Где находится расширительный бачок системы охлаждения двигателя? Принцип работы крышки

Автомобильный двигатель внутреннего сгорания в процессе эксплуатации выделяет огромные объемы тепловой энергии. Для эффективного функционирования мотора, данное тепло нужно отводить, в противном случае перегрев приведет к уменьшению ресурса, проблемам со сгоранием топливной смеси, увеличению токсичности выхлопных газов.

Поддержание оптимальной температуры обеспечивается корректной работой комбинированной системы охлаждения, которая использует для отвода избытков тепла воздух и технические жидкости.

Расширительный бачок системы охлаждения двигателя – один из основных ее элементов. Какие же функции он выполняет? Где его найти? Как он устроен? Разберемся в статье.

Конструктивные особенности

Чтобы увидеть бачок, достаточно просто поднять крышку капота транспортного средства. Конструкция его очень проста. Сам резервуар выполнен на основе пластика с толстыми стенками, прочного и эластичного, устойчивого к ударным нагрузкам, экстремальным холодам, температурным перепадам и контактам с агрессивной химией.

Для удобства заливки охлаждающей жидкости на баке предусмотрена широкая горловина, для соединения с другими элементами системы – специальные штуцеры.

Если говорить о конфигурации бачка, то каких-то строгих нормативов нет, форма зависит от конкретного производителя и оптимизируется для того, чтобы элемент занимал минимум места в подкапотном пространстве.

Аналогично, нет строгих требований и к вместительности. Емкость бачка вариативна, подбирается в соответствии с моделью автомобиля, объемами тепла, выделяемыми его мотором, и прочими техническими нюансами.

В некоторых случаях на бачках можно увидеть и дополнительную горловину, где установлен датчик уровня жидкости.

Если этот показатель отклоняется от нормы, водитель получает соответствующее предупреждение.

Различается по конструкции и пробка, закрывающая горловину. Иногда устройство крышки расширительного бачка подразумевает наличие клапана, сбрасывающего пар и воздух при критическом увеличении давления.

Если же клапана нет, данную функцию выполняет крышка, расположенная на радиаторе.

Особенности расположения бачка и принципы соединения с другими элементами системы охлаждения

Где находится расширительный бачок? Точное местоположение компенсационной емкости зависит от модели машины. Она фиксируется на кузовных элементах, лонжеронах и перегородках, отделяющих пространство капота от салона.

Для крепления используются кронштейны или хомуты. В большинстве случае, бачок находится на стороне, где располагается верхний патрубок радиатора.

В зависимости от типа, бак оснащен 2 или 3 штуцерами. Конструкция второго типа подразумевает соединение 3 шлангами со следующими деталями:

1. Самый толстый патрубок, зафиксированный на штуцере, расположенном в нижней части, соединяет бачок с малым кругом циркуляции жидкости. Когда антифриз начинает нагреваться и расширяться, именно по этой магистрали он и поступает внутрь бачка.
2. Трубка небольшого диаметра, проходящая между радиатором и штуцером, расположенным в верхней части, позволяет осуществлять сброс пара непосредственно из радиатора.
3. Вторая трубка небольшого диаметра, закрепленная на другом верхнем штуцере, крепится на радиаторе печки салона. Основная задача аналогична предыдущей детали, по ней излишнее количества пара и тосола попадают в расширительный бачок.

Если на компенсационной емкости предусмотрено только 2 штуцера, то подключение к салонной печке не выполняется.

Вне зависимости от модели транспортного средства, расширительный бак является наивысшей точкой системы охлаждения двигателя. Только в таком случае полностью сохраняется принцип совмещающихся емкостей.

Чтобы гарантировать полное заполнение тосолом всех элементов системы, его уровень должен быть на несколько сантиметров выше минимальной отметки, указанной на баке.

Зачем он нужен?

Система охлаждения современного авто содержит несколько литров тосола. В процессе работы мотора происходит его нагрев и, как следствие, увеличение объема. Данное увеличение нужно компенсировать, чтобы исключить разрыв охлаждающего контура, повреждение патрубков и элементов радиатора.

Аналогично, компенсировать нужно и охлаждение, которое может иметь место в зимний период. Охлаждение и уменьшение объема провоцирует образование вакуума, сила которого столь же разрушительна, как у повышенного давления.

Все эти колебания и призван компенсировать расширительный бачок.

Если сформировать список его функций, то выглядят они следующим образом:

• принятие увеличенных объемов антифриза, образующихся при его тепловом расширении;
• сброс излишков давления при помощи специальной пробки, оборудованной предохранительным клапаном;
• сброс жидкости в систему охлаждения, когда мотор начинает остывать, с целью исключения формирования опасных воздушных пробок.

Видео по теме, нужен ли ВАЗ расширительный бачок:

Рабочий принцип

Рассмотрим принцип работы данного устройства. Итак, в исходном состоянии половина объема бачка занята тосолом, вторая половина пуста. Вернее, в ней воздух, сжимающийся при повышении давления.

На горловине расположена крышка с клапаном экстренного сброса воздуха.

Функционирует система по следующей схеме:

1. Запуск двигателя внутреннего сгорания приводит к постепенному увеличению температуры, жидкость расширяется, ее уровень повышается. Клапан сохраняет изначальную герметичность.
2. Когда тосол нагревается примерно до 95 градусов, он достигает максимального объема, клапан срабатывает и начинает сбрасывать лишний воздух. Уровень давления в системе при этом составляет около 1.2 Бар. Если происходит дальнейшее повышение температуры, вплоть до кипения антифриза, то клапан осуществляет сброс воздуха вместе с паром.
3. Когда силовая установка охлаждается, клапан работает в обратную сторону, то есть запускает воздух внутрь бачка, компенсируя сжатие антифриза. Такая схема не дает сформироваться в шлангах, патрубках и радиаторе воздушным пробкам.

Для корректной работы всей системы нужно точно знать, сколько антифриза должно быть в расширительном бачке. Точное значение зависит от конкретной модификации авто, но оптимальная отметка – это половина от полного объема.

Посмотрите полезное видео, где рассказывается про рубашку охлаждения, помпу, радиатор, расширительный бачок, термостат, радиатор отопителя, датчик температуры охлаждающей жидкости:

Коротко о поломках

Для расширительного бачка характерны некоторые неисправности, способные помешать его корректной работе. За ними необходимо тщательно следить, чтобы исключить опасность перегрева или попадания воздуха в систему. Как правило, дефекты касаются крышки, как наиболее сложной детали.

Непосредственно корпус бачка ломается крайне редко, лишь в некоторых случаях он трескается сам по себе, вследствие температурного перепада.

Посмотрите интересное видео, почему лопаются расширительные бачки системы охлаждения:

Самая частая поломка связана с клапаном, интегрированным в пробку. Он подвижен, а потому имеет определенный ресурс, после чего теряет работоспособность, не выполняет своих функций. Иногда потеря подвижности спровоцирована засорением, но чистка помогает не всегда.

Нередко деформируется уплотнительное кольцо на крышке. Следствие всех этих неисправностей – потеря герметичности, попадание в систему воздуха. Эксплуатировать машину со сломанным бачком опасно, существенно возрастает нагрузка на двигатель, радиатор и другие агрегаты, восстановление которых – процесс сложный и затратный.

Оптимальное решение в случае обнаружения дефекта – покупка нового изделия, благо, стоимость его невысока, а процесс замены не представляет никаких сложностей.

Если говорить о том, можно ли ездить без крышки расширительного бачка, если она сломалась, то ответ – нет.

Да, непродолжительная поездка никакой угрозы для работоспособности транспортного средства не представляет. Но постоянная эксплуатация приведет к тому, что внутрь бачка могут попасть посторонние включения. В тосоле сформируются пузырьки воздуха, давление в системе окажется нестабильным, а все это негативно скажется на состоянии деталей.

Поучительное видео, принцип работы крышки расширительного бачка:

Подведем итоги

Несмотря на свою конструктивную простоту, расширительный бачок – один из главных элементов всей системы охлаждения двигателя автомобиля.

Следите за его целостностью, работоспособностью клапана крышки, уровнем охлаждающей жидкости и ее качеством. Такой внимательный подход обеспечит, что детали системы проработают максимально долгий срок, эксплуатационный ресурс силовой установки увеличится.

Что такое расширительный бачок

Автомобильный мотор, как и любой двигатель внутреннего сгорания, при работе нагревается, поэтому требуется постоянно его охлаждать. Для этой цели предназначены системы охлаждения. По принципу работы они бывают двух видов: жидкостные и воздушные. Наибольшее распространение получили первые, хотя они и более сложны конструктивно. «Воздушники» при своей простоте, намного более склонны к перегреву.

Поскольку все двигатели сегодня работают с жидкостным охлаждением, в моторном отсеке любого авто находится небольшая емкость из полупрозрачного пластика с крышкой, предназначенная для заливки тосола. Это и есть расширительный бачок системы охлаждения двигателя. У разных моторов объем расширительного бака колеблется от 1,5 до 8 литров.

Его назначение

Для чего нужен расширительный узел? Дело в том, что любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме. Так, объем воды при нагревании до 100°C возрастает на 4,5%, антифриза и тосола — до 6%. Чтобы при нагревании охлаждающей жидкости (ОЖ) она не выливалась из системы, нужен расширительный бак, являющийся своего рода буфером или компенсатором.

До середины прошлого века расширительные бачки под капотом отсутствовали, поскольку в качестве ОЖ использовалась обыкновенная вода, а роль компенсатора играл верхний бачок радиатора, который не доливали «под завязку». С появлением ОЖ на основе этиленгликоля (антифризы), коэффициент объемного расширения которых больше, чем у воды, появляются дополнительные расширительные бачки, чтобы не увеличивать радиатор.

Таким образом, расширительный бак (РБ) предназначен для компенсации объемного расширения ОЖ при повышении ее температуры. Располагается РБ в моторном отсеке таким образом, чтобы уровень жидкости находился примерно на середине высоты бачка.

При этом жидкость в радиаторе и бачке располагается на одном уровне по принципу сообщающихся сосудов. Поскольку РБ расположен выше радиатора, в качестве заливной горловины используется крышка расширительного бачка, про которую будет рассказано ниже.

Устройство и работа

Расширительный бак состоит из полипропиленового корпуса, крышки и двух патрубков для присоединения шлангов жидкостной системы. С помощью нижнего шланга устройство подключается к охлаждающей магистрали, верхний служит для отведения паров и воздушных пузырей из системы. На современных моделях часто устанавливаются поплавковые датчики уровня ОЖ.

Для этой опции расширительный бачок сверху оснащается еще одной горловиной, предназначенной для установки датчика. На боковой поверхности емкости нанесены несколько контрольных рисок, от нижней — min до верхней — max. В этом промежутке и должен располагаться уровень ОЖ.

Как работает устройство? Сначала немного теории. В таблице показаны температурные режимы работы современных моторов. Как видим, двигатели работают в критических температурных условиях.

Чтобы поднять планку допустимой температуры, конструкторы повышают давление в ОЖ (больше атмосферного), благодаря чему температура ее закипания повышается. Для этого система закрывается герметично, и в ней поддерживается избыточное давление. Для разных двигателей эта величина находится в пределах от 0,1 до 0,5 бар (кг/см²).

В то же время недопустимо и значительное разрежение (больше 0,03 — 0,1 кг/см²) в свободном пространстве расширителя, поскольку в систему будет подсасываться воздух, что приведет к появлению воздушных пробок, затрудняющих циркуляцию ОЖ и, следовательно, к перегреву двигателя. Поддержание давления в ОЖ на требуемом уровне возложено на специальный регулятор, расположенный в заливной крышке.

Крышка бачка — два в одном

Итак, крышка РБ, помимо защитной функции, выполняет еще задачу регулятора давления. Как было изложено выше, давление внутри бачка должно составлять до 1,1 — 1,5 кг/см². Как же это достигается?

Для этой цели в крышке смонтированы два клапана: предохранительный и вакуумный. Первый представляет собой подпружиненную резиновую диафрагму, которая прижимается снаружи и срабатывает, когда давление превышает усилие пружины. Второй состоит из резиновой шайбы с малой пружиной, установленной внутри большой.

При рабочей температуре ОЖ оба клапана закрыты, давление в бачке не превышает расчетного. Поскольку расширительный бак закрыт герметично, с повышением температуры давление возрастает, в результате чего предохранительный клапан открывается и стравливает часть воздушных паров, возвращая клапан в прежнее положение.

Отсутствие предохранительного механизма привело бы к появлению протечек ОЖ, повреждению соединений и даже к разрыву радиаторов охлаждения и печки.

После остановки двигателя жидкость в системе остывает и уменьшается в объеме, что приводит к возникновению разрежения внутри бачка. Результатом может быть подсос воздуха через соединения, который при последующем пуске приведет к образованию воздушных пузырей. А это может привести к перегреву и выходу из строя двигателя.

Тут и приходит на помощь другой маленький клапан — вакуумный. Под действием разрежения он открывается и уравнивает давление в бачке с атмосферным.

Неисправности РБ и причины

Понижение уровня ОЖ:

• течь пластикового корпуса бачка вследствие старения материала, в частности, это было хронической болезнью бачков автомобилей ВАЗ;
• не работает предохранительный клапан, в результате чего повышенное давление выдавливает тосол через места соединений.

• из-за уменьшившегося объема жидкости вследствие утечек;
• не работает вакуумный клапан, в результате чего в жидкости появляется воздух («завоздушливание»).

Видимые потеки жидкости:

• течет расширительный бак;
• неисправность предохранительного клапана.

Проверяем работоспособность крышки

Упрощенная проверка: работают ли клапаны?

Заводим мотор и, соблюдая осторожность, отворачиваем крышку: если слышится шипящий звук спущенной камеры — перепускной клапан работает (однако, правильно или нет, — неизвестно).

Сняв крышку, сожмем рукой любой шланг охлаждающей системы. Продолжая удерживать его таким образом, установим крышку на место. Если он после этого восстанавливает свою форму, по всей видимости, вакуум заполняется. А вот если еще до запуска мотора шланги выглядят как бы сплюснутыми, вакуумный клапан точно не работает.

Более точно предохранительный клапан можно проверить с помощью насоса и манометра. Насос присоединяем к нижнему подводящему патрубку бачка, а верхний заглушаем с помощью подручных средств: болта или цилиндрического сверла, туго входящих в подводящий шланг.

Насосом создаем давление и контролируем момент, когда срабатывает предохранительный клапан (шипящий звук). Величина давления, зафиксированная на шкале прибора, показывает фактическое давление срабатывания.

Если предохранительный клапан излишне тугой, его можно отремонтировать. Зачем тратить лишние деньги, когда достаточно укоротить пружину давления на один-два витка, и пружина станет мягче. Разбирается узел легко, главное — не потеряйте мелкие детали. И не переусердствуйте, откусывая витки. Делайте это понемногу, проверяя результат.

Доливка охлаждающей жидкости

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

1. Проверьте уровень жидкости на холодном или остывшем двигателе (дайте ему хорошо остыть).
2. Откройте крышку РБ (если двигатель недостаточно остыл, прихватите крышку тряпкой) и медленно поворачивайте ее до выхода пара.
3. Долейте жидкость, не доходя до риски max.
4. Закройте крышку и заведите мотор при выключенном отоплении. Прогрейте двигатель около 3 мин на 2000 об/мин и дождитесь, пока не включится вентилятор принудительного охлаждения.
5. Проверьте уровень ОЖ и долейте его до отметки max.

Небольшой совет: следите за внешним состоянием бачка и всех элементов системы охлаждения. Потеки жидкости в моторном отсеке зачастую свидетельствуют о неисправности расширительного бачка, в первую очередь крышки.

Как следует из написанного, от такого, второстепенного на первый взгляд, узла, как расширительный бачок системы охлаждения, на самом деле зависит — насколько стабильно будет работать двигатель вашего автомобиля.