Расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Что такое термостат и зачем он нужен

Термостат устанавливается абсолютно на всех моторах с жидкостной системой охлаждения. Они используется для максимально быстрого прогрева двигателя с последующим поддерживанием рабочей температуры. Устройство располагается на входе или выходе охлаждающей жидкости в блоке цилиндров в зависимости от конструктивных особенностей двигателя.

Принцип работы термостата достаточно прост. Пока антифриз не достигнет нужной для нормальной работы температуры, термостат перекрывает его движение через радиатор по большому кругу. В результате двигатель быстро нагревается, достигая рабочей температуры. После достижения показателя рабочей температуры более 80 °С, термостат открывает большой круг системы охлаждения, пропуская антифриз уже через радиатор, где тот охлаждается. По достижению максимально допустимого показателя температуры, термостат пускает всю жидкость через большой круг, а малый перекрывает.

Устройство термостата тоже не сложное. В его основе находится цилиндр, наполненный церезином, по своим свойствам напоминающим воск. В него помещается резиновая вставка с металлическим штоком. При нагревании церезин превращается в жидкость и расширяется, при этом выталкивая из цилиндра металлический шток.

Рассчитав степень выдвижения штока, в зависимости от температуры, разработчики высчитывают степень открытия термостата. Цилиндр со штоком помещается в металлическую рамку, поэтому выдвигающийся шток перемещает цилиндр, открывающий поток жидкости в большой круг системы охлаждения, второй клапан одновременно перекрывает малый круг. Чтобы при охлаждении церезина шток возвращался на место, на него устанавливается пружина.

На некоторых термостатах дополнительно монтируется воздушный клапан, через который удаляются воздушные пробки, возникающие в системе охлаждения. На более сложных двигателях может быть несколько контуров охлаждения, каждый из которых контролирует свой термостат. Более современные устройства имеют электронную систему управления, они точнее контролируют температуру двигателя, но обладают более сложной конструкцией.

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

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.

Предназначение расширительного бачка в системе охлаждения двигателя

Бачок на автомобилях появился после перевода двигателей на закрытую герметичную систему охлаждения и круглогодичное использование незамерзающей жидкости – антифриза.

Он оказался нужен по нескольким причинам:

жидкость содержится в системе в большом количестве, она расширяется при нагреве, что вызывает в целом полезное увеличение давления, но избыток должен выходить в расходную ёмкость;
над уровнем антифриза потребовался значительный буферный объём газа, предотвращающий за счёт своей сжимаемости аварийный скачок давления;
даже небольшой уход антифриза по разным причинам должен быть возмещён, иначе эффективность охлаждения недопустимо упадёт, для этого в бачке имеется запас;
прозрачные стенки из пластика позволяют регулярно контролировать заполненность системы и вовремя фиксировать опасные утечки;
в бачок отводятся посторонние фракции в виде паров и пены через отдельную трубку, помогая избежать завоздушенности в критических случаях;
пробка бачка содержит аварийный клапан, срабатывающий при перегревах и предотвращающий разрушения слабых мест.

Особенностью таких систем стала работа при температуре, превышающей точку кипения антифриза на уровне моря. Физически парообразование предотвращается за счёт роста давления.

Это позволяет увеличить стабилизированную температуру двигателя, тем самым повысить его КПД и снизить расход топлива. Но одновременно повышается опасность отказа при мелких неисправностях, что приведёт к мгновенному закипанию, выбросу жидкости и перегреву мотора.

Как грамотно проверить уровень тосола в расширительном бачке

Одной из специальных жидкостей, предназначенных для поддержания корректной работы узлов и механизмов автомобиля, является антифриз. Если должным образом не относиться к качеству, а также уровню антифриза в расширительном бачке, то это может привести к достаточно серьезным поломкам, как отдельных деталей, так и целых узлов автомобиля.

Как работает антифриз?

Охлаждение мотора обеспечивается циркуляцией ОЖ по определенному трафику шлангов, трубок. Если двигатель еще не прогрет до необходимого температурного уровня, то помпа начинает прогонять тосол по блоку цилиндров, ГБЦ, печку (малый круг). В случае, когда антифриз прогревается до 85-90 0 С, начинает открывание термостат, а ОЖ проходит ту же циркуляцию, но уже захватывая радиатор.

По степени прогрева антифриза его объем увеличивается до 5%, которые возвращаются опять в бачок. По мере остывания двигателя антифриз вновьнаправляется в мотор. Такое функционирование позволяет избежать возникновения воздушно-паровых пробок.

Когда уровень тосола в расширительном бачке ниже определенной нормы, его уже становится мало для того, чтобы охладить мотор. Это становится причиной возникновения ситуаций, когда при работе двигателя в головке блока цилиндров начинают возникать паровая/воздушная пробка, неизменно нарушающие температурный предел ГБЦ.

В итоге данная ситуация приводит к перегреву головки, ее растрескиванию, различным дефектам в охлаждающих, масляных каналах, повышенному расходу бензина, уменьшению мощности самого автомобиля.

Если же уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке выше нормы, то результатом станет повышение давления во всей системы. Данная ситуация чревата образованием протечки ОЖ через радиатор, крышку бачка или из-под шлангов.

От чего зависит объем антифриза

На уровень охлаждающей жидкости оказывают давление несколько факторов, основными из них являются:

целостность состояния прокладки, самой ГБЦ, радиатора, расширительного бачка, печки, соответствующих трубок, шлангов;
корректное фиксирование шлангов хомутами соответствующего диаметра;
правильное функционирование радиатора, клапанов бачка;
бездефектное состояние отвода;
нормальная работа топливной системы зажигания;
подбор марки антифриза

Когда в ГБЦ, самом блоке или прокладке есть какие-либо дефекты, тогда ОЖ будет просачиваться либо в цилиндры, либо в масло. В первом варианте выхлопные газы будут иметь белый оттенок даже при высокой температуре воздуха. Во втором случае масло будет иметь вид густой, пузыристой суспензии.

В ситуации пробития прокладки оба признака проявляются одновременно. Кроме этого автовладелец неизменно отметит повышенный расход топлива, а также значительное снижение мощности двигателя.

Если клапаны радиатора или расширительного бачка имеют повреждения, тогда температурный уровень кипения антифриза снизится, следовательно, воздушные или паровые пробки неизбежны. К этому может привести образование засоров отвода или шлангов бачка, так как тосол не сможет попасть к радиатору и двигателю.

Когда топливная система дает обедненную топливовоздушную смесь, то детонация, а также выброс тепла существенно увеличится. Это приведет к быстрому закипанию антифриза с одновременным образованием паровых пробок.

Если же смесь, напротив, переобогощена, то для того чтобы обеспечить необходимую мощность двигателя, автовладельцу придется нажимать на педаль газа с дополнительным усилием. Как результат — наполнение цилиндров излишками топлива, температурный рост, закипание охлаждающей жидкости.

Как грамотно проверить уровень тосола?

Контроль уровня ОЖ в расширительном бачке осуществляется по следующим трем этапам:

При охлажденном двигателе снимается крышка бачка.
Осматривается нижний край отвода, к которому прикреплен шланг расширительного бачка, жидкость должна находиться на этом уровне.
При осмотре расширительного бачка точка уровня тосола должна располагаться строго между максимальной и минимальной отметкой.

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.

Назначение и классификация систем охлаждения двигателя автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания называется так потому, что при его работе внутри цилиндров регулярно сгорает топливно-воздушная смесь. При этом температура внутри камеры сгорания возрастает до 1800-2000 градусов Цельсия, обеспечивая максимально возможное расширение газообразных продуктов сгорания.

Разумеется, в полезную механическую работу перейдет только часть высвобождающейся энергии, а оставшаяся часть, так или иначе, выбрасывается в окружающую среду через глушитель, систему охлаждения двигателя автомобиля, смазку или же просто через наружные поверхности силового агрегата.

Нужно помнить, что при нагревании металл расширяется. И чем больше нагрев, тем сильнее увеличивается объем (хоть эта зависимость и не линейная), и поэтому инженеры при проектировании двигателей предусматривают специальные зазоры и допуски, рассчитанные именно на термическое расширение деталей.

Но рабочий режим каждой конкретной модели двигателя рассчитан на определенный уровень температуры, и при его превышении возрастает износ деталей, и даже возникает угроза заклинивания. Кроме того, запредельное превышение рабочей температуры может привести к выгоранию смазки, а у бензиновых моторов велика вероятность появления детонационного сгорания топливно-воздушной смеси.

Казалось бы, высокие температуры – плохо: металлические детали расширяются, появляется угроза заклинивания и пр. Так значит, температуру нужно держать как можно ниже, чтобы таких проблем не возникало? Но нет, чрезмерное снижение температуры также крайне нежелательно. Здесь нужно вспомнить торию теплоемкости металлов. Принцип тут простой: чем сильнее металл уже нагрет, тем меньше дополнительной энергии он может принять (до момента расплавления).

Обратное также верно: чем металл холоднее, тем больше энергии он способен «впитать», нагреваясь. Так что охлажденный ниже определенной нормы двигатель значительно уменьшит выдаваемую мощность в связи с собственным повышенным, но бесполезным потреблением энергии. Кроме того, увеличивается вязкость масла и, как следствие, растет трение и износ деталей.

В камере сгорания начинает конденсироваться часть горючей смеси, смывая смазку со стенок цилиндра, – образуются сернистые соединения, на внутренних поверхностях цилиндров появляется коррозия.

Принципом работы системы охлаждения двигателя автомобиля является удержание рабочей температуры ДВС на уровне самого выгодного теплового режима. Системы охлаждения бывают жидкостные (иногда еще их называют водяными) и воздушными.

Наиболее известный представитель автомобиля с воздушным охлаждением – это WV «Жук» (ну и еще советский «Запорожец», конечно же). Но в настоящее время ДВС с воздушным охлаждением на автомобилях встречаются очень редко.

Системы жидкостного охлаждения бывают с открытым и закрытым контуром. Открытые системы подразумевают расход охлаждающей жидкости. Иными словами, ее поток (как правило, это вода) поступает в рубашку ДВС извне, омывает блок цилиндров и детали головки блока, а дальше нагретая вода сбрасывается в окружающую среду или в иной внешний контур.

Закрытые жидкостные охлаждающие системы с окружающей средой разобщены. В атмосферу осуществляется сброс только непосредственно тепла посредством радиатора. Контур закрытой системы водяного охлаждения является герметичным, а значит, давление охлаждающей жидкости (ОЖ) в нем намного выше, чем в системах с открытым контуром. Если больше давление, значит, выше нагрев, поэтому двигатели с закрытым контуром охлаждения работают при более высоких температурах охлаждающей жидкости – до 120 град. Цельсия.

Кроме того, здесь требуются охлаждающие жидкости с иными свойствами, поэтому в большинстве моторов используется тосол.

Относительно способа циркуляции ОЖ системы охлаждения подразделяют на три типа:

Принудительные (циркуляция жидкости по контуру осуществляется насосами, которые приводятся в действие самим двигателем).
Термосифонные (циркуляция осуществляется за счет разницы в плотности ОЖ, нагретой возле блока цилиндров, и уже успевшей охладиться в радиаторе). Во время работы охлаждающая жидкость нагревается и поднимается в верхний расширительный бачок, откуда затем поступает в радиатор. Там она охлаждается, ее плотность увеличивается, и она уходит в нижний расширительный бачок, а оттуда снова направляется на омывание блока цилиндров.
Комбинированные (в них головка блока цилиндров охлаждается принудительно, а блок цилиндров – термосифонным методом).

Доливка охлаждающей жидкости

Уровень жидкости в бачке контролируют по двум крайним рискам: min и max. Как правильно доливать ОЖ в расширительный бак:

Проверьте уровень жидкости на холодном или остывшем двигателе (дайте ему хорошо остыть).
Откройте крышку РБ (если двигатель недостаточно остыл, прихватите крышку тряпкой) и медленно поворачивайте ее до выхода пара.
Долейте жидкость, не доходя до риски max.
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.
Проверьте уровень ОЖ и долейте его до отметки max.

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.

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.

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.

Проверяем работоспособность крышки

Упрощенная проверка: работают ли клапаны?

Chevrolet Lacetti manual

Chevrolet Lacetti Проверка уровня и доливка охлаждающей жидкости

Проверку уровня жидкости в расширительном бачке системы охлаждения желательно проводить при каждом осмотре автомобиля перед выездом и обязательно в случае перегрева двигателя и связанного с ним выброса жидкости из системы. Расширительный бачок установлен в моторном отсеке и крепится к левой чашке верней опоры амортизаторной стойки. Для проверки уровня жидкости устанавливаем автомобиль на горизонтальную площадку. Проверку проводим на холодном двигателе.

На боковой стенке бачка нанесены метки МАХ и MIN, между которыми должен находиться уровень жидкости на холодном двигателе. Когда двигатель прогрет до рабочей температуры, уровень охлаждающей жидкости в бачке может быть немного выше метки МАХ. Если уровень расположен на метке MIN или ниже, доливаем в бачок жидкость, рекомендованную заводом-изготовителем (см. Приложения).

На прогретом двигателе жидкость в системе охлаждения находится под избыточным давлением. Во избежание ожогов не отворачивайте крышку расширительного бачка, пока двигатель не остынет до безопасной температуры.

Если необходимо долить жидкость в систему на прогретом двигателе, останавливаем его.

Через 10 мин, накрыв пробку расширительного бачка ветошью, отворачиваем ее на четверть оборота, стравливая избыточное давление в системе.

Отворачиваем крышку расширительного бачка и доливаем в бачок охлаждающую жидкость, немного не доводя уровень до метки МАХ. Потеки охлаждающей жидкости удаляем ветошью. Заворачиваем крышку расширительного бачка. Если уровень жидкости в расширительном бачке постоянно снижается, то в системе охлаждения, скорее всего, имеется течь. В этом случае необходимо проверить герметичность системы охлаждения и устранить неисправность (см. Система охлаждения).

Виды расширительных бачков

Как известно, для отопления частного жилья могут применяться разные принципы подачи теплоносителя — естественная и принудительная циркуляция. Для каждого типа системы используются свои модификации расширительного бачка:

Открытые. В инфраструктуре с естественной циркуляцией дополнительная емкость устанавливается в самой верхней точке и имеет форму открытого резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, а через бачок выводятся пузырьки воздуха и, если надо, доливается вода.
Закрытые. Если в магистрали отопления установлен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, в качестве расширительного резервуара выступает запаянный металлический баллон со сжатым воздухом. Излишек теплоносителя при нагреве подается в бак, а когда температура снижается, давление воздуха вытесняет жидкость обратно.

Закрытый расширительный бачок обеспечивает значительные преимущества по сравнению с открытым. Его установка может производиться в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннее пространство труб и батарей отопления от коррозии и проникновения грязи и мелкого мусора. Однако окончательное решение о выборе типа расширительного бачка обычно диктуется схемой реализации системы отопления в целом, а не этими важными, но не определяющими преимуществами.

Проверка уровня и замена охлаждающей жидкости Kalina 1117

Инструменты:

Гаечный ключ рожковый 13 мм

Детали и расходники:

Охлаждающая жидкость 6 литров
Ветошь
Широкая емкость, не менее 6 литров

Примечание:

Расширительный бачок установлен в моторном отсеке на левом брызговике.

1. Для проверки уровня жидкости устанавливаем автомобиль на горизонтальную площадку. Уровень жидкости в расширительном бачке следует проверять на холодном двигателе.

2. На боковой стороне бачка нанесены метки «МАХ» и «MIN», между которыми должен находиться уровень жидкости на холодном двигателе.

3. Когда двигатель прогрет до рабочей температуры, уровень охлаждающей жидкости в бачке может быть немного выше метки «МАХ». Если уровень расположен на метке «MIN» или ниже, доливаем в бачок жидкость, рекомендованную заводом-изготовителем.

Примечание:

На горячем двигателе жидкость в системе охлаждения находится под избыточным давлением. Во избежание ожогов не отворачивайте крышку расширительного бачка, пока двигатель не остынет до безопасной температуры.

4. Если необходимо долить жидкость в систему на прогретом двигателе, останавливаем его. Через 10 мин, накрыв пробку расширительного бачка ветошью, отворачиваем ее на четверть оборота, стравливая избыточное давление в системе.

5. Отворачиваем крышку расширительного бачка.

6. Доливаем в бачок охлаждающую жидкость, немного не доводя до метки «MAX». Потеки охлаждающей жидкости удаляем ветошью. Заворачиваем крышку расширительного бачка.

Примечание:

Если уровень жидкости в расширительном бачке постоянно снижается, то в системе охлаждения, скорее всего, имеется течь. В этом случае необходимо проверить герметичность системы охлаждения и устранить неисправность.

7. Охлаждающую жидкость следует заменять каждые три года, независимо от пробега автомобиля. Заменять охлаждающую жидкость удобнее, когда автомобиль установлен на смотровой канаве или эстакаде. Если двигатель горячий, необходимо дать ему остыть, а затем сбросить избыточное давление из системы охлаждения, как это было описано выше.

8. Для снижения интенсивности слива жидкости в первоначальный момент крышку расширительного бачка следует плотно завернуть Подставляем широкую емкость, объемом не менее 6 литров, под сливное отверстие, выполненное в нижней части правого бачка радиатора.

9. Рукой отворачиваем пробку сливного отверстия радиатора и сливаем охлаждающую жидкость в емкость.

10. При сливе жидкости отворачиваем крышку расширительного бачка. Пробка сливного отверстия имеет резиновое уплотнительное кольцо.

11. Для слива охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения двигателя подставляем емкость под сливное отверстие, расположенное на передней стороне блока цилиндров, ближе к картеру сцепления.

12. Ключом «на 13» отворачиваем пробку сливного отверстия блока цилиндров и сливаем жидкость. Заворачиваем пробки сливных отверстий радиатора и блока цилиндров. Заливаем 5-6 литров жидкости в систему охлаждения двигателя через расширительный бачок.

13. Пускаем двигатель. На работающем двигателе несколько раз поочередно энергично сжимаем все шланги системы охлаждения, это поможет жидкости заполнить систему и вытеснить из нее воздух. По мере падения уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке доводим его до нормы и заворачиваем крышку бачка. При прогреве двигателя отводящий (нижний) шланг радиатора некоторое время должен быть холодным, а затем быстро нагреться, что будет свидетельствовать о начале циркуляции жидкости по большому кругу. Дождавшись включения вентилятора системы охлаждения, останавливаем двигатель.

В статье не хватает:

Фото инструмента
Фото деталей и расходников
Качественных фото ремонта

Итоги

Первоначально необходимо определить объем бака для расширения, а уже после этого определяться с тем, какой тип приобретать, открытый или закрытый. Монтаж всей системы должны выполнять квалифицированные специалисты. Самостоятельное подключение не допускается. Монтажная бригада при проведении работ убедится, что все узлы и агрегаты системы смонтированы в соответствии с требованиями безопасности и правильности монтажа. Кроме того, собственнику дома предоставят гарантию на материалы и выполненные работы. Поэтому, при возникновении неполадок, собственник жилища может обратиться за помощью туда, где он заказывал выполнение проекта.

Расширительный бачок системы охлаждения мотора: назначение, устройство, неисправности

Что такое термостат и зачем он нужен

Проверяем работоспособность крышки

Предназначение расширительного бачка в системе охлаждения двигателя