Как работает расширительный бачок на автомобиле?

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  Как правильно зарядить аккумуляторную батарею автомобиля?

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.

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.

Читайте также  Чем заклеить алюминиевый радиатор автомобиля?

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.

Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Какую функцию выполняет антифриз?

Прежде всего, следует напомнить что слово «антифриз» имеет иностранные корни и переводится как «против замерзания». Именно так можно охарактеризовать его основную функцию. Данное вещество не должно замерзать даже с сильно морозные зимы.

Кроме этого охлаждающая жидкость выполняет следующую работу:

  • быстрая и эффективная защита автомотора от перегрева в процессе его эксплуатации;
  • поддержание на высоком уровне антикоррозийной защиты всех имеющихся металлических деталей;
  • надежная защита системы охлаждения от обмерзания при использовании автомобиля в зимний морозный период.

Принцип работы системы охлаждения

Принцип работы системы охлаждения двигателя чрезвычайно прост. Состоит такая система из радиатора, термостата и помпы, бачка расширения и замкнутого контура, по которому циркулирует антифриз или тосол. Движение жидкости обеспечивается за счёт помпы, которая от привода ГРМ вращается и прогоняет антифриз по системе. Жидкость забирает тепло от двигателя и в последующем охлаждается, проходя через соты радиатора.

Первоначально на холодном автомобиле жидкость в системе охлаждения циркулирует по малому кругу, однако, как только мотор прогревается, сразу же открывается термостат. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу, что и позволяет эффективно охлаждать мотор. Как известно, объем жидкости будет зависеть в том числе и от её температуры. Нагреваясь, охлаждающая жидкость может расширяться, а появившийся лишний объем принимает на себя бачок расширения.

Многие современные автомобили могут иметь бачок расширения со специальной крышкой с отводящим клапаном, что позволяет стравливать лишнее давление воздуха, предупреждая разрыв всей системы по причине увеличения давления при перегреве двигателя. Поэтому открывать крышку расширительного бачка системы охлаждения на работающем или горячем двигателе строго запрещается.

Итак, достаточно открыть капот, чтобы обнаружить указанный бачок. Как правило, данный элемент всегда на виду, чтобы водитель мог с легкостью контролировать уровень ОЖ, а также доливать тосол или антифриз при необходимости. На разных автомобилях бачок может быть установлен слева или справа от силового агрегата, ближе к моторному щиту или дальше от него.

Главной функцией бачка является компенсация изменяющегося объема ОЖ. Такой эффект возникает в результате изменения температуры жидкости. Устройство системы охлаждения может отличаться, в одних случаях бачок является простой емкостью для избытков жидкости, тогда как в других это целое устройство, способное регулировать давление в системе.

Расширительный бачок необходим жидкостной системе на современных ДВС. Дело в том, что ОЖ (тосол, антифриз) являются водным раствором на основе этилен или пропиленгликоля. Такая жидкость отличается более высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению с водой.

Если просто, залив такую жидкость в радиатор, после нагрева ДВС и его выхода на рабочие температуры, жидкость также нагреется и произойдет ее расширение. Получается, фактически образуются излишки, происходит рост давления и т.д.

Если же заглушить мотор, после остывания ОЖ снова происходит уменьшение объема жидкости, а в системе создается разрежение. Это приводит к тому, что через клапан в крышке радиатора засасывается наружный воздух. Вполне очевидно, что в этом случае будут создаваться воздушные пробки, которые становятся причиной нарушения теплообмена, перегревов двигателя, некорректной работы системы охлаждения и т.п.

Для того чтобы этого не происходило, устанавливается отдельная емкость (бачок системы охлаждения), куда попадают излишки горячей ОЖ из радиатора. Также наличие жидкости в бачке позволяет избежать создания разрежения и образования воздушных пробок, так как при уменьшении объема в результате остывания жидкость из бачка заполняет собой пустоты.

Сегодня конструкторы пошли еще дальше, перенеся перепускной клапан, который раньше был в крышке радиатора, на крышку расширительного бачка. Получается, сброс давления и излишков антифриза при закипании происходит через крышку бачка. Другими словами, бачок взял на себя функцию верхней части радиатора и перестал быть простым резервуаром.

Читайте также  Как убрать царапины с лобового стекла автомобиля?

Как уже было сказано выше, бачок может быть установлен в разных местах в подкапотном пространстве, однако место его установки должно быть реализовано так, чтобы добиться эффекта сообщающихся сосудов. Емкость и радиатор соединяются при помощи патрубков.

Такое решение позволяет реализовать доступ для излишков горячего антифриза в расширительный бачок. При остывании ОЖ также получается добиться компенсации недостающего объема в системе путем поступления жидкости из бачка. Такая схема исключает попадание воздуха в радиатор и образование воздушных пробок в системе.

Какой уровень антифриза должен быть в расширительном бачке? Теперь этот вопрос кажется не таким сложным. Чтобы автомобильный двигатель нормально работал необходимо, чтобы в системе охлаждения объем антифриза находился по центру между минимальной и максимальной отметкой. Если этот показатель не соответствует данному требованию его нужно подкорректировать в самые сжатые сроки. И не следует забывать, что все эти работы нужно выполнять при холодном двигателе и на абсолютно ровной поверхности.

Принцип работы охлаждающей системы

Работу подобной конструкции можно охарактеризовать следующим образом:

  1. При повышении температуры внутри силового агрегата охлаждающая жидкость проходит малый круг циркуляции в процессе которого, происходит равномерное распределение тепла.
  2. Когда температура приближается к определенному уровню, происходит запуск процесса циркуляции, при котором в работу включается радиатор охлаждения и открывается большой круг.
  3. При нагреве жидкости тепло цилиндров передается помпе, которая выводит охлаждающий раствор к радиатору. Далее антифриз снова перегоняется обратно на цилиндры.

Устройство расширительного бачка

Конструктивно данная емкость очень простая. Материалом изготовления выступает полупрозрачный пластик. Также в бачок может быть дополнительно встроен датчик, который сигнализирует водителю о критическом снижении уровня ОЖ.

Сверху бачок закрыт крышкой, в которую установлен клапан для регулировки давления. Если давление в системе растет, тогда происходит срабатывание клапана.

Также на стенке бачка имеется указатель уровня в виде отметок «минимум» и «максимум», позволяя контролировать уровень жидкости. Важно понимать, что на холодном моторе уровень не должен опускаться ниже минимального. Также не допускается превышение максимального уровня.

Что касается крышки бачка с клапаном, она на холодном ДВС герметично закрывает емкость. Однако когда двигатель выходит на рабочую температуру и происходит нагрев ОЖ, в системе охлаждения и в бачке давление закономерно повышается.

Если рост давления дошел до отметки, в среднем, 120 кПа, происходит открытие клапана. Когда давление снижается до средней отметки около 83.4 кПа, клапан закрывается. Такая работа клапана необходима для того, чтобы избежать разрыва патрубков, повреждений радиатора и т.д.

Параллельно с этим после остывания мотора давление в системе начинает падать, объем ОЖ уменьшается и создается разрежение. При падении давления, в среднем, ниже отметки в 3 кПа, происходит открытие впускного клапана расширительного бачка для забора воздуха. В результате разница давлений нивелируется, а недостающий объем жидкости компенсируется из бачка.

Что обозначают метки в расширительном бачке

Вышеупомянутую жидкость заливают в расширительную емкость охлаждающей системы. Для определения количества жидкости на корпусе бачка имеется две отметки, показывающие минимальную и максимальную точку. Именно по этим двум отметкам автомобилист и делает вывод о необходимости своевременной доливки антифриза до необходимого показателя.

Распространенные неисправности

Как правило, большинство проблем не связаны с самой емкостью. Не так часто отмечаются случаи, когда сам бачок трескается и начинает течь без явных причин. Однако даже с учетом простой конструкции проблемной частью вполне может оказаться именно крышка расширительного бачка системы охлаждения двигателя.

Выйти из строя может клапан, встроенный в крышку. Также недостаточное уплотнение может возникать по причине деформации резинового кольца. В результате подобных неисправностей крышка может начать пропускать антифриз, система завоздушивается и т.д.

Если клапан в крышке начинает работать некорректно, тогда в подобном случае неизбежны отклонения в работе системы охлаждения ДВС. Кроме образования воздушных пробок, такая ситуация в ряде случаев приводит к критическому росту давления и разрыву расширительного бачка. В подобной ситуации бачок нужно менять на новый. Не рекомендуется предпринимать попытки восстановить поврежденную емкость путем запаивания трещин.

Что в итоге

Как видно, в устройстве современного автомобиля к системе охлаждения двигателя и ее корректной работе выдвигаются повышенные требования. По этой причине для эффективного функционирования в конструкции дополнительно используется специальный бачок.

Еще нужно знать о том, если в схеме задействован указанный расширительный бачок системы охлаждения двигателя, что заливать в систему крайне желательно только антифриз или тосол, а не воду. Что касается поломок, если в системе охлаждения растет давление или образуются воздушные пробки, необходимо отдельное внимание уделить крышке расширительного бачка.

Как определить уровень охлаждающей жидкости?

Для этого необходимо выполнить следующие работы в строгой последовательности:

  1. на холодный двигатель аккуратно откручивают крышку расширительного резервуара;
  2. изучают цвет и наличие различных инородных частиц в жидкости;
  3. оптимальный уровень антифриза должен располагаться по центру от максимальной и минимальной метки;
  4. если жидкость имеет меньший от рекомендованного уровня параметр, то необходимо долить охлаждающее вещество до нужного объема;
  5. заводится двигатель и прогревается до температуры 90 градусов Цельсия;

Chevrolet Niva Travel edition › Logbook › Рабочее давление системы охлаждения. Нельзя просто так взять и поставить расширительный бачок от VW!

Причина по которой лопается штатный бачок не только в плохом качестве пластика но и зачастую в не работающем спускном клапане в крышке бачка. Возникает избыточное давление и хилый вазовский бачок лопается, как предохранитель сохраняя при этом остальную систему целой!

Предыстория

Я, как и многие, чуть больше пол года назад поменял бачок на VW. До этого лопалось 2 бачка, но трещины были маленькие, антифриз весь не уходил. Первое что я сделал — это собрал тестовый стенд и замерил давление на котором срабатывал спускной клапан. Клапан сработал на 1.8 атм. Но у нас не Фольцваген… Для нашего таза по регламенту рабочее давление 1-1.2 атм! Доработал крышку бачка до 1.2 атм. По ссылке выше есть инструкция.

Прошло полгода начал потихоньку уходить антифриз. Доливал пару раз. Зимой в один прекрасный момент антифриз ушел совсем. Хорошо хоть БК предупреждает о таких сюрпризах. Заранее сработала сигнализация перегрева и двигатель я не перегрел. Началось…

— Сначала я поменял патрубок термостата, он сопливил. Не помогло.
— Нашел антифриз в салоне под ковриками — поменял радиатор печки с патрубками Не помогло.
— Поменяли все хомуты и протянули все патрубки. Не помогло
— Появилась эмульсия на щупе и под заливной крышкой двигателя (до этого не видно было). Вскрыли движок — поменяли прокладку ГБЦ

Живой остался только основной радиатор и часть патрубков… Больше антифриз не уходит. Между ремонтами катался с выкрученной пробкой, что бы по меньше подливать антифриз.

Машине 3.5 года 76000 пробега. Конечно все эти проблемы не могли вылезти только из за нового бачка, но так или иначе, мне кажется он их форсировал. Крышку теперь доработал до 0.8 атм! Знаю многие ее вообще не закручивают, но антифриз под давлением закипает позже, это тоже хотелось бы учесть.

Немного теории

Антифриз Felix Carbox G12 — Температура начала кипения составила 110 °С, что выше требований регламента на 5 градусов. (взято из этого теста)

Температура кипения/начала перегонки
(из статьи Методы тестирования охлаждающих жидкостей О. М. Гольтяев, кандидат физико-математических наук, зам. Генерального директора ОАО «ТЕХНОФОРМ)

Температура кипения служит верхней границей рабочего температурного диапазона автомобильного антифриза в системе охлаждения. Кипение охлаждающей жидкости в работающем автомобиле — весьма неприятное событие, связанное с вынужденной остановкой автомобиля, доливом испарившейся жидкости и возможными дефектами в двигателе.

Температура кипения рабочих охлаждающих жидкостей при атмосферном давлении составляет для 50% раствора концентрата плюс 107–109°С, для ОЖ-40 плюс 108–110°С, а для ОЖ-65 плюс 115–116°С. Однако обычно в системе охлаждения автомобиля создается повышенное давление (1,5 — 2,5 атм.) за счет специального клапана на крышке расширительного бачка. Благодаря этому, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 120 -135°С. На графике приведены изобары зависимости температуры кипения (°С) охлаждающей в зависимости от концентрации (% объемные) при различных внешних давлениях (1 bar ≈ 1 атмосфера).

Судя по заявленной температуре кипения G12 — 110 °С без давления. По этому графику — плотность концентрата равна 82%. Все примерно, надеюсь нигде не просчитался. Пишите если есть возражения.

Смотрим график
1.2 атм

Штатно порог включения второго вентилятора выставлен на 115 °С. У меня на 97. Думаю 0.8 атм хватит за глаза. Посмотрим сколько проживет.

p.s. Дорабатывайте машину вдумчиво!

UPD: Отличная реализация тестирования крышки, без снятия бачка с машины.
Сосок врезается в тонкий шланг обратки при помоши тройника и небольшого куска шланга.