Радиатор

Итак, что же такое расширительный бак

Название говорит само за себя. Бак предназначен для расширения. Любой теплоноситель, наполняющий систему отопления, при нагреве расширяется. А это, в свою очередь влечёт, за собой увеличение давления в системе.

Подробнее о типах, конструкции таких баков читайте тут — http://kvarremontnik.ru/rasshiritelnyjj-bak-dlya-otopleniya/

Как же это предотвратить? При помощи резервуара с воздухом, который обладает способностью легко сжиматься. Именно благодаря этой способности воздуха и не произойдёт значительного скачка давления.

Весь объём увеличенного теплоносителя перейдёт в расширительный бак. А в случае его отсутствия горячая вода или выльется из системы, или произойдёт разрыв одного из её элементов в зависимости от типа отопительной системы.

Читайте: последствия сильного увеличения давления – гидроудары.

Задачи крышки расширительного бачка

Многие автомобилисты полагают, что основная функция крышки расширительного бачка заключается в том, чтобы не допустить вытекание охлаждающей жидкости при эксплуатации автомобиля. В действительности же ее назначение более обширно, она играет важную роль в функционировании двигателя.

Исправная заглушка обеспечивает сохранность множества частей двигателя и системы его охлаждения.

Работающий автомобильный двигатель сильно нагревается. При этом также происходит нагрев охлаждающей жидкости – антифриза или тосола.

Часть тепла от охлаждающей жидкости (ОЖ) используется для обогрева салона автомобиля, тем самым нагрев двигателя уменьшается. Нагреваясь, ОЖ расширяется одновременно с увеличением давления. Чем горячее двигатель, тем выше давление в системе охлаждения авто.

Если бы расширительный бачок закрывался плотной крышкой, обеспечивающей герметичность всей системы охлаждения, то высокое давление внутри системы привело бы к разрыву патрубков, трубок, шлангов, выходу из строя радиатора и других деталей СОД.

Для исключения подобных последствий расширительный бачок закрывается специальной крышкой, играющей одновременно роль клапана.

Двигатели различных автомобилей функционируют при определенных температурных показателях, зависящих от типа и конструктивных особенностей ДВС. Диапазон температур для большинства моторов варьируется в пределах +90…+100 °С. Однако для нормальной работы двигателей некоторых автомобилей необходим прогрев до температуры +100…+130 °С.

Названный диапазон температур вызывает расширение охлаждающей жидкости на 20–30 % от начального объема. При этом в системе охлаждения возникает избыточное давление. В среднем, давление может составлять 1,1–1,5 атм. Более высокие или низкие значения могут стать причиной определенных неприятностей, включая создание эффекта вакуума, сжатие трубок, поломку отдельных элементов системы охлаждения.

Хорошая крышка расширительного бачка, содержащего охлаждающую жидкость (тосол или антифриз), предотвращает возникновение излишне высокого или, наоборот, низкого давления внутри системы охлаждения, поддерживает его постоянный уровень.

Остановимся подробнее на устройстве заглушки, а также на принципах работы этого незаменимого элемента двигателя практически любого автомобиля.

Про основную функцию заглушки – стабилизацию давления в системе охлаждения – мы уже рассказали. Вторая, не менее важная ее задача заключается в удержании внутри бачка всего объема охлаждающей жидкости. Следовательно, пробка должна плотно прилегать к граням.

Функционирование крышки расширительного бачка напрямую связано с ее конструктивными особенностями, заключающимися во встроенном специальном клапане. Именно он и регулирует давление внутри системы охлаждения двигателя. Этот клапан расположен с внутренней стороны заглушки, т. е. внутри расширительного бачка. Современные автомобили оснащаются одним таким приспособлением, выполняющим одновременно две функции – стравливания излишнего давления и его нагнетания при снижении показателя до критически низких значений.

Работа крышки расширительного бачка в системе охлаждения двигателя автомобиля зависит от типа заглушки. Конструкция последней, которая устанавливается на иностранных автомобилях, предусматривает наличие одного клапана, предназначенного как для нагнетания, так и для стравливания давления внутри системы.

В то же время конструкция крышек расширительного бачка автомобилей «ВАЗ» предусматривает наличие двух клапанов, один из которых предназначен для нагнетания давления, а второй – для его стравливания.

Крышка расширительного бачка оснащена следующими клапанами:

1. Предохранительным – от высоких значений.
2. Вакуумным – от низких показателей.

При нормальном давлении в охлаждающей системе оба клапана находятся в закрытом состоянии и не функционируют. Такое положение является нормой.

Впрочем, нормальная работоспособность заглушки не зависит от количества клапанов

Основное значение имеет их своевременное открывание и закрывание при достижении давлением в системе критических значений, неважно, идет ли речь о высоком или, наоборот, низком давлении

При нормальном давлении, находящемся в рамках допустимых значений, клапаны заглушки пребывают в состоянии ожидания, т. е. не функционируют. Однако при выходе показателей за пределы нормы клапан начинает либо стравливать давление, либо нагнетать его, добиваясь нормализации.

Новые движки и крышка

Сейчас все совершенно по-другому, как я уже писал (ссылка сверху), пробка сейчас это клапан высокого давления. Который работает примерно от 1,1 до 1,4 АТМ (все зависит от производителя).

Как это работает? Да все просто. Пробка расширительного бачка, закрывает охлаждающую систему, делая ее герметичной. Когда охлаждающая жидкость разогревается, то по законам физики она расширяется, соответственно растет давление, а так как система замкнутая, вот вам и 1,1 — 1,4 АТМ

Но если нагнетание продолжится, крышка должна открыться! ЭТО ВАЖНО

Для чего это делается, в смысле нагнетать давление? Опять все просто – для того чтобы охлаждающая жидкость закипали как можно при больших температурах.

НО ЗАЧЕМ ТАК МНОГО? И тут простое объяснение — зачастую современные моторы, например CHEVROLET, OPEL, BMW, MERCEDES, VOLKSWAGEN и т.д., работают при высоких температурах. Зачастую при 110 градусах Цельсия (у CHEVROLET даже нет шкалы температуры на приборной панели, чтобы вас не шокировать)!

Их называют – «горячими двигателями», этому способствует как конструкция (например — увеличение степени сжатия, увеличение оборотов, сейчас не редкость даже на АТМО – 6 – 7000), так и установка ТУРБИН. И чтобы их не перегреть — их нужно эффективно охлаждать (это вам не древняя СОД), иначе они быстро придут в негодность.

НУ и что получается в конце. ДА то, что пробка расширительного бачка, сейчас часть этой сложной системы. Она должна контролировать как низкое давление, так и высокое (чтобы оно не росло излишне), немного подробнее

Как работает расширительный бачок автомобиля

Как и любой ДВС, автомобильный мотор в ходе работы нагревается, поэтому необходимо постоянно охлаждать его. Для этого в конструкции автомобиля предусмотрена система охлаждения. По принципу действия они бывают двух типов: воздушные и жидкостные. Жидкостные получили наибольшее распространение, хотя они более сложны конструктивно. Воздушные системы при своей простоте гораздо больше склонны к перегреву.

Так как все моторы на сегодняшний день функционируют с жидкостным охлаждением, в двигательном отсеке любого автомобиля расположена небольшая пластиковая емкость с крышкой, которая предназначена для заливки антифриза. Ее называют расширительным бачком. У разных двигателей объем расширительного бачка варьируется в пределах 1.5-8 литров. Об этом далее в статье.

Расширительный бачок автомобиля, где установлен, зачем нужен

Зачем нужен расширительный бак? Суть в том, что любые жидкости при нагревании увеличиваются в объеме. Таким образом, при нагревании воды до 100 градусов по Цельсию ее объем возрастёт на 4.5%, тосола и антифриза — до 6%. Чтобы ОЖ при нагревании не выплескивалась из системы, требуется расширительный бачок, который является своего рода компенсатором или буфером.

• В прошлом веке под капотом не было расширительных бачков, так как в качестве ОЖ применялась обычная вода, а в роли компенсатора выступал верхний бак радиатора, который не доливался «под завязку».
• Когда появились охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля, то есть антифризы, у которых коэффициент объемного расширения больший, нежели у воды, появились дополнительные расширительные баки, чтобы не пришлось увеличивать радиатор.

Так, расширительный бак (далее РБ) предназначен, чтобы компенсировать объемное расширение ОЖ при увеличении ее температуры. Расположен РБ в двигательном отсеке так, чтобы уровень жидкости находился приблизительно на середине высоты бака. При этом жидкости в баке и радиаторе находятся на одном уровне. Так как РБ находится выше радиатора, роль заливной горловины отыгрывает крышка РБ.

Как работает расширительный бачок автомобиля

Состоит расширительный бак из крышки, полипропиленового корпуса и двух патрубков для подключения шлангов жидкостной системы. При помощи нижнего шланга устройство подсоединяется к охлаждающей магистрали, а верхний отводит из системы пары и воздушные пузыри. На современных моделях не редко монтируются поплавковые датчики уровня охлаждающей жидкости.

Для данной опции РБ сверху оборудуется еще одной горловиной, которая предназначена для монтажа датчика. На боковой стороне емкости находятся контрольные риски: от нижней min и до верхней max. В данном промежутке и должен находиться уровень ОЖ.

Чтобы понять, как работает устройство, рассмотрим температурные режимы функционирования современных двигателей. Как видите, моторы функционируют в условиях критических температур.

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

Для поднятия планки допустимой температуры конструкторы увеличивают давление в ОЖ, за счет чего увеличивается температура ее закипания. Для этого систему герметично закрывают, и поддерживают в ней избыточное давление. Для различных моторов данная величина варьируется в пределах 0.1-0.5 бар.

Давление ОЖ поддерживает специальный регулятор, который находится в заливной крышке.

Кроме защитной функции, крышка РБ еще выполняет задачу регулятора давления. Для этого в крышке собраны два клапана: вакуумный и предохранительный. Последний являет собой резиновую подпружиненную диафрагму, прижимаемую снаружи и срабатывающую, когда давление будет превышать усилие пружины. Вакуумный же состоит из шайбы из резины с малой пружиной, которая установлена внутри большой.

Расширительный бачок автомобиля: причины поломок пластикового расширительного бачка

В ходе эксплуатации автомобиль и его отдельные компоненты приобретают разные дефекты. РБ тоже подвержен поломкам, которые приводят к его разгерметизации с дальнейшим вытеканием ОЖ в результате таких причин:

Удары и прочие механические воздействия. Долгое нахождение в баке кипящего антифриза. Пластик, из которого емкость изготовлена, имеет недостаточную толщину, что приводит к растрескиванию стенок. Увеличение давления в охладительной системе.

При возникновении выброса тосола нужно определить место появления течи и выполнить ремонт расширительного бака.

Классический метод модернизации крышки

Модернизация крышки в данном варианте предполагает снятие и разборку компонента. Вынимаем резиновое уплотнение и внутренний узел (пара пружин с клапаном). Пользуемся отверткой.

Доработка подразумевает подрезку двух пружин. Первая из них подлежит укорачиванию на один виток, а вторая – на целых два. Сборку производим по общеизвестному алгоритму. После этого проверяем функционал модернизированного узла. Выпускной элемент клапана теперь начнет открываться при достижении давлением величины в 1 бар. Ранее этот показатель равнялся 1,7 бар.

При успешной доработке крышка спокойно продувается ртом. Такая проверка позволяет убедиться в свободном проходе воздуха в обоих направлениях. Если указанный эффект наблюдается, то можно констатировать корректность доработки. Теперь риск завоздушивания контура снижен многократно.

Проверка прибором для диагностики крышки расширительного бачка

Многие, кто интересовался проверкой пробки системы охлаждения, слышали о специальном приборе для диагностики. Такой инструмент стоит довольно недешево, в 2019 году я слышал о приблизительной сумме в 15 000 рублей. Далеко не каждый автовладелец может позволить себе купить такой тестер. Поэтому он доступен только для автосервисов, которые постоянно занимаются устранением подобных проблем.

Рядовой автовладелец, при желании, может собрать аналогичный прибор самостоятельно. Для этого понадобятся следующие компоненты:

• радиатор – можно взять с любой старой машины, состояние не имеет значение, главное, чтобы была целая верхняя часть, куда крепится крышка;
• наждачная бумага;
• холодная сварка;
• ниппель от камеры;
• компрессор с точным манометром.

С радиатора обрезается расширительный бачок и глушатся все соты, чтобы через низ не проходил воздух. То же самое нужно сделать и с боковыми стенками. Затем проделывается отверстие, в него вставляется ниппель от камеры и тщательно заделывается холодной сваркой. На этом все, прибор готов.

Теперь можно переходить к испытаниям. Проверяемая крышка устанавливается на посадочное место. Компрессор присоединяется к ниппелю, и через него в бак накачивается воздух. Сравнивая показания манометра с моментом спуска избыточного давления, можно судить о работоспособности крышки.

Главное преимущество такой самоделки – это дешевизна приспособления. Недостаток – трудоемкость изготовления и неуниверсальность. То есть прибор подойдет только если диаметр крышки и резьба совпадают. В противном случае придется делать еще одно устройство, но уже из подходящего радиатора.

Тестер поможет определить рабочий диапазон давлений крышки расширительного бака. В зависимости от типа двигателя показания могут отличаться:

• Бензиновый автомобиль. Предохранительный клапан открывается при 83-110 кПа, для вакуумного давление открытия составляет -7 кПа.
• Дизельный транспорт. Для предохранительного клапана значение должно быть 108 кПа, ±15 кПа. Вакуумный откроется при 83 кПа.

Приведенные выше значения являются усредненными, однако по ним вы можете ориентироваться. Более точные данные по давлению предохранительного и вакуумного клапанов можно найти техпаспорте к вашему автомобилю, либо на сайтах производителей. Если же при тестировании полученные значения сильно отличаются от указанных, то можно судить о неисправности данного узла. Следовательно, крышку нужно заменить на новую либо попробовать восстановить.

Как проверить работу крышку радиатора

Проверить исправность крышки радиатора можно несколькими методами. Для этого нужно следовать представленному ниже алгоритму.

• Визуальный осмотр. В первую очередь необходимо визуально проверить состояние крышки. В идеале она не должна иметь механических повреждений, сколов, вмятин, царапин и так далее. Если имеют место перечисленные повреждения, то рано или поздно на их месте возникнет очаг коррозии, который будет постоянно расширяться. Такую крышку можно или зачистить и покрасить заново, или поменять на новую. Второй вариант предпочтительнее.
• Проверка пружины. Конструкция каждой крышки радиатора подразумевает наличие пружины, которая служит частью предохранительного клапана. Для проверки нужно сдавить ее пальцами. Если она сдавливается очень легко — значит, она негодная, и ее нужно заменить (в случае, если крышка разборная). Однако чаще всего крышки являются неразборными, поэтому она полностью подлежит замене.
• Проверка атмосферного клапана. Для проверки его нужно потянуть и открыть. Далее отпустить и проверить, чтобы он полностью закрывался. Также в процессе проверки нужно обязательно проверить седло клапана на предмет наличия в нем грязи или отложений, которые могут появиться в процессе испарения старого антифриза. Если грязь или отложения имеются, то вариантов два. Первый — попробовать почистить седло. Второй — заменить крышку на новую. Однако все зависит от степени загрязнения внутренней поверхности вакуумного клапана.
• Проверка срабатывания клапана. Для этого необходимо воспользоваться специальным прибором. О нем чуть далее.

Как стравить воздух на примере модельного ряда ВАЗ

У моделей ВАЗ в расположении компонентов системы охлаждения есть конструктивное достоинство — удобная позиция охлаждаемого дроссельного узла (карбюратора), являющегося самым высоким местом в системе охлаждения. Порядок действий на автомобиле Лада Калина такой (из инструмента понадобится только крестообразная отвёртка).

Полностью открываем переключатель отопителя (на максимально высокую температуру);

Демонтируем защитный экран клапанной крышки;

Отсоединённый отводной шланг нагрева от штуцера дросселя

Снимаем крышку с расширительного бачка

Видео: Как убрать воздух из расширительного бачка

Второй способ выпустить воздух отличается от первого только тем, что не нужно ртом нагнетать воздушные массы в горловину расширительного бака. Все операции проделываются на нормально прогретом, заглушённом двигателе. Этот способ никаких манипуляций с пробкой расширительного бачка не предусматривает. Сразу снимается один из двух шлангов подогрева со штуцеров дросселя. Если охлаждающая жидкость потечёт, то шланг вставляется на своё место и затягивается. С одного раза может не получиться, тогда операцию нужно проделать снова

Этот метод требует внимательности и осторожности, так как тосол нагрет до температуры 90 градусов и находится под повышенным давлением

Проверка крышки на основных моделях ВАЗ

Опытные владельцы отечественных машин взяли за правило менять крышку от расширительного бачка каждые два — три года

С одной стороны, такое внимание к мелочам значительно упрощает работу системы охлаждения ДВС, а с другой — крышка стоит меньше 100 рублей, поэтому совершенно каждый водитель может позволить себе её покупку

Да и замена крышки не вызывает каких-либо трудностей. Вначале нужно на остывшем автомобиле выкрутить крышку с бачка. Затем вкрутить новую до упора.

Проверяем крышку на ВАЗ 2108/2109

Конструкция «восьмёрок» и «девяток» производства АвтоВАЗа позволяет выполнить проверку работоспособности крышки бачка за одну минуту. Операция выглядит следующим образом:

1. Открыть капот остывшего после езды автомобиля.
2. Открутить крышку расширительного бачка.
3. Сжать как можно крепче рукой подводящий шланг.
4. Попутно закрутить крышку обратно.
5. После этого опустить шланг.

Если место сжатия сразу же приобретает первоначальную упругость, значит, клапана на крышке работают исправно. В том случае, если оно долго ещё не может восстановиться, рекомендуется заменить крышку бачка на новую.

Как проверить работоспособность крышки на ВАЗ 2110/2111/2112

Процедура проверки клапанов на крышке такая же, как и для предыдущих моделей ВАЗ. Единственный нюанс на ВАЗ десятого семейства заключается в том, что при откручивании крышки из бачка сам клапанный механизм может выпадать из полости крышки. Это не показатель поломки, но, скорее всего, ненадёжно зафиксированный элемент не будет долго работать.

Проверка крышки расширительного бачка на ВАЗ 2113–2116

Диагностика крышки бачка для охлаждающей жидкости на последних моделях ВАЗ заключается в следующем:

1. Завести двигатель.
2. Открыть капот и начать выкручивать крышку.
3. Если после первых же действий из-под крышки вырывается характерный звук газов («пшик»), то можно говорить о рабочем состоянии клапанов.

Однако на современных моделях ВАЗ устанавливаются более сложные клапанные механизмы, в силу чего проверка в гараже может не показать поломок и неисправностей. Рекомендуется обращаться в сервисный центр, чтобы крышку проверили на специальном насосном оборудовании.

Крышка расширительного бачка на автомобилях ВАЗ только выглядит как простейший элемент. Внутри крышки располагаются важные для всей охлаждающей системы клапана, которые регулируют давление тосола. Рекомендуется производить замену крышки каждые два или три года — в этом случае можно избежать более дорогого ремонта остальных элементов системы охлаждения.

Ошибки и советы по их устранению и предотвращению

Выше были рассмотрены правильные варианты установки бачка. Но обычные пользователи способны произвести неправильные действия, не понимая сути возможных проблем. Чтобы исключить возникновение подобных ситуаций, пригодится следующая информация:

• Гидроаккумулятор, поставленный непосредственно за котлом, будет работать с теплоносителем, разогретым до максимальной температуры в контуре, что не рекомендуется. На этом участке жидкость расширяется сильнее, что способно вызвать слишком большие перепады давления;
• Частое изменение напора происходит сразу за насосом. Именно поэтому туда также не советуют устанавливать бачок;
• Расширительный бак при полном заполнении становится значительно тяжелее по сравнению с исходным состоянием. Именно поэтому крепление буферной емкости должно быть рассчитано на соответствующие нагрузки;
• Гидроаккумулятор подбирают с объемом не менее 10% от количества теплоносителя во всем отопительном контуре.

Какую крышку радиатора поставить

Многих автолюбителей, затеявших проверку и замену упомянутой крышки, интересует вопрос о том, какие лучшие крышки для радиатора? Перед тем, как ответить на этот вопрос, необходимо сразу обратить внимание на то, что новая крышка должна обладать теми же эксплуатационными характеристиками, что и заменяемая. В частности, иметь аналогичный диаметр, шаг резьбы, размер внутреннего клапана, а самое главное — должна быть рассчитана на аналогичное давление. Как правило, для большинства современных легковых автомобилей в продаже реализуются крышки, предназначенные для работы в диапазоне давлений 0,9…1,1 Бара

Однако перед покупкой необходимо дополнительно уточнить эту информацию, поскольку иногда встречаются исключения. Соответственно, и выбирать новую крышку нужно с аналогичными характеристиками

Как правило, для большинства современных легковых автомобилей в продаже реализуются крышки, предназначенные для работы в диапазоне давлений 0,9…1,1 Бара. Однако перед покупкой необходимо дополнительно уточнить эту информацию, поскольку иногда встречаются исключения. Соответственно, и выбирать новую крышку нужно с аналогичными характеристиками.

Обратите внимание, что также в продаже можно встретить так называемые тюнингованные крышки радиатора, рассчитанные на работу при повышенном давлении, в частности, до 1,3 Бара. Это сделано для того, чтобы еще больше повысить температуру кипения тосола и тем самым поднять КПД двигателя автомобиля. Такие крышки могут применяться на спортивных автомобилях, двигатели которых предназначены для работы на большой мощности, однако в кратковременном режиме

Такие крышки могут применяться на спортивных автомобилях, двигатели которых предназначены для работы на большой мощности, однако в кратковременном режиме.

Для обычных автомобилей, используемых в городском цикле, такие крышки категорически не подходят. При их установке возникает ряд негативных факторов. Среди них:

• Работа элементов системы охлаждения «на износ». Это приводит к снижению их общего ресурса и риску преждевременного выхода из строя. И если от чрезмерного давления лопнет патрубок или хомут — это половина беды, но гораздо хуже такая ситуация может закончиться, например, в случае, если лопнет радиатор или расширительный бачок. Это уже грозит дорогостоящими ремонтами.
• Снижение ресурса антифриза. У любой охлаждающей жидкости есть определенный рабочий диапазон температур. Выход за его пределы снижает эксплуатационные характеристики антифриза и значительно сокращает время его использования. Поэтому при использовании тюнингованных крышек придется чаще менять антифриз.

Таким образом, лучше не экспериментировать, и следовать рекомендациям завода-изготовителя вашего автомобиля. Что касается конкретных торговых марок крышек радиаторов, то их существует достаточно много, и для разных машин они разные (для европейских, американских, азиатских автомобилей). Лучше всего покупать оригинальные запасные части. Их артикулы можно найти в документации или на специальных ресурсах в интернете.

Заключение

Помните, что исправная крышка радиатора — залог нормальной работы двигателя любого автомобиля с замкнутой системой охлаждения. Поэтому проверять ее состояние имеет смысл не только, когда она вышла из строя (или начались проблемы в работе системы охлаждения), но и периодически. Особенно это касается старых машин, и/или машин, у которых в системе охлаждения используется вода или разведенный антифриз. Эти составы со временем повреждают материал крышки, и она выходит из строя. А поломка ее отдельных частей грозит снижением температуры кипения охлаждающей жидкости и перегреву двигателя.

Выбирать новую крышку необходимо по заранее известным параметрам. Это касается как ее геометрических размеров (диаметра крышки, диаметра прокладок, усилия пружины), так и давления, на которое она рассчитана. Эту информацию можно узнать из мануала или попросту купить крышку радиатора, аналогичную установленной прежде.

Крышка расширительного бачка на первый взгляд может казаться весьма простой деталью. Но в реальности без неё невозможна регулировка давления в системе охлаждения двигателя. Неисправность крышки приведёт к перегреву мотора или повреждению одного из компонентов системы охлаждения.