מנוע מכונית, כמו כל מנוע בעירה פנימית, מתחמם במהלך הפעולה, ולכן צריך לקרר אותו כל הזמן. מערכות קירור מיועדות למטרה זו. על פי עקרון הפעולה, הם משני סוגים: נוזל ואוויר. הנפוצים ביותר הם הראשונים, אם כי הם מורכבים יותר מבונה. פתחי אוורור, עם פשטותם, נוטים הרבה יותר להתחמם יתר על המידה.
מכיוון שכל המנועים כיום עובדים עם קירור נוזלי, בתא המנוע של כל מכונית יש מיכל קטן עשוי פלסטיק שקוף עם מכסה, המיועד למזיגת נוזל לרדיאטור. זהו מיכל ההרחבה של מערכת קירור המנוע. עבור מנועים שונים, נפח מיכל ההרחבה נע בין 1.5 ל -8 ליטר.
מטרתו
לשם מה נועד צומת ההרחבה? העובדה היא שכל נוזל גדל בנפחו כשמחממים אותו. לכן, נפח המים בעת חימום למאה מעלות צלזיוס עולה ב -4.5%, נוזל לרדיאטור ונוזל לרדיאטור - עד 6%. כך שכאשר נוזל הקירור (נוזל הקירור) מתחמם, הוא לא נשפך מהמערכת, יש צורך במיכל הרחבה שהוא סוג של חיץ או מפצה.
עד אמצע המאה הקודמת, לא היו מיכלי התפשטות מתחת למכסה המנוע, מכיוון שמים רגילים שימשו כנוזל קירור, ומיכל הרדיאטור העליון מילא את תפקיד המפצה, שלא הוספג. עם כניסתו של נוזל קירור על בסיס אתילן גליקול (נוזל לרדיאטור), שמקדם ההתפשטות הנפחית שלו גדול מזה של מים, מופיעים מיכלי התפשטות נוספים כדי לא להגדיל את הרדיאטור.
לפיכך, מיכל ההרחבה (RB) נועד לפצות על ההתפשטות הנפחית של נוזל הקירור כאשר הטמפרטורה שלו עולה. ה- RB ממוקם בתא המנוע כך שמפלס הנוזל נמצא בערך באמצע גובה המיכל.
במקרה זה, הנוזל ברדיאטור ובמיכל ממוקם באותה רמה על פי עקרון כלי התקשורת. מכיוון שה- RB ממוקם מעל הרדיאטור, מכסה מיכל ההרחבה משמש כצוואר המילוי, עליו יידון להלן.
נוזלי מילוי טנקים
המכוניות של ימינו, שנבנו תוך שימוש נרחב בטכנולוגיות חדשות, דורשות מאוד את כל נוזלי התהליך, כולל קירור. רשימת הדרישות היא כדלקמן:
- הנוזל צריך להרתיח בטמפרטורה לא נמוכה מ -110 מעלות צלזיוס;
- סף הקפאה - ממינוס 20 עד -60 מעלות צלזיוס, תלוי בתנאי הסביבה;
- אין קצף במגע עם מאיץ המשאבה, צמיגות מינימלית;
- הרכב הנוזל צריך להכיל תוספים שאינם אגרסיביים המונעים את הופעת האבנית על חלקי מתכת;
- ההרכב הכימי לא אמור להשתנות תוך 3 שנים או 60 אלף ק"מ.
מאמר קשור: אוויר במערכת הקירור של מנוע רכב: סימנים ודרכים לחיסול נעילת אוויר
נוזל לרדיאטור הוא מוצר מקומי גרידא, המסונתז בתקופת ברית המועצות
כל הדרישות הללו נענות על ידי נוזל לרדיאטור או נוזל לרדיאטור, וזה אותו הדבר. השם נוזל לרדיאטור בא מהמילה האנגלית antifreeze, שפירושה "לא מקפיא". נוזל לרדיאטור הוא חומר שנוצר על בסיס זה מאתילן גליקול בברית המועצות לשעבר. המילה מורכבת מקיצור TOS (טכנולוגיה של סינתזה אורגנית) והסיום "ol", הטבוע בשמות התכשירים הכימיים.
הבסיס של נוזל לרדיאטור ונוזל לרדיאטור הוא זהה - מים + אתילן גליקול ביחס שונה. ההבדלים בין מוצרים מיצרנים שונים עשויים להיות בחבילה של תוספים מעכבים, ולכן לא רצוי לבלבל נוזלים.השלכות קטלניות לא יתרחשו, אך יש חומרים שיכולים לנטרל את פעולתם של אחרים והתכונות של "אי הקפאה" יתדרדרו. במקרה זה, צבע הנוזל אינו חשוב - הוא פשוט צבע.
ניתן להשתמש במים מזוקקים למילוי המיכל במצבים הבאים:
- לדילול התרכיז נגד הקפאה עד לנקודת הקפאה הנדרשת;
- במקרה חירום - אובדן נוזל קירור מוחלט או חלקי בדרך;
- לצורך שטיפה.
צבע הנוזל לרדיאטור אינו משפיע על תכונותיו, חבילת התוסף חשובה
מים מזוקקים (ממוזערלים) אינם עומדים בדרישות הנ"ל: הם קופאים בטמפרטורה אפסית ורותחים ב 100 מעלות צלזיוס. לכן, הוא נשפך באופן זמני או כממיס נגד נוזל לרדיאטור.
אסור לשפוך מי ברז רוויים במלחים למיכל ההרחבה. יוצא מן הכלל הוא קלקול ואובדן נוזל לרדיאטור בדרך והיעדר חנות רכב קרובה. בטל את הדליפה, מלא את מערכת הקירור במי ברז והגיע למוסך או לתחנת השירות ואז ניקוז אותה מייד. אחרת, ייווצרו משקעים על הקירות הפנימיים של מעטפת המים של המנוע ויחידות אחרות, דבר שיפגע בהעברת החום.
וידאו: נוזלים למילוי במעגל קירור הרכב
תכנון ותפעול
מיכל ההרחבה מורכב ממרכב פוליפרופילן, מכסה ושתי חרירי לחיבור צינורות של מערכת הנוזלים. בעזרת הצינור התחתון, המכשיר מחובר לקו הקירור, העליון משמש להסרת אדים ובועות אוויר מהמערכת. בדגמים מודרניים מותקנים לעתים קרובות חיישני מפלס נוזל קירור.
לאופציה זו, מיכל ההרחבה מצויד בצוואר נוסף על מנת להתאים את החיישן. על משטח הצד של המכולה ישנם מספר סימני בקרה, מלמטה - דקה למעלה - מקסימום במרווח זה, יש לאתר את רמת נוזל הקירור.
איך עובד המכשיר? ראשית, תיאוריה קטנה. הטבלה מציגה את מצבי הפעולה של הטמפרטורה של מנועים מודרניים. כפי שאתה יכול לראות, המנועים פועלים בתנאי טמפרטורה קריטיים.
טמפרטורת המנוע, ° C | עובד | לזמן קצר |
80 — 100 | 120 — 125 | |
נקודת רתיחה של נוזלים, ° C (בלחץ אטמוספרי) | מים | 100 |
נוֹזֵל לרָדִיאַטוֹר | 105 — 110 | |
נוֹזֵל לרָדִיאַטוֹר | 120 |
כדי להעלות את רף הטמפרטורה המותרת, מעצבים מעלים את הלחץ בנוזל הקירור (יותר מאשר אטמוספרי), שבגללו טמפרטורת הרתיחה שלו עולה. לשם כך המערכת סגורה הרמטית ושומרים על לחץ יתר. עבור מנועים שונים, ערך זה נע בין 0.1 ל 0.5 בר (ק"ג / ס"מ).
יחד עם זאת, ואקום משמעותי (יותר מ -0.03 - 0.1 ק"ג / ס"מ ²) בחלל הפנוי של המרחיב אינו מקובל, שכן אוויר יישאב למערכת, מה שיוביל להופעת נעילת אוויר המעכבת את זרימת נוזל קירור וכתוצאה מכך להתחממות יתר של המנוע ... שמירה על לחץ נוזל הקירור ברמה הנדרשת מוקצה לווסת מיוחד הממוקם בכובע המילוי.
מכסה טנק - שניים באחד
אז, מכסה ה- RB, בנוסף לפונקציית המגן, מבצע גם את המשימה של ויסות לחץ. כאמור לעיל, הלחץ בתוך המיכל צריך להיות עד 1.1 - 1.5 ק"ג / ס"מ. איך זה מושג?
לשם כך מותקנים שני שסתומים בכיסוי: שסתום בטיחות ושסתום ואקום. הראשונה היא סרעפת גומי קפיצית הנלחצת מבחוץ ומופעלת כאשר הלחץ עולה על כוח הקפיץ. השני מורכב מכונת כביסה גומי עם קפיץ קטן המותקן בתוך גדול.
בטמפרטורת ההפעלה של נוזל הקירור, שני השסתומים סגורים, הלחץ במאגר אינו עולה על החישוב. מאחר ומיכל ההרחבה סגור היטב, הלחץ עולה עם עליית הטמפרטורה, וכתוצאה מכך שסתום הבטיחות נפתח ומדמם חלק מאדי האוויר, ומחזיר את השסתום למקומו הקודם.
היעדר מנגנון בטיחות יוביל לדליפות נוזל קירור, פגיעה בחיבורים ואף קרע ברדיאטורים והתנור.
לאחר עצירת המנוע, הנוזל במערכת מתקרר ויורד בנפחו, מה שמוביל לאקום בתוך המיכל.התוצאה יכולה להיות נזילות אוויר דרך החיבורים, אשר בהפעלה הבאה תוביל ליצירת בועות אוויר. זה יכול להוביל להתחממות יתר ולכשל במנוע.
כאן נחלץ לעזרתו שסתום קטן נוסף - ואקום. תחת פעולת ואקום, הוא נפתח ומשווה את הלחץ במיכל לאטמוספרי.
על תקלות ותיקון טנקים
במהלך הפעלת המכונה, עלולות להתרחש התקלות הבאות במיכל ההרחבה;
- זיהום או כשל במסתם העוקף של התקע;
- קרע בגוף הטנק;
דופן הטנק פורצת בלחץ גבוה מדי מבפנים
- דליפה של נוזל לרדיאטור מתחת למכסה.
דליפת המכסה מאופיינת במראה של פסים צבעוניים על הגוף
רוב הנהגים, כאשר שסתום או גוף מתקלקל, פשוט משנים את החלק לחדש. זה מוצדק מחוסר זמן לתיקונים והזול של חלקי חילוף אלה. אם כי, אם תרצה, ניתן לאטום את הפלסטיק הפרוץ של המיכל, ולפרק ולנקות את המכסה.
נזילות מתחת לפקק מתרחשות עם התאמה רופפת או בגלל התכונות העיצוביות של המכולה. לדוגמא, במכוניות VAZ 2110, הסילון מהרכב הקטן העליון המחובר לרדיאטור פוגע ישירות בגרון, מה שגורם לדליפה. דרך החיסול היא התקנת מאגר מושלם יותר מבית "פריורה".
תקלות RB וגורמים
הורדת רמת נוזל הקירור:
- דליפה של מעטפת הפלסטיק של המיכל עקב הזדקנות החומר, בפרט זו הייתה מחלה כרונית של מיכלי מכוניות VAZ;
- שסתום הבטיחות לא עובד, וכתוצאה מכך הלחץ המוגבר סוחט את נוגד הקפיאה דרך המפרקים.
- בגלל נפח מופחת של נוזלים בגלל נזילות;
- שסתום הוואקום אינו פועל וכתוצאה מכך מופיע אוויר בנוזל ("משודר").
טפטפות נוזלים גלויות:
- מיכל ההרחבה דולף;
- תקלה במסתם הבטיחות.
בדיקת ביצועי הכיסוי
בדיקה פשוטה: האם השסתומים עובדים?
אנו מפעילים את המנוע, ובזהירות, נפטר את המכסה: אם נשמע צליל של סריקה של תא מנופח, שסתום העוקף פועל (אולם לא ידוע אם הוא נכון או לא).
לאחר הסרת הכיסוי, לחץ על כל צינור של מערכת הקירור בידך. ממשיכים להחזיק אותו בצורה כזו, מחליפים את הכיסוי. אם הוא יחזור לצורתו, ככל הנראה, הוואקום מתמלא. אבל אם הצינורות עוד לפני התנעת המנוע נראים כאילו הם שטוחים, שסתום הוואקום בהחלט לא עובד.
ליתר דיוק, ניתן לבדוק את שסתום הבטיחות באמצעות משאבה ומד לחץ. אנו מחברים את המשאבה לצינור האספקה התחתון של המיכל, ומחברים את העליונה בעזרת אמצעים מאולתרים: בריח או מקדחה גלילית שמתאימים היטב לצינור האספקה.
אנו יוצרים לחץ עם המשאבה ושולטים על הרגע בו שסתום הבטיחות מופעל (קול שורק). ערך הלחץ שנרשם בסולם המכשיר מציין את לחץ התגובה בפועל.
אם שסתום ההפגה חזק מדי, ניתן לתקן אותו. מדוע לבזבז כסף נוסף כאשר מספיק לקצר את קפיץ הלחץ בסיבוב אחד או שניים, והקפיץ יהפוך רך יותר. הרכבה קלה לפירוק, העיקר לא לאבד חלקים קטנים. ואל תגזימו בכך שאתם נושכים את הלולאות. עשו זאת לאט לאט ובדקו את התוצאה.
הוספת נוזל קירור
מפלס הנוזל במיכל נשלט על ידי שני סיכונים קיצוניים: דקות ומקסימום. כיצד להוסיף כראוי נוזל קירור למיכל ההרחבה:
- בדוק את מפלס הנוזל במנוע קר או קר (תן לו להתקרר היטב).
- פתח את מכסה ה- RB (אם המנוע אינו קר מספיק, תפס את המכסה בסמרטוט) וסובב אותו לאט עד שהאדים יוצאים.
- הוסף נוזל מבלי להגיע למקסימום.
- סגור את המכסה והפעל את המנוע כשהחימום כבוי.לחמם את המנוע כ -3 דקות ב -2000 סל"ד ולהמתין עד שמאוורר הקירור הכפוי נדלק.
- בדוק את רמת נוזל הקירור והעלה עד לסימן המקסימלי.
טיפ קטן: לפקוח עין על מצבו החיצוני של המיכל ועל כל מרכיבי מערכת הקירור. נזילות נוזלים בתא המנוע לעיתים קרובות מעידות על תקלה במיכל ההרחבה, בעיקר המכסה.
כעולה ממה שנכתב, ממבט ראשון, יחידה משנית כזו, כמו מיכל ההרחבה של מערכת הקירור, זה תלוי למעשה בכמה יציב המנוע של המכונית שלך.
כדי להבין לשם מה מיכל הרחבה, עליך להכיר את עקרון הפעולה ואת הפונקציות העיקריות של מיכל כזה. מבלי להחזיק מידע זה, אפשר לחשוב בטעות שהאלמנט אינו בעל ערך מסוים ופשוט תופס מקום בחדר. עם זאת, בפועל, הוא מבצע הרבה משימות חשובות והוא מרכיב שאין לו תחליף של מערכת החימום.
מיכל התפשטות במערכת פתוחה
בשל קלות ההתקנה, העלות המשתלמת ושיעורי היעילות הגבוהים, מיכל ההרחבה במערכת חימום מסוג פתוח פופולרי מאוד.
היתרונות של אפשרויות קוד פתוח הם כדלקמן:
- פשטות העיצוב. בחלק מהמקרים אין צורך לרכוש חומרים נוספים לסידור החימום, ואפשר לאחסן את מיכל העבודה במוסך.
- מערכות פתוחות נטולות בעיית לחץ יתר, מכיוון שהן קשורות לאווירה. זה מבטל את הצורך ברכישת שסתום בטיחות.
- יתרונות נוספים כוללים את היכולת להשתמש במיכל להפקת אוויר.
בנוסף לפלוסים, למערכת פתוחה יש גם מינוסים. קודם כל, זה הצורך להתקין את המיכל בנקודה הגבוהה ביותר. לשם כך חשוב לדאוג לבידוד טוב של רצפת עליית הגג, אחרת הנוזל במיכל יקפא בטמפרטורות נמוכות.
עקרון הפעולה
כדי להבין מדוע יש צורך במיכל התפשטות, יש להעריך את מאפייניו התפעוליים, את ספציפי העבודה ואת הדקויות של התקנה עצמית. במערכות חימום נוזלי, מים ממלאים את תפקיד נושא החום.
בעזרת ציוד מיוחד הוא עובר למרחקים ארוכים ומספק חימום מלא של בניינים עם קומות ואזורים שונים. זה תורם לביקוש הגובר להתקנת מערכות מים.
היתרון המרכזי של מערכות פתוחות הוא היכולת לתפקד ללא מכשירי שאיבה. תנועת נוזל הקירור מתבצעת על פי עקרונות תרמודינמיים, מכיוון שלמים חמים וקרים יש צפיפויות שונה, והצינורות נוטים.
המשימה של מיכל ההרחבה לחימום היא לייצב את לחץ הנוזל באופן אוטומטי ולאחסן את המים הנותרים המחוממים.
המיכל מותקן מעל שאר הצמתים, ועיקרון פעולתו מורכב מהשלבים הבאים:
- סיבובים. נוזל הקירור המחומם עובר מדוד חשמלי, דלק מוצק או גז לרדיאטורים;
- לַחֲזוֹר. שרידי מים חמים נכנסים למיכל, מתחילים להתקרר וחוזרים חזרה ליחידת הדוד. כתוצאה מכך, המחזור חוזר.
אם המערכת מצוידת בקו צינור אחד, שני ההליכים מתקיימים בצינור אחד. בסוגי שני צינורות הם עצמאיים.
היכן לאתר
מכיוון שהמעגל של מערכת חימום פתוחה סגור, אך אינו מבודד מהאוויר החיצוני ונזילות, לא נכללת התרחשות של בעיית לחץ יתר. במקרה זה יש להתקין את מיכל ההרחבה במקום הנכון - מעל לכל שאר הרכיבים. אם לא לוקחים בחשבון כלל זה, נוזל הקירור פשוט נשפך.
המיקום הגבוה תורם גם לפינוי אוויר יעיל.אוויר מומס קיים תמיד בנוזל, שיכול להפוך לגז ולהיכנס לתגובה כימית עם משטחי מתכת בצינורות ומחליף חום.
במקרים מסוימים, משולבים טנקים פתוחים עם קו החזרה, המשויך לתכונות עיצוב או לשיקולי פריסה אחרים.
עם זאת, הם נשארים בנקודה הגבוהה ביותר במעגל אליו מוזרם הצינור. עם התקנה זו, יהיה עליכם להתקין שסתומים מיוחדים להסרת גזים.
כמה נפח מיכל נדרש
לאחר שהבנת מדוע אתה זקוק למיכל הרחבה במערכת חימום פתוחה, תוכל לעבור לשאלה הבאה - בחירת נפח המיכל. אין הגבלות קפדניות או כללים סטנדרטיים בעניין זה.
העיקר הוא להעריך את האינדיקטורים של מקדם התפשטות הנוזל במהלך החימום, את קיבולת המערכת כולה ואת אופן הפעולה האופטימלי על מנת לקבוע מה יהיה הנפח הסופי של הנוזל.
כמו כן יש צורך לקחת בחשבון את ה"נפח המשתנה "המפצה על ההרחבה. צינור הצפה קבוע בגבול העליון, ומשטח פנוי נותר מעל מפלס המים. לכן, המדד של 5% מותנה, ומומחים מנוסים ממליצים להקפיד על היחס הבא - נפח מיכל + 10% מנפח המערכת.
כדי לקבוע את האינדיקטור השני, עליך להיות מונחה על ידי העקרונות הבאים:
- אם המערכת מותקנת, מספיק לבצע מספר מדידות באמצעות מכשיר מיוחד - מד מים. זה יאפשר לך לקבוע כמה נוזל ישתלב במיכל הרחבה לאספקת מים או לחימום בית פרטי באמצעות חימום רדיאטורים. השיטה מדגימה דיוק גבוה, אך אינה יעילה מכיוון שחשוב להשיג תוצאה להתקנת אספקת מים, צינורות חימום ורכיבים אחרים.
- יש אומנים שמשתמשים ביחס של 15 ליטר לכל 1 קילוואט של כוח מפעל הדוד. הטכניקה אינה פופולרית בשל מרווח הטעות הגדול שלה.
- ניתן לקבוע את נפח מערכת החימום באמצעות חישובים פשוטים. אם הפרויקט מספק התקנת מיכל עם קווי מתאר של צינורות בקטרים שונים, דוד ורדיאטורים, יש צורך לשלב את הנפחים של כל הצמתים ולקבל את הערך הרצוי. בתחילה, שיטה זו אולי נראית מסובכת למדי, אך בפועל הכל הרבה יותר פשוט. בנוסף ברשת תוכלו למצוא מחשבונים מקוונים מיוחדים המאפשרים לכם לקבל ערכים מדויקים תוך מספר דקות.
אם החישובים מתבצעים כדי להשיג את הנפח האופטימלי של המיכל, אז אין צורך לקחת את המכל עצמו בחשבון.
חישוב נפח
יש שיטה פשוטה מאוד לקביעת נפח מיכל ההרחבה לחימום: 10% מנפח נוזל הקירור במערכת מחושב. היית צריך לחשב את זה בעת פיתוח הפרויקט. אם נתונים אלה אינם זמינים, תוכלו לקבוע את הנפח באופן אמפירי - לנקז את נוזל הקירור ואז למלא אחד חדש תוך כדי מדידתו (לשים אותו דרך המונה). הדרך השנייה היא לחשב. קבעו את נפח הצינורות במערכת, הוסיפו את נפח הרדיאטורים. זה יהיה הנפח של מערכת החימום. כאן אנו מוצאים 10% מנתון זה.
הצורה יכולה להיות שונה
נוּסחָה
הדרך השנייה לקבוע את נפח מיכל ההרחבה לחימום היא לחשב אותו באמצעות הנוסחה. גם כאן יידרש נפח המערכת (מצוין באות C), אך יהיה צורך גם בנתונים אחרים:
- לחץ מקסימלי Pmax שבו המערכת יכולה לפעול (בדרך כלל לוקחים את לחץ הדוד המרבי);
- לחץ ראשוני Pmin - שממנו המערכת מתחילה לעבוד (זהו הלחץ במיכל ההרחבה, המצוין בדרכון);
- מקדם התפשטות של נושא החום E (עבור מים 0.04 או 0.05, עבור נוזל לרדיאטור הוא מצוין על התווית, אך בדרך כלל בטווח של 0.1-0.13);
לאחר כל הערכים הללו, אנו מחשבים את הנפח המדויק של מיכל ההרחבה למערכת החימום באמצעות הנוסחה:
הנוסחה לחישוב נפח מיכל ההרחבה לחימום
החישובים לא מאוד מסובכים, אך האם כדאי להתעסק איתם? אם המערכת פתוחה, התשובה היא חד משמעית - לא. עלות המכולה אינה תלויה בנפח מאוד, בתוספת כל מה שתוכלו לעשות זאת בעצמכם.
כדאי לספור מיכלי התפשטות לחימום מסוג סגור. מחירם תלוי מאוד בנפח. אבל, במקרה זה, עדיף לקחת עם שוליים, מכיוון שנפח לא מספיק מוביל לשחיקה מהירה של המערכת או אפילו לכישלונה.
אם לדוד יש מיכל הרחבה, אך הקיבולת שלו לא מספיקה למערכת שלך, שים אחד נוסף. בסך הכל, עליהם לתת את הנפח הנדרש (ההתקנה אינה שונה).
למה יוביל הנפח המספיק של מיכל ההרחבה?
בחימום נוזל הקירור מתרחב, העודף שלו מסתיים במיכל ההרחבה לחימום. אם כל העודף אינו מתאים, הוא מוזרם דרך שסתום הפגת לחץ החירום. כלומר, נוזל הקירור יורד לטמיון.
עקרון עבודה בדימוי גרפי
ואז, כשהטמפרטורה יורדת, נפח נוזל הקירור פוחת. אך מכיוון שכבר יש פחות מזה במערכת ממה שהיה, הלחץ במערכת יורד. אם חוסר הנפח אינו משמעותי, ירידה כזו אולי לא תהיה קריטית, אך אם היא קטנה מדי, הדוד לא יכול לעבוד. לציוד זה יש מגבלת לחץ נמוכה יותר בה הוא יפעל. כאשר מגיעים לגבול התחתון, הציוד נחסם. אם אתה בבית בזמן הזה, אתה יכול לתקן את המצב על ידי הוספת נוזל קירור. אם אינך שם, המערכת עלולה לבטל הקפאה. אגב, עבודה בגבול גם לא מובילה לשום דבר טוב - הציוד מתקלקל במהירות. לכן, עדיף לנגן אותו מעט בטוח ולקחת נפח מעט גדול יותר.
מיכל התפשטות לחימום מסוג סגור
היתרון העיקרי של מיכל למערכת חימום סגורה הוא גודלו הקומפקטי והיכולת להתקין אותו בכל מקום במעגל.
בהתקנה בהתאם לתקנים שאושרו, אין מגבלות ברורות בבחירת אתר ההתקנה. עם זאת, בפריסות רבות המאגר ממוקם ליד המשאבה.
מהו מיכל הרחבה?
מיכל התפשטות - יחידת מערכת קירור נוזלי של מנועי בעירה פנימית; מיכל שתוכנן במיוחד שנועד לפצות על נזילות והתפשטות תרמית של נוזל הקירור שמסתובב במערכת.
מיכלי התפשטות משמשים גם במערכות אחרות של רכבים, טרקטורים וציוד מיוחד: בהגה הכוח (GUR) ובמערכות הידראוליות שונות. באופן כללי, מבחינת ייעודם ועיצובם, טנקים אלו דומים לאלה של מערכת הקירור, ותכונותיהם הייחודיות מתוארות להלן.
למיכל ההרחבה מספר פונקציות:
- פיצוי של התפשטות תרמית של נוזל הקירור כאשר המנוע מתחמם - עודף נוזלים זורם מהמערכת למיכל, ומונע צמיחת לחץ;
- פיצוי נזילות נוזל קירור - תמיד מאוחסנים כמות מסוימת של נוזל במיכל, אשר במידת הצורך נכנס למערכת (לאחר פליטת הנוזל, האווירה מתחממת יתר, אם מתרחשות נזילות קלות וכו ');
- שליטה על רמת נוזל הקירור במערכת (באמצעות הסימנים המתאימים בגוף המיכל ובחיישן המובנה).
הימצאותו של מיכל במערכת הקירור הנוזלית נובעת מהמאפיינים והתכונות הפיזיקליות של נוזל הקירור - מים או נוזל לרדיאטור. ככל שהטמפרטורה עולה, הנוזל, בהתאם למקדם ההתרחבות התרמית שלו, גדל בנפחו, מה שמוביל גם לעליית הלחץ במערכת. אם הטמפרטורה עולה יתר על המידה הנוזל (במיוחד המים) יכול לרתוח - במקרה זה, עודף הלחץ משתחרר לאטמוספירה דרך שסתום הקיטור המובנה בתקע הרדיאטור.עם זאת, עם קירור המנוע שלאחר מכן, הנוזל מקבל נפח רגיל, ומכיוון שחלק ממנו אבד במהלך שחרור האדים, הלחץ במערכת יורד - עם ירידת יתר בלחץ, שסתום האוויר מובנה ברדיאטור. תקע נפתח, הלחץ במערכת משווה לאטמוספרי. במקרה זה, אוויר נכנס למערכת, מה שיכול להשפיע לרעה - צינורות אוויר נוצרים בצינורות הרדיאטור, אשר מעכבים את זרימת הנוזל הרגילה. לכן, לאחר דימום מהאדים, יש צורך לחדש את מפלס המים או הקפיאה.
סוגי מיכלי התפשטות
מיכל ההרחבה יכול להיות מהסוג הבא:
- לִפְתוֹחַ
- סָגוּר
בדרך כלל מיכל הרחבה מסוג פתוח ממוקם בעליית הגג של הבית ומכוסה בבידוד תרמי. אך לא רק עליית הגג יכולה לשמש מקום השמה. בעת ההתקנה, חשוב לקחת בחשבון שהמיכל צריך להיות ממוקם מעל מערכת החימום. צורת מיכל כזה לרוב מלבנית, והחומר ממנו הוא עשוי הוא פלדה. טנקים כאלה הם גדולים למדי בגודלם, הם גם לא נבדלים ביחס וייצוגיות במיוחד. המאפיין העיקרי של מיכלי התפשטות מסוג זה הוא שהם מחוברים לצינור מערכת החימום.
גוף טנק אין מספר גדול של אלמנטים, והוא מכיל:
- פתח פיקוח;
- מספר חרירים:
- חיבור צינור בקרה;
- צינור ענף צינור שבזכותו מים נכנסים למיכל;
- צינור הענף המחבר בין המכל לצינור הגלישה, שנועד להוציא מים לביוב:
- וגם צינור ענף המחובר לצינור, היוצר מחזור ומספק משטר תרמי מסוים.
מיכלי התפשטות פתוחים נועדו לשלוט בכמות המים והלחץ במערכת, כמו גם להסרת נוזלים עודפים.
מיכל ההרחבה הסגור נבדל על ידי אטימותו הגבוהה, והוא כמוסה אליפסה המכילה קרום. בגלל אלמנט זה, מכשירים כאלה נקראים כלי הרחבת הסרעפת. הממברנה, העשויה מגומי עמיד בחום, מחלק את המיכל לשני חדרים:
- נוזל;
- אוויר.
חלק נוזלי, כפי שהשם מרמז שומר על עצמו מים. בחלק האוויר שסתום שנפתח כאשר הלחץ עולה חזק ו משחרר עודף אוויר.
ההבדלים העיקריים בין סוגים אלה הם המבנה שלהם, המאפיינים הטכניים, עקרון הפעולה והמיקום שלהם.
העיצוב והתכונות של מיכלי התפשטות
מיכלי הרחבה המשמשים כיום הם בעלי תכנון זהה, שהוא פשוט. מדובר במיכל בנפח של לא יותר מ -3 - 5 ליטר, שצורתו מותאמת להצבה בתא המנוע של מכונית. נכון לעכשיו, הנפוצים ביותר הם טנקים עשויים פלסטיק לבן שקוף, עם זאת, מוצרי מתכת מוצגים גם בשוק (ככלל, עבור מכוניות מקומיות ישנות VAZ, GAZ וכמה משאיות). כמה אלמנטים מיוצרים במיכל:
- צוואר מילוי, סגור עם תקע עם שסתומי קיטור ואוויר;
- התאמה לחיבור הצינור מרדיאטור קירור המנוע;
- אופציונלי - התאמה לחיבור צינור מטרמוסטט;
- אופציונלי - התאמה לחיבור צינור מרדיאטור החימום הפנימי;
- אופציונלי - צוואר להתקנת חיישן מפלס נוזל קירור.
לפיכך, בכל טנק חייב להיות צוואר מילוי עם תקע ורכיב לחיבור צינור מרדיאטור הקירור הראשי של יחידת הכוח. צינור זה נקרא צינור קיטור, מכיוון שנוזלי קירור ואדים חמים מוזרמים דרכו מהרדיאטור. עם תצורה זו, החנק ממוקם בנקודה הנמוכה ביותר של המיכל.זהו הפיתרון הפשוט ביותר, אולם פיצוי בגין נזילות נוזל קירור מתבצע דרך הרדיאטור, מה שמקטין במקרים מסוימים את היעילות של מערכת הקירור.
ברב טנקים רבים משתמשים בנוסף בצינור לחיבור לתרמוסטט, במקרה זה צינור יציאת הקיטור מחובר לפטמה בחלקו העליון של המיכל (על אחד מדפנותיו הצדדיות), והפטם לחיבור לטנק. לרדיאטור תנור יש את אותה המיקום. והצינור המגיע לתרמוסטט מוסר מהרכב בנקודה הנמוכה ביותר של המיכל. תכנון זה מספק מילוי טוב יותר של מערכת הקירור עם נוזלי העבודה מהמאגר; באופן כללי המערכת עובדת בצורה יעילה ואמינה יותר.
כמעט כל מיכלי התפשטות מודרניים משתמשים בחיישן מפלס נוזלי המובנה בגרון שתוכנן במיוחד. לרוב, זהו מכשיר איתות בעיצוב הפשוט ביותר, שמודיע על ירידה קריטית ברמת נוזל הקירור, אך, בניגוד לחיישן מפלס הדלק, אינו מודיע על כמות הנוזלים הנוכחית במערכת. החיישן מחובר למחוון מקביל בלוח המחוונים של הרכב.
תקע מיכל ההרחבה, כמו תקע הרדיאטור הראשי, כולל שסתומים מובנים: קיטור (לחץ גבוה) להפגת לחץ כאשר נוזל הקירור חם מדי, ואוויר להשוואת הלחץ במערכת כאשר הוא מתקרר. מדובר בשסתומים קפיצים רגילים המופעלים כאשר מגיעים ללחץ מסוים בתוך המיכל - כאשר הלחץ עולה, שסתום הקיטור נלחץ החוצה, כאשר מורידים את הלחץ, שסתום האוויר. ניתן למקם את השסתומים בנפרד או לשלב אותם למבנה יחיד.
המאגר מותקן בתא המנוע לא רחוק מהרדיאטור ומחובר אליו ולרכיבים אחרים באמצעות צינורות גומי בעלי חתכים שונים. המאגר מורם מעט מעל הרדיאטור (בדרך כלל קו האמצע שלו חופף למפלס העליון של הרדיאטור), מה שמבטיח זרימה חופשית של נוזלים (בכוח המשיכה) מהמאגר אל הרדיאטור ו / או לתוך בית התרמוסטט. המאגר והרדיאטור מהווים מערכת של כלי תקשורת, ולכן ניתן לאמוד את מפלס הנוזל ברדיאטור גם מרמת הנוזל במאגר. לצורך בקרה, ניתן להחיל על גוף הטנק סולם או סימנים נפרדים עם האינדיקטורים "Min" ו- "Max".
מיכלי התפשטות למערכות הגה כוח והידראוליקה הם בעלי תכנון דומה, אולם הם עשויים רק ממתכת, מכיוון שהם עובדים בלחץ גבוה. כמו כן, בחלקים אלה אין חיישני רמה וסימנים, אך התקע מצויד בהכרח במסתמים כדי להשוות את הלחץ במערכת במצבים שונים. חיבור הצינור מתבצע בעזרת טיפים מיוחדים, לפעמים - בעזרת אביזרי הברגה.
תכנון ועקרון הפעולה
מיכלי התפשטות מודרניים למכוניות הם מאגר עשוי פלסטיק עמיד בעל קירות עבים עם צוואר מילוי ואביזרים לחיבור לאלמנטים של מערכת הקירור. צורת המיכל אינה חשובה מבחינה פונקציונלית, ולכן היצרנים מתאימים אותה למיקום המיכל.
צורת המיכל תלויה במקום התקנתו ויכולה להיות שונה - עגולה, מלבנית או שטוחה
קיבולת הספינה להרחבת נוזל לרדיאטור מחושבת לכל דגם מכונית ותלויה בנפח הכולל של הנוזל בצינורות וביחידות. יתר על כן, במצב קר, המכל מלא רק חצי נגד נוזל לרדיאטור, שאר החלל תפוס על ידי אוויר שניתן לדחוס אותו בלחץ. צוואר המיכל סגור עם תקע עם שסתום אוויר מובנה. עקרון הפעולה של המיכל הוא כדלקמן:
- עם מנוע "קר", המכל ריק למחצה - רמת הנוזל הקפאה היא בין הסימנים המינימליים והמרביים בגוף.
- לאחר התנעת המנוע נוגד הקפיאה מתחיל להתרחב ומפלסו בכלי עולה, ופער האוויר מתכווץ. שסתום הכיסוי נותר אטום.
- כאשר הנוזל מגיע לטמפרטורת הפעולה של 90-95 מעלות צלזיוס והעלייה המרבית בנפח, הלחץ במיכל מגיע לסף שסתום האוויר (1-1.2 בר או 120 קפ"א). זה פותח ומשחרר אוויר לאטמוספרה.
- בתהליך קירור המנוע נצפית התמונה ההפוכה - השסתום מעביר אוויר בכיוון ההפוך עד שכמות נוזל הקפאה מפסיקה לרדת. זה מונע כיסי אוויר בצינורות וברדיאטורים.
מאמר קשור: מיסב שחרור מצמד: סימני כשל
מכשיר הטנק פשוט למדי - גוף הטנק סגור באמצעות תקע עם שסתום מובנה.
במקרה חירום, כאשר נוזל לרדיאטור או מים מתחילים לרתוח מסיבות שונות, שסתום הבטיחות משחרר לא רק אוויר, אלא גם אדים.
החיישן המובנה מאותת על מפלס נוזלים לא מספיק ללוח המכשירים
בדגמי מכוניות מסוימים, למשל, VAZ 2110-2115, המכולה מצוידת בצוואר שני, אליו מוברג חיישן מפלס נוזל הקירור. אם, בגלל תקלה או דליפה של יחידה כלשהי, נוזל לרדיאטור מתחיל לזרום החוצה ומפלסו במיכל יורד למינימום, החיישן יעבוד ויזהיר את הנהג בסימן האור המתאים בלוח המכשירים.
יש מכוניות (הן מקומיות והן מיובאות) בהן מיכל ההרחבה סגור באמצעות תקע פשוט, שאינו מצויד בשסתום ומתקשר עם האווירה. במערכות כאלה, הפונקציה של הפגת לחץ וכניסת אוויר חוזר מבוצעת על ידי מכסה הרדיאטור הראשי, והמאגר רק מפצה על התרחבות הנוזל.
מכסה הרדיאטור מצויד בשסתום מעקף המפנה את עודף הנוזל הקפאה למיכל ההרחבה