У сучасних системах охолодження двигуна використовуються вузли, призначені для компенсації температурного розширення та витоків рідини – розширювальні бачки. Все про розширювальні бачки, їх призначення, конструкцію та особливості, а також про правильний вибір і заміну цієї деталі — читайте в статті. Бачок розширювальний - вузол рідинної системи охолодження двигунів внутрішнього згоряння; ємність спеціальної конструкції, призначена для компенсації витоків і температурного розширення циркулюючої в системі рідини, що охолоджує. Розширювальні бачки використовуються і в інших системах транспортних засобів, тракторів та спецтехніки: в гідропідсилювачі керма (ГУР) та в різних за призначенням гідравлічних системах. Загалом за призначенням та конструкцією дані бачки схожі з бачками системи охолодження, а про їх відмінні риси розказано нижче. Розширювальний бачок виконує кілька функцій: Наявність бачка в рідинній системі охолодження обумовлено особливостями та фізичними властивостями охолоджуючої рідини – води чи антифризів.При підвищенні температури рідина, відповідно до її коефіцієнта температурного розширення, збільшується в обсязі, що призводить і до підвищення тиску в системі. При надмірному зростанні температури рідина (особливо вода) може закипіти - у цьому випадку надлишковий тиск скидається в атмосферу через вбудований у пробку радіатора паровий клапан. Однак при подальшому охолодженні двигуна рідина набуває нормального об'єму, а так як частина її була втрачена при випуску пари, тиск у системі падає - при надмірному зниженні тиску відкривається вбудований в пробку радіатора повітряний клапан, тиск у системі вирівнюється з атмосферним. У цьому випадку в систему потрапляє повітря, що може негативно впливати — у трубках радіатора утворюються повітряні пробки, що перешкоджають нормальній циркуляції рідини. Отже після стравлювання пари необхідно поповнювати рівень води або антифризу. Антифризи різних типів мають більш високий порівняно з водою коефіцієнт температурного розширення, тому описані вище процеси відбуваються інтенсивніше. Для усунення даних негативних ефектів у систему охолодження та вводиться розширювальний бачок, з'єднаний з радіатором. При підвищенні температури надлишки рідини просто відводяться в бачок, а при охолодженні двигуна повертаються в систему. Це значно підвищує поріг скидання пари в атмосферу та збільшує інтервал між поповненнями рівня рідини у системі. Розширювальний бачок відіграє важливу роль у роботі системи охолодження та всього силового агрегату, тому за будь-якої несправності його необхідно замінити.Щоб підібрати потрібний бачок і правильно виконати ремонт, слід спочатку розібратися в існуючих типах та особливостях цих деталей. Розширювальні бачки, що використовуються сьогодні, мають принципово однакову конструкцію, яка відрізняється простотою. Це ємність об'ємом не більше 3-5 літрів, форма якої оптимізована для розміщення в підкапотному просторі автомобіля. В даний час найбільшого поширення набули бачки з напівпрозорого білого пластику, проте на ринку представлені і вироби з металу (як правило, для старих вітчизняних автомобілів ВАЗ, ГАЗ та деяких вантажівок). У бачку виконано кілька елементів: Таким чином, у будь-якому бачку обов'язково присутні заливна горловина з пробкою та штуцер для приєднання шланга від основного радіатора охолодження силового агрегату. Даний шланг називається паровідвідним, так як через нього з радіатора відводиться гаряча рідина, що охолоджує, і пара. За такої конфігурації штуцер розташовується в нижній точці бачка. Це найбільш просте рішення, проте компенсація витоків рідини, що охолоджує, здійснюється через радіатор, що в ряді випадків знижує ефективність роботи системи охолодження. У багатьох бачках додатково використовується шланг для приєднання до термостата, в цьому випадку паровідвідний шланг приєднується до штуцера у верхній частині бачка (на одній з бокових стінок), таке ж положення має і штуцер для приєднання до радіатора обігрівача. А шланг, що йде на термостат, виводиться від штуцера у нижній точці бачка. Така конструкція забезпечує найкраще наповнення системи охолодження робочою рідиною з бачка, загалом система працює більш ефективно та надійно. Практично у всіх сучасних розширювальних бачках використовується датчик рівня рідини, вбудований у спеціально призначену для цього горловину. Найчастіше це сигналізатор найпростішої конструкції, який повідомляє про критичне зниження рівня охолодної рідини, але, на відміну від датчика рівня палива, не інформує про поточну кількість рідини в системі. Датчик з'єднаний з відповідним індикатором на панелі приладів автомобіля. Пробка розширювального бачка, як і пробка основного радіатора, має вбудовані клапани: паровий (високого тиску) для скидання тиску при надмірному нагріванні рідини, що охолоджує, і повітряний для вирівнювання тиску в системі при її охолодженні. Це звичайні пружинні клапани, які спрацьовують при досягненні певного тиску всередині бачка - при підвищенні тиску парний клапан віджимається, при зниженні - повітряний. Клапани можуть розташовуватись окремо або поєднуватися в єдину конструкцію. Бачок встановлюється в підкапотному просторі недалеко від радіатора, з'єднуючись з ним та іншими компонентами за допомогою гумових шлангів різного перерізу.Бачок трохи піднятий над радіатором (зазвичай його середня лінія збігається з верхнім рівнем радіатора), що забезпечує вільне надходження рідини (самотеком) з бачка в радіатор та/або корпус термостата. Бачок і радіатор утворюють систему сполучених судин, тому за рівнем рідини в бачку можна оцінювати рівень рідини в радіаторі. Для контролю на корпусі бачка може наноситися шкала або окремі мітки з покажчиками Min та Max. Розширювальні бачки для систем ГУР та гідравліки мають схожу конструкцію, проте вони виготовляються лише з металу, оскільки працюють під високим тиском. Також у цих деталях відсутні датчики рівня та мітки, але пробка обов'язково обладнана клапанами для вирівнювання тиску в системі на різних режимах. Приєднання шлангів здійснюється за допомогою спеціальних наконечників, іноді за допомогою різьбових штуцерів. У процесі експлуатації транспортного засобу розширювальний бачок піддається впливу високих температур, значних перепадів тиску та агресивних середовищ (антифризу, вихлопних газів, палива, масел тощо) — все це може призводити до псування бачка та пробки заливної горловини. Найчастіші проблеми пластикових бачків - тріщини в корпусі та розриви внаслідок надмірного зростання тиску. У кожному з цих випадків бачок підлягає заміні, причому зробити ремонт потрібно якнайшвидше. На заміну слід брати лише бачок того типу та каталожного номера, що був встановлений на автомобіль виробником – тільки так можна гарантувати коректну роботу всієї системи.Якщо з ладу вийшла і пробка (що зазвичай свідчить розрив бачка внаслідок несправності парового клапана), то потрібно купити і її. Якщо ж стара пробка працює нормально, її можна встановити на новий бачок. Старий покажчик рівня рідини, зазвичай, теж ставиться новий бачок без будь-яких проблем. Заміна розширювального бачка повинна виконуватись відповідно до інструкції з ремонту транспортного засобу. Зазвичай для цієї операції потрібно злити антифриз, від'єднати від старого бачка всі шланги, демонтувати бачок (він тримається хомутом, іноді — за допомогою додаткових гвинтів) і встановити у зворотному порядку нову деталь. При цьому може знадобитися і заміна старих хомутів, тому відразу слід подбати і про їх купівлю. А якщо встановлюється стара пробка, її потрібно перевірити і при необхідності прочистити. Після монтажу необхідно залити новий антифриз та закрити пробку, при правильному виборі, заміні та підключенні нового бачка вся система відразу почне нормально працювати, забезпечуючи ефективне охолодження силового агрегату. У автомобілях є незначний, на перший погляд, але невід'ємний і дуже необхідний елемент системи рідинного охолодження - це розширювальний бачок. Він працює як компенсатор коливань об'ємів рідини, що охолоджує, при зміні температурних режимів. Залежно від складності конструкції системи охолодження, він може бути як звичайним резервуаром для зайвої рідини, так і пристроєм, який регулює тиск в системі охолодження. -->Охолодні рідини на основі водного розчину пропілен-або етиленгліколю мають більш високий коефіцієнт теплового розширення, ніж у дистильованої води. Якщо таким охолоджувачем наповнити радіатор під зав'язку, то при запуску двигуна рідина під впливом високих температур значно розшириться, утворивши надлишки. Далі вона почне видавлюватися назовні з радіатора через запобіжний клапан і потрапить у такий самий простий розширювальний бачок, який служить резервуаром для накопичення надлишків антифризу. Коли двигун заглушать, і він охолоне, об'єм рідини, що охолоджує, в радіаторі знову нормалізується, і в охолоджувальній системі виникне розрідження. Клапан радіаторної кришки спрацює і засмоктає повітря, таким чином, висока ймовірність появи повітряних тромбів в «охолодних «сорочках». Це спричинить більш глобальні порушення процесу теплообміну та перегрів силового агрегату. Ось тому й виникла потреба в установці додаткової ємності для зайвої рідини, яка не давала б надходити повітрю в радіатор, заповнюючи вільний простір антифризом. Таким елементом став розширювальний бачок. На сьогоднішній день мають місце для існування такі системи, в яких клапан, схожий на перепускний на радіаторній кришці, присутній на кришці розширювального бачка. Його призначення - випускати зайву пару і навіть перегрітий тосол.В даному випадку на розширювальний бачок покладається функція своєрідної верхньої частини радіатора, що дає повне право вважатися важливим елементом системи охолодження. Розташовується пристрій близько до радіатора і кріпиться прямо до автомобільного кузова. Розширювальний бачок на половину розміру виступає над радіатором. Це необхідно для того, щоб був ефект сполучених судин. Вони з'єднуються між собою за допомогою шлангу. Він з одного боку кріпиться до нижньої частини розширювального бачка, з іншого – до заливної горловини радіатора. Завдяки такому конструктивному рішенню надлишки розігрітої охолоджувальної рідини потрапляють у розширювальний бачок, а при охолодженні мотора відбувається компенсація об'єму охолоджуючої рідини в системі з вмісту розширювального бачка. При такому процесі радіатор не може потрапляти і накопичуватися повітря. За своєю конструкцією даний елемент гранично простий. Він має вигляд пластикової ємності, в яку вмонтований спеціальний датчик, який реагує на зміну нормального рівня рідини, що охолоджує. Бачок герметично закритий кришкою з клапаном, що регулює тиск, який спрацьовує при надмірному тиску в системі вище від номінального. Розширювальні бачки здебільшого виготовляються із напівпрозорого пластику. На бічній стінці є спеціальна шкала, за допомогою якої можна стежити за рівнем рідини, що охолоджує в системі. Нижня мітка показує, скільки необхідно мати ОЖ щонайменше.Максимальний рівень охолоджуючої рідини при двигуні, що остигнув, не повинен перевищувати трьох сантиметрів над верхньою відміткою шкали, нанесеної на боковину розширювального бачка. Кришка розширювального бачка системи охолодження силового агрегату містить лише три елементи: гумове кріплення, пружинне кільце і верхівку. Останній елемент є єдиним блоком впускного повітряного та випускного парового клапанів. Коли двигун починає нагріватися, тиск ОЖ у системі охолодження, а також у розширювальному бачку, відповідно, поступово починає зростати. Коли тиск досягає максимум 120 кПа відбувається відкривання випускного клапана. Якщо тиск знижується нижче 83,4 кПа, відбувається його закриття. Якщо тиск у системі виростає надмірно сильно, це може спричинити пошкодження шлангів і навіть самого радіатора. Випускний клапан пробки розширювального бачка запобігає підвищенню тиску в системі охолодження до критичної позначки. Коли запалення відключається і двигун остигає, тиск у системі починає знижуватися, і відбувається її розрідження. Коли тиск у системі знижується нижче 3 кПа, відкривається впускний клапан розширювального бачка, і в нього потрапляє повітря. Тиск починає потроху нормалізуватися завдяки компенсації обсягу ОЖ із вмісту бачка. Враховуючи найпростішу конструкцію розширювального бачка, навіть не може спасти на думку, що в ньому є щось, що може поламатися. Це ж просто контейнер з гумовою кришкою, але якраз вона і є не простим елементом. Це пропускний клапан тиску, як ми вже говорили раніше.Саме від її коректної роботи залежить нормальне функціонування системи охолодження мотора. Також Найбільш поширеними поломками по справедливості можна вважати протікання та розрив РБ. При розриві розширювального бачка значно знижується обсяг ОЖ, який необхідний нормального функціонування системи охолодження двигуна, але це призводить до неминучому виходу з ладу. Якщо РБ урвався, продовжувати рух категорично заборонено. Розширювальний бачок, що лопнув, потрібно відразу ж замінити і залити номінальний обсяг охолоджуючої рідини. Доливати ОЖ категорично забороняється, оскільки це може призвести до пошкодження ГБЦ. Це значна поломка, і вона серйозно вплине на експлуатацію вашого автомобіля. Він починає підтікати через порушення цілісності корпусу в результаті будь-якого механічного пошкодження, дефекту сполучного шланга або зламаної або просто кришки, що нещільно прилягає. Якщо кришка розширювального бачка зносилася, її роз'їли або розпалися клапани, відбувається розгерметизація системи охолодження двигуна. Внаслідок цього вона наповнюється зайвим повітрям, яке підвищує тиск і виводить з ладу елементи системи. Це, звичайно, веде до неминучого перегріву силового агрегату. Також зайве повітря провокує «тромбоутворення» системи охолодження, внаслідок чого перестає працювати пічка. Якщо клапани кришки засмічуються, їх функції також порушуються. Знову ж таки зайве повітря не виходить із системи, вона розгерметизується, ушкоджуються патрубки, а двигун ушкоджується.Якщо кришка засмічена несильно, але клапани не встигають своєчасно втягувати повітря і випускати його, це згубно відбивається на радіаторі, він починає текти. Також ламаються термостат та помпа. Підписуйтесь на наші стрічки в таких соціальних мережах як Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter та Telegram: всі найцікавіші автомобільні події зібрані в одному місці. Сучасне приватне домобудування в нашій країні, розташованій на широтах, де температурні коливання протягом року складають більше 50 градусів, передбачає наявність якісного та продуманого опалення. Раніше для сільських хат, що складаються з одного-двох приміщень, у більшості випадків вистачало традиційної печі. Зараз, коли розміри будинків зросли, а кількість окремих кімнат навіть у невеликому будинку, рідко буває менше трьох – чотирьох, сучасна концепція комфортного проживання передбачає обов'язкову наявність водяного опалення. Такий спосіб нагрівання будинку, на відміну від пічного, може забезпечити однаково комфортну температуру у всіх приміщеннях. Рідинне опалення передбачає наявність виробляє тепло установки - котла і теплоносія, який циркулює по трубопроводах між котлом і радіаторами, розташованими в кожному з опалюваних приміщень. Коли котел вимкнено, теплоносій не нагрівається і за короткий час його температура опускається до кімнатної. Таким чином, виходить, що температура теплоносія періодично змінюється. Як добре відомо, з курсу фізики властивістю будь-яких тіл є їх розширення при збільшенні температури. При нагріванні теплоносій збільшує свій об'єм. Але, в замкнутому контурі, йому нема куди подітися, і тоді починає зростати його тиск. Часті перепади тиску "розхитують" систему і швидше призводять до порушення герметичності її важливих вузлів. Рішення – застосовувати розширювальний бак у системі опалення. За своєю суттю, розширювальний бачок – це ємність, де рідина має можливість збільшити або зменшити свій об'єм. Його установка дозволяє уникнути підвищення і зниження тиску теплоносія при зміні його температури. Встановлення розширювального бака обов'язково провадиться при монтажі будь - якої системи рідинного опалення будинку . Проте види розширювальних бачків відрізняються, залежно від типу системи, яка спроектована у кожному конкретному випадку. Фактично, існують два можливі варіанти рідинного опалення приміщень: відкритий і закритий. Відкрита система опалення є не повністю герметичною системою, з відкритим верхом. Тиск рідини залежить від місця розташування ємності та рівня теплоносія в ньому. Щоб було зрозуміліше, відкриту систему можна порівняти з наповненою на дві третини каструлею води без кришки, що стоїть на плиті. Стінки і дно нашої каструлі непроникні для рідини і не дають їй вилитися, а верх відкритий. При нагріванні нашої каструлі, вода в ній збільшує свій об'єм, і займає вже не дві третини, а, наприклад, три чверті її об'єму, але висоти її стінок, що залишилася, все ще достатньо, щоб не дати воді розлитися. У відкритій схемі роль верхньої частини нашої уявної каструлі виконує, якраз, ємність відкритого типу. Така ємність має негерметичний верх (як правило, прикритий кришкою). Він знаходиться вище всього , частіше на горищі , або у верхньому приміщенні будівлі . Якщо не застосовується примусова циркуляція теплоносія, відкритий розширювальний бак, встановлюється у верхній точці відразу після котла. У цьому випадку максимально нагрітий котлом теплоносій, відповідно до законів фізики, спрямовується вгору і потрапляє в розширювальну ємність, звідки вже виливається через труби до радіаторів і, поступово втрачаючи тепло, повертається назад до котла. Така конструкція має два штуцери - вхід і вихід і відкритий верх (прикритий негерметичною кришкою). При використанні примусової циркуляції, бачок може розташовуватися в будь-якому її місці (дотримуючись принципу того, що він розташовується вище за всі інші вузли).У цьому випадку до ємності достатньо підвести один штуцер знизу, щоб рідина мала вихід в об'єм достатньої для її розширення при нагріванні. Але такі схеми зустрічаються рідко.
Відкриті системи
опалення створюються в основному для незалежності від примусової циркуляції і не вимагають електричного живлення для котлів та насосів для циркуляції води. Їхній головний плюс - вони працюють, незалежно від наявності, або відсутності електроенергії в будинку. Мінус даних систем у тому, що теплоносій циркулює відносно повільно, і дуже важко спроектувати та збалансувати таку систему так, щоб у всіх приміщеннях будинку можна було б підтримувати одну задану температуру. Перевагою розширювальної ємності відкритого типу є можливість використовувати її для додавання в систему теплоносія (води), який можна просто заливати в ємність через його верхню кришку. Недоліком такої ємності є те, що через неї відбувається неефективний теплообмін, між теплоносієм та навколишнім середовищем, якраз у тому місці (угорі будови), де нагрівання приміщення найменше потрібне. Розширювальним баком відкритого типу може бути будь-яка ємність із відповідного матеріалу, яку можна придбати готовою, або замовити у зварювальників.
Закрита система
опалення - це замкнутий контур, у якому рідина завжди перебувати під певним, заданим при її затоці, тиску. У такій системі вже застосовується розширювальний бак для опалення закритого типу. Він має один штуцер, яким і приєднується до труби. Такий бачок є герметичною замкнутою посудиною, розділеною на дві частини - одну для газу, іншу, для рідини. Добре відомо, що газ при збільшенні тиску зменшується в обсязі сильніше, ніж рідина. Цей принцип і використовується у розширювальному баку закритого типу. Коли, наприклад, вода нагрівається, її обсяг збільшується за рахунок скорочення об'єму повітряної частини ємності, і навпаки, коли температура падає-об'єм зменшується, за рахунок витіснення надлишків рідини з розширювального бака за рахунок тиску повітря. Розширювальні баки для закритої системи бувають двох видів. Бак одного типу складається як би з двох розділених водонепроникною мембраною частин. В одній частині розташовується газ-атмосферне повітря, тиск якого можна змінювати через звичайний золотник. До іншої частини прикріплено штуцер, за допомогою якого пристрій приєднується до труби. При підвищенні температури мембрана згинається у бік повітряної частини збільшуючи обсяг бака і компенсуючи зростання тиску. Така конструкція не розбірна, і, у разі пошкодження мембрани, підлягає заміні цілком. У пристрою іншого типу роль мембрани виконує повітряна камера, яка працює за таким же принципом, скорочуючи свій об'єм при зростанні температури рідини і збільшуючи при її падінні. Але в такій конструкції, пошкоджену мембрану вже можна замінити на нову, без заміни всього бака. Необхідно зауважити, що обидва типи баків дуже надійні і дуже рідко ламаються. Але пристрій з мембраною, найкраще розташовувати заливним штуцером догори, щоб при наповненні труб теплоносієм виключити формування в його водяній частині повітряної кишені. Розширювальна ємність у системі закритого типу служить регулювання тиску . За рахунок нагнітання повітря в газову частину бака тиск теплоносія зростає, а стравлюванням повітря тиск можна зменшити. Наприклад, при монтажі опалення, залитий теплоносій має атмосферний тиск, який залежить від того, на якій висоті розташовується верхній рівень теплоносія (від поверховості будинку та висоти розташування верхньої точки системи). Розташовується бачок у закритій схемі, як правило, недалеко від входу рідини, що вже втратила частину тепла, в котел. Багато котлів виробляються вже з вбудованим розширювальним баком, і, дублювати його додатковим, немає сенсу. Міркувати який розширювальний бак краще, відкритий, або закритий безглуздо, т.е. до. їх застосування обумовлено вибором відповідного типу опалювальної системи. Але слід зауважити, що бачок закритого типу займає менше місця, його зручніше обслуговувати. до. він знаходиться поблизу котлового обладнання, як правило, в бойлерній і він втрачає менше тепла, ніж бачок відкритого типу. Крім того, сама присутність у верхній частині будівлі ємності з рідиною становить потенційну небезпеку в плані протікання та псування інтер'єру приміщень будинку. Сама закрита система опалення виглядає привабливіше відкритої, т.е. до. циркуляція рідини відбувається без зіткнення з повітрям, яке, насичуючи воду киснем, сприяє корозії ключових вузлів. Розташування розширювальних баків так само залежить від обраного типу опалення. Розширювальна ємність відкритого типу , як говорилося вище , розташовується у верхній частині , зазвичай , на горищі будинку , бачок закритого типу -- поруч із котлом , перед входом до нього труб із остиглим теплоносієм . Розрахувати обсяг достатнього розширювального бака можна за формулою: Об'єм розширювального бака = об'єм теплоносія в літрах помножений на 0,07. Також допоможе в підрахунках онлайн калькулятор, який з максимальною точністю видасть вам потрібне значення відразу після того, як вами будуть вписані відповідні параметри. Якщо Ви використовуєте ємність більшого, ніж потрібно, обсягу-гірше точно не буде, якщо меншого, він повністю не зможе компенсувати зміну тиску, при нагріванні теплоносія, і він коливатиметься. При експлуатації систем закритого типу слід стежити за тиском. Якщо під час нагрівання теплоносія котлом прилади контролю показують збільшення тиску, потрібне регулювання тиску в розширювальному баку. Сильне зростання тиску при нагріванні означає, що повітряна частина бака втратила тиск і потрібно визначити, чому це сталося. Можливо, пропускає повітря золотник, або порушилася герметичність камери (або мембрани) – тоді потрібен ремонт бака. Бачок розширювальний: надійна робота системи охолодження
Що таке розширювальний бачок?
Конструкція та особливості розширювальних бачків
Пробка радіатора та розширювального бачка з об'єднаними клапанами, розташованими на одній осі
Питання правильного підбору та заміни розширювального бачка
Навіщо потрібен розширювальний бачок системи охолодження?
Призначення розширювального бачка
Розташування розширювального бачка
Конструкція розширювального бачка
Корпус
Кришка розширювального бачка
Можливі несправності
Розрив розширювального бачка
Потік розширювального бачка
Поломка клапанів кришки розширювального бачка
Навіщо потрібний, як працює і як підібрати розширювальний бак для водяного опалення.
Види та специфіка розширювальних бачків
Що вибрати - відкриту чи закриту систему
Порівнявши всі "за" та "проти".
Важливо пам'ятати:
Найкраще використовувати розширювальну ємність із системою автоматичного скидання тиску у разі перевищення його порогових значень.
При монтажі бака в систему опалення обов'язково передбачте перед ним запірний кран, щоб можна було відключити пристрій від труби для його ремонту або заміни без зливу всього теплоносія із системи.