¿Cuál es el propósito del tanque de expansión?

El motor de un automóvil, como cualquier motor de combustión interna, se calienta durante el funcionamiento, por lo que debe enfriarse constantemente. Los sistemas de refrigeración están diseñados para este propósito. Según el principio de funcionamiento, son de dos tipos: líquido y aire. Las más extendidas son las primeras, aunque son más complejas constructivamente. Las salidas de aire, con su simplicidad, son mucho más propensas a sobrecalentarse.

Dado que hoy en día todos los motores funcionan con refrigeración líquida, en el compartimento del motor de cualquier automóvil hay un pequeño recipiente de plástico translúcido con tapa, diseñado para verter anticongelante. Este es el tanque de expansión del sistema de enfriamiento del motor. Para diferentes motores, el volumen del tanque de expansión varía de 1,5 a 8 litros.

Su propósito

¿Para qué sirve el nodo de expansión? El hecho es que cualquier líquido aumenta de volumen cuando se calienta. Entonces, el volumen de agua cuando se calienta a 100 ° C aumenta en un 4.5%, anticongelante y anticongelante, hasta un 6%. Para que cuando el refrigerante (refrigerante) se calienta, no sale del sistema, se necesita un tanque de expansión, que es una especie de amortiguador o compensador.

Hasta mediados del siglo pasado, no había tanques de expansión debajo del capó, ya que se usaba agua ordinaria como refrigerante, y el tanque del radiador superior desempeñaba el papel de compensador, que no se llenaba. Con la llegada del refrigerante a base de etilenglicol (anticongelante), cuyo coeficiente de expansión volumétrica es mayor que el del agua, aparecen tanques de expansión adicionales para no aumentar el radiador.

Por lo tanto, el tanque de expansión (RB) está diseñado para compensar la expansión volumétrica del refrigerante cuando aumenta su temperatura. El RB está ubicado en el compartimiento del motor de modo que el nivel del líquido esté aproximadamente en el medio de la altura del tanque.

En este caso, el líquido en el radiador y el tanque se encuentra al mismo nivel de acuerdo con el principio de vasos comunicantes. Dado que el RB se encuentra por encima del radiador, la tapa del tanque de expansión se utiliza como cuello de llenado, que se analizará a continuación.

Fluidos de llenado de tanques

Los automóviles de hoy, construidos con el uso generalizado de nuevas tecnologías, son muy exigentes con todos los fluidos de proceso, incluida la refrigeración. La lista de requisitos es la siguiente:

• el líquido debe hervir a una temperatura no inferior a 110 ° С;
• umbral de congelación: de menos 20 a -60 ° C, según las condiciones ambientales;
• sin espuma en contacto con el impulsor de la bomba, viscosidad mínima;
• la composición del líquido debe contener aditivos no agresivos que eviten la aparición de incrustaciones en las piezas metálicas;
• la composición química no debe cambiar en 3 años o 60 mil kilómetros.

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El anticongelante es un producto puramente doméstico, sintetizado durante la era soviética.

Todos estos requisitos se cumplen con anticongelante o anticongelante, que es lo mismo. El nombre anticongelante proviene de la palabra inglesa anticongelante, que significa "no congelante". El anticongelante es una sustancia creada sobre la misma base a partir del etilenglicol en la antigua URSS. La palabra está formada por la abreviatura TOS (tecnología de síntesis orgánica) y la terminación "ol", inherente a los nombres de las preparaciones químicas.

La base del anticongelante y anticongelante es la misma: agua + etilenglicol en diferentes proporciones. Las diferencias entre productos de diferentes fabricantes pueden consistir en un paquete de aditivos inhibidores, por lo que no es deseable confundir los fluidos.No se producirán consecuencias fatales, pero algunas sustancias pueden neutralizar la acción de otras y las propiedades de "no congelación" se deteriorarán. En este caso, el color del líquido no importa, es solo un tinte.

Se puede usar agua destilada para llenar el tanque en las siguientes situaciones:

• para diluir el concentrado anticongelante hasta el punto de congelación requerido;
• en caso de emergencia: pérdida total o parcial de refrigerante en el camino;
• con el propósito de enjuagar.

El color del anticongelante no afecta sus propiedades, el paquete de aditivos es importante

El agua destilada (desmineralizada) no cumple los requisitos anteriores: se congela a temperatura cero y hierve a 100 ° C. Por lo tanto, se vierte temporalmente o como disolvente de anticongelante.

No se debe verter agua del grifo saturada de sales en el tanque de expansión. Una excepción es una avería y pérdida de anticongelante en el camino y la ausencia de un taller de automóviles cercano. Repare la fuga, llene el sistema de enfriamiento con agua del grifo y vaya al garaje o estación de servicio, luego drene inmediatamente. De lo contrario, se formarán depósitos en las paredes internas de la camisa de agua del motor y otras unidades, lo que afectará la transferencia de calor.

Video: líquidos para llenar el circuito de refrigeración del automóvil.

Diseño y operación

El tanque de expansión consta de un cuerpo de polipropileno, una tapa y dos boquillas para conectar las mangueras del sistema de líquido. Con la ayuda de la manguera inferior, el dispositivo se conecta a la línea de enfriamiento, la superior se usa para eliminar los vapores y las burbujas de aire del sistema. En los modelos modernos, a menudo se instalan sensores de nivel de refrigerante por flotación.

Para esta opción, el tanque de expansión está equipado con un cuello adicional en la parte superior para acomodar el sensor. En la superficie lateral del contenedor, hay varias marcas de control, desde abajo - mínimo hasta arriba - máximo. En este intervalo, se debe ubicar el nivel de refrigerante.

¿Cómo funciona el dispositivo? Primero, un poco de teoría. La tabla muestra los modos de funcionamiento de temperatura de los motores modernos. Como puede ver, los motores funcionan en condiciones de temperatura críticas.

Para elevar el listón de la temperatura permitida, los diseñadores aumentan la presión en el refrigerante (más que la atmosférica), por lo que aumenta la temperatura de ebullición. Para ello, el sistema se cierra herméticamente y se mantiene la sobrepresión. Para diferentes motores, este valor varía de 0,1 a 0,5 bar (kg / cm²).

Al mismo tiempo, un vacío significativo (más de 0.03 - 0.1 kg / cm²) en el espacio libre del expansor también es inaceptable, ya que se succionará aire en el sistema, lo que dará lugar a la aparición de esclusas de aire que impiden la circulación de refrigerante y, en consecuencia, al sobrecalentamiento del motor ... El mantenimiento de la presión del refrigerante al nivel requerido se asigna a un regulador especial ubicado en la tapa de llenado.

Tapa del tanque: dos en uno

Entonces, la tapa RB, además de la función protectora, también realiza la tarea de un regulador de presión. Como se indicó anteriormente, la presión dentro del tanque debe ser de hasta 1,1 - 1,5 kg / cm². ¿Cómo se logra esto?

Para ello, se montan dos válvulas en la tapa: una válvula de seguridad y una válvula de vacío. El primero es un diafragma de goma con resorte que se presiona desde el exterior y se activa cuando la presión excede la fuerza del resorte. El segundo consiste en una arandela de goma con un pequeño resorte instalado dentro de uno grande.

A la temperatura de funcionamiento del refrigerante, ambas válvulas están cerradas, la presión en el depósito no supera la calculada. Dado que el tanque de expansión está bien cerrado, la presión aumenta al aumentar la temperatura, como resultado de lo cual la válvula de seguridad se abre y purga parte del vapor de aire, devolviendo la válvula a su posición anterior.

La ausencia de un mecanismo de seguridad provocaría fugas de refrigerante, daños en las conexiones e incluso la rotura de los radiadores de refrigeración y la estufa.

Después de detener el motor, el líquido en el sistema se enfría y disminuye de volumen, lo que conduce a un vacío dentro del tanque.El resultado pueden ser fugas de aire a través de las conexiones, que en el arranque posterior darán lugar a la formación de burbujas de aire. Esto puede provocar un sobrecalentamiento y una falla del motor.

Aquí viene otra pequeña válvula al rescate: una de vacío. Bajo la acción de un vacío, se abre e iguala la presión en el tanque con la atmosférica.

Sobre averías y reparación de tanques

Durante el funcionamiento de la máquina, pueden ocurrir las siguientes averías del tanque de expansión;

• contaminación o falla de la válvula de derivación del tapón;
• ruptura del cuerpo del tanque;

  

  La pared del tanque estalla a una presión demasiado alta desde el interior

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• fuga de anticongelante por debajo de la tapa.

  

  La fuga de la tapa se caracteriza por la aparición de rayas multicolores en el cuerpo.

La mayoría de los automovilistas, cuando una válvula o un cuerpo se avería, simplemente cambian la pieza por una nueva. Esto se justifica por la falta de tiempo para las reparaciones y el bajo costo de estos repuestos. Aunque, si se desea, el plástico reventado del tanque se puede sellar y la tapa se puede desmontar y limpiar.

Las fugas debajo del corcho ocurren con un ajuste holgado o debido a las características de diseño del contenedor. Por ejemplo, en los automóviles VAZ 2110, el chorro del pequeño accesorio superior conectado al radiador golpea directamente en la garganta, lo que provoca una fuga. La forma de eliminación es la instalación de un embalse más perfecto de "Priora".

Fallos y causas de RB

Bajar el nivel de refrigerante:

• fuga de la carcasa de plástico del tanque debido al envejecimiento del material, en particular, era una enfermedad crónica de los tanques de los automóviles VAZ;
• la válvula de seguridad no funciona, como resultado de lo cual el aumento de presión aprieta el anticongelante a través de las juntas.

• debido a un volumen reducido de líquido debido a fugas;
• la válvula de vacío no funciona, como resultado de lo cual aparece aire en el líquido ("aireación").

Gotas visibles de líquido:

• el tanque de expansión tiene fugas;
• Mal funcionamiento de la válvula de seguridad.

Comprobación del rendimiento de la funda

Verificación simplificada: ¿funcionan las válvulas?

Arrancamos el motor y, con cuidado, desenroscamos la tapa: si se escucha un silbido de una cámara desinflada, la válvula de bypass funciona (sin embargo, no se sabe si es correcta o no).

Después de quitar la cubierta, apriete cualquier manguera del sistema de enfriamiento con la mano. Continuando sujetándolo de esta manera, vuelva a colocar la tapa. Si luego recupera su forma, lo más probable es que el vacío esté lleno. Pero si, incluso antes de arrancar el motor, las mangueras parecen aplanadas, la válvula de vacío definitivamente no funciona.

Más precisamente, la válvula de seguridad se puede verificar con una bomba y un manómetro. Conectamos la bomba a la tubería de suministro inferior del tanque y tapamos la superior con la ayuda de medios improvisados: un perno o un taladro cilíndrico que encaja firmemente en la manguera de suministro.

Creamos presión con la bomba y controlamos el momento en que se activa la válvula de seguridad (silbido). El valor de presión registrado en la escala del dispositivo indica la presión de respuesta real.

Si la válvula de alivio está demasiado apretada, se puede reparar. ¿Por qué gastar dinero extra cuando es suficiente acortar el resorte de presión en una o dos vueltas y el resorte se volverá más blando? El montaje es fácil de desmontar, lo principal es no perder piezas pequeñas. Y no se exceda cortando los bucles. Haz esto poco a poco, comprobando el resultado.

Agregar refrigerante

El nivel de líquido en el tanque está controlado por dos riesgos extremos: mínimo y máximo. Cómo agregar correctamente refrigerante al tanque de expansión:

1. Verifique el nivel de líquido en un motor frío o frío (déjelo enfriar bien).
2. Abra la tapa del RB (si el motor no está lo suficientemente frío, agarre la tapa con un trapo) y gírela lentamente hasta que salga el vapor.
3. Agregue líquido sin llegar al máximo.
4. Cierre la tapa y arranque el motor con la calefacción apagada.Caliente el motor durante unos 3 minutos a 2000 rpm y espere hasta que se encienda el ventilador de enfriamiento forzado.
5. Compruebe el nivel de refrigerante y rellene hasta la marca de máximo.

Un pequeño consejo: vigile el estado externo del tanque y todos los elementos del sistema de enfriamiento. Las fugas de líquido en el compartimiento del motor a menudo indican un mal funcionamiento del tanque de expansión, principalmente la tapa.

Como se desprende de lo que se ha escrito, a partir de tal, a primera vista, una unidad secundaria, como el tanque de expansión del sistema de enfriamiento, en realidad depende de qué tan estable funcionará el motor de su automóvil.

Para comprender para qué sirve un tanque de expansión, debe familiarizarse con el principio de funcionamiento y las funciones principales de dicho tanque. Sin poseer esta información, uno podría pensar erróneamente que el elemento no tiene un valor particular y simplemente ocupa espacio en la habitación. Sin embargo, en la práctica, realiza muchas tareas importantes y es un componente insustituible del sistema de calefacción.

Tanque de expansión en sistema abierto

Debido a la facilidad de instalación, el costo asequible y las altas tasas de eficiencia, el tanque de expansión en un sistema de calefacción de tipo abierto es muy popular.

Los beneficios de las opciones de código abierto son los siguientes:

1. Sencillez de diseño. En algunos casos, no es necesario comprar materiales adicionales para organizar la calefacción, y el tanque de trabajo se puede almacenar en el garaje.
2. Los sistemas abiertos están exentos del problema de la sobrepresión, ya que están asociados con la atmósfera. Esto elimina la necesidad de comprar una válvula de seguridad.
3. Otras ventajas incluyen la capacidad de usar un tanque para ventilar.

Además de las ventajas, un sistema abierto también tiene desventajas. En primer lugar, es la necesidad de instalar el tanque en el punto más alto. Para hacer esto, es importante cuidar un buen aislamiento del piso del ático, de lo contrario, el líquido en el tanque se congelará a bajas temperaturas.

Principio de funcionamiento

Para comprender por qué se necesita un tanque de expansión, se deben evaluar sus características operativas, los detalles del trabajo y las sutilezas de la autoinstalación. En los sistemas de calentamiento de líquidos, el agua desempeña el papel de portador de calor.

Con la ayuda de equipos especiales, se mueve a largas distancias y proporciona un calentamiento completo de edificios con diferentes pisos y áreas. Esto contribuye a la creciente demanda de instalación de sistemas de agua.

La ventaja clave de los sistemas abiertos es la capacidad de funcionar sin dispositivos de bombeo. El movimiento del refrigerante se realiza de acuerdo con principios termodinámicos, ya que el agua fría y caliente tienen diferentes densidades y las tuberías están ubicadas en ángulo.

La tarea del tanque de expansión para calentar es estabilizar automáticamente la presión del líquido y almacenar el agua calentada restante.

El tanque está montado sobre el resto de los nodos, y el principio de su funcionamiento consta de las siguientes etapas:

• entrada. El refrigerante calentado pasa de una caldera eléctrica, de combustible sólido o de gas a los radiadores;
• regreso. Los restos de agua tibia ingresan al tanque, comienzan a enfriarse y regresan a la unidad de caldera. Como resultado, el ciclo se repite.

Si el sistema está equipado con una línea de un solo tubo, ambos procedimientos se llevan a cabo en un solo tubo. En los tipos de dos tubos, son independientes.

Donde ubicar

Dado que el circuito de un sistema de calefacción abierto está cerrado, pero no aislado del aire exterior y las fugas, se excluye la aparición de un problema de sobrepresión. En este caso, el tanque de expansión debe instalarse en el lugar correcto, sobre todos los demás componentes. Si no tiene en cuenta esta regla, el refrigerante simplemente se derramará.

El alto posicionamiento también contribuye a una eficiente evacuación del aire.El aire disuelto siempre está presente en la composición del líquido, que puede convertirse en un estado gaseoso y entrar en una reacción química con superficies metálicas en tuberías y un intercambiador de calor.

En algunos casos, los tanques abiertos se combinan con la línea de retorno, que está asociada con características de diseño u otras consideraciones de diseño.

Sin embargo, permanecen en el punto más alto del circuito al que se alimenta la tubería. Con esta instalación, deberá instalar válvulas especiales para la eliminación de gases.

Cuánto volumen de tanque se requiere

Una vez que haya descubierto por qué necesita un tanque de expansión en un sistema de calefacción abierto, puede pasar a la siguiente pregunta: la elección del volumen del tanque. No existen restricciones estrictas ni reglas estandarizadas al respecto.

Lo principal es evaluar los indicadores del coeficiente de expansión del líquido durante el calentamiento, la capacidad de todo el sistema y el modo de operación óptimo para determinar cuál será el volumen final del líquido.

También es necesario tener en cuenta el "volumen variable", que compensa la expansión. Se fija una tubería de desbordamiento en el borde superior y se deja espacio libre por encima del nivel del agua. Por lo tanto, el indicador del 5% es condicional y los especialistas experimentados recomiendan adherirse a la siguiente proporción: volumen del tanque + 10% del volumen del sistema.

Para determinar el segundo indicador, debe guiarse por los siguientes principios:

1. Si se completa la instalación del sistema, es suficiente tomar varias medidas con un dispositivo especial: un medidor de agua. Le permitirá determinar cuánto líquido cabrá en un tanque de expansión para el suministro de agua o para calentar una casa privada calentando radiadores. El método demuestra una alta precisión, pero es ineficaz, ya que es importante obtener un resultado para la instalación de suministro de agua, tuberías de calefacción y otros componentes.
2. Algunos artesanos utilizan una proporción de 15 litros por 1 kW de potencia de la planta de calderas. La técnica es impopular debido a su gran margen de error.
3. El volumen del sistema de calefacción se puede determinar mediante cálculos sencillos. Si el proyecto prevé la instalación de un tanque con contornos de tuberías de diferentes diámetros, una caldera y radiadores, es necesario combinar los volúmenes de todos los nodos y obtener el valor deseado. Inicialmente, este método puede parecer bastante complicado, pero en la práctica todo es mucho más sencillo. Además, en la red puede encontrar calculadoras en línea especiales que le permiten obtener valores precisos en un par de minutos.

Si los cálculos se llevan a cabo para obtener el volumen óptimo del tanque, entonces no es necesario tener en cuenta el tanque en sí.

Cálculo de volumen

Existe un método muy simple para determinar el volumen del tanque de expansión para calefacción: se calcula el 10% del volumen del refrigerante en el sistema. Había que calcularlo al desarrollar el proyecto. Si estos datos no están disponibles, puede determinar el volumen empíricamente: drene el refrigerante y luego llene uno nuevo mientras lo mide (póngalo a través del medidor). La segunda forma es calcular. Determine el volumen de tuberías en el sistema, agregue el volumen de radiadores. Este será el volumen del sistema de calefacción. Aquí encontramos el 10% de esta cifra.

La forma puede ser diferente

Fórmula

La segunda forma de determinar el volumen del tanque de expansión para calefacción es calcularlo usando la fórmula. Aquí también se requerirá el volumen del sistema (indicado por la letra C), pero también se necesitarán otros datos:

• presión máxima Pmax a la que puede funcionar el sistema (normalmente se toma la presión máxima de la caldera);
• presión inicial Pmin: a partir de la cual el sistema comienza a funcionar (esta es la presión en el tanque de expansión, indicada en el pasaporte);
• coeficiente de expansión del portador de calor E (para agua 0.04 o 0.05, para anticongelante se indica en la etiqueta, pero generalmente en el rango de 0.1-0.13);

Teniendo todos estos valores, calculamos el volumen exacto del tanque de expansión para el sistema de calefacción usando la fórmula:

La fórmula para calcular el volumen del tanque de expansión para calefacción.

Los cálculos no son muy complicados, pero ¿merece la pena jugar con ellos? Si se trata de un sistema abierto, la respuesta es inequívoca: no. El costo del contenedor no depende mucho del volumen, además de todo lo puedes hacerlo tú mismo.

Vale la pena contar los tanques de expansión para calefacción de tipo cerrado. Su precio depende en gran medida del volumen. Pero, en este caso, es mejor tomarlo con un margen, ya que un volumen insuficiente conduce a un desgaste rápido del sistema o incluso a su falla.

Si la caldera tiene un tanque de expansión, pero su capacidad no es suficiente para su sistema, coloque un segundo. En total, deben dar el volumen requerido (la instalación no es diferente).

¿A qué conducirá el volumen insuficiente del tanque de expansión?

Cuando se calienta, el refrigerante se expande, su excedente termina en el tanque de expansión para calentarlo. Si todo el exceso no encaja, se ventila a través de la válvula de alivio de presión de emergencia. Es decir, el refrigerante se va por el desagüe.

Principio de trabajo en una imagen gráfica.

Luego, cuando la temperatura desciende, el volumen del refrigerante disminuye. Pero como ya hay menos en el sistema de lo que era, la presión en el sistema cae. Si la falta de volumen es insignificante, tal disminución puede no ser crítica, pero si es demasiado pequeña, es posible que la caldera no funcione. Este equipo tiene un límite de presión inferior al que funcionará. Cuando se alcanza el límite inferior, el equipo se bloquea. Si está en casa en este momento, puede remediar la situación agregando un refrigerante. Si no está allí, es posible que el sistema se descongele. Por cierto, trabajar al límite tampoco conduce a nada bueno: el equipo se descompone rápidamente. Por lo tanto, es mejor ir a lo seguro un poco y tomar un volumen un poco mayor.

Vaso de expansión para calefacción de tipo cerrado

La principal ventaja de un tanque para un sistema de calefacción cerrado es su tamaño compacto y la posibilidad de instalarlo en cualquier parte del circuito.

Cuando se instala de acuerdo con las normas aprobadas, no existen restricciones claras en la elección del lugar de instalación. Sin embargo, en muchos diseños, el depósito se encuentra cerca de la bomba.

¿Qué es un tanque de expansión?

Tanque de expansión: unidad del sistema de enfriamiento líquido de los motores de combustión interna; un tanque especialmente diseñado para compensar las fugas y la expansión térmica del refrigerante que circula en el sistema.

Los tanques de expansión también se utilizan en otros sistemas de vehículos, tractores y equipos especiales: en la dirección asistida (GUR) y en varios sistemas hidráulicos. En general, en términos de propósito y diseño, estos tanques son similares a los del sistema de enfriamiento, y sus características distintivas se describen a continuación.

El tanque de expansión tiene varias funciones:

• Compensación de la expansión térmica del refrigerante cuando el motor se calienta: el exceso de líquido fluye del sistema al tanque, lo que evita el aumento de la presión;
• Compensación de fugas de refrigerante: siempre se almacena una cierta cantidad de líquido en el tanque, que, si es necesario, ingresa al sistema (después de que se expulsa el líquido, la atmósfera se sobrecalienta, si ocurren fugas menores, etc.);
• Control del nivel de refrigerante en el sistema (usando las marcas correspondientes en el cuerpo del tanque y el sensor incorporado).

La presencia de un tanque en el sistema de enfriamiento líquido se debe a las características y propiedades físicas del refrigerante: agua o anticongelante. A medida que aumenta la temperatura, el líquido, de acuerdo con su coeficiente de expansión térmica, aumenta de volumen, lo que también conduce a un aumento de la presión en el sistema. Si la temperatura aumenta excesivamente, el líquido (especialmente el agua) puede hervir; en este caso, el exceso de presión se descarga a la atmósfera a través de la válvula de vapor incorporada en el tapón del radiador.Sin embargo, con el enfriamiento posterior del motor, el líquido adquiere un volumen normal y, dado que parte de él se perdió durante la liberación de vapor, la presión en el sistema cae; con una disminución excesiva de la presión, la válvula de aire integrada en el radiador. El tapón se abre, la presión en el sistema se iguala a la atmosférica. En este caso, el aire ingresa al sistema, lo que puede tener un efecto negativo: se forman bloqueos de aire en los tubos del radiador, lo que impide la circulación normal del líquido. Entonces, después de purgar el vapor, es necesario reponer el nivel de agua o anticongelante.

Tipos de tanques de expansión

El tanque de expansión puede ser del siguiente tipo:

• Abierto
• Cerrado

Tanque de expansión típicamente de tipo abierto ubicado en el ático de la casa y cubierto con aislamiento térmico. Pero no solo el ático puede servir como lugar de colocación. Al instalar, es importante tener en cuenta que el tanque debe ubicarse sobre el sistema de calefacción. La forma de dicho tanque suele ser rectangular y el material del que está hecho es acero. Dichos tanques son bastante grandes en tamaño, tampoco difieren en particular estanqueidad y presentabilidad. La característica principal de este tipo de tanques de expansión es que están conectados a la tubería del sistema de calefacción.

Cuerpo del tanque no tiene una gran cantidad de elementos y contiene:

1. Escotilla de inspección;
2. Varias boquillas:
   Conexión de la tubería de control;
3. Una tubería de derivación de tubería, gracias a la cual el agua ingresa al tanque;
4. La tubería de derivación que conecta el tanque y la tubería de desbordamiento, diseñada para eliminar el agua en la alcantarilla:
5. Y también una tubería de derivación conectada a una tubería, que crea circulación y proporciona un cierto régimen térmico.

Los tanques de expansión abiertos están diseñados para controlar la cantidad de agua y la presión en el sistema, así como para eliminar el exceso de líquido.

El tanque de expansión de tipo cerrado se distingue por su alta estanqueidad y es una cápsula ovalada que contiene una membrana. Debido a este elemento, dichos dispositivos se denominan vasos de expansión de diafragma. La membrana, que está hecha de caucho resistente al calor, divide el tanque en dos cámaras:

• Líquido;
• Aire.

Parte líquida, como sugiere el nombre. retiene el agua en sí mismo. La parte de aire tiene una válvula que se abre cuando la presión aumenta fuertemente y libera el exceso de aire.

Las principales diferencias entre estos tipos son su estructura, características técnicas, principio de funcionamiento y ubicación.

El diseño y las características de los tanques de expansión.

Los tanques de expansión utilizados hoy en día tienen fundamentalmente el mismo diseño, que es simple. Este es un contenedor con un volumen de no más de 3 a 5 litros, cuya forma está optimizada para su colocación en el compartimiento del motor de un automóvil. Actualmente, los más extendidos son los tanques hechos de plástico blanco translúcido, sin embargo, los productos metálicos también se presentan en el mercado (como regla general, para los viejos automóviles domésticos VAZ, GAZ y algunos camiones). En el tanque se fabrican varios elementos:

• Boca de llenado, cerrada con un tapón con válvulas de vapor y aire;
• Accesorio para conectar la manguera del radiador de refrigeración del motor;
• Opcionalmente, un accesorio para conectar una manguera desde un termostato;
• Opcionalmente, un accesorio para conectar una manguera del radiador del calentador interior;
• Opcional: un cuello para instalar un sensor de nivel de refrigerante.

Por lo tanto, en cualquier tanque debe haber una boca de llenado con un tapón y un accesorio para conectar una manguera del radiador de enfriamiento principal de la unidad de potencia. Esta manguera se llama manguera de vapor porque el refrigerante caliente y el vapor se descargan del radiador a través de ella. Con esta configuración, el estrangulador está ubicado en el punto más bajo del tanque.Esta es la solución más sencilla, sin embargo, la compensación de las fugas de refrigerante se realiza a través del radiador, lo que en algunos casos reduce la eficiencia del sistema de refrigeración.

En muchos tanques, se usa adicionalmente una manguera para conectar al termostato, en este caso la manguera de salida de vapor se conecta al niple en la parte superior del tanque (en una de sus paredes laterales), y el niple para conectar al radiador calefactor tiene la misma posición. Y la manguera que va al termostato se retira del accesorio en el punto más bajo del tanque. Este diseño proporciona un mejor llenado del sistema de enfriamiento con el fluido de trabajo del depósito; en general, el sistema funciona de manera más eficiente y confiable.

Casi todos los tanques de expansión modernos utilizan un sensor de nivel de líquido integrado en una garganta especialmente diseñada. Muy a menudo, este es un dispositivo de señalización del diseño más simple, que notifica una disminución crítica en el nivel de refrigerante, pero, a diferencia del sensor de nivel de combustible, no informa sobre la cantidad actual de líquido en el sistema. El sensor está conectado a un indicador correspondiente en el tablero del automóvil.

El tapón del tanque de expansión, al igual que el tapón del radiador principal, tiene válvulas integradas: vapor (alta presión) para aliviar la presión cuando el refrigerante está demasiado caliente y aire para igualar la presión en el sistema cuando se enfría. Estas son válvulas ordinarias cargadas por resorte que se activan cuando se alcanza una cierta presión dentro del tanque: cuando la presión aumenta, la válvula de vapor se extrae, cuando se reduce la presión, la válvula de aire. Las válvulas pueden ubicarse por separado o combinarse en una sola estructura.

El depósito está instalado en el compartimiento del motor no lejos del radiador y está conectado a él y a otros componentes por medio de mangueras de goma de varias secciones transversales. El depósito está ligeramente elevado por encima del radiador (normalmente su línea media coincide con el nivel superior del radiador), lo que garantiza el libre flujo de líquido (por gravedad) desde el depósito hacia el radiador y / o hacia la carcasa del termostato. El depósito y el radiador forman un sistema de vasos comunicantes, por lo tanto, el nivel de líquido en el radiador también se puede estimar a partir del nivel de líquido en el depósito. Para el control, se puede aplicar una escala o marcas separadas con los indicadores "Min" y "Max" al cuerpo del tanque.

Los tanques de expansión para sistemas de dirección asistida e hidráulica tienen un diseño similar, sin embargo, están hechos solo de metal, ya que funcionan a alta presión. Además, no hay sensores de nivel y marcas en estas partes, pero el tapón está necesariamente equipado con válvulas para igualar la presión en el sistema en diferentes modos. Las mangueras están conectadas con puntas especiales, a veces con accesorios roscados.

Diseño y principio de funcionamiento

Los tanques de expansión modernos para automóviles son un depósito hecho de plástico duradero de paredes gruesas con un cuello de llenado y accesorios para conectarse a los elementos del sistema de enfriamiento. La forma del tanque no es funcionalmente importante, por lo que los fabricantes la adaptan a la ubicación del tanque.

La forma del tanque depende del lugar de su instalación y puede ser diferente: redonda, rectangular o plana

La capacidad del recipiente para expandir el anticongelante se calcula para cada modelo de automóvil y depende del volumen total de líquido en las tuberías y unidades. Además, en estado frío, el tanque solo está medio lleno de anticongelante, el resto del espacio está ocupado por aire que se puede comprimir bajo presión. El cuello del tanque se cierra con un tapón con una válvula de aire incorporada. El principio de funcionamiento del tanque es el siguiente:

1. Con un motor "frío", el tanque está medio vacío: el nivel de anticongelante está entre las marcas mínima y máxima de la carrocería.
2. Después de arrancar el motor, el anticongelante comienza a expandirse y su nivel en el recipiente aumenta, y el espacio de aire se contrae. La válvula de la tapa permanece sellada.
3. Cuando el líquido alcanza la temperatura de funcionamiento de 90-95 ° C y el aumento máximo de volumen, la presión en el tanque alcanza el umbral para la válvula de aire (1-1,2 bar o 120 kPa). Se abre y libera aire a la atmósfera.
4. En el proceso de enfriamiento del motor, se observa la imagen opuesta: la válvula pasa aire en la dirección opuesta hasta que la cantidad de anticongelante deja de disminuir. Esto evita bolsas de aire en mangueras y radiadores.

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El dispositivo del tanque es bastante simple: el cuerpo del tanque se cierra con un tapón con una válvula incorporada.

En caso de emergencia, cuando el anticongelante o el agua por diversas razones comienzan a hervir, la válvula de seguridad libera no solo aire, sino también vapor.

El sensor incorporado indica un nivel de líquido insuficiente al panel de instrumentos

En algunos modelos de automóviles, por ejemplo, VAZ 2110-2115, el contenedor está equipado con un segundo cuello, en el que se atornilla el sensor de nivel de refrigerante. Si por avería o fuga de alguna unidad empieza a salir anticongelante y su nivel en el depósito desciende al mínimo, el sensor funcionará y avisará al conductor con una señal de la luz correspondiente en el cuadro de instrumentos.

Hay autos (tanto nacionales como importados) en los que el tanque de expansión se cierra con un simple tapón, no equipado con válvula y comunicando con la atmósfera. En tales sistemas, la función de alivio de presión y entrada de aire de retorno la realiza la tapa del radiador principal, y el depósito solo compensa la expansión del líquido.

La tapa del radiador está equipada con una válvula de derivación que dirige el exceso de anticongelante al tanque de expansión.