 14 – подводящий шланг радиатора

Системы охлаждения остальных двигателей устроены практически аналогично, различие состоит в расположении элементов системы. Кроме показанных на рисунке элементов, в систему входят выполненная в отливке рубашка охлаждения двигателя, окружающая стенки цилиндров в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока, а также радиатор отопителя салона.

Нормальный тепловой режим двигателя определяется температурой охлаждающей жидкости, которая поддерживается автоматически с помощью термостата в диапазоне 90–100 °С.

Радиатор 12 (см. рис. 1) с вертикальным потоком жидкости, с трубчатоленточной алюминиевой сердцевиной и пластмассовыми бачками. В нижней части правого бачка находится сливной кран. В бачках выполнены подводящий и отводящий патрубки шлангов к водяной рубашке двигателя, а также патрубок шланга, соединяющего радиатор с расширительным бачком.

Расширительный бачок 7 служит для компенсации изменяющегося объема охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры. Бачок изготовлен из полупрозрачной пластмассы.

На его стенки нанесена метка «KALT/COLD» для контроля уровня охлаждающей жидкости, сверху расположена наливная горловина, герметично закрытая пластмассовой пробкой 8 с двумя клапанами внутри (впускным и выпускным), собранными в едином блоке.

Выпускной клапан открывается при давлении 140–150 кПа (1,4–1,5 кгс/см2), обеспечивая повышение температуры начала закипания охлаждающей жидкости и предупреждая интенсивное парообразование. При охлаждении жидкости ее объем уменьшается и в системе создается разрежение.

Впускной клапан в пробке открывается при разрежении около 3 кПа (0,03 кгс/см2) и пропускает воздух в расширительный бачок.

Водяной насос центробежного типа обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения, установлен на передней поверхности блока цилиндров и приводится во вращение поликлиновым ремнем привода вспомогательных агрегатов. В насосе установлены закрытые подшипники, не нуждающиеся в пополнении смазки. Насос ремонту не подлежит, при отказе (течь жидкости или повреждение подшипников) его заменяют в сборе.

Термостат 4 с твердым термочувствительным наполнителем поддерживает нормальную рабочую температуру охлаждающей жидкости и сокращает время прогрева двигателя. Он установлен в алюминиевом корпусе на модуле термостата.

При температуре охлаждающей жидкости до 80 °С термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует по малому контуру, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя.

При температуре 80 °С термостат начинает открываться, а при 95 °С отрывается полностью, обеспечивая циркуляцию жидкости через радиатор.

Модуль термостата, в пластмассовом корпусе которого расположен датчик температуры охлаждающей жидкости и может быть установлен (в зависимости от комплектации) клапан регулировки подачи жидкости в радиатор отопителя, установлен на заднем торце головки блока цилиндров (для наглядности показано на снятой головке блока цилиндров). К модулю присоединена водораспределительная труба 1 и шланги 3, 5 радиатора отопителя.

Электровентилятор 11 с пластмассовой семилопастной асимметричной крыльчаткой обеспечивает продувку радиатора воздухом на небольших скоростях движения автомобиля в основном в городских условиях или на горных дорогах, когда встречный поток воздуха недостаточен для охлаждения радиатора.

Для повышения эффективности работы вентилятор установлен в кожухе и прикреплен к нему в трех точках через резиновые подушки. Кожух, в свою очередь, прикреплен к радиатору 12 В четырех точках.

Управляет электровентилятором блок управления двигателем, получающий информацию о температуре охлаждающей жидкости от датчика температуры охлаждающей жидкости, расположенного в корпусе термостата.

В систему охлаждения с помощью шлангов 3 и 5 включен радиатор отопителя салона.

Табл. 1. Возможные неисправности системы охлаждения, их причины и способы устранения

Причина неисправности	Способ устранения
Двигатель перегревается
Пониженный уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке	Долейте охлаждающую жидкость
Неисправен термостат (клапан завис в закрытом положении)	Замените термостат
Неисправен водяной насос	Проверьте насос и в случае неисправности замените
Сердцевина радиатора засорена грязью и насекомыми	Промойте снаружи сердцевину радиатора
Трубки радиатора, шланги и рубашка охлаждения двигателя засорены накипью и илистыми отложениями	Промойте систему охлаждения и заполните свежей охлаждающей жидкостью
Электровентилятор не включается из-за обрыва электрических цепей датчиков, выхода из строя датчиков, реле или электродвигателя вентилятора	Проверьте и восстановите электрические цепи. При необходимости замените датчики, реле или электровентилятор в сборе
Повреждение клапана в пробке расширительного бачка (постоянно открыт, из-за чего система находится под атмосферным давлением)	Замените пробку расширительного бачка
Двигатель перегревается, из отопителя поступает холодный воздух
Чрезмерное снижение уровня охлаждающей жидкости из-за утечки или повреждения прокладки головки блока цилиндров, что вызывает образование паровых пробок в водяной рубашке двигателя	Устраните утечку охлаждающей жидкости. Замените поврежденную прокладку головки блока цилиндров
Двигатель долго не прогревается до рабочей температуры, тепловой режим во время движения нестабилен
Неисправен термостат (клапан завис в открытом положении)	Замените термостат
Постоянное снижение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке
Негерметичен радиатор	Замените радиатор
Негерметичен расширительный бачок	Замените расширительный бачок
Утечки охлаждающей жидкости через негерметичные соединения патрубков и шлангов	Подтяните хомуты крепления шлангов
Повреждено уплотнение водяного насоса	Замените водяной насос
Недостаточно затянуты болты крепления головки блока цилиндров (во время длительной стоянки на холодном двигателе появляется течь охлаждающей жидкости в стыке между головкой блока и блоком цилиндров; кроме того, возможно появление следов охлаждающей жидкости в моторном масле)	Затяните болты крепления головки блока цилиндров необходимым моментом (см. Замена прокладки головки блока цилиндров)
Утечка охлаждающей жидкости через поврежденную прокладку впускной трубы или заглушки водяной рубашки блока цилиндров	Замените поврежденную прокладку, восстановите герметичность заглушек
Негерметичен радиатор отопителя	Замените радиатор отопителя

Источник: http://OpelAstraJ.ru/osobennosti-konstruktsii-sistemy-okhlazhdeniya.html

Для чего нужен расширительный бачок в автомобиле?

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

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.

Источник: https://auto.today/bok/4335-dlya-chego-nuzhen-rasshiritelnyy-bachok-sistemy-ohlazhdeniya.html

Виды и типы систем охлаждения в современных двигателях внутреннего сгорания — ДВС

На данной схеме отображена наиболее распространенная схема водяного охлаждения типового ДВС. С такими системами работает подавляющее большинство современных автомобилей.

В современных двигателях насчитывают два механизма и три (либо четыре) системы:

• механизм распределения потоков топливовоздушной смеси и отработавших газов — называется ГРМ;
• кривошипно-шатунный (КШМ) — это механизм «координации» движения поршней в цилиндрах с работой систем питания и, если это предусмотрено конструкцией — системы зажигания;
• система питания;
• система смазки;
• система зажигания — только для бензиновых (инжектор и/или карбюратор) и газовых ДВС, в дизельных эта система не нужна;
• система теплоотвода, то есть — охлаждения.

В современном автомобилестроении нашли применение две системы — жидкостная и воздушная. Еще называют третью — комбинированную, но это, как говорится, «по науке» — в теоретической механике и теории автомобиля.

В момент возгорания рабочей смеси температура в цилиндрах может достигать выше 2000° (двух тысяч градусов) Цельсия, а система охлаждения призвана поддерживать расчетный температурный баланс, который колеблется от 90 до 120 градусов.

Однако на практике, да и сами сервисмены, называют ее жидкостной, а чаще — водяной, хотя вместо воды уже давно используют антифризы.

Жидкостные системы охлаждения — специфика

Почему вода? Почему водяная система охлаждения двигателя? Ответ очевиден, в автомобильных моторах как раз она и была. Еще и сегодня ездят по нашим дорогам автомобили старых конструкций, в которых даже не был предусмотрен расширительный бачок. За ненадобностью.

А рабочая температура колебалась в районе 70-90 градусов.

В современных же ДВС применяется так называемая герметичная система, и повышенное давление (до 1,4 атмосферы) позволяет современным антифризам не кипеть при температурах до 120 градусов и — конечно же — не замерзать до минус 70-80 градусов по Цельсию.

Подавляющее большинство жидкостных систем охлаждения работают от центробежного водяного насоса (помпы), а также под действием естественных законов физики — конвекции, нагревания и охлаждения.

Основные составляющие жидкостной системы охлаждения

Системы эти бывают одноконтурными, двух- и многоконтурными. Устройство системы охлаждения двигателя — не сложно, в ее «стандартный перечень» входят:

• рубашка охлаждения самого блока цилиндров;
• рубашка охлаждения головки (или головок) блока цилиндров, обе имеют так называемые рёбра охлаждения, они – наружные, именно поэтому теория автомобиля и называет данную систему комбинированной;
• один или несколько радиаторов охлаждения;
• один или несколько вентиляторов принудительного охлаждения радиаторов (или радиатора, если он один);
• жидкостный насос, который механики между собой называют водяным насосом или помпой; конструктивно является насосом центробежного типа, приводы — шестеренчатый, ременной или электрический;
• термостат (в двухконтурных системах старого типа моторов без применения электроники);
• расширительный бачок с крышкой не герметичной, а тарированной под определенное давление;
• соединительные патрубки системы охлаждения двигателя;
• теплообменник отопителя салона (или теплообменники отопителей частей салона в многозонных системах климат-контроля);
• датчик (или датчики) температуры ОЖ;
• электронный блок управления охлаждением, а также вентиляцией и отоплением салона.

В руке у механика тот самый пресловутый термостат, разделяющий систему на два контура. При разогреве двигателя охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому, так называемому «малому кругу», не попадая в радиатор. Прогрев рубашек охлаждения блока и головки блока цилиндров до рабочих температур происходит быстрее.

Система охлаждения дизельного двигателя принципиально не отличается от системы бензинового. Различия — в конструкциях, объемах, мощностях и некоторых других параметрах, но не в типе применяемого топлива.

Охлаждение масла

Система смазки в современных автомобильных моторах, помимо своей главной задачи — смазки трущихся деталей, — выполняет еще одну – теплоотводную: моторное масло отбирает часть тепла от работающих сопряженных частей мотора. Во многих современных двигателях даже предусмотрен собственный маслоохладитель, который в иных технологических картах и наставлениях так и называется — масляный радиатор.

Применяется ли сегодня воздушное охлаждение?

Да, применяется, и вполне успешно. В современном моторостроении различают два их типа: естественное (обдувом набегающего воздуха) и принудительное (при помощи вентиляторов).

Естественное охлаждение чаще применяется в моторной авиации. Принудительное — например, в таких конструкциях, как водные и колесные скутеры (мотороллеры), в мотоблоках и других сельхоз- и коммунальных агрегатах и механизмах.

В автомобилестроении можно вспомнить некоторые модели Volkswagen Group — Porsche, Beetle, он же – Kafer, а также итальянский Fiat-500, французский Citroën 2CV, чешскую легковушку Tatra-613 или родной и до боли знакомый всенародный автомобиль СССР — Запорожец.

История моторостроения может вспомнить и тракторные двигатели с воздушным охлаждением, а также грузовые автомобили с многоцилиндровыми дизельными моторами. Та же, например, чешская 12-тонная Tatra выпускалась вплоть до 2010 годов и до сих пор «в строю». К слову, кабина водителя этого самосвала нагревается специальным электрическим отопителем, а салон Запорожца — автономным… бензиновым.

На фото — «тот самый» 8-цилиндровый V-образный дизельный силовой агрегат Tatra с непосредственным воздушным охлаждением. Рабочий объем 12,7 литра с турбонаддувом и интеркулером, мощностью — от 312 до 442 л.с., с крутящим моментом — от 1400 до 2100 Нм, в рамках соответствия требованиям стандартов от Евро 2 до Евро 5.

Испарительные системы охлаждения

В современном автомобилестроении широкого применения не нашла.

Механика ее работы сводится к тому, что вода доводится до температуры значительно выше точки кипения, и температура падает в результате ее испарения.

Применялась в экспериментальных моделях авиастроения в самом начале XX века, а сегодня подобную конструкцию можно встретить на дизелях мощностью до 20 л.с. — на минитракторах, в мобильных мотоблоках и тп.

Неисправности системы охлаждения двигателя

Наиболее слабым звеном большинства систем являются радиаторы. Как правило, они устанавливаются в передних частях авто, даже если двигатель установлен в базе или за задней осью. Делается это для того, чтобы охлаждающая жидкость отдавала тепло набегающему потоку воздуха.

Соты радиаторов забиваются мелкой пылью, насекомыми и другими дорожными загрязнениями, в результате теплопроводность радиатора падает, и температурный режим двигателя нарушается.

Кроме того, радиаторы подвержены механическим повреждениям на высоких скоростях, именно поэтому, например, отличительным признаком мощной и высокоскоростной машины является мелкоячеистая сетка в широких и огромных воздухозаборниках.

Кавитационное разрушение жидкостного насоса классической конструкции.

Наиболее затратной неисправностью автомеханики называют поломку водяного (жидкостного) насоса. Стоит водителю прозевать стрелочный указатель в красной зоне температурного указателя или загоревшийся красным светом индикатор на панели приборов, и последствия могут оказаться весьма печальными. Вплоть до капитального ремонта двигателя.

В моторах старых конструкций особенной головной болью автовладельцев была потеря работоспособности термостата.

Также периодически выходят из строя:

• датчики и указатели;
• может прохудиться патрубок или ослабнуть хомут на соединениях патрубков;
• не включаются вовремя вентиляторы охлаждения;
• иногда выходит из строя клапан давления в пробке расширительного бачка.

Эти и многие другие неисправности приводят к утере антифриза, перегреву блока и его головки (головок) и, в конце концов, к выходу мотора из строя. Любое подозрение на неисправность в системе охлаждения должно быть водителем немедленно установлено и устранено.

Симптомы перегрева или недостаточного нагрева двигателя

При критическом перегреве происходит:

• периодический уход стрелки указателя температуры на приборной панели к красному сектору (либо появление красного индикатора в тех автомобилях, где указатель не предусмотрен);
• потеря мощности двигателя казалось бы «в безобидных ситуациях»;
• неадекватно высокий жар в районе моторного отсека.

При недостаточном нагреве:

• стрелка «не отрывается» от нижнего сектора указателя температуры на приборной панели;
• не тухнет желтый (или, в некоторых конструкциях, – белый) индикатор указателя температуры;
• в результате двигатель «тупит», не развивает должной мощности – и особенно тогда, «когда это нужно» — на подъеме, при обгоне, при экстренном маневрировании и/или разгоне.

Эти, а также многие иные, весьма специфические и малопонятные водителю, «неадекватности» в поведении двигателя, его агрегатов и автомобиля в целом.

Диагностика негерметичности охлаждающей системы

Одной из главных причин неисправности системы является падение уровня антифриза в расширительном бачке. Помимо банальных потёков в негерметичных соединениях, может выйти из строя и пробка на бачке с тарированным клапаном контроля давления. Охлаждающая жидкость, а точнее вода из раствора этиленгликоля (пропиленгликоля) банально испаряется, и уровень ОЖ – падает, мотор перегревается.

За уровнем охлаждающей жидкости в расширительном бачке следить не трудно. Об этом постоянно напоминают и упоминают: и преподаватели в автошколах, и различные наставления для водителей… а моторы как кипели, так и продолжают кипеть. На радость механикам и мотористам…

Контроль уровня охлаждающей жидкости

Контролировать этот уровень следует постоянно. К слову, в процессе эксплуатации (в течение рабочего дня) он в бачке может (и должен) меняться. Это — нормально. Ненормально — когда этот уровень опускается ниже нижней отметки, что означает потерю жидкости, либо – выше, что может означать, например, прорыв картерных газов в систему охлаждения. И это — уже крайне тревожный звонок.

В условиях профильной СТО контроль уровня и давления в системе осуществляется при помощи специального оборудования и инструмента. Рядовой автовладелец имеет в своем арсенале только один прием — систематический визуальный контроль уровня в верхнем бачке радиатора (на автомобилях старых конструкций, без расширительного бачка) либо — в расширительном бачке по специальным рискам – max и min.

Прозеваешь — беда!

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Источник: https://SwapMotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html

Замена расширительного бачка: подробное руководство

Замена расширительного бачка становится необходимой, когда на стенках емкости возникают трещины или сквозные отверстия от механических воздействий. Нередко случается и так, что емкость может лопнуть под действием давления и температуры. Сменить испорченный бачок на новый окажется довольно просто, а вся работа отнимает несколько минут.

Расширительный бачок в системе охлаждения авто

Даже непродолжительная поездка на авто окажется неосуществимой, если у машины неисправны охлаждающие контуры. Современные транспортные средства приводятся в движение тягой, порождаемой процессами горения.

Газотопливная смесь, поступая в двигательную камеру сгорания, распадается, сообщая часть высвободившейся энергии ЦПГ двигателя.

Нормальное функционирование системы оказывается невозможно, если все условия, требуемые для равномерного и стабильного сгорания топлива, не соблюдены.

Охлаждение двигателя воздухом происходит благодаря работе вентиляторов, а работу жидкостного охлаждения поддерживает циркуляция охладителя в радиаторном контуре.

Охлаждающая жидкость поступает в ДВС и забирает часть тепла в процессе нагревания, а затем выходит в расширительный бачок, откуда направляется в радиаторы для охлаждения.

Повреждения расширительного бачка

Расширительный бачок автомобиля изготавливается, как правило, из пластика грязно белого или черного цвета. Его форма и размеры могут заметно различаться, в зависимости от марки и модели транспортного средства, где он установлен.

Встречаются конструкции расширительных бачков, изготовленные из алюминиевого сплава, предназначающиеся для тюнинга моторного отсека. Стандартные бачки имеют два выхода для охлаждающей жидкости и отверстие для доливки охладителя с крышкой.

 

Технические характеристики емкости охлаждающего контура определяют типичные неполадки, которые могут возникать при эксплуатации автомобильных расширительных бачков:

1. Обрыв шлангов охладительного контура.
2. Срыв крышки входного отверстия.
3. Разрушение пластикового корпуса.

Все три фактора риска связаны с физическим воздействием охлаждающей жидкости на камеру расширительного бачка.

В качестве охлаждающей жидкости используется водный раствор спирта, содержащий комплекс дополнительных присадок. Присадки обеспечивают максимально эффективный теплообмен и сводят к минимуму разрушающее воздействие охладителя на двигатель. Российские розничные сети автомобильной химии предложат покупателям 2 разновидности охлаждающей жидкости – тосол и антифриз.

Тосол – это отечественная разработка, отличающаяся видами присадок и ценой.  Антифриз стоит в несколько раз дороже и может обеспечивать более эффективную защиту двигателя внутреннего сгорания от износа.

Поступающая в расширительный бачок охлаждающая жидкость зачастую обладает достаточно высокой температурой, а в некоторых случаях может и закипать прямо в пластиковой емкости.

Закипание охладителя в расширительном бачке нередко приводит к его деформации. Случается и такое, что под воздействием нагретого тосола бачок лопается, происходит срыв шлангов охладителя или у бачка вышибает крышку.

Для предотвращения подобных ситуаций были разработаны специальные конструкции клапанных крышек.

Клапанная крышка и датчики расширительного бачка

Клапанные крышки расширительных бачков представляют собой составной механизм из нескольких пластин, пружин, запорных и соединительных деталей. Конструкционные особенности клапанных крышек могут отличаться, в зависимости от марки и модели транспортного средства. Несмотря на все модельные отличия, устройство любой клапанной предельно простое, а разобраться в нем по силам даже ребенку.

Клапанная крышка выполняет функцию сброса избыточного давления для защиты корпуса расширительного бачка от деформаций и разрыва.

Когда давление, создаваемое кипящей охлаждающей жидкостью внутри расширительного бачка, достигает критического уровня, тогда происходит открытие клапана на крышке и избыточный объем охладителя стравливается в моторный отсек.

При частом «закипании» двигателя транспортного средства стоит проверить уровень охладителя в системе.

О том, что необходим ремонт крышки расширительного бачка может свидетельствовать частое «закипание» авто или появление пятен охлаждающей жидкости на местах стоянки транспортного средства.

Причины неисправности крышки могут быть самые разные – от усталости металла в конструкции клапанного механизма, до спайки деталей клапана между собой. Для проверки ее работы потребуется манометр и автомобильный насос.

Их необходимо присоединить к расширительному бачку вместо шлангов. Исправная крышка не позволит давлению в бачке подняться выше допустимого.

Результатом недостатка охлаждающей жидкости в системе становится регулярное «закипание» ДВС и невозможность полноценного использования транспортного средства.

О нехватке антифриза в расширительном бачке должен сообщать бортовой компьютер или лампочки на приборной панели авто. Они считывают данные с поплавкового датчика в камере расширительного бачка.

Ремонт, замена и модернизация расширительного бачка

Датчик уровня охлаждающей жидкости является частью конструкции большинства расширительных бачков. Это единственная деталь корпуса расширительного бачка, которая подлежит ремонт.

Фактически, весь ремонт расширительного бачка  сводится к ремонту датчика уровня охлаждающей жидкости или его замене.

Поменять его сможет любой автомобилист, кто хоть раз в жизни отремонтировал что-то на своем авто.

Модернизация расширительного бачка предполагает установку современной клапанной крышки, если конструкция текущей не может выполнять функцию сброса давления.

Если крышка заменялась из-за протечек антифриза, а после того как установили новую или отремонтированную крышку утечки не прекратились, то придется менять бачок.

Процедура проста и универсальна – замена расширительного бачка ВАЗ мало чем отличается от замены бачка на иномарке.

Для того чтобы поменять бачок достаточно выполнить 4 действия:

1. Отсоединить шланги системы охлаждения.
2. Открутить крепежные винты, если таковые имеются.
3. Извлечь старый бачок из моторного отсека.
4. Установить новый расширительный бачок на место старого, закрепив винтами и подключив шланги.

Стоимость бачка невелика, но может заметно колебаться, в зависимости от магазина. Нередко оказывается, что приобретение автозапчастей в авторемонтной мастерской обходится значительно дешевле, чем его покупка в торговом центре.

Обратиться к помощи центра сервисного обслуживания и ремонта транспортных средств окажется целесообразно, если на самостоятельные поиски бачка по окрестным магазинам нет времени, а на его монтаж – желания.

Подобрать ближайший автосервис, имеющий в наличии нужные детали, поможет агрегатор автосервисов Uremont.com.

Источник: https://uremont.com/publications/articles/zamena-rasshiritel-nogo-bachka

Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Существует большое количество различной информации о техническом обслуживании и ремонте основных деталей и узлов автомобилей, но с трудом можно найти описание ремонта мелких деталей, с которыми они тесно взаимосвязаны в работе.

Например, мало кто подозревает, что причиной нарушения отопления автомобиля или заполнения системы отопления воздухом является поломка не радиатора и термостата, как думают многие автолюбители, а неполадки в работе расширительного бочка. Мало приятного, если это происходит при температуре внешнего воздуха ниже 0.

Поэтому стоит обратить внимание, какое состояние расширительного бачка оказывает влияние на работу охладительной и отопительной системы авто.

Функции расширительного бачка

В системе охлаждения автомобиля расширительный бачок стал применяться тогда, когда вместо воды для охлаждения двигателя стали применять специальные жидкости, которые не замерзают при низких температурах. Это тосол и антифриз.

Все эти жидкости производятся на основе спирта – этиленгликоля и воды.

В процессе применения тосола и антифриза стало понятно, что коэффициент расширения спирта намного больше воды. Это стало наглядно видно, когда заполняя систему полностью холодной жидкостью, при нагревании она начала расширяться и искать свободный выход.

И выход она нашла, как оказалось в крышке предохранительного клапана радиатора, которая под давлением была выдавлена.

Далее при работе двигателя, воздух засасывается в систему и из-за образовавшихся воздушных пробок, нарушается движение горячей жидкости. В конце этого процесса происходит перегрев двигателя и всей системы.

Учитывая все недостатки процесса работы охладительной системы, автопроизводители пришли к выводу, что нужно обеспечить свободный проход жидкости и сделать отвод воздуха.

В результате практических исследований, появился расширительный бачок, который соединили шлангом с радиатором, через него поступает нужное количество жидкости.

Учтено было и правильное расположение бачка к радиатору. Середина расширительного бачка должна быть на уровне верхушки радиатора.

Такое расположение дает возможность нагревающейся охладительной жидкости подниматься к верху радиатора и попадать в шланг и через него в расширительный бачок.

Шланг, в свою очередь, подключается к нижней части бачка и когда вся система и жидкость остывает, то излишки жидкости без засасывания воздуха возвращаются в радиатор.

Расширительный бачок нашел свое применение и во многих моделях иномарок, которые имеют обтекаемый кузов. Из-за формы кузова автомобиля специалисты изменили конструкцию радиатора. Его сжали, сделали длиннее и развернули на 90 градусов. При таких изменениях охладительная жидкость двигается слева направо и обратно.

Крышка и клапан расширительного бачка

Известно, что при сильном нагревании двигателя, соответственно нагревается охлаждающая жидкость, а так, как вся система охлаждения герметичная, может возникать внутри её сильное давление, но до определенного допустимого предела. Воздух под сильным давлением подымается вверх в расширительный бачок, высокое давление сжатого воздуха открывает выпускной клапан расширительного бачка и воздух выходит из охладительной системы.

Когда жидкость и система охлаждаются, идет тот же процесс, только с набором воздуха в обратную сторону. Чтобы давление в бачке не опустилось ниже нормативного, в расширительном бачке автоматически открывается впускной клапан и поступивший воздух приводит давление в норму.

Если не обращать внимания на состояние крышки бачка, и не очищать ее от накипи и коррозии, то и система и клапан перестанут работать в нормальном режиме.

Нормальную работу клапана можно проверить нажатием на него пальцем руки. При надавливании на крышку воздух будет издавать свист, а когда вы отпустите крышку, будет слышен звук входящего, шипящего воздуха.

• Уделяя должное внимание состоянию даже самым маленьким частям вашего автомобиля, вы обеспечите длительную работу основным агрегатам и в целом всей машины.

Поделитесь информацией с друзьями:

Источник: http://www.mirautoas.com/2010-01-26-17-30-31/643-rasshiritelnyj-bachok-sistemy-ohlazhdenija-.html