Een automotor wordt, zoals elke verbrandingsmotor, warm tijdens het gebruik en moet daarom constant worden gekoeld. Hiervoor zijn koelsystemen ontworpen. Volgens het werkingsprincipe zijn ze van twee soorten: vloeistof en lucht. De meest voorkomende zijn de eersten, hoewel ze constructief ingewikkelder zijn. Luchtopeningen zijn door hun eenvoud veel vatbaarder voor oververhitting.
Omdat alle motoren tegenwoordig met vloeistofkoeling werken, bevindt zich in het motorcompartiment van elke auto een kleine container van doorschijnend plastic met een deksel, ontworpen om antivries te gieten. Dit is het expansievat van het motorkoelsysteem. Voor verschillende motoren varieert het volume van de expansietank van 1,5 tot 8 liter.
Zijn doel
Waar is het uitbreidingsknooppunt voor? Het is een feit dat elke vloeistof bij verhitting in volume toeneemt. Het watervolume bij verhitting tot 100 ° C neemt dus met 4,5% toe, antivries en antivries - tot 6%. Zodat wanneer de koelvloeistof (koelvloeistof) opwarmt, deze niet uit het systeem stroomt, is er een expansievat nodig, dat is een soort buffer of compensator.
Tot het midden van de vorige eeuw waren er geen expansievaten onder de motorkap, omdat gewoon water als koelmiddel werd gebruikt en de bovenste radiatortank de rol speelde van een compensator, die niet werd bijgevuld. Met de komst van koelvloeistof op basis van ethyleenglycol (antivries), waarvan de volumetrische uitzettingscoëfficiënt groter is dan die van water, verschijnen er extra expansievaten om de radiator niet te vergroten.
Het expansievat (RB) is dus ontworpen om de volumetrische uitzetting van het koelmiddel te compenseren wanneer de temperatuur stijgt. De RB bevindt zich in de motorruimte zodat het vloeistofpeil ongeveer in het midden van de tankhoogte komt.
In dit geval bevindt de vloeistof in de radiator en de tank zich op hetzelfde niveau volgens het principe van communicerende vaten. Omdat de RB zich boven de radiator bevindt, wordt het expansietankdeksel gebruikt als vulhals, wat hieronder zal worden besproken.
Tankvulvloeistoffen
De auto's van vandaag, gebouwd met het wijdverbreide gebruik van nieuwe technologieën, stellen hoge eisen aan alle procesvloeistoffen, inclusief koeling. De lijst met vereisten is als volgt:
- de vloeistof moet koken bij een temperatuur die niet lager is dan 110 ° С;
- bevriezingsdrempel - van minus 20 tot -60 ° C, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden;
- geen schuimvorming bij contact met de pompwaaier, minimale viscositeit;
- de samenstelling van de vloeistof moet niet-agressieve additieven bevatten die het verschijnen van kalkaanslag op metalen onderdelen voorkomen;
- de chemische samenstelling mag niet veranderen binnen 3 jaar of 60 duizend kilometer.
Gerelateerd artikel: Lucht in het koelsysteem van een automotor: tekenen en manieren om een waterslot te elimineren
Antivries is een puur binnenlands product, gesynthetiseerd tijdens het Sovjettijdperk
Aan al deze vereisten wordt voldaan door antivries of antivries, wat hetzelfde is. De naam antivries komt van het Engelse woord antivries, wat 'niet-bevriezend' betekent. Antivries is een stof die in de voormalige USSR op dezelfde basis is gemaakt van ethyleenglycol. Het woord bestaat uit de afkorting TOS (technologie van organische synthese) en het einde "ol", inherent aan de namen van chemische preparaten.
De basis van antivries en antivries is hetzelfde - water + ethyleenglycol in verschillende verhoudingen. Verschillen tussen producten van verschillende fabrikanten kunnen bestaan in een pakket remmende additieven, waardoor het ongewenst is om vloeistoffen te verwarren.Er zullen geen fatale gevolgen optreden, maar sommige stoffen kunnen de werking van anderen neutraliseren en de eigenschappen van "niet-bevriezing" zullen verslechteren. In dit geval doet de kleur van de vloeistof er niet toe - het is gewoon een kleurstof.
In de volgende situaties kan gedestilleerd water worden gebruikt om de tank te vullen:
- voor het verdunnen van het antivriesconcentraat tot het vereiste vriespunt;
- in geval van nood - volledig of gedeeltelijk verlies van koelvloeistof onderweg;
- met het oog op doorspoelen.
De kleur van het antivriesmiddel heeft geen invloed op de eigenschappen, het additievenpakket is belangrijk
Gedestilleerd (gedemineraliseerd) water voldoet niet aan bovenstaande eisen: het bevriest bij nul temperatuur en kookt bij 100 ° C. Daarom wordt het tijdelijk gegoten of als oplosmiddel voor antivries.
Met zout verzadigd leidingwater mag niet in het expansievat worden gegoten. Een uitzondering is een storing en verlies van antivries onderweg en het ontbreken van een nabijgelegen autowinkel. Herstel het lek, vul het koelsysteem met kraanwater en ga naar de garage of het servicestation, en laat het daarna onmiddellijk leeglopen. Anders vormen zich afzettingen op de binnenwanden van de watermantel van de motor en andere eenheden, waardoor de warmteoverdracht wordt belemmerd.
Video: vloeistoffen voor het bijvullen van het koelcircuit van de auto
Ontwerp en bediening
Het expansievat bestaat uit een behuizing van polypropyleen, een deksel en twee mondstukken voor het aansluiten van slangen van het vloeistofsysteem. Met behulp van de onderste slang wordt het apparaat aangesloten op de koelleiding, de bovenste wordt gebruikt om dampen en luchtbellen uit het systeem te verwijderen. Op moderne modellen worden vaak vlotterkoelvloeistofniveausensoren geïnstalleerd.
Voor deze optie is het expansievat aan de bovenzijde voorzien van een extra hals om de sensor op te nemen. Aan de zijkant van de container bevinden zich verschillende controlemarkeringen, van onder - min naar boven - max. In dit interval moet het koelvloeistofpeil worden gelokaliseerd.
Hoe werkt het apparaat? Eerst een kleine theorie. De tabel toont de temperatuurmodi van moderne motoren. Zoals u kunt zien, werken de motoren onder kritieke temperatuuromstandigheden.
Motortemperatuur, ° C | Werken | Voor een korte tijd |
80 — 100 | 120 — 125 | |
Kookpunt van vloeistoffen, ° C (bij atmosferische druk) | water | 100 |
antivries | 105 — 110 | |
antivries | 120 |
Om de toegestane temperatuur te verhogen, verhogen ontwerpers de druk in het koelmiddel (meer dan atmosferisch), waardoor de temperatuur van het koken stijgt. Hiervoor is het systeem hermetisch gesloten en wordt de overdruk gehandhaafd. Voor verschillende motoren varieert deze waarde van 0,1 tot 0,5 bar (kg / cm²).
Tegelijkertijd is een aanzienlijk vacuüm (meer dan 0,03 - 0,1 kg / cm²) in de vrije ruimte van de expander ook onaanvaardbaar, aangezien lucht in het systeem wordt gezogen, wat zal leiden tot het ontstaan van luchtsluizen die de circulatie van koelvloeistof en bijgevolg tot oververhitting van de motor ... Het handhaven van de koelmiddeldruk op het vereiste niveau wordt toegewezen aan een speciale regelaar in de vuldop.
Tankdeksel - twee in één
De RB-dop vervult dus naast de beschermende functie ook de taak van een drukregelaar. Zoals hierboven vermeld, moet de druk in de tank maximaal 1,1 - 1,5 kg / cm² bedragen. Hoe wordt dit bereikt?
Hiervoor zijn in het deksel twee kleppen gemonteerd: een veiligheidsklep en een vacuümklep. De eerste is een veerbelast rubberen membraan dat van buitenaf wordt ingedrukt en geactiveerd wanneer de druk de kracht van de veer overschrijdt. De tweede bestaat uit een rubberen ring met een kleine veer in een grote.
Bij de bedrijfstemperatuur van het koelmiddel zijn beide kleppen gesloten, de druk in het reservoir is niet hoger dan de berekende. Doordat het expansievat goed gesloten is, neemt de druk toe met toenemende temperatuur, waardoor de veiligheidsklep opent en een deel van de luchtdamp afblaast, waardoor de klep terugkeert naar zijn vorige stand.
Het ontbreken van een veiligheidsmechanisme zou leiden tot koelvloeistoflekkage, beschadiging van aansluitingen en zelfs breuk van koelradiatoren en kachel.
Nadat de motor is gestopt, koelt de vloeistof in het systeem af en neemt het volume af, wat leidt tot een vacuüm in de tank.Het resultaat kan zijn dat er lucht door de aansluitingen lekt, wat bij een volgende opstart zal leiden tot de vorming van luchtbellen. Dit kan leiden tot oververhitting en motorstoringen.
Hier komt een andere kleine klep te hulp - een vacuümklep. Onder invloed van een vacuüm opent het en maakt het de druk in de tank gelijk met atmosferische druk.
Over storingen en tankreparatie
Tijdens het gebruik van de machine kunnen de volgende storingen aan het expansievat optreden;
- vervuiling of storing van de omloopklep van de plug;
- breuk van het tanklichaam;
De wand van de tank barst van binnenuit onder een te hoge druk
- lekkage van antivries onder het deksel.
Lekkage van het deksel wordt gekenmerkt door het verschijnen van veelkleurige strepen op het lichaam
De meeste automobilisten, wanneer een klep of carrosserie kapot gaat, vervangt gewoon het onderdeel door een nieuw exemplaar. Dit wordt gerechtvaardigd door het gebrek aan tijd voor reparaties en de lage prijs van deze reserveonderdelen. Hoewel, indien gewenst, het gebarsten plastic van de tank kan worden verzegeld en het deksel kan worden gedemonteerd en schoongemaakt.
Lekkage van onder de kurk vindt plaats met een losse pasvorm of vanwege de ontwerpkenmerken van de container. Bij VAZ 2110-auto's bijvoorbeeld, raakt de straal van de bovenste kleine fitting die op de radiator is aangesloten rechtstreeks in de keel, wat een lek veroorzaakt. De manier van eliminatie is de installatie van een perfecter reservoir van "Priora".
Storingen en oorzaken van RB
Verlagen van het koelvloeistofpeil:
- lekkage van de plastic behuizing van de tank als gevolg van veroudering van het materiaal, het was met name een chronische ziekte van de tanks van VAZ-auto's;
- de veiligheidsklep werkt niet, waardoor de verhoogde druk het antivriesmiddel door de gewrichten perst.
- door een verminderd vloeistofvolume als gevolg van lekken;
- de vacuümklep werkt niet, waardoor er lucht in de vloeistof komt ("luchten").
Zichtbare druppels vloeistof:
- het expansievat lekt;
- storing veiligheidsklep.
De prestaties van de omslag controleren
Vereenvoudigde controle: werken de kleppen?
We starten de motor en, voorzichtig, draaien we het deksel eraf: als er een sissend geluid van een leeggelopen kamer te horen is, werkt de omloopklep (het is echter niet bekend of dit correct is of niet).
Na het verwijderen van het deksel, knijpt u met uw hand in een slang van het koelsysteem. Blijf het op deze manier vasthouden en plaats het deksel terug. Als het dan zijn vorm terugkrijgt, is het vacuüm hoogstwaarschijnlijk gevuld. Maar als, zelfs voordat de motor wordt gestart, de slangen er afgevlakt uitzien, werkt de vacuümklep beslist niet.
Nauwkeuriger gezegd, de veiligheidsklep kan worden gecontroleerd met een pomp en een manometer. We bevestigen de pomp aan de onderste toevoerleiding van de tank en pluggen de bovenste aan met behulp van geïmproviseerde middelen: een bout of een cilindrische boor die stevig in de toevoerslang past.
We creëren druk met de pomp en regelen het moment waarop de veiligheidsklep wordt geactiveerd (sissend geluid). De drukwaarde die op de schaal van het apparaat is geregistreerd, geeft de werkelijke reactiedruk aan.
Als de ontlastklep te strak zit, kan deze worden gerepareerd. Waarom zou u extra geld uitgeven als het voldoende is om de drukveer een of twee slagen in te korten, en de veer zal zachter worden. De montage is eenvoudig te demonteren, het belangrijkste is om geen kleine onderdelen te verliezen. En overdrijf het niet door de lussen af te bijten. Doe dit beetje bij beetje en controleer het resultaat.
Koelvloeistof toevoegen
Het vloeistofniveau in de tank wordt beheerst door twee extreme risico's: min en max. Hoe u op de juiste manier koelvloeistof toevoegt aan het expansievat:
- Controleer het vloeistofpeil bij een koude of koude motor (laat deze goed afkoelen).
- Open het RB-deksel (als de motor niet koel genoeg is, pak het deksel dan met een doek vast) en draai het langzaam totdat de stoom naar buiten komt.
- Voeg vloeistof toe zonder de max.
- Sluit het deksel en start de motor met uitgeschakelde verwarming.Warm de motor ongeveer 3 minuten op bij 2000 tpm en wacht tot de geforceerde koelventilator aanslaat.
- Controleer het koelvloeistofpeil en vul bij tot de max-markering.
Een kleine tip: houd de externe toestand van de tank en alle elementen van het koelsysteem in de gaten. Vloeistoflekkage in het motorcompartiment duidt vaak op een storing van het expansiereservoir, met name het deksel.
Zoals volgt uit wat er is geschreven, op het eerste gezicht een secundaire eenheid, zoals het expansievat van het koelsysteem, hangt het er eigenlijk van af hoe stabiel de motor van uw auto zal werken.
Om te begrijpen waar een expansievat voor is, moet u vertrouwd raken met het werkingsprincipe en de belangrijkste functies van zo'n tank. Als je niet over deze informatie beschikt, zou je ten onrechte kunnen denken dat het element niet van bijzondere waarde is en gewoon ruimte inneemt in de kamer. In de praktijk vervult het echter veel belangrijke taken en is het een onvervangbaar onderdeel van het verwarmingssysteem.
Expansievat in een open systeem
Vanwege het installatiegemak, de betaalbare kosten en het hoge rendement is het expansievat in een open verwarmingssysteem erg populair.
De voordelen van open source-opties zijn als volgt:
- Eenvoud van ontwerp. In sommige gevallen is het niet nodig om extra materialen aan te schaffen om de verwarming te regelen en kan de werktank in de garage worden opgeborgen.
- Open systemen kennen het probleem van overdruk niet, aangezien ze worden geassocieerd met de atmosfeer. Dit elimineert de noodzaak om een veiligheidsklep aan te schaffen.
- Andere voordelen zijn de mogelijkheid om een tank te gebruiken voor ontluchting.
Naast plussen heeft een open systeem ook minnen. Allereerst is het de noodzaak om de tank op het hoogste punt te installeren. Hiervoor is het belangrijk om voor een goede isolatie van de zoldervloer te zorgen, anders bevriest de vloeistof in de tank bij lage temperaturen.
Werkingsprincipe
Om te begrijpen waarom een expansievat nodig is, moet men de operationele kenmerken, de specifieke kenmerken van het werk en de subtiliteiten van zelfinstallatie evalueren. In vloeibare verwarmingssystemen speelt water de rol van warmtedrager.
Met behulp van speciale apparatuur verplaatst het zich over lange afstanden en zorgt het voor volledige verwarming van gebouwen met verschillende verdiepingen en gebieden. Dit draagt bij aan de groeiende vraag naar de aanleg van watersystemen.
Het belangrijkste voordeel van open systemen is de mogelijkheid om te functioneren zonder pompapparatuur. De beweging van het koelmiddel wordt uitgevoerd volgens thermodynamische principes, omdat warm en koud water verschillende dichtheden hebben en de leidingen schuin zijn geplaatst.
De taak van het expansievat voor verwarming is om de vloeistofdruk automatisch te stabiliseren en het resterende verwarmde water op te slaan.
De tank is boven de rest van de knooppunten gemonteerd en het principe van zijn werking bestaat uit de volgende fasen:
- innings. De verwarmde koelvloeistof gaat van een elektrische, vaste brandstof of gasboiler naar de radiatoren;
- terugkeer. De overblijfselen van warm water komen de tank binnen, beginnen af te koelen en keren terug naar de keteleenheid. Als resultaat herhaalt de cyclus zich.
Als het systeem is uitgerust met een éénpijpsleiding, vinden beide handelingen plaats in één leiding. In tweepijpsoorten zijn ze onafhankelijk.
Waar te vinden
Omdat het circuit van een open verwarmingssysteem gesloten is, maar niet geïsoleerd van de buitenlucht en lekt, is het optreden van een overdrukprobleem uitgesloten. In dit geval moet het expansievat op de juiste plaats worden geïnstalleerd - boven alle andere componenten. Als u geen rekening houdt met deze regel, zal de koelvloeistof eenvoudig weglopen.
De hoge positionering draagt ook bij aan een efficiënte luchtafvoer.In de samenstelling van de vloeistof is altijd opgeloste lucht aanwezig, die in een gastoestand kan veranderen en een chemische reactie kan aangaan met metalen oppervlakken in leidingen en een warmtewisselaar.
In sommige gevallen worden open tanks gecombineerd met de retourleiding, die verband houdt met ontwerpkenmerken of andere overwegingen bij de indeling.
Ze blijven echter op het hoogste punt in het circuit waarnaar de buis wordt gevoerd. Bij deze installatie moet u speciale kleppen installeren voor het verwijderen van gassen.
Hoeveel tankvolume is vereist
Nadat u erachter bent gekomen waarom u een expansievat nodig heeft in een open verwarmingssysteem, kunt u doorgaan naar de volgende vraag - de keuze van het volume van de tank. Er zijn in dit opzicht geen strikte beperkingen of gestandaardiseerde regels.
Het belangrijkste is om de indicatoren van de uitzettingscoëfficiënt van de vloeistof tijdens het verwarmen, de capaciteit van het hele systeem en de optimale werkingsmodus te evalueren om te bepalen wat het uiteindelijke volume van de vloeistof zal zijn.
Er moet ook rekening gehouden worden met het "variabele volume", dat de uitbreiding compenseert. Aan de bovenrand is een overlooppijp bevestigd en boven het waterpeil is vrije ruimte gelaten. Daarom is de indicator van 5% voorwaardelijk en ervaren specialisten raden aan om de volgende verhouding aan te houden: tankvolume + 10% van het systeemvolume.
Om de tweede indicator te bepalen, moet u zich laten leiden door de volgende principes:
- Als de installatie van het systeem is voltooid, volstaat het om verschillende metingen uit te voeren met een speciaal apparaat - een watermeter. Hiermee kunt u bepalen hoeveel vloeistof in een expansievat past voor de watervoorziening of voor het verwarmen van een woonhuis door radiatoren te verwarmen. De methode vertoont een hoge nauwkeurigheid, maar is niet effectief, omdat het belangrijk is om een resultaat te verkrijgen voor de installatie van watertoevoer, verwarmingsbuizen en andere componenten.
- Sommige vakmensen gebruiken een verhouding van 15 liter per 1 kW ketelcentrale vermogen. De techniek is niet populair vanwege de grote foutenmarge.
- Met eenvoudige berekeningen kan het volume van het verwarmingssysteem worden bepaald. Als het project voorziet in de installatie van een tank met contouren van pijpen met verschillende diameters, een ketel en radiatoren, is het noodzakelijk om de volumes van alle knooppunten te combineren en de gewenste waarde te verkrijgen. In eerste instantie lijkt deze methode misschien wat ingewikkeld, maar in de praktijk is alles veel eenvoudiger. Bovendien kunt u op het netwerk speciale online rekenmachines vinden waarmee u binnen een paar minuten nauwkeurige waarden kunt krijgen.
Als de berekeningen worden uitgevoerd om het optimale volume van de tank te verkrijgen, hoeft geen rekening te worden gehouden met de tank zelf.
Volume berekening
Er is een zeer eenvoudige methode om het volume van het expansievat voor verwarming te bepalen: 10% van het volume van de koelvloeistof in het systeem wordt berekend. Je moest het berekenen bij het ontwikkelen van het project. Als deze gegevens niet beschikbaar zijn, kunt u het volume empirisch bepalen - tap de koelvloeistof af en vul vervolgens een nieuwe in, terwijl u deze meet (haal deze door de meter). De tweede manier is om te rekenen. Bepaal het volume van de leidingen in het systeem, voeg het volume van radiatoren toe. Dit is het volume van het verwarmingssysteem. Hier vinden we 10% van dit cijfer.
De vorm kan verschillen
Formule
De tweede manier om het volume van het expansievat voor verwarming te bepalen, is door het te berekenen met behulp van de formule. Ook hier is het volume van het systeem vereist (aangegeven met de letter C), maar er zijn ook andere gegevens nodig:
- maximale druk Pmax waarbij het systeem kan werken (meestal wordt de maximale keteldruk genomen);
- begindruk Pmin - van waaruit het systeem begint te werken (dit is de druk in het expansievat, aangegeven in het paspoort);
- uitzettingscoëfficiënt van de warmtedrager E (voor water 0,04 of 0,05, voor antivries wordt dit aangegeven op het etiket, maar meestal in het bereik van 0,1-0,13);
Met al deze waarden berekenen we het exacte volume van het expansievat voor het verwarmingssysteem met behulp van de formule:
De formule voor het berekenen van het volume van het expansievat voor verwarming
De berekeningen zijn niet erg ingewikkeld, maar is het de moeite waard ermee te knoeien? Als het een open systeem is, is het antwoord ondubbelzinnig: nee. De kosten van de container zijn niet erg afhankelijk van het volume, plus alles wat u zelf kunt doen.
Expansievaten voor gesloten verwarming zijn het tellen waard. Hun prijs is sterk afhankelijk van het volume. Maar in dit geval is het nog steeds beter om met een marge te nemen, omdat onvoldoende volume leidt tot snelle slijtage van het systeem of zelfs tot uitval.
Als de ketel een expansievat heeft, maar de capaciteit is niet voldoende voor uw systeem, plaats dan een tweede. In totaal zouden ze het vereiste volume moeten geven (de installatie is niet anders).
Waar zal het onvoldoende volume van het expansievat toe leiden?
Bij verhitting zet de koelvloeistof uit, het overschot komt voor verwarming in het expansievat terecht. Als al het overtollige niet past, wordt het afgevoerd via het noodoverdrukventiel. Dat wil zeggen, de koelvloeistof gaat door de afvoer.
Werkprincipe in een grafische afbeelding
Als de temperatuur dan daalt, neemt het volume van de koelvloeistof af. Maar aangezien er al minder van in het systeem zit dan het was, daalt de druk in het systeem. Als het gebrek aan volume onbeduidend is, is een dergelijke afname misschien niet kritisch, maar als deze te klein is, werkt de ketel mogelijk niet. Deze apparatuur heeft een lagere druklimiet waarbij deze zal werken. Wanneer de ondergrens is bereikt, wordt de apparatuur geblokkeerd. Als u op dit moment thuis bent, kunt u de situatie verhelpen door koelvloeistof toe te voegen. Als u er niet bent, kan het systeem worden uitgeschakeld. Overigens leidt werken aan de limiet ook niet tot iets goeds - de apparatuur gaat snel kapot. Daarom is het beter om een beetje op safe te spelen en een iets groter volume te nemen.
Expansievat voor gesloten verwarming
Het belangrijkste voordeel van een tank voor een gesloten verwarmingssysteem is het compacte formaat en de mogelijkheid om deze overal op het circuit te installeren.
Bij installatie volgens goedgekeurde normen zijn er geen duidelijke beperkingen aan de keuze van de installatieplaats. In veel uitvoeringen bevindt het reservoir zich echter in de buurt van de pomp.
Wat is een expansievat?
Expansietank - eenheid van het vloeistofkoelsysteem van verbrandingsmotoren; een speciaal ontworpen tank die is ontworpen om lekken en thermische uitzetting van de koelvloeistof die in het systeem circuleert te compenseren.
Expansievaten worden ook gebruikt in andere systemen van voertuigen, tractoren en speciale apparatuur: in de stuurbekrachtiging (GUR) en in verschillende hydraulische systemen. Over het algemeen zijn deze tanks qua doel en ontwerp vergelijkbaar met die van het koelsysteem en hun onderscheidende kenmerken worden hieronder beschreven.
Het expansievat heeft verschillende functies:
- Compensatie voor de thermische uitzetting van de koelvloeistof wanneer de motor opwarmt - overtollige vloeistof stroomt van het systeem naar de tank, waardoor drukgroei wordt voorkomen;
- Compensatie van koelmiddellekken - een bepaalde hoeveelheid vloeistof wordt altijd opgeslagen in de tank, die, indien nodig, het systeem binnenkomt (nadat de vloeistof is uitgeworpen, wordt de atmosfeer oververhit, als er kleine lekken optreden, enz.);
- Controle van het koelvloeistofpeil in het systeem (met behulp van de overeenkomstige markeringen op de tankbehuizing en de ingebouwde sensor).
De aanwezigheid van een tank in het vloeistofkoelsysteem is te wijten aan de kenmerken en fysische eigenschappen van de koelvloeistof - water of antivries. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt het volume van de vloeistof in overeenstemming met zijn thermische uitzettingscoëfficiënt toe, wat ook leidt tot een toename van de druk in het systeem. Als de temperatuur buitensporig stijgt, kan de vloeistof (vooral water) koken - in dit geval wordt de overdruk in de atmosfeer afgevoerd via de stoomklep die in de radiatorplug is ingebouwd.Bij daaropvolgende afkoeling van de motor krijgt de vloeistof echter een normaal volume en aangezien een deel ervan verloren ging tijdens het vrijkomen van stoom, daalt de druk in het systeem - met een overmatige drukdaling, de luchtklep die in de radiator is ingebouwd plug gaat open, de druk in het systeem wordt gelijk gemaakt aan atmosferisch. In dit geval komt er lucht het systeem binnen, wat een negatief effect kan hebben - er vormen zich luchtsloten in de radiatorbuizen die de normale circulatie van de vloeistof belemmeren. Dus, na het aflaten van de stoom, is het noodzakelijk om het water- of antivriesniveau aan te vullen.
Soorten expansievaten
Het expansievat kan van het volgende type zijn:
- Open
- Gesloten
Typisch expansievat van het open type gelegen op de zolder van het huis en bedekt met thermische isolatie. Maar niet alleen de zolder kan als plaatsingsplaats dienen. Bij het installeren is het belangrijk om er rekening mee te houden dat de tank zich boven het verwarmingssysteem moet bevinden. De vorm van zo'n tank is meestal rechthoekig en het materiaal waaruit het is gemaakt is staal. Dergelijke tanks zijn vrij groot van formaat, ze verschillen ook niet in het bijzonder strakheid en presenteerbaarheid. Het belangrijkste kenmerk van dit type expansievaten is dat ze zijn aangesloten op de buis van het verwarmingssysteem.
Tanklichaam heeft niet een groot aantal elementen, en bevat:
- Inspectieluik;
- Meerdere spuitmonden:
- Controle pijp verbinding;
- Een pijpaftakpijp, waardoor water de tank binnenkomt;
- De aftakleiding die de tank en de overloopleiding verbindt, ontworpen om water in het riool af te voeren:
- En ook een aftakleiding die is aangesloten op een leiding, die circulatie creëert en zorgt voor een bepaald thermisch regime.
Open expansievaten zijn ontworpen om de hoeveelheid water en druk in het systeem te regelen en om overtollige vloeistof te verwijderen.
Het gesloten expansievat onderscheidt zich door zijn hoge dichtheid en is een ovale capsule die een membraan bevat. Vanwege dit element worden dergelijke apparaten membraanexpansievaten genoemd. Het membraan, dat is gemaakt van hittebestendig rubber, verdeelt de tank in twee kamers:
- Vloeistof;
- Lucht.
Vloeibaar deel, zoals de naam al doet vermoeden houdt water op zichzelf vast. Het luchtgedeelte heeft een klep die opent als de druk sterk stijgt en laat overtollige lucht ontsnappen.
De belangrijkste verschillen tussen deze typen zijn hun structuur, technische kenmerken, werkingsprincipe en locatie.
Het ontwerp en de kenmerken van expansievaten
De expansievaten die tegenwoordig worden gebruikt, hebben in wezen hetzelfde ontwerp, wat eenvoudig is. Dit is een bak met een inhoud van maximaal 3-5 liter, waarvan de vorm is geoptimaliseerd voor plaatsing in de motorruimte van een auto. Momenteel zijn de meest voorkomende tanks gemaakt van doorschijnend wit plastic, maar er worden ook metalen producten op de markt gepresenteerd (in de regel voor oude binnenlandse VAZ-, GAZ-auto's en sommige vrachtwagens). In de tank zijn verschillende elementen gemaakt:
- Vulhals, afgesloten met een stop met stoom- en luchtkleppen;
- Fitting voor het aansluiten van de slang van de motorkoelingradiator;
- Optioneel - een fitting voor het aansluiten van een slang vanaf een thermostaat;
- Optioneel - een fitting voor het aansluiten van een slang vanaf de radiator van de interieurverwarming;
- Optioneel - een nek voor het installeren van een koelvloeistofniveausensor.
In elke tank moet er dus een vulnek zijn met een plug en een fitting voor het aansluiten van een slang vanaf de hoofdkoelradiator van de krachtbron. Deze slang wordt een stoomslang genoemd, omdat er hete koelvloeistof en stoom doorheen wordt afgevoerd uit de radiator. Bij deze configuratie bevindt de choke zich op het laagste punt van de tank.Dit is de eenvoudigste oplossing, maar compensatie voor koelmiddellekken wordt uitgevoerd via de radiator, wat in sommige gevallen de efficiëntie van het koelsysteem vermindert.
In veel tanks wordt bovendien een slang gebruikt om verbinding te maken met de thermostaat, in dit geval wordt de stoomafvoerslang verbonden met de nippel in het bovenste deel van de tank (op een van de zijwanden) en de nippel voor aansluiting op de kachelradiator heeft dezelfde positie. En de slang die naar de thermostaat gaat, wordt verwijderd van de fitting op het laagste punt van de tank. Dit ontwerp zorgt voor een betere vulling van het koelsysteem met de werkvloeistof uit het reservoir; over het algemeen werkt het systeem efficiënter en betrouwbaarder.
Bijna alle moderne expansievaten gebruiken een vloeistofniveausensor die is ingebouwd in een speciaal ontworpen hals. Meestal is dit een signaleringsapparaat van het eenvoudigste ontwerp, dat een kritische daling van het koelvloeistofniveau aangeeft, maar, in tegenstelling tot de brandstofniveausensor, niet informeert over de huidige hoeveelheid vloeistof in het systeem. De sensor is verbonden met een overeenkomstige indicator op het autodashboard.
De plug van het expansievat heeft, net als de hoofdradiatorplug, ingebouwde kleppen: stoom (hoge druk) om de druk te ontlasten als de koelvloeistof te heet is, en lucht om de druk in het systeem te egaliseren als het afkoelt. Dit zijn gewone veerbelaste kleppen die worden geactiveerd wanneer een bepaalde druk in de tank wordt bereikt - wanneer de druk stijgt, wordt de stoomklep eruit gedrukt, wanneer de druk wordt verlaagd, de luchtklep. De kleppen kunnen afzonderlijk worden geplaatst of gecombineerd tot een enkele structuur.
Het reservoir is geïnstalleerd in het motorcompartiment, niet ver van de radiateur en is daarmee en met andere componenten verbonden door middel van rubberen slangen met verschillende doorsneden. Het reservoir is iets verhoogd boven de radiator (meestal valt de middelste lijn samen met het bovenste niveau van de radiator), wat zorgt voor een vrije doorstroming van vloeistof (door zwaartekracht) vanuit het reservoir naar de radiator en / of in het thermostaathuis. Het reservoir en de radiator vormen een systeem van communicerende vaten, daarom kan het vloeistofniveau in de radiator ook worden geschat op basis van het vloeistofniveau in het reservoir. Voor controle kan een schaal of aparte markeringen met indicatoren "Min" en "Max" op de tankbehuizing worden aangebracht.
Expansievaten voor stuurbekrachtigingssystemen en hydraulica hebben een soortgelijk ontwerp, maar ze zijn alleen van metaal gemaakt, omdat ze onder hoge druk werken. Er zijn ook geen niveausensoren en markeringen in deze onderdelen, maar de plug is noodzakelijkerwijs uitgerust met kleppen om de druk in het systeem in verschillende modi gelijk te maken. De slangen zijn verbonden met speciale tips, soms met schroefdraadfittingen.
Ontwerp en werkingsprincipe
Moderne expansievaten voor auto's zijn een reservoir van duurzaam dikwandig plastic met een vulhals en fittingen voor aansluiting op de elementen van het koelsysteem. De vorm van de tank is functioneel niet belangrijk, daarom passen fabrikanten deze aan de locatie van de tank aan.
De vorm van de tank is afhankelijk van de plaats van installatie en kan verschillen: rond, rechthoekig of plat
De capaciteit van het vat voor expansie van antivries wordt voor elk automodel berekend en is afhankelijk van het totale vloeistofvolume in de leidingen en units. Bovendien is de tank in koude toestand slechts voor de helft gevuld met antivries, de rest van de ruimte wordt ingenomen door lucht die onder druk kan worden gecomprimeerd. De tankhals is afgesloten met een plug met een ingebouwd luchtventiel. Het werkingsprincipe van de tank is als volgt:
- Bij een "koude" motor is de tank half leeg - het antivriesniveau bevindt zich tussen de minimum- en maximummarkeringen op de carrosserie.
- Na het starten van de motor begint het antivriesmiddel uit te zetten en stijgt het niveau in het schip en trekt de luchtspleet samen. Het dekselventiel blijft verzegeld.
- Wanneer de vloeistof de bedrijfstemperatuur van 90-95 ° C en de maximale volumetoename bereikt, bereikt de druk in de tank de drempel voor het luchtventiel (1-1,2 bar of 120 kPa). Het gaat open en laat lucht in de atmosfeer ontsnappen.
- Tijdens het afkoelen van de motor wordt het tegenovergestelde beeld waargenomen: de klep laat lucht in de tegenovergestelde richting stromen totdat de hoeveelheid antivries niet meer afneemt. Dit voorkomt luchtbellen in slangen en radiatoren.
Gerelateerd artikel: Koppelingsdruklager: tekenen van defect
Het apparaat van de tank is vrij eenvoudig - het tanklichaam is gesloten met een plug met een ingebouwde klep.
In geval van nood, wanneer antivries of water om verschillende redenen begint te koken, laat de veiligheidsklep niet alleen lucht ontsnappen, maar ook stoom.
De ingebouwde sensor signaleert een onvoldoende vloeistofniveau naar het instrumentenpaneel
In sommige automodellen, bijvoorbeeld VAZ 2110-2115, is de container uitgerust met een tweede hals waarin de koelvloeistofniveausensor wordt geschroefd. Als, als gevolg van een storing of lekkage van een eenheid, antivries begint te stromen en het niveau in de tank tot een minimum daalt, zal de sensor werken en de bestuurder waarschuwen met een signaal van het overeenkomstige lampje op het instrumentenpaneel.
Er zijn auto's (zowel binnenlands als geïmporteerd) waarbij het expansievat is afgesloten met een simpele plug, niet voorzien van een klep en communiceert met de atmosfeer. In dergelijke systemen wordt de functie van drukontlasting en retourluchtinlaat uitgevoerd door de dop van de hoofdradiator en compenseert het reservoir alleen de uitzetting van de vloeistof.
De radiatordop is voorzien van een bypassklep die het overtollige antivriesmiddel naar het expansievat leidt