принцип работы, неисправности и ремонт

Система охлаждения двигателя автомобиля фактически состоит из двух объединенных решений – жидкостная система охлаждения закрытого типа и воздушное охлаждение (вентилятор охлаждения двигателя). В комплексе эти две системы позволяют поддерживать рабочую температуру ДВС строго в заданных рамках.

При этом жидкостная система является основной, тогда как воздушное охлаждение необходимо для того, чтобы избежать критического нагрева силовой установки. Что касается жидкостной системы, кроме радиатора и патрубков необходимо отдельно выделить расширительный бачок и, в особенности, его крышку.

Отметим, что многие проблемы возникают именно по причине того, что крышка бачка выходит из строя (например, крышка расширительного бачка течет, кипит антифриз в бачке и т.д.). При этом далеко не все владельцы знают, что данная крышка выполняет ряд важных функций и задач. Давайте разбираться.

Содержание статьи

• Назначение крышки бачка системы охлаждения
• Устройство крышки бачка расширительного
• Неисправности крышки расширительного бачка: признаки и проверка
• Подведем итоги

Назначение крышки бачка системы охлаждения

Итак, многие автолюбители полагают, что данная крышка просто закрывает бачок, чтобы ТОСОЛ или антифриз не выливался наружу. На самом деле это вовсе не так. Данная крышка является не просто пробкой, а отдельным устройством.

Крышка расширительного бачка — это элемент, который имеет в своей конструкции клапаны высокого и низкого давления. Так вот, крышка бачка фактически регулирует давление в закрытой системе. Как известно, при нагреве антифриз расширяется, растет давление.

Более того, если на старых авто антифриз не нагревался больше 95 градусов, на новых ДВС температура термостатирования составляет уже 100 или даже 110 градусов и более. При таком нагреве охлаждающая жидкость  расширяется на четверть, то есть давление в системе значительно увеличивается.

В норме, давление на «горячую» не должно быть выше 1.5 бара. Повышение давления несет серьезные риски.  Естественно, его надо «стравить», иначе начнет попросту выдавливать ОЖ или разорвет патрубки, радиатор и т.д. Именно для этого в крышке стоит клапан для сброса давления.

Если просто, крышка расширительного бачка отвечает за сброс давления с повышенного до определенной нормы (например, с 1. 5 до 1.1 атмосферы). Это позволяет защитить систему от повреждений и утечки ОЖ, а также сам двигатель от перегрева.

• Идем далее. С высоким давлением разобрались. Однако это еще не все. Дело в том, что понижение давления также опасно для системы. Если просто, после того, как двигатель автомобиля заглушен после поездки, антифриз охлаждается, объем его уменьшается по мере остывания.

В процессе понижения температуры и уменьшения в объеме давление также снижается. Так вот, с учетом того, что система охлаждения закрыта и не сообщается с атмосферой, начинает образовываться вакуум. В этом случае патрубки сжимаются вовнутрь. Это также приведет к поломкам, если давление не выровнять до атмосферного.

Чтобы выровнять давление, крышка расширительного бачка имеет второй клапан (клапан понижения давления). В момент, когда образуется вакуум, клапан открывается, в систему проникает воздух и давление выравнивается.

Получается, клапан в крышке расширительного бачка сбрасывает высокое давление при  нагреве, а также выравнивает давление при остывании ОЖ. Это позволяет сохранить все элементы системы в целостности, избежать разрыва радиатора, патрубков, образования трещин и т.д.

Устройство крышки бачка расширительного

Начнем с того, что крышка  должна быть плотно закреплена на бачке. Для этого горловина бачка и крышка имеют резьбу. Однако важно понимать, что давление в системе она не держит. Получается, фактически крышка выступает основой для клапана высокого, а также низкого давления. Именно они отвечают за то, чтобы давление поддерживалось в допустимых пределах.

Также отметим, что  если внимательно рассмотреть крышку с внутренней стороны, можно заметить сам клапаны и специальные прокладки из резины в местах их установки. Эти прокладки выполняют функцию сальников.

Обратите внимание, на многих иномарках крышка имеет только один клапан, а не два. Так вот, этот клапан может работать в две стороны, сбрасывая излишки давления и пропуская воздух снаружи.

В то же время крышка расширительного бачка ВАЗ имеет два клапана. Эти клапаны называют: предохранительный (сброс давления)  и вакуумный клапан для выравнивания давления в случае его понижения. При этом оба клапана закрыты тогда, когда давление в системе в норме.

Отметим, что если с системой охлаждения начались проблемы, следует в рамках диагностики в обязательном порядке проверять работоспособность клапанов в крышке. Также на выход клапанов из строя укажут определенные признаки, которые должен знать каждый автовладелец.

Неисправности крышки расширительного бачка: признаки и проверка

Как показывает практика, обычно первым из строя выходит клапан высокого давления. На деле ТОСОЛ или антифриз выбрасывается через клапан даже тогда, когда давление в норме. Еще бывает так, что клапан не сбрасывает давление, крышку срывает, ОЖ течет в области стыков и соединений и т.д.

В отдельных случаях выброс антифриза слишком сильный, в этом случае в подкапотном пространстве видны потеки охлаждающей жидкости, может пойти пар при прогреве ДВС и т.

д.  Если это происходит тогда, когда по приборам температура мотора в норме, обычно это указывает на проблемы с крышкой.

Если же из строя выходит вакуумный клапан,  тогда основными признаками будет завоздушивание системы охлаждения, перегрев мотора, холодный воздух из печки при прогретом моторе и т.п.

Еще бывает, что повреждаются патрубки, срывает хомуты. В отдельных случаях можно заметить, что треснул сам расширительный бачок системы охлаждения. В худшем случае могут возникнуть повреждения основного радиатора, радиатора печки и т.д.

• Чтобы определить причину, система нуждается в диагностике. В свою очередь, проверить крышку можно, однако это не так просто. Необходимо создавать как повышенное, так и пониженное давление. Обычно для этого нужен расширительный бачок, в который можно подать воздух под давлением из компрессора. Давление определяется по манометру.

Само собой, отдельный бачок есть не у всех, а снимать бачок с машины проблематично. По этой причине лучше сначала осмотреть крышку визуально. Не допускается наличие трещин,  повреждение прокладок в области клапанов и другие дефекты. Также неисправным может быть и сам клапан в крышке.

Чтобы проверить на месте, нужно выполнить следующие действия:

• Заведите мотор, прогрейте ДВС, после выхода на рабочие температуры аккуратно следует открутить крышку бачка. Если будет слышен характерный звук вырывающегося воздуха при откручивании, значит, крышка держит давление. Это указывает на то, что клапан сброса не «просел».
• Далее нужно дать мотору остыть. После остывания осматриваются толстые резиновые патрубки системы охлаждения. Если они «сжаты» и стянуты, высока вероятность того, что вакуумный клапан не работает.
• Также можно открутить крышку бачка, сдавить один толстый шланг и удерживать его, одновременно закручивая пробку. Если шланг начнет принимать свою форму, тогда это укажет на то, что вакуумный клапан в норме.

Недостаток последнего способа заключается в том, что на многих современных авто доступ к патрубкам и шлангам сильно затруднен и такую проверку произвести не удается.

Кстати, если при откручивании крышка сломалась, это часто говорит о том, что  в системе вакуум. Более того, клапан может выпасть из крышки и упасть в расширительный бачок. В этом случае нужно извлечь из бачка все остатки, а саму крышку заменить.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен и работает расширительный бачок системы охлаждения. Из этой статьи вы узнаете о назначении расширительного бачка, а также какие функции выполняет данный элемент, какие неисправности могут встречаться и т.д.

Напоследок отметим, что на деле регулярная замена крышки расширительного бачка системы охлаждения позволяет избежать указанных выше проблем. Специалисты рекомендуют менять эту крышку каждые 2-3 года, так как клапаны обычно срабатываются именно к этому времени.

При этом лучше приобретать более дорогой оригинал, а не дешевые аналоги. Например, фирменные крышки VAG или GM служат дольше и лучше, плотно садятся по резьбе, ставятся без перекосов и т.п. по сравнению со многими  аналогами.

Подведем итоги

Как видно, крышка расширительного бачка автомобиля является важным элементом в устройстве системы охлаждения. С учетом того, что в ней установлены специальные клапаны, давление в системе охлаждения будет напрямую зависеть от их исправной и качественной работы.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если течет система охлаждения двигателя. Из этой статьи вы узнаете, как найти место утечки антифриза, а также какие нюансы следует учитывать в рамках диагностики.

Также в процессе эксплуатации автомобиля важно своевременно отмечать характерные признаки, указывающие на то, что крышка расширительного бачка вышла из строя. В подобной ситуации специалисты рекомендуют сразу менять крышку, так как диагностика клапанов бывает затруднена.

Система охлаждения двигателя – устройство, принцип работы, конструкция

Назначение и характеристика

Системой охлаждения называется совокупность устройств, осуществляющих принудительный регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в окружающую среду.

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима, обеспечивающего получение максимальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя.

При сгорании рабочей смеси температура в цилиндрах двигателя повышается до 2500 °С и в среднем при работе двигателя составляет 800…900°С. Поэтому детали двигателя сильно нагреваются, и если их не охлаждать, то будут снижаться мощность двигателя, его экономичность, увеличиваться изнашивание деталей и может произойти поломка двигателя.

При чрезмерном охлаждении двигатель также теряет мощность, ухудшается его экономичность и возрастает изнашивание.

Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигателях автомобилей применяют два типа системы охлаждения (рисунок 1). Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя.

Рисунок 1 – Типы систем охлаждения

Применение в двигателях различных систем охлаждения зависит от типа и назначения двигателя, его мощности и класса автомобиля.

Жидкостная система охлаждения

В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания – 40 °С и ниже. Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.

Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилиндров на 15…20°С выше, чем при охлаждении водой. Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.

Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80 …100 °С на всех режимах работы двигателя.

Это возможно при условии, что с охлаждающей жидкостью уносится в окружающую среду 25…35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. При этом в бензиновых двигателях величина отводимой теплоты больше, чем в дизелях.

На рисунке 2 приведена диаграмма распределения теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателей автомобилей при жидкостной системе охлаждения.

Рисунок 2 – Диаграмма распределения теплоты

Из диаграммы следует, что в механическую работу преобразуется 20…35% теплоты, уносится с отработавшими газами 35…40%, теряется на трение 5 % и уносится с охлаждающей жидкостью 25…35 % теплоты.

По сравнению с воздушной жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую среднюю температуру деталей двигателя, улучшение наполнения цилиндров горючей смесью и более легкий пуск двигателя при низких температурах, а также использование жидкости для подогрева горючей смеси и отопления салона кузова автомобиля. Однако в системе возможно подтекание охлаждающей жидкости и имеется вероятность переохлаждения двигателя в зимнее время.

В двигателях автомобилей жидкостная система охлаждения получила наиболее широкое распространение.

Воздушная система охлаждения

В воздушной системе охлаждения отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя осуществляется принудительно потоком воздуха, создаваемым мощным вентилятором. Для более интенсивного отвода теплоты от цилиндров и головок цилиндров они выполнены с оребрением. Вентилятор у V-образного двигателя установлен в развале между цилиндрами и приводится клиноременной передачей от шкива коленчатого вала. Двигатель сверху, с передней и задней сторон закрыт кожухами, направляющими потоки воздуха к наиболее нагреваемым частям двигателя. Вентилятор отсасывает воздух из внутреннего пространства, ограниченного развалом цилиндров. Поток воздуха, входящий снаружи в пространство между развалом цилиндров, проходит между ребрами цилиндров и головок и охлаждает их. На режиме максимальной мощности вентилятор потребляет 8 % мощности, развиваемой двигателем.

Интенсивность воздушного охлаждения двигателей существенно зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

В рядных двигателях вентиляторы располагают спереди, сбоку или объединяют с маховиком, а в V- образных – обычно в развале между цилиндрами. В зависимости от расположения вентилятора цилиндры охлаждаются воздухом, который нагнетается или просасывается через систему охлаждения.

Оптимальным температурным режимом двигателя с воздушным охлаждением считается такой, при котором температура масла в смазочной системе двигателя составляет 70… 110°С на всех режимах работы двигателя. Это возможно при условии, что с охлаждающим воздухом рассеивается в окружающую среду до 35 % теплоты, которая выделяется при сгорании топлива в цилиндрах двигателя.

Воздушная система охлаждения уменьшает время прогрева двигателя, обеспечивает стабильный отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя, более надежна и удобна в эксплуатации, проста в обслуживании, более технологична при заднем расположении двигателя, переохлаждение двигателя маловероятно. Однако воздушная система охлаждения увеличивает габаритные размеры двигателя, создает повышенный шум при работе двигателя, сложнее в производстве и требует применения более качественных горюче-смазочных материалов.

Воздушная система охлаждения имеет ограниченное применение в двигателях.

Конструкция и работа жидкостной системы охлаждения

В двигателях автомобилей применяется закрытая (герметичная) жидкостная система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Внутренняя полость закрытой системы охлаждения не имеет постоянной связи с окружающей средой, а связь осуществляется через специальные клапаны (при определенном давлении или вакууме), находящиеся в пробках радиатора или расширительного бачка системы. Охлаждающая жидкость в такой системе закипает при 110… 120 °С. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе обеспечивается жидкостным насосом.

Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, радиатора, насоса, термостата, вентилятора, расширительного бачка, соединительных трубопроводов и сливных краников. Кроме того, в систему охлаждения входит отопитель салона кузова автомобиля.

Работа системы

Рисунок 3 – Система охлаждения двигателя

1, 2, 3, 5, 15, 18 – шланги; 4 – патрубок; 6 – бачок; 7, 9 – пробки; 8 – рубашка охлаждения; 10 – радиатор; 11 – кожух; 12 – вентилятор; 13, 14 – шкивы; 16 – ремень; 17- насос; 19 – термостат

При непрогретом двигателе основной клапан термостата 19 (рисунок 3) закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор 10. В этом случае жидкость нагнетается насосом 17 в рубашку охлаждения 8 блока и головки цилиндров двигателя. Из головки блока цилиндров через шланг 3 жидкость поступает к дополнительному клапану термостата и попадает вновь в насос. Вследствие циркуляции этой части жидкости двигатель быстро прогревается. Одновременно меньшая часть жидкости поступает из головки блока цилиндров в обогреватель (рубашку) впускного трубопровода двигателя, а при открытом кране – в отопитель салона кузова автомобиля.

При прогретом двигателе дополнительный клапан термостата закрыт, а основной клапан открыт. В этом случае большая часть жидкости из головки блока цилиндров попадает в радиатор, охлаждается в нем и через открытый основной клапан термостата поступает в насос. Меньшая часть жидкости, как и при непрогретом двигателе, циркулирует через обогреватель впускного трубопровода двигателя и отопитель салона кузова. В некотором интервале температур основной и дополнительный клапаны термостата открыты одновременно, и охлаждающая жидкость циркулирует в этом случае по двум направлениям (кругам циркуляции).

Количество циркулирующей жидкости в каждом круге зависит от степени открытия клапанов термостата, чем обеспечивается автоматическое поддержание оптимального температурного режима двигателя. Расширительный бачок 6, заполненный охлаждающей жидкостью, сообщается с атмосферой через резиновый клапан, установленный в пробке 7 бачка. Бачок соединен шлангом с наливной горловиной радиатора, которая имеет пробку 9 с клапанами. Бачок компенсирует изменения объема охлаждающей жидкости, и в системе поддерживается постоянный объем циркулирующей жидкости.

Для слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения имеются два сливных отверстия с резьбовыми пробками, одно из которых находится в нижнем бачке радиатора, а другое в блоке цилиндров двигателя. Температура жидкости в системе контролируется указателем, датчик которого установлен в головке блока цилиндров двигателя.

Жидкостный насос

Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомобилей применяют лопастные насосы центробежного типа (рисунок 4).

Рисунок 4 – Жидкостный насос (а) и вентилятор (б) двигателя

1 – крыльчатка; 2 – корпус; 3 – окно; 4 – крышка; 5 – подшипник; 6 – вал; 7 – ступица; 8 – винт; 9 – уплотнительное устройство; 10 – патрубок; 11, 13,14 – шкивы; 12 – ремень; 15 – вентилятор; 16 – накладка; 17 – болт

Вал 6 насоса установлен в отлитой из алюминиевого сплава крышке 4 в двухрядном неразборном подшипнике 5. Подшипник размещен и зафиксирован в крышке стопорным винтом 8. На одном конце вала напрессована литая чугунная крыльчатка 1, а на другом конце – ступица 7 и шкив 11 вентилятора 15. При вращении вала насоса охлаждающая жидкость через патрубок 10 поступает к центру крыльчатки, захватывается ее лопастями, отбрасывается к корпусу 2 насоса под действием центробежной силы и через окно 3 в корпусе направляется в рубашку охлаждения блока цилиндров двигателя. Уплотнительное устройство 9, состоящее из самоподжимной манжеты и графитокомпозитного кольца, установленное на валу насоса, исключает попадание жидкости в подшипник вала.

Привод насоса и вентилятора осуществляется клиновым ремнем 12 от шкива 13, который установлен на переднем конце коленчатого вала двигателя. С помощью этого ремня также вращается шкив 14 генератора. Нормальную работу насоса и вентилятора обеспечивает правильное натяжение ремня.

Натяжение ремня регулируют путем перемещения генератора в сторону от двигателя (показано на рисунке 4 (а) стрелкой). Насос корпусом 2, отлитым из алюминиевого сплава, крепится к фланцу блока цилиндров в передней части двигателя.

Жидкостный насос с приводом от зубчатого ремня

Рассмотрим устройство насоса, привод которого осуществляется зубчатым ремнем (рисунок 5).

Рисунок 5 – Жидкостный насос двигателя

1 – шкив; 2 – винт; 3 – подшипник; 4 – вал; 5 – корпус; 6 – уплотнительное устройство; 7 – отверстие; 8 – крыльчатка

Вал 4 насоса установлен в корпусе 5 из алюминиевого сплава в неразборном двухрядном шариковом подшипнике 3. Подшипник стопорится в корпусе винтом 2 и уплотняется специальным устройством 6, включающим в себя графитокомпозитное кольцо и манжету. На переднем конце вала напрессован зубчатый шкив 1 из спеченного материала, а на заднем конце – крыльчатка 8. В крыльчатке сделаны два сквозных отверстия 7, которые соединяют между собой полости с охлаждающей жидкостью, расположенные по обе стороны крыльчатки. Благодаря этим отверстиям выравнивается давление охлаждающей жидкости на крыльчатку с обеих сторон, что исключает осевые нагрузки на вал насоса при его работе.

Вал насоса приводится во вращение через шкив 1 зубчатым ремнем привода распределительного вала от коленчатого вала. При вращении вала жидкость поступает к центру крыльчатки и под действием центробежной силы направляется в рубашку охлаждения двигателя. Насос крепится корпусом к блоку цилиндров двигателя через уплотнительную прокладку.

Термостат

Термостат способствует ускорению прогрева двигателя и регулирует в определенных пределах количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Термостат представляет собой автоматический клапан. В двигателях автомобилей применяют неразборные двухклапанные термостаты с твердым наполнителем.

Рисунок 6 – Термостат

1, 6, 11 – патрубки; 2, 8 – клапаны; 3, 7 – пружины; 4 – баллон; 5 – диафрагма; 9 – шток; 10 – наполнитель

Термостат (рисунок 6) имеет два входных патрубка 1 и 11, выходной патрубок 6, два клапана (основной 8, дополнительный 2) и чувствительный элемент. Термостат установлен перед входом в насос охлаждающей жидкости и соединяется с ним через патрубок 6. Через патрубок 1 термостат соединяется с головкой блока цилиндров двигателя, а через патрубок 11 – с нижним бачком радиатора.

Чувствительный элемент термостата состоит из баллона 4, резиновой диафрагмы 5 и штока 9. Внутри баллона между его стенкой и резиновой диафрагмой находится твердый наполнитель 10 (мелкокристаллический воск), обладающий высоким коэффициентом объемного расширения.

Основной клапан 8 термостата с пружиной 7 начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С. При температуре менее 80 °С основной клапан закрывает выход жидкости из радиатора, и она поступает из двигателя в насос, проходя через открытый дополнительный клапан 2 термостата с пружиной 3.

При возрастании температуры охлаждающей жидкости более 80 °С в чувствительном элементе плавится твердый наполнитель, и объем его увеличивается. Вследствие этого шток 9 выходит из баллона 4, и баллон перемещается вверх. Дополнительный клапан 2 при этом начинает закрываться и при температуре более 94 °С перекрывает проход охлаждающей жидкости от двигателя к насосу. Основной клапан 8 в этом случае открывается полностью, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Расширительный бачок

Расширительный бачок служит для компенсации изменений объема охлаждающей жидкости при колебаниях ее температуры и для контроля количества жидкости в системе охлаждения. Он также содержит некоторый запас охлаждающей жидкости на ее естественную убыль и возможные потери.

На автомобилях применяют полупрозрачные пластмассовые бачки с заливной горловиной, закрываемой пластмассовой пробкой. Через горловину система заполняется охлаждающей жидкостью, а через клапаны, размещенные в пробке, осуществляется связь внутренней полости бачка и системы охлаждения с атмосферой. В пробке расширительных бачков часто имеется один резиновый клапан, срабатывающий при давлении, близком к атмосферному. При сливе охлаждающей жидкости из системы пробку снимают с расширительного бачка. Расширительный бачок размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя, где крепится к кузову автомобиля.

Радиаторы автомобилей

Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются трубчато-пластинчатые радиаторы.

Рисунок 7 – Неразборный радиатор (а) и кожух (б) вентилятора двигателя

1 – пробка; 2 – горловина; 3, 4 – бачки; 5 – сердцевина; 6 – патрубок; 7, 8 – клапаны; 9 – кожух; 10 – уплотнитель

Радиатор автомобиля (рисунок 7, а) – неразборный, имеет вертикальное расположение трубок и горизонтальное расположение охлаждающих пластин. Бачки радиатора и трубки латунные, а охлаждающие пластины стальные, луженые. Трубки и пластины образуют сердцевину 5 радиатора. В верхнем бачке 3 радиатора имеется горловина 2, через которую систему охлаждения заполняют жидкостью. Горловина герметично закрывается пробкой 1, имеющей два клапана – впускной 7 и выпускной 8. Выпускной клапан открывается при избыточном давлении в системе 0,05 МПа, и закипевшая охлаждающая жидкость через патрубок 6 и соединительный шланг выбрасывается в расширительный бачок. Впускной клапан не имеет пружины и обеспечивает связь внутренней полости системы охлаждения с окружающей средой через расширительный бачок и резиновый клапан в его пробке, который срабатывает при давлении, близком к атмосферному. Впускной клапан перепускает жидкость из расширительного бачка при уменьшении ее объема в системе (при охлаждении) и пропускает в расширительный бачок при увеличении объема (при нагревании жидкости).

Радиатор установлен нижним бачком 4 на кронштейны кузова на двух резиновых опорах, а вверху закреплен двумя болтами через стальные распорки и резиновые втулки. Для направления воздушного потока через радиатор и более эффективной работы вентилятора за радиатором установлен стальной кожух 9 вентилятора (рисунок 7, б), состоящий из двух половин. Обе половины кожуха имеют резиновые уплотнители 10, которые уменьшают проход воздуха к вентилятору помимо радиатора и предохраняют от поломок кожух и радиатор при колебаниях двигателя на резиновых опорах крепления. Радиатор не имеет жалюзи и утепляется в случае необходимости специальным съемным чехлом-утеплителем.

Разборный радиатор

Радиатор автомобиля, приведенный на рисунке 8, – разборный, с горизонтальным расположением трубок и вертикальным расположением охлаждающих пластин. Радиатор не имеет заливной горловины и выполнен двухходовым – охлаждающая жидкость входит в него и выходит через левый бачок, который разделен перегородкой.

Рисунок 8 – Разборный радиатор (а) и электровентилятор (б) двигателя.

1, 8 – бачки; 2 – сердцевина; 3 – датчик; 4 – прокладка; 5 – вентилятор; 6 – электродвигатель; 7 – кожух; 9 – опора; 10 – пробка

Бачки радиатора пластмассовые. Левый бачок 8 имеет три патрубка, через которые соединяется с расширительным бачком, термостатом и выпускным патрубком головки блока цилиндров. Правый бачок 1 имеет сливную пробку 10, в нем установлен датчик 3 включения вентилятора. К бачкам через резиновые уплотнительные прокладки 4 крепится сердцевина 2 радиатора. Она состоит из двух рядов алюминиевых круглых трубок и алюминиевых пластин с насечками. В части трубок вставлены пластмассовые турбулизаторы в виде штопоров. Двойной ход жидкости через радиатор, насечки на охлаждающих пластинах и турбулизаторы в трубках обеспечивают турбулентное движение жидкости и воздуха, что повышает эффективность охлаждения жидкости в радиаторе.

Алюминиевая сердцевина и пластмассовые бачки существенно уменьшают массу радиатора. Радиатор установлен на трех резиновых опорах 9. Две опоры находятся снизу под левым и правым бачками, а третья опора – сверху. Резиновые опоры и прокладки между сердцевиной и бачками делают радиатор нечувствительным к вибрациям.

Вентилятор

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, проходящего через радиатор. На двигателях автомобилей устанавливают четырех- и шестилопастные вентиляторы.

Вентилятор 15 двигателя (см. рисунок 4, б) — шестилопастный. Лопасти его имеют скругленные концы и расположены под утлом к плоскости вращения вентилятора. Вентилятор крепится накладкой 16 и болтами 17 к ступице и приводится во вращение от шкива коленчатого вала.

На некоторых двигателях (см. рисунок 8, б) применяется электровентилятор. Он состоит из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Вентилятор – четырехлопастный, крепится на валу электродвигателя. Лопасти на ступице вентилятора расположены неравномерно и под углом к плоскости его вращения. Это увеличивает подачу вентилятора и уменьшает шумность его работы. Для более эффективной работы электровентилятор размещен в кожухе 7, который прикреплен к радиатору. Электровентилятор крепится к кожуху на трех резиновых втулках. Включается и выключается электровентилятор автоматически датчиком 3 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Другие статьи по системам двигателя

• Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
• Газораспределительный механизм (ГРМ)
• Неисправности и техническое обслуживание КШМ и ГРМ
• Гидравлический толкатель клапана
• Система смазки двигателя
• Вентиляция картера двигателя
• Техническое обслуживание системы охлаждения
• Стартер — назначение, устройство, работа
• Электронное управление двигателем
• Датчики контроля параметров работы двигателя

Как проверить крышку расширительного бачка.

Устройство и принцип работы расширительного бака

Небольшое введение

Важный элемент системы

Устройство бака

Как работает расширительный бачок

Роль крышки бака

Расположение Республики Беларусь

Симптомы неисправной крышки бака

Процедура проверки

Исход

Насколько хорошо владельцы транспортных средств знают свою машину? Ведь она тоже подвержена различным заболеваниям, от которых необходимо своевременно избавляться. Система охлаждения любого автомобиля (отечественного или зарубежного производства) заслуживает внимания. Включает в себя специальный контейнер, без которого просто невозможно обойтись, так как ему отведена основная роль. Однако любой элемент системы выполняет свою задачу, и без них невозможно эффективное охлаждение двигателя. И если опытные водители знают, как проверить крышку расширительного бачка, то новички могут столкнуться с трудностями.

Способность проста, но это не умаляет ее важности. Многие автолюбители считают помпу и радиатор важнейшими узлами системы охлаждения. Они правы? А какие тайны может скрывать такая неприметная и мелкая деталь, как крышка расширительного бачка?

Небольшое вступление

Расширительный бак (РБ) выглядит довольно просто: дешево и сердито. Но, несмотря на это, просто взять и выкинуть из машины его нельзя. В таких незначительных, на первый взгляд, деталях могут быть проблемы, и их очень много. Зачастую они просто взрываются от высокого давления, и охлаждающая жидкость (ОЖ) начинает заполнять весь моторный отсек.

По этой причине не стоит ждать пока танк покажет себя в самый неподходящий момент. Если проблема обнаружена, нет необходимости откладывать ее решение на неопределенный срок.

Но прежде чем разбираться, как проверить крышку расширительного бачка ВАЗ 2110 (или любой другой модели), давайте выясним, для чего она нужна и какую важную роль играет. Может, без него было бы лучше?

Важный элемент системы

Никто не будет спорить, что двигатель нельзя охлаждать без охлаждения, так как необходимо поддерживать определенную температуру. С этим успешно справляется специальная жидкость. Несколько десятков лет назад для этих целей использовалась обычная вода, а в качестве компенсатора использовался не полностью заполненный верхний бачок радиатора. Сейчас водители отдают предпочтение тосолу или тосолу.

И здесь стоит кое-что уточнить. По законам физики жидкость при нагревании расширяется, а при кипячении полностью превращается в пар. Если воду нагреть до температуры 100°С, ее объем увеличится на 4,5%. То же самое происходит и с используемыми жидкостями, только чуть больше – 6%.

Это приводит к повышению давления в системе охлаждения. По этой причине при увеличении объема жидкости требуется дополнительное пространство. Для этого нужен расширительный бачок. Компенсирует повышенный объем тосола или тосола.

Устройство бачка

Чтобы проверить крышку расширительного бачка Audi или любого другого автомобиля, нужно знать, как она работает. Практически во всех моделях это полипропиленовый корпус, который имеет заливную горловину с заглушкой вверху и два патрубка, верхний и нижний. Нижние клапаны подключаются к магистрали системы охлаждения, а верхние отводят лишние пары и пузырьки воздуха.

В современных автомобилях конструкция расширительного бачка дополнена поплавковыми датчиками, следящими за уровнем охлаждающей жидкости. Для этого в корпусе, где установлены датчики, есть еще одна горловина.

На боковой части контейнера есть несколько флажков:

• более низкий риск – мин;
• повышенный риск – макс.

Уровень жидкости должен быть где-то посередине.

Как работает расширительный бачок

Теперь стоит коснуться работы бачка. Для начала стоит привести значения u200bu200b температуры кипения различных жидкостей (при атмосферном давлении):

• вода – 100°С;
антифриз
• – 105-110°С;
• антифриз – 120°С.

Теперь вы понимаете, почему большинство водителей предпочитают покупать антифриз. Рассматривая вопрос, как проверить крышку расширительного бачка ВАЗ 2114 (на примере), стоит немного углубиться в теорию. Температура кипения теплоносителя может быть дополнительно повышена повышением давления выше атмосферного. По этой причине вся система надежно герметизирована для поддержания нужного уровня давления. Оптимальное значение 1,1-1,5 атмосферы.

Однако даже высокий уровень вакуума (0,03-0,1 кг/см²) не помогает работающему двигателю. Это может привести к попаданию воздуха в систему охлаждения, что приведет к образованию воздушных карманов. В результате будет затруднена циркуляция жидкости, что в итоге приведет к перегреву двигателя.

Роль крышки бачка

Теперь мы знаем, для чего нужен расширительный бачок. Но тут может возникнуть очень интересный вопрос, какая роль отведена его крышке? Выше была описана опасная ситуация, которая может возникнуть при сильном вакууме.

Многие водители, особенно начинающие, не знают, как проверить крышку расширительного бачка на ВАЗ. Само собой, они считают, что он работает только как запорное устройство и не дает выплескиваться охлаждающей жидкости во время движения автомобиля. Отчасти это правда и этот элемент действительно работает как запирающее устройство. Однако у него есть гораздо более важная задача.

Как известно, давление в системе охлаждения должно поддерживаться на уровне 1,1-1,5 атмосферы. Чехол справляется с этой задачей на ура. Как ты делаешь это? Дело в том, что его устройство имеет два клапана:

• безопасность;
• пусто.

Первый выглядит как подпружиненная резиновая диафрагма, вдавливаемая снаружи. Вторая – резиновая шайба с маленькой пружиной, спрятанной внутри большой.

При нормальном давлении в системе оба клапана закрыты. Бак герметичен, поэтому с повышением температуры охлаждающей жидкости повышается и давление. Как только он превышает допустимое значение, предохранительный клапан открывается и часть паров воздуха выбрасывается наружу.

По мере остывания автомобиля объем жидкости в системе уменьшается, а из-за самой герметичности возникает вакуум. Здесь вступает в действие еще один клапан: вакуумный клапан. При открытии давление в системе сравнивается с атмосферным значением.

Местонахождение РБ

Чтобы проверить клапан крышки расширительного бачка, нужно знать, где он находится, что для некоторых новичков затруднительно. Если брать во внимание отечественный транспорт крупнейшего производителя АвтоВАЗ, то в зависимости от конкретной модели он может располагаться в разных местах.

Например, в линейке ВАЗ-2110-12 бак расположен со стороны водителя (по отношению к движению автомобиля) между стойкой амортизатора и перегородкой салона. В моделях ВАЗ-2114-15 контейнер также находится с левой стороны, но находится за стеклом багажника. Примерно на этом же месте находится топливный бак Audi 80.

Признаки неисправной крышки бака

Все устройства рано или поздно выходят из строя, какими бы простыми или сложными они ни были. Крышка расширительного бачка не исключение. Только вся трудность заключается в проблемной диагностике его состояния. И последствия его разрыва могут быть очень серьезными.

Как проверить работоспособность крышки расширительного бачка? Но что гораздо важнее: что может привести к диагностике этой детали? Фактически наличие следующих признаков:

• Из-под капота виден дым.
• Перегрев двигателя.

Из жидкости, поступающей в горячий впускной коллектор, может идти дым. При этом температура двигателя находится в пределах нормы. Данная проблема актуальна при неисправном клапане, который открывается раньше, чем нужно. По этой причине возникают брызги охлаждающей жидкости.

Часто причиной перегрева является поломка клапана низкого давления. Из-за его плохой работы в системе охлаждения образуются заторы, что и приводит к столь печальному результату.

Кроме признаков можно считать разрыв хомутов, а также поломку радиатора, патрубков или других элементов системы, в том числе и самого бака. Все это говорит о необходимости проверки крышки расширительного бачка (ВАЗ 2114 или другого автомобиля) и ее замены в случае неисправности.

Процедура проверки

Проверить работу крышки бака не так просто, так как необходимо создать давление, что затруднительно. В сервисных центрах используются специальные устройства с насосом и манометром. Это позволяет установить точные значения срабатывания клапанов вытяжки. Самодиагностику можно провести, только она менее точна по отношению к результату. Однако товар будет бракованным.

Для начала необходимо открутить крышку на холодном двигателе и осмотреть ее: нет ли трещин, сколов, вмятин, сломанных уплотнительных элементов, потертостей и других дефектов. Если результат положительный, стоит переходить к следующему способу, например, к проверке крышки расширительного бачка. Только сначала облажайся.

Теперь нужно запустить двигатель и дождаться его прогрева до рабочей температуры. Затем нужно начать медленно откручивать крышку. Если вы слышите звук выходящего воздуха, похожий на откручивание крышки бутылки с газировкой, значит, все в порядке — деталь исправна и держит давление в системе. Пока двигатель еще работает, стоит осмотреть толстые патрубки на наличие вмятин. Если да, то один из клапанов не выполняет свою работу.

Как по другому проверить крышку расширительного бачка? Также можно сделать так (желательно даже при холодном двигателе): открутить крышку, затем рукой сжать толстую трубку, а затем закрутить на место. Теперь можно убрать руку и наблюдать: тюбик принимает первоначальную форму — все в порядке, в противном случае колпачок лучше заменить. Только этот способ не всегда можно использовать из-за конструктивных особенностей силового агрегата разных автомобилей и расположения форсунок.

Исход

Стоит уделить пристальное внимание не только самому расширительному бачку, но и его крышке. Периодически оценивайте свое состояние, чтобы избежать серьезных последствий. Также не стоит пренебрегать обслуживанием автомобиля в отношении системы охлаждения. То есть проверить уровень охлаждающей жидкости в бачке, при необходимости долив. И вовремя меняйте антифриз, что позволит получать удовольствие от вождения автомобиля.

Каждому водителю необходимо не только знать, как проверить крышку расширительного бачка, но и понимать, как она работает. Это научит вас более ответственно относиться к своему автомобилю и сэкономить семейный бюджет.

Источник поста: wekaauto.ru

технические знания о работе расширительного бачка радиатора автомобиля

Оставить комментарий / Радиатор / По fiter-auto.com

Прежде всего, давайте взглянем на рисунок ниже, чтобы наглядно увидеть, как охлаждающая жидкость течет в контуре охлаждения двигателя.

   Три шланга подсоединяются отдельно: порт залива охлаждающей жидкости двигателя (долив охлаждающей жидкости), воздухоотвод на выходе охлаждающей жидкости двигателя (дегазация, вода под высоким давлением поступает в расширительный бачок) и выход из водяного бака (дегазация, вода под высоким давлением поступает в расширительный бачок)

1- Радиатор ；2-входной патрубок водяного насоса；3-водяной насос；4-термостат；5-трубка дегазации водяной рубашки；6-трубка выхода охлаждающей жидкости водяной рубашки；7-газ дегазации для обеспечения определенного давления；8-трубка дегазации радиатора；9-дополнительный патрубок водяного насоса；10-байпас

Расширительный бачок

1.

Конструкция расширительного бачка радиатора

Расширительные бачки в основном изготавливаются из полупрозрачных материалов (например, пластика). Уровень жидкости можно непосредственно и удобно наблюдать через бачок, не открывая крышку радиатора. Как показано на рисунке, верхняя часть расширительного бачка соединяется с наливным патрубком водяного бака более тонким шлангом, а нижняя соединяется с входной стороной водяного насоса через водопроводную трубу, как правило, немного выше радиатора.

2. Назначение расширительного бачка радиатора

2.1 Превратить систему охлаждения в постоянно замкнутую систему, уменьшив потери охлаждающей жидкости

2.2 Во избежание постоянного поступления воздуха, во избежание окисления и коррозии металлических частей (водяной насос, трубка радиатора, коллектор радиатора и т. д.)

2.3 Уменьшенный водяной насос c avitation

2.4 Разделение воды и пара в системе охлаждения, поддержание стабильного давления в системе и увеличение производительности водяного насоса

3.

Принцип работы расширительного бачка радиатора

Как правило, подача охлаждающей жидкости осуществляется давлением водяного насоса. Давление на стороне всасывания насоса низкое, из-за чего легко образуются пузырьки пара, что значительно снижает производительность насоса и вызывает кавитацию рабочего колеса и водяной рубашки насоса, а также образование ямок на поверхности, что сокращает срок службы рабочего колеса и водяной рубашки. После установки расширительного бака для воды водяной насос предотвращает образование пузырьков благодаря дополнительной водопроводной трубе между расширительным баком для воды и входом воды в водяной насос. Пузырьки пара в радиаторе и пузырьки пара в водяной рубашке проходят по трубе и попадают в расширительный бачок, благодаря чему происходит полное разделение газа и воды. Из-за низкой температуры расширительного бачка поступающий газ конденсируется, а часть его переходит в жидкое состояние и снова поступает в водяной насос. Газ, скапливающийся на жидкостной поверхности расширительного бачка, действует как буфер, поддерживающий стабильное давление в системе охлаждения.

4. Расширительный бачок радиатора однотрубный

В некоторых системах охлаждения используется не расширительный бачок, а бак для хранения жидкости. То есть для соединения радиатора и нижней или верхней части бачка для хранения жидкости используется патрубок (штуцер вставляется ниже уровня жидкости). Но такое устройство может решить только проблемы газоводяного разделения и расхода охлаждающей жидкости, но существенно не улучшает кавитационную коррозию. При повышении температуры охлаждающей жидкости жидкость в радиаторе расширяется и испаряется, так что паровой клапан крышки радиатора открывается, и пар или жидкость в радиаторе по трубе стекает в бачок для хранения жидкости. При снижении температуры охлаждающей воды давление в радиаторе падает, и жидкость течет к радиатору по первоначальному пути.

5. Когда нужно доливать охлаждающую жидкость в расширительный бачок?

На бачке для хранения жидкости есть две линии. Охлаждающую жидкость следует доливать до верхней отметки (FULL). Когда уровень жидкости упадет до нижней отметки (LOW), ее следует вовремя долить.

6. Как удалить газ из системы охлаждения

Есть два канала для выхлопных газов:
6.1 Выхлоп из блока двигателя: обычно в самой высокой точке на крышке термостата двигателя устанавливается выпускной патрубок для соединения с верхней частью расширительного бачка.
6.2 Выпуск из радиатора: путем установки выпускного патрубка на баке для воды для доступа к верхней части расширительного бака

Примечание 1: Крышка расширительного бака обычно имеет два стандарта давления. Один находится сверху и устанавливается в соответствии с давлением в системе охлаждения для сброса давления, когда давление в системе слишком высокое. Другой имеет сторону и используется для добавления воды (больше в легковых автомобилях), положение ниже, чем верхнее, и его давление выше, чем верхнее, так что, когда давление в системе слишком высокое, допускается только сброс давления сверху, чтобы предотвратить одновременную потерю охлаждающей жидкости при сбросе давления.