Silnik samochodowy, jak każdy silnik spalinowy, nagrzewa się podczas pracy, dlatego wymaga ciągłego chłodzenia. Do tego celu służą układy chłodzenia. Zgodnie z zasadą działania są dwojakiego rodzaju: ciecz i powietrze. Najbardziej rozpowszechnione są pierwsze, choć konstruktywnie bardziej złożone. Otwory wentylacyjne dzięki swojej prostocie są znacznie bardziej podatne na przegrzanie.
Ponieważ wszystkie dzisiejsze silniki pracują z chłodzeniem cieczą, w komorze silnika każdego samochodu znajduje się mały pojemnik wykonany z półprzezroczystego tworzywa sztucznego z pokrywką, przeznaczony do nalewania płynu niezamarzającego. To jest zbiornik wyrównawczy układu chłodzenia silnika. W przypadku różnych silników objętość zbiornika wyrównawczego wynosi od 1,5 do 8 litrów.
Tego cel
Do czego służy węzeł rozszerzający? Faktem jest, że każda ciecz zwiększa swoją objętość po podgrzaniu. Tak więc objętość wody po podgrzaniu do 100 ° C wzrasta o 4,5%, płyn przeciw zamarzaniu i przeciw zamarzaniu - do 6%. Aby gdy płyn chłodzący (płyn chłodzący) się nagrzał, to nie wylewał się z układu, potrzebny jest zbiornik wyrównawczy, który jest rodzajem bufora lub kompensatora.
Do połowy ubiegłego wieku pod maską nie było zbiorników wyrównawczych, ponieważ zwykła woda była używana jako chłodziwo, a górny zbiornik chłodnicy pełnił rolę kompensatora, który nie był uzupełniany. Wraz z pojawieniem się płynu chłodzącego na bazie glikolu etylenowego (płyn niezamarzający), którego współczynnik rozszerzalności objętościowej jest większy niż wody, pojawiają się dodatkowe zbiorniki wyrównawcze, aby nie zwiększać chłodnicy.
W związku z tym zbiornik wyrównawczy (RB) jest przeznaczony do kompensacji objętościowego rozszerzania się chłodziwa, gdy wzrasta jego temperatura. RB znajduje się w komorze silnika, tak że poziom cieczy znajduje się mniej więcej w połowie wysokości zbiornika.
W tym przypadku ciecz w chłodnicy i zbiorniku znajduje się na tym samym poziomie zgodnie z zasadą naczyń połączonych. Ponieważ RB znajduje się nad chłodnicą, korek zbiornika wyrównawczego służy jako szyjka wlewu, co zostanie omówione poniżej.
Płyny do napełniania zbiorników
Dzisiejsze samochody, budowane z powszechnym wykorzystaniem nowych technologii, są bardzo wymagające w stosunku do wszystkich płynów procesowych, w tym chłodzenia. Lista wymagań przedstawia się następująco:
- ciecz powinna gotować się w temperaturze nie niższej niż 110 ° С;
- próg zamarzania - od minus 20 do -60 ° C w zależności od warunków otoczenia;
- brak piany przy kontakcie z wirnikiem pompy, minimalna lepkość;
- skład cieczy powinien zawierać nieagresywne dodatki, które zapobiegają pojawianiu się kamienia na częściach metalowych;
- skład chemiczny nie powinien się zmienić w ciągu 3 lat lub 60 tysięcy kilometrów.
Powiązany artykuł: Powietrze w układzie chłodzenia silnika samochodowego: znaki i sposoby eliminacji śluzy
Środek przeciw zamarzaniu to produkt wyłącznie krajowy, zsyntetyzowany w czasach radzieckich
Wszystkie te wymagania spełnia płyn przeciw zamarzaniu lub przeciw zamarzaniu, czyli to samo. Nazwa antifreeze pochodzi od angielskiego słowa antifreeze, które oznacza „niezamarzający”. Środek przeciw zamarzaniu to substancja stworzona na tej samej podstawie z glikolu etylenowego w byłym ZSRR. Słowo to składa się ze skrótu TOS (technologia syntezy organicznej) oraz końcówki „ol”, nieodłącznie związanej z nazwami preparatów chemicznych.
Podstawa środka przeciw zamarzaniu i przeciw zamarzaniu jest taka sama - woda + glikol etylenowy w różnych proporcjach. Różnice między produktami różnych producentów mogą leżeć w pakiecie dodatków hamujących, dlatego niepożądane jest mylenie płynów.Śmiertelne konsekwencje nie wystąpią, ale niektóre substancje mogą zneutralizować działanie innych, a właściwości „niezamarzania” ulegną pogorszeniu. W tym przypadku kolor płynu nie ma znaczenia - to tylko barwnik.
Do napełnienia zbiornika można użyć wody destylowanej w następujących sytuacjach:
- do rozcieńczania koncentratu przeciw zamarzaniu do wymaganej temperatury zamarzania;
- w nagłych przypadkach - całkowita lub częściowa utrata chłodziwa po drodze;
- w celu spłukiwania.
Kolor płynu niezamarzającego nie wpływa na jego właściwości, ważny jest pakiet dodatków
Woda destylowana (zdemineralizowana) nie spełnia powyższych wymagań: zamarza w temperaturze zerowej i wrze w temperaturze 100 ° C. Dlatego wylewa się go tymczasowo lub jako rozpuszczalnik do środka przeciw zamarzaniu.
Do naczynia wzbiorczego nie wolno wlewać wody wodociągowej nasyconej solami. Wyjątkiem jest awaria i utrata płynu niezamarzającego po drodze oraz brak pobliskiego sklepu samochodowego. Usuń nieszczelność, napełnij układ chłodzenia wodą z kranu i udaj się do warsztatu lub serwisu, po czym natychmiast go opróżnij. W przeciwnym razie na wewnętrznych ścianach płaszcza wodnego silnika i innych podzespołów utworzą się osady, utrudniające przenoszenie ciepła.
Wideo: płyny do napełniania układu chłodzenia samochodu
Projekt i działanie
Zbiornik wyrównawczy składa się z korpusu z polipropylenu, pokrywy i dwóch dysz do podłączenia węży układu cieczowego. Za pomocą dolnego węża podłącza się urządzenie do przewodu chłodzącego, górny służy do usuwania oparów i pęcherzyków powietrza z układu. W nowoczesnych modelach często instalowane są pływakowe czujniki poziomu chłodziwa.
W przypadku tej opcji zbiornik wyrównawczy jest wyposażony w dodatkową szyjkę na górze, aby pomieścić czujnik. Na bocznej powierzchni kontenera znajduje się kilka znaków kontrolnych, od dołu - min. Do góry - max. W tym przedziale powinien znajdować się poziom płynu chłodzącego.
Jak działa urządzenie? Najpierw trochę teorii. W tabeli przedstawiono tryby temperaturowe pracy nowoczesnych silników. Jak widać, silniki pracują w krytycznych warunkach temperaturowych.
Temperatura silnika, ° C | Pracujący | Na krótki czas |
80 — 100 | 120 — 125 | |
Temperatura wrzenia cieczy, ° C (przy ciśnieniu atmosferycznym) | woda | 100 |
płyn przeciw zamarzaniu | 105 — 110 | |
płyn przeciw zamarzaniu | 120 |
Aby podnieść poprzeczkę dopuszczalnej temperatury, projektanci zwiększają ciśnienie w chłodziwie (bardziej niż atmosferyczne), dzięki czemu wzrasta temperatura jego wrzenia. W tym celu system jest hermetycznie zamknięty i utrzymywane jest nadciśnienie. Dla różnych silników wartość ta waha się od 0,1 do 0,5 bara (kg / cm²).
Jednocześnie niedopuszczalna jest również znaczna próżnia (powyżej 0,03 - 0,1 kg / cm²) w wolnej przestrzeni ekspandera, gdyż do układu zostanie zassane powietrze, co doprowadzi do pojawienia się korków powietrznych utrudniających cyrkulacja płynu chłodzącego, aw konsekwencji przegrzanie silnika ... Utrzymanie ciśnienia chłodziwa na wymaganym poziomie jest przypisane specjalnemu regulatorowi umieszczonemu w korku wlewu.
Pokrywa zbiornika - dwa w jednym
Tak więc nasadka RB oprócz funkcji ochronnej pełni również funkcję regulatora ciśnienia. Jak wspomniano powyżej, ciśnienie w zbiorniku powinno wynosić do 1,1 - 1,5 kg / cm². Jak to się osiąga?
W tym celu w pokrywie zamontowane są dwa zawory: zawór bezpieczeństwa i zawór podciśnieniowy. Pierwsza to sprężynowa gumowa membrana, która jest dociskana z zewnątrz i wyzwalana, gdy ciśnienie przekroczy siłę sprężyny. Drugi składa się z gumowej podkładki z małą sprężyną zamontowaną wewnątrz dużej.
W temperaturze roboczej płynu chłodzącego oba zawory są zamknięte, ciśnienie w zbiorniku nie przekracza obliczonego. Ponieważ zbiornik wyrównawczy jest szczelnie zamknięty, ciśnienie rośnie wraz ze wzrostem temperatury, w wyniku czego zawór bezpieczeństwa otwiera się i upuszcza część pary powietrza, przywracając zawór do poprzedniego położenia.
Brak mechanizmu zabezpieczającego prowadziłby do wycieków chłodziwa, uszkodzenia połączeń, a nawet pęknięcia chłodnic i pieca.
Po zatrzymaniu silnika płyn w układzie schładza się i zmniejsza swoją objętość, co prowadzi do powstania podciśnienia w zbiorniku.Skutkiem mogą być przecieki powietrza przez przyłącza, co przy kolejnym uruchomieniu doprowadzi do powstania pęcherzyków powietrza. Może to prowadzić do przegrzania i awarii silnika.
Tutaj na ratunek przychodzi kolejny mały zawór - próżniowy. Pod działaniem próżni otwiera się i wyrównuje ciśnienie w zbiorniku z atmosferycznym.
O awariach i naprawie zbiornika
Podczas pracy maszyny mogą wystąpić następujące awarie zbiornika wyrównawczego;
- zanieczyszczenie lub awaria zaworu obejściowego grzyba;
- pęknięcie korpusu zbiornika;
Ściana zbiornika pęka pod zbyt dużym ciśnieniem od wewnątrz
- wyciek płynu niezamarzającego spod pokrywy.
Wyciek wieczka charakteryzuje się pojawieniem się na korpusie wielokolorowych smug
Większość kierowców, gdy zepsuje się zawór lub korpus, po prostu wymienia część na nową. Jest to uzasadnione brakiem czasu na naprawy i niską ceną tych części zamiennych. Chociaż w razie potrzeby pęknięty plastik zbiornika można uszczelnić, a pokrywę można zdemontować i wyczyścić.
Wycieki spod korka występują przy luźnym dopasowaniu lub z powodu cech konstrukcyjnych pojemnika. Na przykład w samochodach VAZ 2110 strumień z górnej małej złączki podłączonej do chłodnicy uderza bezpośrednio w gardło, co powoduje wyciek. Sposobem na eliminację jest instalacja doskonalszego zbiornika z „Priora”.
Usterki i przyczyny RB
Obniżanie poziomu płynu chłodzącego:
- wyciek plastikowej obudowy zbiornika z powodu starzenia się materiału, w szczególności była to przewlekła choroba czołgów samochodów VAZ;
- zawór bezpieczeństwa nie działa, w wyniku czego zwiększone ciśnienie przeciska płyn niezamarzający przez złącza.
- ze względu na zmniejszoną objętość płynu z powodu wycieków;
- nie działa zawór podciśnieniowy, w wyniku czego w cieczy pojawia się powietrze („wietrzenie”).
Widoczne krople cieczy:
- zbiornik wyrównawczy przecieka;
- awaria zaworu bezpieczeństwa.
Sprawdzenie działania okładki
Uproszczona kontrola: czy zawory działają?
Uruchamiamy silnik i uważając, odkręcamy pokrywę: jeśli słychać syczenie opróżnionej komory, zawór obejściowy działa (nie wiadomo jednak, czy jest poprawny, czy nie).
Po zdjęciu osłony ścisnąć ręką dowolny wąż układu chłodzenia. Trzymając go w ten sposób, załóż obudowę. Jeśli następnie odzyska swój kształt, najprawdopodobniej próżnia zostanie wypełniona. Ale jeśli jeszcze przed uruchomieniem silnika węże wyglądają jak spłaszczone, to zawór podciśnienia na pewno nie działa.
Dokładniej, zawór bezpieczeństwa można sprawdzić za pomocą pompy i manometru. Podłączamy pompę do dolnej rury zasilającej zbiornika i podłączamy górną za pomocą improwizowanych środków: śruby lub cylindrycznego wiertła, które ściśle przylega do węża zasilającego.
Za pomocą pompy wytwarzamy ciśnienie i kontrolujemy moment zadziałania zaworu bezpieczeństwa (odgłos syczenia). Wartość ciśnienia zapisana na skali urządzenia wskazuje rzeczywiste ciśnienie zadziałania.
Jeśli zawór nadmiarowy jest zbyt szczelny, można go naprawić. Po co wydawać dodatkowe pieniądze, skoro wystarczy skrócić sprężynę dociskową o jeden lub dwa obroty, a sprężyna stanie się bardziej miękka. Montaż jest łatwy do demontażu, najważniejsze jest, aby nie zgubić małych części. I nie przesadzaj, odgryzając pętle. Rób to krok po kroku, sprawdzając wynik.
Dodawanie chłodziwa
Poziom cieczy w zbiorniku jest kontrolowany przez dwa ekstremalne zagrożenia: min. I maks. Jak prawidłowo dodać chłodziwo do zbiornika wyrównawczego:
- Sprawdź poziom płynu w zimnym lub zimnym silniku (pozwól mu dobrze ostygnąć).
- Otwórz pokrywę RB (jeśli silnik nie jest wystarczająco zimny, chwyć ją szmatką) i powoli obracaj, aż zacznie wydobywać się para.
- Dodaj płyn nie osiągając maks.
- Zamknij pokrywę i uruchom silnik przy wyłączonym ogrzewaniu.Rozgrzej silnik przez około 3 minuty przy 2000 obr / min i poczekaj, aż włączy się wentylator wymuszonego chłodzenia.
- Sprawdź poziom płynu chłodzącego i uzupełnij do znaku max.
Mała wskazówka: miej oko na stan zewnętrzny zbiornika i wszystkich elementów układu chłodzenia. Wycieki płynu w komorze silnika często wskazują na awarię zbiornika wyrównawczego, przede wszystkim pokrywy.
Jak wynika z tego, co zostało napisane, od takiej na pierwszy rzut oka jednostki wtórnej, jak zbiornik wyrównawczy układu chłodzenia, tak naprawdę to zależy od tego, jak stabilnie będzie pracował silnik Twojego samochodu.
Aby zrozumieć, do czego służy zbiornik wyrównawczy, należy zapoznać się z zasadą działania i głównymi funkcjami takiego zbiornika. Bez posiadania tych informacji można by błędnie pomyśleć, że element nie ma szczególnej wartości i po prostu zajmuje miejsce w pomieszczeniu. Jednak w praktyce spełnia wiele ważnych zadań i jest niezastąpionym elementem instalacji grzewczej.
Zbiornik wyrównawczy w układzie otwartym
Ze względu na łatwość instalacji, przystępne koszty i wysokie wskaźniki wydajności zbiornik wyrównawczy w systemie grzewczym typu otwartego jest bardzo popularny.
Korzyści z opcji open source są następujące:
- Prostota projektowania. W niektórych przypadkach nie jest konieczne kupowanie dodatkowych materiałów do aranżacji ogrzewania, a zbiornik roboczy można przechowywać w garażu.
- Systemy otwarte są pozbawione problemu nadciśnienia, ponieważ są związane z atmosferą. Eliminuje to konieczność zakupu zaworu bezpieczeństwa.
- Inne zalety to możliwość wykorzystania zbiornika do wyciągu powietrza.
Oprócz plusów system otwarty ma również minusy. Przede wszystkim jest to konieczność zamontowania zbiornika w najwyższym punkcie. Aby to zrobić, należy zadbać o dobrą izolację podłogi na poddaszu, w przeciwnym razie ciecz w zbiorniku zamarznie w niskich temperaturach.
Zasada działania
Aby zrozumieć, dlaczego potrzebny jest zbiornik wyrównawczy, należy ocenić jego charakterystykę operacyjną, specyfikę pracy i subtelności samodzielnej instalacji. W systemach ogrzewania cieczą nośnikiem ciepła jest woda.
Przy pomocy specjalnego sprzętu pokonuje duże odległości i zapewnia pełne ogrzewanie budynków o różnych kondygnacjach i powierzchniach. Przyczynia się to do rosnącego zapotrzebowania na instalacje wodociągowe.
Kluczową zaletą systemów otwartych jest możliwość funkcjonowania bez urządzeń pompujących. Ruch chłodziwa odbywa się zgodnie z zasadami termodynamiki, ponieważ gorąca i zimna woda mają różne gęstości, a rury są nachylone.
Zadaniem zbiornika wyrównawczego do ogrzewania jest automatyczna stabilizacja ciśnienia cieczy i magazynowanie pozostałej podgrzanej wody.
Zbiornik jest zamontowany nad resztą węzłów, a zasada jego działania składa się z następujących etapów:
- okres pełnienia obowiązków. Podgrzany płyn chłodzący przemieszcza się z kotła elektrycznego, na paliwo stałe lub gaz do grzejników;
- powrót. Pozostałości ciepłej wody dostają się do zbiornika, zaczynają stygnąć i wracają z powrotem do kotła. W rezultacie cykl się powtarza.
Jeśli system jest wyposażony w linię jednorurową, obie procedury odbywają się w jednej rurze. W typach dwururowych są niezależne.
Gdzie zlokalizować
Ponieważ obwód otwartego systemu grzewczego jest zamknięty, ale nie izolowany od powietrza zewnętrznego i nieszczelności, wykluczone jest wystąpienie problemu z nadciśnieniem. W takim przypadku zbiornik wyrównawczy należy zainstalować we właściwym miejscu - przede wszystkim inne elementy. Jeśli nie weźmiesz pod uwagę tej zasady, płyn chłodzący po prostu się wyleje.
Wysokie położenie przyczynia się również do wydajnej ewakuacji powietrza.W cieczy zawsze obecne jest rozpuszczone powietrze, które może przekształcić się w gaz i wejść w reakcję chemiczną z metalowymi powierzchniami rur i wymiennika ciepła.
W niektórych przypadkach otwarte zbiorniki są łączone z linią powrotną, co wiąże się z cechami konstrukcyjnymi lub innymi względami dotyczącymi układu.
Jednak pozostają one w najwyższym punkcie obwodu, do którego doprowadzana jest rura. W przypadku tej instalacji konieczne będzie zainstalowanie specjalnych zaworów do usuwania gazów.
Jaka objętość zbiornika jest wymagana
Po ustaleniu, dlaczego potrzebujesz zbiornika wyrównawczego w otwartym systemie grzewczym, możesz przejść do następnego pytania - wyboru objętości zbiornika. W tym zakresie nie ma ścisłych ograniczeń ani ujednoliconych zasad.
Najważniejsze jest ocena wskaźników współczynnika rozszerzalności cieczy podczas ogrzewania, pojemności całego systemu i optymalnego trybu pracy w celu ustalenia, jaka będzie końcowa objętość cieczy.
Konieczne jest również uwzględnienie „zmiennej objętości” kompensującej rozszerzanie się. Rura przelewowa jest przymocowana do górnej granicy, a wolna przestrzeń pozostaje nad poziomem wody. Dlatego wskaźnik 5% jest warunkowy, a doświadczeni specjaliści zalecają przestrzeganie następującego stosunku - objętość zbiornika + 10% objętości systemu.
Aby określić drugi wskaźnik, należy kierować się następującymi zasadami:
- Jeśli system jest zainstalowany, wystarczy wykonać kilka pomiarów za pomocą specjalnego urządzenia - wodomierza. Pozwoli ci to określić, ile cieczy zmieści się w zbiorniku wyrównawczym do zaopatrzenia w wodę lub do ogrzewania prywatnego domu za pomocą grzejników. Metoda wykazuje wysoką dokładność, ale jest nieskuteczna, ponieważ ważne jest, aby uzyskać wynik dla instalacji wodociągowej, rur grzewczych i innych elementów.
- Niektórzy rzemieślnicy stosują stosunek 15 litrów na 1 kW mocy kotłowni. Technika ta jest niepopularna ze względu na duży margines błędu.
- Objętość systemu grzewczego można określić za pomocą prostych obliczeń. Jeśli projekt przewiduje instalację zbiornika z konturami rur o różnych średnicach, kotłem i grzejnikami, konieczne jest połączenie objętości wszystkich węzłów i uzyskanie pożądanej wartości. Początkowo ta metoda może wydawać się dość skomplikowana, ale w praktyce wszystko jest znacznie prostsze. Ponadto w sieci można znaleźć specjalne kalkulatory online, które pozwalają uzyskać dokładne wartości w ciągu kilku minut.
Jeżeli obliczenia są przeprowadzane w celu uzyskania optymalnej objętości zbiornika, to sam zbiornik nie musi być brany pod uwagę.
Obliczanie objętości
Istnieje bardzo prosta metoda określania objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania: oblicza się 10% objętości chłodziwa w układzie. Trzeba było to obliczyć podczas opracowywania projektu. Jeśli te dane nie są dostępne, możesz określić objętość empirycznie - spuść płyn chłodzący, a następnie napełnij nowy, mierząc go (przepuść przez miernik). Drugim sposobem jest obliczenie. Określ objętość rur w systemie, dodaj objętość grzejników. Będzie to objętość systemu grzewczego. Tutaj znajdujemy 10% tej liczby.
Kształt może być inny
Formuła
Drugim sposobem określenia objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania jest obliczenie go za pomocą wzoru. Tutaj również wymagana będzie objętość systemu (oznaczona literą C), ale potrzebne będą również inne dane:
- maksymalne ciśnienie Pmax, przy którym system może pracować (zwykle przyjmuje się maksymalne ciśnienie kotła);
- ciśnienie początkowe Pmin - od którego system zaczyna działać (jest to ciśnienie w zbiorniku wyrównawczym, wskazane w paszporcie);
- współczynnik rozszerzalności nośnika ciepła E (dla wody 0,04 lub 0,05, dla płynu niezamarzającego jest wskazany na etykiecie, ale zwykle w zakresie 0,1-0,13);
Mając wszystkie te wartości, obliczamy dokładną objętość zbiornika wyrównawczego dla systemu grzewczego za pomocą wzoru:
Wzór do obliczania objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania
Obliczenia nie są zbyt skomplikowane, ale czy warto się nimi bawić? Jeśli system jest otwarty, odpowiedź jest jednoznaczna - nie. Koszt pojemnika nie zależy bardzo od objętości, a także wszystkiego, co możesz zrobić sam.
Warto policzyć zbiorniki wyrównawcze do ogrzewania typu zamkniętego. Ich cena zależy w dużej mierze od wielkości. Ale w tym przypadku nadal lepiej jest przyjmować z marginesem, ponieważ niewystarczająca objętość prowadzi do szybkiego zużycia systemu lub nawet do jego awarii.
Jeśli kocioł ma zbiornik wyrównawczy, ale jego pojemność nie jest wystarczająca dla twojego systemu, włóż drugi. W sumie powinny dać wymaganą objętość (instalacja nie jest inna).
Do czego doprowadzi niewystarczająca objętość zbiornika wyrównawczego?
Po podgrzaniu płyn chłodzący rozszerza się, a jego nadwyżka trafia do zbiornika wyrównawczego w celu podgrzania. Jeśli cały nadmiar nie pasuje, jest odpowietrzany przez awaryjny zawór bezpieczeństwa. Oznacza to, że płyn chłodzący spływa do ścieków.
Zasada pracy na obrazie graficznym
Następnie, gdy temperatura spada, objętość płynu chłodzącego maleje. Ale ponieważ w systemie jest go już mniej niż było, ciśnienie w układzie spada. Jeśli brak objętości jest nieznaczny, taki spadek może nie być krytyczny, ale jeśli jest zbyt mały, kocioł może nie działać. To urządzenie ma dolną granicę ciśnienia, przy którym będzie działać. Po osiągnięciu dolnej granicy urządzenie jest blokowane. Jeśli jesteś w tym czasie w domu, możesz zaradzić tej sytuacji, dodając chłodziwo. Jeśli cię tam nie ma, system może się odmrozić. Nawiasem mówiąc, praca na granicy też nie prowadzi do niczego dobrego - sprzęt szybko się psuje. Dlatego lepiej jest trochę zagrać w to bezpiecznie i wziąć nieco większą głośność.
Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu zamkniętego
Główną zaletą zbiornika do zamkniętego systemu grzewczego są jego kompaktowe rozmiary i możliwość montażu w dowolnym odcinku obwodu.
W przypadku instalacji zgodnie z zatwierdzonymi normami nie ma wyraźnych ograniczeń dotyczących wyboru miejsca instalacji. Jednak w wielu układach zbiornik znajduje się w pobliżu pompy.
Co to jest zbiornik wyrównawczy?
Zbiornik wyrównawczy - zespół układu chłodzenia cieczą silników spalinowych; specjalnie zaprojektowany zbiornik przeznaczony do kompensacji nieszczelności i rozszerzalności cieplnej chłodziwa krążącego w układzie.
Naczynia wzbiorcze znajdują również zastosowanie w innych układach pojazdów, traktorach i sprzęcie specjalnym: we wspomaganiu kierownicy (GUR) oraz w różnych układach hydraulicznych. Ogólnie rzecz biorąc, pod względem przeznaczenia i konstrukcji zbiorniki te są podobne do zbiorników układu chłodzenia, a ich charakterystyczne cechy opisano poniżej.
Zbiornik wyrównawczy ma kilka funkcji:
- Kompensacja rozszerzalności cieplnej płynu chłodzącego podczas nagrzewania silnika - nadmiar płynu przepływa z układu do zbiornika, zapobiegając wzrostowi ciśnienia;
- Kompensacja wycieków chłodziwa - w zbiorniku zawsze przechowywana jest pewna ilość cieczy, która w razie potrzeby dostaje się do układu (po wyrzuceniu cieczy atmosfera jest przegrzana, jeśli wystąpią drobne wycieki itp.);
- Kontrola poziomu płynu chłodzącego w układzie (za pomocą odpowiednich oznaczeń na korpusie zbiornika i wbudowanego czujnika).
Obecność zbiornika w układzie chłodzenia cieczą wynika z charakterystyki i właściwości fizycznych chłodziwa - wody lub płynu niezamarzającego. Wraz ze wzrostem temperatury ciecz, zgodnie z jej współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, zwiększa swoją objętość, co również prowadzi do wzrostu ciśnienia w układzie. Jeśli temperatura nadmiernie wzrośnie, ciecz (zwłaszcza woda) może się zagotować - w tym przypadku nadciśnienie jest uwalniane do atmosfery przez zawór parowy wbudowany w korek chłodnicy.Jednak po późniejszym schłodzeniu silnika ciecz nabiera normalnej objętości, a ponieważ część z niej została utracona podczas uwalniania pary, ciśnienie w układzie spada - przy nadmiernym spadku ciśnienia zawór powietrza wbudowany w chłodnicę korek otwiera się, ciśnienie w układzie zostaje wyrównane do atmosferycznego. W takim przypadku powietrze dostaje się do układu, co może mieć negatywny wpływ - w rurkach chłodnicy tworzą się blokady powietrzne, które utrudniają normalną cyrkulację cieczy. Dlatego po wypuszczeniu pary konieczne jest uzupełnienie poziomu wody lub płynu niezamarzającego.
Rodzaje zbiorników wyrównawczych
Zbiornik wyrównawczy może być następującego typu:
- otwarty
- Zamknięte
Zwykle zbiornik wyrównawczy typu otwartego znajduje się na poddaszu domu i jest ocieplony. Ale nie tylko strych może służyć jako miejsce umieszczenia. Podczas instalacji należy wziąć pod uwagę, że zbiornik powinien znajdować się nad systemem grzewczym. Kształt takiego zbiornika jest najczęściej prostokątny, a materiał z którego jest wykonany to stal. Takie zbiorniki są dość duże, nie różnią się też pod względem szczelności i reprezentacyjności. Główną cechą tego typu zbiorników wyrównawczych jest to, że są one podłączone do rury systemu grzewczego.
Korpus zbiornika nie ma dużej liczby elementów i zawiera:
- Właz inspekcyjny;
- Kilka dysz:
- Podłączenie rur sterujących;
- Rura odgałęziona, dzięki której woda wpływa do zbiornika;
- Rura odgałęźna łącząca zbiornik z przelewem, przeznaczona do odprowadzania wody do kanalizacji:
- A także rura odgałęziona połączona z rurą, która tworzy cyrkulację i zapewnia określony reżim termiczny.
Otwarte zbiorniki wyrównawcze są przeznaczone do kontrolowania ilości wody i ciśnienia w układzie, a także do usuwania nadmiaru cieczy.
Zbiornik wyrównawczy typu zamkniętego wyróżnia się wysoką szczelnością i jest owalną kapsułką zawierającą membranę. Ze względu na ten element takie urządzenia nazywane są przeponowymi naczyniami wzbiorczymi. Membrana wykonana z żaroodpornej gumy, dzieli zbiornik na dwie komory:
- Ciekły;
- Powietrze.
Część płynna, jak sama nazwa wskazuje zatrzymuje wodę w sobie. Część powietrzna ma zawór, który otwiera się, gdy ciśnienie mocno rośnie i uwalnia nadmiar powietrza.
Główne różnice między tymi typami to ich konstrukcja, parametry techniczne, zasada działania i lokalizacja.
Konstrukcja i cechy zbiorników wyrównawczych
Używane dziś zbiorniki wyrównawcze mają zasadniczo tę samą konstrukcję, która jest prosta. Jest to pojemnik o pojemności nie większej niż 3-5 litrów, którego kształt jest zoptymalizowany do umieszczenia w komorze silnika samochodu. Obecnie najbardziej rozpowszechnione są zbiorniki wykonane z półprzezroczystego białego tworzywa sztucznego, jednak na rynku prezentowane są również produkty metalowe (z reguły dla starych krajowych samochodów VAZ, GAZ i niektórych ciężarówek). W zbiorniku wykonanych jest kilka elementów:
- Szyjka wlewu zamknięta korkiem z zaworami parowymi i powietrznymi;
- Złączka do podłączenia węża od chłodnicy silnika;
- Opcjonalnie - złączka do podłączenia węża od termostatu;
- Opcjonalnie - złączka do podłączenia węża od chłodnicy nagrzewnicy wnętrza;
- Opcjonalnie - szyjka do montażu czujnika poziomu płynu chłodzącego.
Dlatego w każdym zbiorniku musi znajdować się szyjka wlewu z korkiem i złączką do podłączenia węża od głównej chłodnicy zespołu napędowego. Wąż ten nazywany jest wężem parowym, ponieważ gorący płyn chłodzący i para są przez niego odprowadzane z chłodnicy. W tej konfiguracji dławik znajduje się w najniższym punkcie zbiornika.To najprostsze rozwiązanie, jednak kompensacja wycieków płynu chłodzącego odbywa się poprzez chłodnicę, co w niektórych przypadkach obniża sprawność układu chłodzenia.
W wielu zbiornikach dodatkowo do podłączenia do termostatu służy wąż, w tym przypadku wąż odprowadzający parę jest podłączony do króćca w górnej części zbiornika (na jednej z jego ścian bocznych), a króciec do podłączenia do grzejnik ma to samo położenie. A wąż prowadzący do termostatu jest usuwany z łącznika w najniższym punkcie zbiornika. Taka konstrukcja zapewnia lepsze napełnianie układu chłodzenia płynem roboczym ze zbiornika; ogólnie system działa wydajniej i niezawodnie.
Prawie wszystkie nowoczesne zbiorniki wyrównawcze wykorzystują czujnik poziomu cieczy wbudowany w specjalnie zaprojektowaną gardziel. Najczęściej jest to sygnalizator o najprostszej konstrukcji, który informuje o krytycznym spadku poziomu płynu chłodzącego, ale w przeciwieństwie do czujnika poziomu paliwa nie informuje o aktualnej ilości płynu w układzie. Czujnik jest podłączony do odpowiedniego wskaźnika na desce rozdzielczej samochodu.
Korek zbiornika wyrównawczego, podobnie jak główny korek chłodnicy, ma wbudowane zawory: para (wysokie ciśnienie), aby zmniejszyć ciśnienie, gdy płyn chłodzący jest zbyt gorący, oraz powietrze, aby wyrównać ciśnienie w układzie, gdy chłodzi. Są to zwykłe zawory sprężynowe, które uruchamiają się po osiągnięciu określonego ciśnienia wewnątrz zbiornika - gdy ciśnienie wzrasta, zawór parowy jest wyciskany, gdy ciśnienie spada, zawór powietrza. Zawory mogą być umieszczone oddzielnie lub połączone w jedną strukturę.
Zbiornik jest zamontowany w komorze silnika niedaleko chłodnicy i jest połączony z nim oraz z innymi elementami za pomocą węży gumowych o różnych przekrojach. Zbiornik jest lekko uniesiony ponad grzejnik (zwykle jego środkowa linia pokrywa się z górnym poziomem grzejnika), co zapewnia swobodny przepływ cieczy (grawitacyjnie) ze zbiornika do chłodnicy i / lub do obudowy termostatu. Zbiornik i grzejnik tworzą układ połączonych ze sobą naczyń, dlatego poziom cieczy w chłodnicy można również oszacować na podstawie poziomu cieczy w zbiorniku. W celu kontroli na korpusie zbiornika można nałożyć skalę lub oddzielne oznaczenia ze wskaźnikami „Min” i „Max”.
Zbiorniki wyrównawcze do układów wspomagania kierownicy i hydrauliki mają podobną konstrukcję, jednak są wykonane tylko z metalu, ponieważ działają pod wysokim ciśnieniem. Ponadto w tych częściach nie ma czujników poziomu i znaków, ale korek jest koniecznie wyposażony w zawory, aby wyrównać ciśnienie w układzie w różnych trybach. Węże są łączone specjalnymi końcówkami, czasem za pomocą złączek gwintowanych.
Budowa i zasada działania
Nowoczesne zbiorniki wyrównawcze do samochodów to zbiorniki wykonane z wytrzymałego grubościennego tworzywa sztucznego z szyjką wlewu i złączkami do podłączenia elementów układu chłodzenia. Kształt zbiornika nie ma znaczenia funkcjonalnego, dlatego producenci dostosowują go do lokalizacji zbiornika.
Kształt zbiornika zależy od miejsca jego zainstalowania i może być różny - okrągły, prostokątny lub płaski
Pojemność naczynia do rozprężania płynu niezamarzającego jest obliczana dla każdego modelu samochodu i zależy od całkowitej objętości cieczy w rurach i zespołach. Ponadto w stanie zimnym zbiornik jest wypełniony tylko do połowy płynem niezamarzającym, resztę przestrzeni zajmuje powietrze, które można sprężać pod ciśnieniem. Szyjka zbiornika zamykana jest korkiem z wbudowanym zaworem powietrza. Zasada działania zbiornika jest następująca:
- Przy „zimnym” silniku zbiornik jest w połowie pusty - poziom płynu niezamarzającego mieści się między oznaczeniami minimum i maksimum na karoserii.
- Po uruchomieniu silnika płyn niezamarzający zaczyna się rozszerzać, a jego poziom w zbiorniku podnosi się, a szczelina powietrzna kurczy się. Pokrywa zaworu pozostaje szczelna.
- Gdy ciecz osiągnie temperaturę roboczą 90-95 ° C i maksymalny wzrost objętości, ciśnienie w zbiorniku osiągnie próg dla zaworu powietrza (1-1,2 bar lub 120 kPa). Otwiera się i uwalnia powietrze do atmosfery.
- W procesie chłodzenia silnika obserwuje się odwrotny obraz - zawór przepuszcza powietrze w przeciwnym kierunku, aż ilość płynu niezamarzającego przestanie się zmniejszać. Zapobiega to powstawaniu pęcherzy powietrza w wężach i chłodnicach.
Powiązany artykuł: Łożysko wyciskowe sprzęgła: oznaki awarii
Urządzenie zbiornika jest dość proste - korpus zbiornika zamykany jest korkiem z wbudowanym zaworem.
W sytuacji awaryjnej, gdy płyn niezamarzający lub woda zaczyna wrzeć z różnych powodów, zawór bezpieczeństwa uwalnia nie tylko powietrze, ale także parę.
Wbudowany czujnik sygnalizuje tablicę przyrządów o niedostatecznym poziomie cieczy
W niektórych modelach samochodów, na przykład VAZ 2110-2115, pojemnik jest wyposażony w drugą szyjkę, do której wkręca się czujnik poziomu płynu chłodzącego. Jeśli z powodu awarii lub wycieku jakiejś jednostki płyn niezamarzający zacznie wypływać, a jego poziom w zbiorniku spadnie do minimum, czujnik zadziała i ostrzeże kierowcę sygnałem odpowiedniej kontrolki na tablicy przyrządów.
Istnieją samochody (zarówno krajowe, jak i importowane), w których zbiornik wyrównawczy jest zamknięty prostą wtyczką, nie jest wyposażony w zawór i komunikuje się z atmosferą. W takich układach funkcję upustu ciśnienia i zasysania powietrza powrotnego pełni korek chłodnicy głównej, a zbiornik kompensuje jedynie rozszerzanie się cieczy.
Korek chłodnicy jest wyposażony w zawór obejściowy, który kieruje nadmiar płynu niezamarzającego do zbiornika wyrównawczego