Принцип работы расширительного бачка

    0
    1103

    Расширительный бачок: принцип работы

    Принцип работы расширительного бачка

    Одним из узловых элементов системы охлаждения в современном автомобиле является расширительный бачок. Он представляет собой своеобразный запасной резервуар для дополнительного объема жидкости во время функционирования системы.

    Немногие задумываются о важности бачка, отыскивая неисправности в работе термостата либо самого радиатора. Однако именно неполадки с расширительным баком часто провоцируют воздушные пробки в системе охлаждения, которые оставляют машину без тепла в холодное время года.

    Тревожным симптомом для автовладельца является регулярный перегрев двигателя. Тут имеет смысл проверить состояние именно этой детали, но прежде необходимо выяснить, как именно работает устройство.

    Зачем нужен расширительный бачок и как он функционирует

    Острая необходимость в подобном баке возникла тогда, когда вместо воды для охлаждения стали применять особые жидкости, способные сохранять свои физические свойства даже при крайне низких температурах.

    Основу этих растворов составляет спирт и этиленгликоль (реже пропиленгликоль). При нагреве спирт расширяется и под давлением начинает искать выход через клапан предохранителя радиатора. В процессе остывания ДВС температура тосола или антифриза снижается с образованием разряженной пустоты. Свободные участки заполняет воздух, который при последующей активации мотора, создает пробки, нарушающие свободный проход жидкости в системе охлаждения. Это и может привести к общему перегреву в моторной части.

    Принцип работы расширительного бачка

    Избежать проблем с перегревом помог расширительный бак, который присоединили к радиатору с помощью шланга. Середина резервуара находится на уровне верхней части радиатора, так нагревшаяся жидкость поднимается вверх, свободно проникая из радиаторного отсека в бачок. Сам шланг присоединен к нижней части изделия, что позволяет излишкам тосола или антифриза при остывании вернуться в радиатор без захвата воздуха.

    Где находится расширительный бачок

    В разных моделях авто бачки располагаются в местах, наиболее удобных для функционирования системы охлаждения. Искать резервуар необходимо рядом с радиатором.

    Материалом для изготовления сосуда служит прочная и полупрозрачная пластмасса. На одной части изделия обязательно присутствуют деления шкалы, позволяющие отслеживать уровень антифриза в системе. Последняя риска снизу обозначает минимальный уровень жидкости.

    Максимальное количество тосола при холодном двигателе должно находиться на уровне чуть больше 30 мм над верхней риской на шкале бачка.

    Основные проблемы и поломки расширительного бачка

    Чаще всего автовладельцы жалуются на такую проблему как подтекание расширительного бачка. Она может быть связана с нарушением целостности резервуара (к примеру, после неудачной парковки или другого столкновения), а также с дефектами шланга, соединяющего расширительный бачок и радиатор.

    Сильное давление внутри емкости сбрасывается при помощи специального выпускного клапана, расположенного на крышке бачка. Необходимо тщательно следить за состоянием крышки, очищать ее от накипи и следов коррозии, иначе клапан и вся система быстро выйдут из строя. Неисправный расширительный бачок становится причиной резкого падения жидкости в системе охлаждения двигателя, что крайне негативно отражается на его работе.

    Принцип работы расширительного бачка

    Расширительный бачок для систем отопления

    Отопление — ключевая система жизнеобеспечения частного дома и его стабильная работа очень важна. Один из параметров, которые необходимо отслеживать — давление. При слишком низком котел работать не будет, при высоком происходит слишком быстрый износ оборудования. Для стабилизации давления в системе необходим расширительный бак для отопления. Устройство несложное, но без него отопление долго работать не будет.

    Для чего нужен расширительный бак для отопления

    При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.

    Принцип работы расширительного бачка

    Принцип работы расширительного бака для отопления

    Виды и устройство

    Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.

    Принцип работы расширительного бачка

    Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.

    Принцип работы расширительного бачка

    В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.

    Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.

    Расчет объема

    Есть очень простая методика определения объема расширительного бачка для отопления: высчитывается 10% от объема теплоносителя в системе. Его вы должны были высчитать при разработке проекта. Если этих данных нет, можно объем определить опытным путем — слить теплоноситель, а потом залить новый, измерив его при этом (пустить через счетчик). Второй путь — высчитать. Определить объем труб в системе, добавить объем радиаторов. Это и будет объем системы отопления. Вот от этой цифры находим 10%.

    Принцип работы расширительного бачка

    Форма может быть разной

    Второй способ определить объем расширительного бака для отопления — высчитать его по формуле. Тут тоже потребуется объем системы (обозначен буквой C), но еще нужны будут другие данные:

    • максимальное давление Pмакс, при котором может работать система (обычно берут максимальное давление котла);
    • начальное давление Pмин — с которого система начинает работу (это давление в расширительном баке, указано в паспорте);
    • коэффициент расширения теплоносителя E (для воды 0,04 или 0,05, для антифризов указано на этикетке, но обычно в пределах 0,1-0,13);

    Имея все эти значения высчитываем точный объем расширительного бака для системы отопления по формуле:

    Принцип работы расширительного бачка

    Формула расчете объема расширительного бака для отопления

    Расчеты не очень сложные, но стоит ли с ними возиться? Если система открытого типа ответ однозначен — нет. Стоимость емкости от объема зависит не очень сильно, плюс ко всему его можно сделать самостоятельно.

    Расширительные баки для отопления закрытого типа стоит посчитать. Их цена от объема зависит сильно. Но, в данном случае, лучше все-таки брать с запасом, так как недостаточный объем приводит к быстрому износу системы или даже к выходу ее из строя.

    Если в котле есть расширительный бак, но его емкости для вашей системы недостаточно, ставят второй. В сумме они должны давать необходимый объем (установка ничем не отличается).

    К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

    При нагревании теплоноситель расширяется, его излишки оказываются в расширительном баке для отопления. Если весь излишек не помещается, он стравливается через клапан аварийного сброса давления. То есть теплоноситель уходит в канализацию.

    Принцип работы расширительного бачка

    Принцип работы в графическом изображении

    Потом, когда температура понижается, объем теплоносителя уменьшается. Но так как его в системе уже меньше чем было, давление в системе падает. Если недостаток объема незначительный, такое понижение может быть некритичным, но если его слишком мало, котел может не работать. У этого оборудования есть нижний предел давления, при котором оно работоспособно. При достижении нижнего предела оборудование блокируется. Если вы в это время находитесь дома, сможете исправить ситуацию, добавив теплоносителя. Если же вас нет, система может разморозиться. Кстати, работа на пределе тоже ни к чему хорошему не приводит — оборудование быстро выходит из строя. Потому лучше слегка перестраховаться и взять чуть больший объем.

    Давление в бачке

    В некоторых котлах (обычно в газовых) в паспорте указано, какое давление необходимо выставить на расширителе. Если же такой записи нет, для нормальной работы системы давление в баке должно быть на 0,2-0,3 атм ниже, чем рабочее.

    Система отопления невысокого частного дома обычно работает при 1,5-1,8 атм. Соответственно, в баке должно быть 1,2-1,6 атм. Измеряется давление обычным манометром, который подключается к ниппелю, который расположен в верхней части емкости. Ниппель спрятан под пластиковой крышкой, ее откручиваете, получаете доступ к золотнику. Через него можно также стравить излишки давления. Принцип работы такой же как у автомобильного золотника — чем то тонким отгибаете пластину, стравливая воздух до необходимых показателей.

    Принцип работы расширительного бачка

    Где располагается ниппель для подкачки

    Также можно давление в расширительном баке увеличить. Для этого нужен будет автомобильный насос с манометром. Его подключаете к ниппелю, накачиваете до необходимых показаний.

    Все вышеописанные процедуры проводятся на баке отсоединенном от системы. Если он уже установлен, снимать его не надо. Проверить давление в расширительном баке системы отопления можно на месте. Только будьте внимательны! Проверять и корректировать давление в расширительном баке для отопления надо при неработающей системе и слитом из котла теплоносителе. Для точности измерений и настройки бака важно чтобы на котле давление было нулевое. Потому воду спускаем тщательно. После чего подключаем насос с манометром и корректируем параметры.

    Где поставить в системе

    Расширительный бак в закрытой системе ставится после котла до насоса, то есть так, чтобы он создавал поток в противоположном направлении. Так система работает надежнее. Так что конкретное место установки зависит от того, где у вас стоит циркуляционный насос.

    Принцип работы расширительного бачка

    Схема установки расширительного бака для отопления

    В систему он подключается через тройник. В трубу врезаете тройник, перпендикулярный выход направляете вверх, на него накручивается бак. Если стенка не дает поставить емкость, придется сделать колено, но бачок повернут вверх. Теперь можно считать, что расширительный бак установлен.

    Принцип работы расширительного бачка

    Пример установки с краном

    Но для удобства проверки, желательно после бака поставить еще один тройник, на свободный выход которого установить запорный кран. Это дает возможность проверять мембранный бак без слива всей системы — он отсекает бак. Кран перекрываете, с котла стравливаете воду. Проверяете давление на отключенной ветке (в котле). Оно должно быть нулевым. После можно проводить все остальные работы по настройке.

    Крышка расширительного бачка. Как работает, основные принципы

    Если честно никто из нас не придает никакого серьезного значения этому устройству. Ну крышка – что с нее взять — она годна только для того чтобы не выплескивалась охлаждающая жидкость наружу! Так думают процентов 90 автомобилистов. Хотя это в корне не верно, если эта «пробка» на расширительном бачке вашего автомобиля выйдет из строя, как минимум охлаждающая жидкость будет постоянно выплескиваться, а как максимум это может спровоцировать ряд неприятных поломок. Так что нужно знать – как работает и основные принципы ее устройства. Как вы догадались, сегодня буду про это рассказывать …

    Принцип работы расширительного бачка

    Для начала небольшое определение

    Крышка бачка – это запирающий элемент, который имеет в своем строении два клапана, высокого и низкого давления. Этот элемент уберегает систему охлаждения (СО) автомобиля от повреждений, а также нормализирует работу.

    По сути, крышкой или пробкой назвать – язык не поворачивается, я бы сказал так – это датчик регулировки давления, только с пробкой сверху! Принцип работы расширительного бачка

    Задача крышки бачка

    Как известно при прогреве двигателя, нагревается и охлаждающая жидкость – она расширяется. Соответственно при этом создается повышенное давление, которое больше атмосферного, это закономерно. Нужно отметить что несильно повышенное давление в СО, это и не плохо, и не хорошо, двигателю по большому счету – все равно! Главное чтобы его хватало для функционирования системы. Также она должна быть герметичной.

    Принцип работы расширительного бачка

    Если хотите — это можно сравнить с котлом отопления дома. Котел – это двигатель, патрубки – это трубы, расширительный бачок есть и там и там.

    Чем больше нагревается тосол или антифриз. чем больше возникает давление в системе. Нужно отметить — что многие старые агрегаты работают при температурах 90 – 95 градусов. А вот современные движки имеют большие показатели, так не редкость работа при 100 – 110 градусах Цельсия, например мой AVEO это высокотемпературный мотор, его нормальный показатель около 115 градусов. Как вы понимаете это средние показатели, но в пиках они могут достигать еще больших значений в 120 – 125. Охлаждающая жидкость при таких температурах может увеличиться на 20 иногда даже на 25% — вот вам и избыточное давление.

    Для того чтобы не разорвало трубки, радиаторы, патрубки и собственно сам расширительный бачок был придуман специальный клапан, который и находится в крышке.

    Нормальное давление в различных системах, на прогретых двигателях должно быть в пределах от 1,1 до 1,5 (бар) атмосфер. Больше уже опасно.

    Как раз если давление поднимается намного выше, система охлаждения может повредиться, говоря простым языком, просто разорвет все ваши шланги или чего еще хуже радиаторы.

    Тут то и вступает в игру крышка расширительного бачка, она «стравливает» излишнее давление, доводя его до нормы скажем в 1,1 атмосферы. Таким образом, все ваши патрубки и шланги остаются невредимыми.

    Вот представьте – ездили вы зимой по делам, а дальше поставили машину на прикол (на стоянку ночевать), антифриз начнет остывать и уменьшаться в размерах, то есть «оседать вниз». И давление также начнет падать (ведь излишки его скинул клапан и закрылся), таким образом, понижение давления начнет создавать несильный вакуум. Шланги и патрубки будут сжиматься внутрь – что также нехорошо.

    Опять же крышка расширительного бачка начинает работать, у нее есть еще и клапан пониженного давления, то есть если начинает создаваться вакуум, тогда происходит открытие и пополнение воздухом системы. Шланги расширяются – до нормального уровня.

    Таким образом, крышка расширительного бачка – работает и в одну (высокое давление) строну и в другую (низкое). Это очень умный и очень нужный элемент системы, не смотря на всю простоту.

    Очень часто уберегает в первую очередь радиаторы от повреждения (ведь они на иномарках дорогие).

    Устройство, принцип работы крышки бачка

    Как я уже указывал сверху, задача крышки удерживать давление до определенного предела. Становится понятно, что она должна потно прилегать к бачку и не давать давлению стравливаться, до определенного предела – в 1,1 – 1,5 атмосфер.

    Крышка сама практически ничего не держит, она нужна только для прижатия клапана высокого – низкого давления, который погружается в горловину расширительного бачка.

    Как правило, на корпусе клапана стоят одна — две герметизирующих прокладки, которые и выполняют роль, своеобразных сальников. Во многих иномарках клапан один, он же и впускной и выпускной, то есть может стравливать и нагнетать давление.

    Принцип работы расширительного бачка

    Стоит отметить на многих отечественных ВАЗ, крышка устроена по-другому, здесь стоят физически два клапана, один как вы догадались работает только для стравливания давления, другой чтобы его нагнетать (нормализировать) до нормального.

    Эти клапана получили названия:

    • Предохранительный – от высоких показателей
    • Вакуумный – от низких значений

    Но пока давление в системе нормальное и тот и другой закрыты – не работают, это норма! Однако зачастую происходит поломка крышки, определить простому автомобилисту (причем начинающему очень сложно), хотя это влечет за собой достаточно дорогостоящие поломки. Сейчас пару слов о признаках, такой не исправности.

    Признаки неисправности крышки расширительного бачка

    Зачастую выходит из строя клапан высокого давления, он просто начинает скидывать антифриз при нормальном показателе, либо вообще его не скидывает.

    • При скидывании нормального давления (при прогретом двигателе), происходит выплеск антифриза или тосола и соответственно его понижение. Зачастую может валить пар из под капота, потому как жидкость попадает на раскаленный выпускной коллектор. Причем температура двигателя не в красной зоне, то есть она рабочая – значит 90% крышка.

    Принцип работы расширительного бачка

    • При выходе из строя вакуумного клапана, будут проявляться совершенно другие признаки. Так зачастую возникают воздушные пробки в системе – приводит это к следующему, двигатель перегревается, а из печки идет холодный воздух.

    Если честно причин может быть масса, так например еще один из признаков — это когда разрывает трубки или срывает хомуты. ДА и сам бачок может лопнуть – это говорит, что клапан высокого давления не скидывает «излишки» и оно начинает превышать 1,5 атмосферы, может кстати повредить и сами радиаторы, напомню их два основной и печки (в салоне).

    Принцип работы расширительного бачка

    Так что если у вас начали «сопливиться», соединительные хомуты или другие соединения, выбивает часто шланги – меняйте крышку.

    Как самому проверить работу?

    Если честно, то это немного проблематично, клапану – крышке нужно создать или повышенное давление, или пониженное.

    Однако для начала нужно осмотреть ее визуально, если заметили трещины, потертости, разрыв уплотнительных прокладок, или прочие механические повреждения – то это скорее всего крышка. Также от времени могут прийти в негодность и внутренние элементы клапана, некоторые производители рекомендуют менять эти пробки каждые два — три года, тогда и проблем не будет.

    Теперь несколько простых способов определения неисправности:

    • Запустите двигатель, прогрейте его, затем аккуратно начинайте откручивать крышку, если произойдет «пшик», значит она держит свои «атмосферы», скорее всего рабочая.
    • Смотрим на толстые шланги, если они сильно деформированы, как бы сдавлены, то не работает вакуумный клапан – крышка под замену.
    • Есть еще один способ, но не всегда им можно воспользоваться. Откручиваем крышку с бачка, сильно сдавливаем один из толстых шлангов, затем не отпуская шланг закручиваем крышку – если они примет исходные формы, значит наша пробка рабочая. Если нет – менять. Минус только в том, что на многих современных иномарках сделать это достаточно сложно.

    Конечно на многих станциях есть специальные насосы давления, к которым прикручивают крышки с бачка и нагнетают — 1,5 атмосферы, после того как пересекается этот критический показатель, клапан должен открыться, если этого не происходит – значит она неисправна.

    В заключении хочется сказать – на многих иномарках крышка при откручивании ломается, внутри бачка остается сам клапан, и никак от туда не выходит. Это говорит о том что вакуум который создался внутри не дает ей выходить! Нужна замена, не потому что она сломалась, а потому что клапан – «сдох».

    Принцип работы расширительного бачка

    Вот так вот статья получилась, для тех кто лениться, смотрим видео версию.

    НА этом заканчиваю, думаю было интересно, читайте наш АВТОБЛОГ.

    Источники: http://xn--80aeqauefgb1byc.xn--p1ai/rasshiritelnyj-bachok-printsip-raboty-funktsii-i-osnovnye-polomki, http://stroychik.ru/otoplenie/rasshiritelnyj-bak, http://avto-blogger.ru/ozh/kryshka-rasshiritelnogo-bachka-kak-rabotaet-osnovnye-principy.html

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here