O motor de um carro, como qualquer motor de combustão interna, aquece durante a operação, por isso precisa ser resfriado constantemente. Os sistemas de resfriamento são projetados para esta finalidade. De acordo com o princípio de funcionamento, são de dois tipos: líquido e ar. Os mais difundidos são os primeiros, embora sejam mais complexos construtivamente. As saídas de ar, com sua simplicidade, são muito mais sujeitas a superaquecimento.
Como todos os motores hoje funcionam com refrigeração líquida, no compartimento do motor de qualquer carro há um pequeno recipiente de plástico translúcido com tampa, projetado para despejar anticongelante. Este é o tanque de expansão do sistema de refrigeração do motor. Para motores diferentes, o volume do tanque de expansão varia de 1,5 a 8 litros.
Seu propósito
Para que serve o nó de expansão? O fato é que qualquer líquido aumenta de volume quando aquecido. Assim, o volume de água quando aquecida a 100 ° C aumenta em 4,5%, anticongelante e anticongelante - até 6%. Para que quando o refrigerante (refrigerante) aquecer, não saia do sistema, é necessário um tanque de expansão, que é uma espécie de amortecedor ou compensador.
Até meados do século passado não existiam tanques de expansão sob o capô, pois a água comum era usada como refrigerante, e o tanque superior do radiador funcionava como compensador, que não era abastecido. Com o advento do refrigerante à base de etilenoglicol (anticongelante), cujo coeficiente de expansão volumétrica é maior que o da água, surgem tanques de expansão adicionais para não aumentar o radiador.
Assim, o tanque de expansão (RB) é projetado para compensar a expansão volumétrica do refrigerante quando sua temperatura aumenta. O RB está localizado no compartimento do motor de forma que o nível do líquido fique aproximadamente no meio da altura do tanque.
Neste caso, o líquido no radiador e no tanque está localizado no mesmo nível de acordo com o princípio dos vasos comunicantes. Como o RB está localizado acima do radiador, a tampa do tanque de expansão é usada como gargalo de enchimento, o que será discutido a seguir.
Fluidos de enchimento do tanque
Os carros de hoje, construídos com o uso generalizado de novas tecnologias, são muito exigentes em todos os fluidos de processo, incluindo refrigeração. A lista de requisitos é a seguinte:
- o líquido deve ferver a uma temperatura não inferior a 110 ° С;
- limite de congelamento - de menos 20 a -60 ° C, dependendo das condições ambientais;
- sem formação de espuma em contato com o impulsor da bomba, viscosidade mínima;
- a composição do líquido deve conter aditivos não agressivos que impeçam o aparecimento de incrustações nas peças metálicas;
- a composição química não deve mudar em 3 anos ou 60 mil quilômetros.
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O anticongelante é um produto puramente doméstico, sintetizado durante a era soviética
Todos esses requisitos são atendidos por anticongelante ou anticongelante, que é a mesma coisa. O nome anticongelante vem da palavra em inglês anticongelante, que significa “não congelante”. O anticongelante é uma substância criada na mesma base do etilenoglicol na ex-URSS. A palavra consiste na abreviatura TOS (tecnologia de síntese orgânica) e na terminação "ol", inerente aos nomes das preparações químicas.
A base do anticongelante e do anticongelante é a mesma - água + etilenoglicol em proporções diferentes. Diferenças entre produtos de diferentes fabricantes podem consistir em um pacote de aditivos inibidores, portanto não é desejável confundir fluidos.Consequências fatais não ocorrerão, mas algumas substâncias podem neutralizar a ação de outras e as propriedades de "não congelamento" se deteriorarão. Nesse caso, a cor do líquido não importa - é apenas um corante.
Água destilada pode ser usada para encher o tanque nas seguintes situações:
- para diluir o concentrado anticongelante até o ponto de congelamento necessário;
- em caso de emergência - perda total ou parcial do refrigerante ao longo do caminho;
- para fins de lavagem.
A cor do anticongelante não afeta suas propriedades, o pacote de aditivos é importante
Água destilada (desmineralizada) não atende aos requisitos acima: ela congela em temperatura zero e ferve a 100 ° C. Portanto, é derramado temporariamente ou como solvente para anticongelante.
Água da torneira saturada com sais não deve ser despejada no tanque de expansão. Uma exceção é uma avaria e perda de anticongelante no caminho e a ausência de uma oficina nas proximidades. Conserte o vazamento, encha o sistema de resfriamento com água da torneira e vá para a garagem ou posto de serviço e drene imediatamente. Caso contrário, depósitos se formarão nas paredes internas da camisa de água do motor e de outras unidades, prejudicando a transferência de calor.
Vídeo: líquidos para encher o circuito de refrigeração do carro
Design e operação
O tanque de expansão é composto por um corpo de polipropileno, uma tampa e dois bocais para conexão das mangueiras do sistema de líquido. Com o auxílio da mangueira inferior, o dispositivo é conectado à linha de resfriamento, a superior é utilizada para remover vapores e bolhas de ar do sistema. Em modelos modernos, sensores de nível de refrigerante flutuante são frequentemente instalados.
Para esta opção, o tanque de expansão é equipado com um gargalo adicional na parte superior para acomodar o sensor. Na superfície lateral do contêiner, existem várias marcas de controle, do fundo - mín. Ao topo - máx. Neste intervalo, o nível do refrigerante deve ser localizado.
Como funciona o dispositivo? Primeiro, um pouco de teoria. A tabela mostra os modos de operação de temperatura dos motores modernos. Como você pode ver, os motores operam em condições críticas de temperatura.
Temperatura do motor, ° C | Trabalhando | Por pouco tempo |
80 — 100 | 120 — 125 | |
Ponto de ebulição de líquidos, ° C (à pressão atmosférica) | agua | 100 |
anticongelante | 105 — 110 | |
anticongelante | 120 |
Para elevar a barra de temperatura admissível, os projetistas aumentam a pressão no refrigerante (mais do que a atmosférica), devido ao qual a temperatura de ebulição aumenta. Para isso, o sistema é fechado hermeticamente e a sobrepressão é mantida. Para motores diferentes, este valor varia de 0,1 a 0,5 bar (kg / cm²).
Ao mesmo tempo, um vácuo significativo (mais de 0,03 - 0,1 kg / cm²) no espaço livre do expansor também é inaceitável, pois o ar será sugado para o sistema, o que levará ao aparecimento de travas de ar que impedem o circulação de refrigerante e, conseqüentemente, superaquecimento do motor ... A manutenção da pressão do líquido refrigerante no nível necessário é atribuída a um regulador especial localizado na tampa de enchimento.
Tampa do tanque - dois em um
Assim, a tampa RB, além da função protetora, também desempenha a função de regulador de pressão. Conforme mencionado acima, a pressão dentro do tanque deve ser de até 1,1 - 1,5 kg / cm². Como isso é feito?
Para isso, duas válvulas são montadas na tampa: uma válvula de segurança e uma válvula de vácuo. O primeiro é um diafragma de borracha com mola que é pressionado de fora e disparado quando a pressão excede a força da mola. A segunda consiste em uma arruela de borracha com uma pequena mola instalada dentro de uma grande.
Na temperatura de operação do refrigerante, ambas as válvulas estão fechadas, a pressão no reservatório não ultrapassa a calculada. Como o tanque de expansão está totalmente fechado, a pressão aumenta com o aumento da temperatura, como resultado a válvula de segurança se abre e sangra parte do vapor de ar, retornando a válvula à sua posição anterior.
A ausência de um mecanismo de segurança levaria a vazamentos de refrigerante, danos nas conexões e até mesmo rompimento dos radiadores de refrigeração e da estufa.
Depois de desligar o motor, o fluido no sistema esfria e diminui de volume, o que leva a um vácuo dentro do tanque.O resultado pode ser vazamentos de ar pelas conexões, que na inicialização subsequente levarão à formação de bolhas de ar. Isso pode causar superaquecimento e falha do motor.
Aqui, outra pequena válvula vem em socorro - uma válvula de vácuo. Sob a ação do vácuo, ele abre e equaliza a pressão no tanque com a atmosférica.
Sobre avarias e conserto de tanques
Durante o funcionamento da máquina, podem ocorrer as seguintes avarias do tanque de expansão;
- contaminação ou falha da válvula de bypass do plugue;
- ruptura do corpo do tanque;
A parede do tanque estoura com pressão muito alta de dentro
- vazamento de anticongelante por baixo da tampa.
O vazamento da tampa é caracterizado pelo aparecimento de estrias multicoloridas no corpo
A maioria dos motoristas, quando uma válvula ou corpo quebra, simplesmente troca a peça por uma nova. Isso se justifica pela falta de tempo para reparos e pelo baixo custo dessas peças de reposição. Embora, se desejado, o plástico estourado do tanque pode ser selado e a tampa pode ser desmontada e limpa.
As fugas por baixo da cortiça ocorrem com um ajuste solto ou devido às características de design do recipiente. Por exemplo, em carros VAZ 2110, o jato do pequeno encaixe superior conectado ao radiador atinge diretamente a garganta, o que causa um vazamento. A forma de eliminação é a instalação de um reservatório mais perfeito de "Priora".
Avarias e causas de RB
Abaixando o nível de refrigerante:
- vazamento do invólucro plástico do tanque devido ao envelhecimento do material, em especial, tratava-se de uma doença crônica dos tanques dos carros VAZ;
- a válvula de segurança não funciona, o que faz com que o aumento da pressão comprima o anticongelante pelas juntas.
- devido a um volume reduzido de fluido devido a vazamentos;
- a válvula de vácuo não funciona, resultando no aparecimento de ar no líquido ("arejamento").
Gotejamentos visíveis de líquido:
- o tanque de expansão está vazando;
- mau funcionamento da válvula de segurança.
Verificando o desempenho da capa
Verificação simplificada: as válvulas estão funcionando?
Damos a partida no motor e, com cuidado, desrosqueamos a tampa: se ouvir o assobio de uma câmara desinflada, a válvula bypass funciona (porém não se sabe se está correta ou não).
Após remover a tampa, aperte qualquer mangueira do sistema de refrigeração com a mão. Continuando a segurá-lo dessa forma, recoloque a tampa. Se ele então recuperar sua forma, provavelmente o vácuo será preenchido. Mas se, mesmo antes de ligar o motor, as mangueiras parecerem achatadas, a válvula de vácuo definitivamente não está funcionando.
Mais precisamente, a válvula de segurança pode ser verificada com uma bomba e um manômetro. Fixamos a bomba no tubo de alimentação inferior do tanque e fechamos o superior com a ajuda de meios improvisados: um parafuso ou uma broca cilíndrica que se encaixa perfeitamente na mangueira de alimentação.
Criamos pressão com a bomba e controlamos o momento em que a válvula de segurança é acionada (som sibilante). O valor da pressão registrado na escala do dispositivo indica a pressão de resposta real.
Se a válvula de alívio estiver muito apertada, ela pode ser reparada. Por que gastar dinheiro extra quando é o suficiente para encurtar a mola de pressão em uma ou duas voltas, e a mola ficará mais macia. A montagem é fácil de desmontar, o principal é não perder peças pequenas. E não exagere, arrancando os loops. Faça isso aos poucos, verificando o resultado.
Adicionando refrigerante
O nível do líquido no tanque é controlado por dois riscos extremos: mínimo e máximo. Como adicionar refrigerante adequadamente ao tanque de expansão:
- Verifique o nível de fluido em um motor frio ou frio (deixe esfriar bem).
- Abra a tampa RB (se o motor não esfriar o suficiente, agarre a tampa com um pano) e gire lentamente até sair vapor.
- Adicione o líquido sem atingir o máximo.
- Feche a tampa e ligue o motor com o aquecimento desligado.Aqueça o motor por cerca de 3 minutos a 2.000 rpm e espere até que a ventoinha de resfriamento forçado ligue.
- Verifique o nível do líquido refrigerante e ateste até a marca máxima.
Uma dica: fique de olho no estado externo do tanque e de todos os elementos do sistema de refrigeração. Vazamentos de fluido no compartimento do motor geralmente indicam um mau funcionamento do tanque de expansão, principalmente da tampa.
Como se depreende do que foi escrito, de tal, à primeira vista, uma unidade secundária, como o tanque de expansão do sistema de refrigeração, na verdade depende de quão estável o motor do seu carro vai funcionar.
Para entender para que serve um tanque de expansão, você deve se familiarizar com o princípio de operação e as principais funções desse tanque. Sem possuir essa informação, pode-se pensar erroneamente que o elemento não tem um valor particular e simplesmente ocupa espaço na sala. No entanto, na prática, ele executa muitas tarefas importantes e é um componente insubstituível do sistema de aquecimento.
Tanque de expansão em um sistema aberto
Devido à facilidade de instalação, custo acessível e altas taxas de eficiência, o tanque de expansão em um sistema de aquecimento de tipo aberto é muito popular.
Os benefícios das opções de código aberto são os seguintes:
- Simplicidade de design. Em alguns casos, não é necessário comprar materiais adicionais para organizar o aquecimento e o tanque de trabalho pode ser armazenado na garagem.
- Os sistemas abertos são desprovidos do problema de sobrepressão, uma vez que estão associados à atmosfera. Isso elimina a necessidade de comprar uma válvula de segurança.
- Outras vantagens incluem a capacidade de usar um tanque para extração de ar.
Além de vantagens, um sistema aberto também possui desvantagens. Em primeiro lugar, é necessário instalar o tanque no ponto mais alto. Para isso, é importante cuidar do bom isolamento do piso do sótão, caso contrário o líquido do tanque congelará em baixas temperaturas.
Princípio da Operação
Para entender por que um tanque de expansão é necessário, deve-se avaliar suas características operacionais, as especificidades de trabalho e as sutilezas da auto-instalação. Em sistemas de aquecimento líquido, a água desempenha o papel de portador de calor.
Com a ajuda de equipamentos especiais, desloca-se por longas distâncias e permite o aquecimento total de edifícios com diferentes pisos e áreas. Isso contribui para a crescente demanda pela instalação de sistemas de água.
A principal vantagem dos sistemas abertos é a capacidade de funcionar sem dispositivos de bombeamento. A movimentação do refrigerante é feita de acordo com os princípios da termodinâmica, uma vez que a água quente e fria possuem densidades diferentes e os tubos são inclinados.
A tarefa do tanque de expansão para aquecimento é estabilizar automaticamente a pressão do líquido e armazenar a água aquecida restante.
O tanque é montado acima do restante dos nós, e o princípio de seu funcionamento consiste nas seguintes etapas:
- innings. O refrigerante aquecido passa de uma caldeira elétrica, de combustível sólido ou a gás para os radiadores;
- Retorna. Os restos de água quente entram no tanque, começam a esfriar e voltam para a unidade de caldeira. Como resultado, o ciclo se repete.
Se o sistema estiver equipado com uma linha de um tubo, ambos os procedimentos ocorrem em um tubo. Em tipos de dois tubos, eles são independentes.
Onde localizar
Uma vez que o circuito de um sistema de aquecimento aberto é fechado, mas não isolado do ar externo e vazamentos, a ocorrência de um problema de sobrepressão é excluída. Neste caso, o tanque de expansão deve ser instalado no local correto - acima de todos os outros componentes. Se você não levar esta regra em consideração, o líquido refrigerante simplesmente derramará.
O posicionamento elevado também contribui para uma evacuação de ar eficiente.O ar dissolvido está sempre presente no líquido, que pode se transformar em um estado gasoso e entrar em uma reação química com superfícies de metal em tubos e um trocador de calor.
Em alguns casos, os tanques abertos são combinados com a linha de retorno, que está associada a recursos de design ou outras considerações de layout.
No entanto, eles permanecem no ponto mais alto do circuito para o qual o tubo é alimentado. Com esta instalação, você precisará instalar válvulas especiais para a remoção de gases.
Quanto volume do tanque é necessário
Depois de descobrir por que você precisa de um tanque de expansão em um sistema de aquecimento aberto, você pode passar para a próxima pergunta - a escolha do volume do tanque. Não há restrições rígidas ou regras padronizadas a esse respeito.
O principal é avaliar os indicadores do coeficiente de expansão do líquido durante o aquecimento, a capacidade de todo o sistema e o modo ótimo de operação para determinar qual será o volume final do líquido.
Também é necessário levar em consideração o "volume variável" que compensa a expansão. Um tubo de transbordamento é fixado na borda superior e o espaço livre é deixado acima do nível da água. Portanto, o indicador de 5% é condicional e especialistas experientes recomendam seguir a seguinte proporção - volume do tanque + 10% do volume do sistema.
Para determinar o segundo indicador, você precisa ser guiado pelos seguintes princípios:
- Depois de concluída a instalação do sistema, basta fazer várias medições com um dispositivo especial - um hidrômetro. Ele permitirá que você determine quanto líquido caberá em um tanque de expansão para abastecimento de água ou para aquecer uma casa particular por aquecedores de radiadores. O método demonstra alta precisão, mas é ineficaz, pois é importante obter um resultado para a instalação de abastecimento de água, canos de aquecimento e outros componentes.
- Alguns artesãos usam uma proporção de 15 litros por 1 kW de potência da caldeira. A técnica é impopular devido à sua grande margem de erro.
- O volume do sistema de aquecimento pode ser determinado usando cálculos simples. Se o projeto prevê a instalação de um tanque com circuitos de tubos de diferentes diâmetros, caldeira e radiadores, é necessário combinar os volumes de todos os nós e obter o valor desejado. Inicialmente, este método pode parecer um pouco complicado, mas na prática tudo é muito mais simples. Além disso, na rede você pode encontrar calculadoras online especiais que permitem obter valores precisos em alguns minutos.
Se os cálculos forem realizados para obter o volume ideal do tanque, o tanque em si não precisa ser levado em consideração.
Cálculo de volume
Existe um método muito simples para determinar o volume do tanque de expansão para aquecimento: calcula-se 10% do volume do refrigerante no sistema. Você teve que calculá-lo ao desenvolver o projeto. Se esses dados não estiverem disponíveis, você pode determinar o volume empiricamente - drene o refrigerante e, em seguida, preencha um novo, enquanto mede (coloque-o no medidor). A segunda maneira é calcular. Determine o volume dos tubos no sistema, adicione o volume dos radiadores. Este será o volume do sistema de aquecimento. Aqui encontramos 10% deste valor.
A forma pode ser diferente
Fórmula
A segunda maneira de determinar o volume do tanque de expansão para aquecimento é calculá-lo usando a fórmula. Também aqui será necessário o volume do sistema (indicado pela letra C), mas também serão necessários outros dados:
- pressão máxima Pmax na qual o sistema pode operar (normalmente a pressão máxima da caldeira é medida);
- pressão inicial Pmin - a partir da qual o sistema começa a funcionar (é a pressão no tanque de expansão, indicada no passaporte);
- coeficiente de expansão do portador de calor E (para água 0,04 ou 0,05, para anticongelante é indicado no rótulo, mas geralmente na faixa de 0,1-0,13);
Tendo todos esses valores, calculamos o volume exato do tanque de expansão para o sistema de aquecimento usando a fórmula:
A fórmula para calcular o volume do tanque de expansão para aquecimento
Os cálculos não são muito complicados, mas vale a pena mexer neles? Se o sistema estiver aberto, a resposta é inequívoca - não. O custo do container não depende muito do volume, mais tudo que você pode fazer sozinho.
Vale a pena contar com tanques de expansão para aquecimento de tipo fechado. Seu preço depende fortemente do volume. Mas, neste caso, ainda é melhor tirar com uma margem, pois um volume insuficiente leva a um rápido desgaste do sistema ou mesmo ao seu colapso.
Se a caldeira tiver tanque de expansão, mas sua capacidade não for suficiente para o seu sistema, coloque um segundo. No total, devem dar o volume necessário (a instalação não é diferente).
A que levará o volume insuficiente do tanque de expansão?
Quando aquecido, o refrigerante se expande, seu excedente vai para o tanque de expansão para aquecimento. Se todo o excesso não couber, é liberado pela válvula de alívio de pressão de emergência. Ou seja, o refrigerante vai para o ralo.
Princípio do trabalho em uma imagem gráfica
Então, quando a temperatura cai, o volume do refrigerante diminui. Mas como já existe menos no sistema do que antes, a pressão no sistema cai. Se a falta de volume for insignificante, essa diminuição pode não ser crítica, mas se for muito pequena, a caldeira pode não funcionar. Este equipamento possui um limite de pressão inferior no qual irá operar. Quando o limite inferior é atingido, o equipamento é bloqueado. Se você estiver em casa neste momento, poderá remediar a situação adicionando um refrigerante. Se você não estiver lá, o sistema pode descongelar. A propósito, trabalhar no limite também não leva a nada de bom - o equipamento quebra rapidamente. Portanto, é melhor jogar com cautela e aumentar o volume um pouco.
Tanque de expansão para aquecimento do tipo fechado
A principal vantagem de um tanque para um sistema de aquecimento fechado é seu tamanho compacto e a possibilidade de ser instalado em qualquer seção do circuito.
Quando instalado de acordo com os padrões aprovados, não há restrições claras na escolha do local de instalação. No entanto, em muitos layouts, o reservatório está localizado próximo à bomba.
O que é um tanque de expansão?
Tanque de expansão - unidade do sistema de refrigeração líquida dos motores de combustão interna; um tanque especialmente projetado para compensar vazamentos e expansão térmica do líquido refrigerante que circula no sistema.
Os tanques de expansão também são usados em outros sistemas de veículos, tratores e equipamentos especiais: na direção hidráulica (GUR) e em vários sistemas hidráulicos. Em geral, em termos de finalidade e design, esses tanques são semelhantes aos do sistema de refrigeração, e suas características distintivas são descritas a seguir.
O tanque de expansão tem várias funções:
- Compensação da dilatação térmica do refrigerante com o aquecimento do motor - o excesso de fluido flui do sistema para o tanque, impedindo o aumento da pressão;
- Compensação de vazamentos de refrigerante - sempre fica armazenada uma certa quantidade de líquido no tanque, que, se necessário, entra no sistema (após a ejeção do líquido superaquece a atmosfera, se ocorrem pequenos vazamentos, etc.);
- Controle do nível do líquido refrigerante no sistema (usando as marcas correspondentes no corpo do tanque e o sensor embutido).
A presença de um tanque no sistema de refrigeração líquida deve-se às características e propriedades físicas do refrigerante - água ou anticongelante. À medida que a temperatura sobe, o líquido, de acordo com seu coeficiente de dilatação térmica, aumenta de volume, o que também leva a um aumento da pressão no sistema. Se a temperatura subir excessivamente, o líquido (principalmente a água) pode ferver - neste caso, o excesso de pressão é liberado para a atmosfera através da válvula de vapor embutida no bujão do radiador.No entanto, após o resfriamento subsequente do motor, o líquido adquire um volume normal e, como parte dele foi perdido durante a liberação do vapor, a pressão no sistema cai - com uma diminuição excessiva da pressão, a válvula de ar embutida no radiador o plugue se abre, a pressão no sistema é igualada à atmosférica. Neste caso, o ar entra no sistema, o que pode ter um efeito negativo - formam-se bloqueios de ar nos tubos do radiador, impedindo a circulação normal do líquido. Assim, após a sangria do vapor, é necessário reabastecer o nível de água ou anticongelante.
Tipos de tanques de expansão
O tanque de expansão pode ser do seguinte tipo:
- Abrir
- Fechadas
Tanque de expansão de tipo normalmente aberto localizado no sótão da casa e coberto com isolamento térmico. Mas não é só o sótão que pode servir de local de colocação. Ao instalar, é importante levar em consideração que o tanque deve estar localizado acima do sistema de aquecimento. A forma de tal tanque é geralmente retangular, e o material de que é feito é aço. Esses tanques são bastante grandes em tamanho, eles também não diferem em particular estanqueidade e apresentabilidade. A principal característica deste tipo de tanques de expansão é que eles estão conectados à tubulação do sistema de aquecimento.
Corpo do tanque não tem um grande número de elementos e contém:
- Escotilha de inspeção;
- Vários bicos:
- Conexão do tubo de controle;
- Um tubo de ramal de cano, graças ao qual a água entra no tanque;
- O tubo de ramificação que conecta o tanque e o tubo de transbordamento, projetado para remover água para o esgoto:
- E também um cano ramificado conectado a um cano, que cria circulação e proporciona um determinado regime térmico.
Os tanques de expansão abertos são projetados para controlar a quantidade de água e pressão no sistema, bem como para remover o excesso de líquido.
O tanque de expansão de tipo fechado se distingue por sua alta estanqueidade e é uma cápsula oval contendo uma membrana. Por causa desse elemento, esses dispositivos são chamados de vasos de expansão do diafragma. A membrana, que é feita de borracha resistente ao calor, divide o tanque em duas câmaras:
- Líquido;
- Ar.
Parte líquida, como o nome sugere retém água em si mesma. A parte de ar tem uma válvula que abre quando a pressão sobe fortemente e libera o excesso de ar.
As principais diferenças entre esses tipos são sua estrutura, características técnicas, princípio de operação e localização.
O design e as características dos tanques de expansão
Os tanques de expansão usados hoje têm fundamentalmente o mesmo design, que é simples. Trata-se de um contêiner com um volume não superior a 3 - 5 litros, cujo formato é otimizado para ser colocado no compartimento do motor de um carro. Atualmente, os mais difundidos são tanques de plástico branco translúcido, porém, produtos de metal também são apresentados no mercado (via de regra, para carros domésticos antigos VAZ, GAZ e alguns caminhões). Vários elementos são feitos no tanque:
- Bocal de enchimento, fechado com tampão com válvulas de vapor e ar;
- Encaixe para conectar a mangueira do radiador de resfriamento do motor;
- Opcionalmente - um encaixe para conectar uma mangueira de um termostato;
- Opcionalmente - um encaixe para conectar uma mangueira do radiador do aquecedor interno;
- Opcional - um pescoço para instalar um sensor de nível de líquido refrigerante.
Assim, em qualquer tanque deve haver um bocal de enchimento com plugue e um encaixe para conectar uma mangueira do radiador de resfriamento principal da unidade de potência. Essa mangueira é chamada de mangueira de vapor, porque o refrigerante quente e o vapor são descarregados do radiador através dela. Com esta configuração, o estrangulamento está localizado no ponto mais baixo do tanque.Esta é a solução mais simples, porém a compensação de vazamentos de refrigerante é feita através do radiador, o que em alguns casos reduz a eficiência do sistema de refrigeração.
Em muitos tanques, uma mangueira é adicionalmente usada para conectar ao termostato, neste caso a mangueira de saída de vapor é conectada ao bocal na parte superior do tanque (em uma de suas paredes laterais), e o bocal para conectar ao o radiador do aquecedor tem a mesma posição. E a mangueira que vai para o termostato é removida da conexão no ponto mais baixo do tanque. Este projeto fornece melhor enchimento do sistema de refrigeração com fluido de trabalho do reservatório; em geral, o sistema opera de forma mais eficiente e confiável.
Quase todos os tanques de expansão modernos usam um sensor de nível de líquido embutido em uma garganta especialmente projetada. Na maioria das vezes, este é um dispositivo de sinalização do projeto mais simples, que notifica sobre uma diminuição crítica do nível do refrigerante, mas, ao contrário do sensor de nível de combustível, não informa sobre a quantidade atual de fluido no sistema. O sensor é conectado a um indicador correspondente no painel do carro.
O bujão do tanque de expansão, como o bujão do radiador principal, tem válvulas embutidas: vapor (alta pressão) para aliviar a pressão quando o refrigerante está muito quente e ar para equalizar a pressão no sistema quando ele esfria. Estas são válvulas de mola comuns que são acionadas quando uma certa pressão dentro do tanque é atingida - quando a pressão sobe, a válvula de vapor é espremida para fora, quando a pressão é reduzida, a válvula de ar. As válvulas podem ser localizadas separadamente ou combinadas em uma única estrutura.
O reservatório é instalado no compartimento do motor não muito longe do radiador e é conectado a ele e a outros componentes por meio de mangueiras de borracha de várias seções transversais. O reservatório é ligeiramente elevado acima do radiador (geralmente sua linha média coincide com o nível superior do radiador), o que garante o fluxo livre de líquido (por gravidade) do reservatório para o radiador e / ou para a caixa do termostato. O reservatório e o radiador formam um sistema de vasos comunicantes, portanto, o nível de líquido no radiador também pode ser estimado a partir do nível de líquido no reservatório. Para controle, uma escala ou marcas separadas com indicadores "Min" e "Max" podem ser aplicadas ao corpo do tanque.
Os tanques de expansão para sistemas de direção hidráulica e hidráulica têm design semelhante, porém, são feitos apenas de metal, pois trabalham sob alta pressão. Além disso, não há sensores de nível e marcas nessas peças, mas o plugue é necessariamente equipado com válvulas para equalizar a pressão no sistema em diferentes modos. As mangueiras são conectadas com pontas especiais, às vezes com conexões roscadas.
Projeto e princípio de operação
Os tanques de expansão modernos para carros são um reservatório feito de plástico durável de parede espessa com um gargalo de enchimento e acessórios para conectar aos elementos do sistema de refrigeração. A forma do tanque não é funcionalmente importante, portanto os fabricantes o adaptam ao local do tanque.
O formato do tanque depende do local de sua instalação e pode ser diferente - redondo, retangular ou plano
A capacidade da embarcação para expandir o anticongelante é calculada para cada modelo de carro e depende do volume total de líquido nas tubulações e unidades. Além disso, em estado frio, o tanque é preenchido apenas até a metade com anticongelante, o resto do espaço é ocupado por ar que pode ser comprimido sob pressão. O gargalo do tanque é fechado com um tampão com uma válvula de ar embutida. O princípio de funcionamento do tanque é o seguinte:
- Com um motor "frio", o tanque fica meio vazio - o nível de anticongelante está entre as marcas de mínimo e máximo na carroceria.
- Depois de ligar o motor, o anticongelante começa a se expandir e seu nível no barco aumenta e o entreferro se contrai. A válvula de cobertura permanece selada.
- Quando o líquido atinge a temperatura de operação de 90-95 ° C e o aumento máximo de volume, a pressão no tanque atinge o limite para a válvula de ar (1-1,2 bar ou 120 kPa). Ele abre e libera ar na atmosfera.
- No processo de resfriamento do motor, o quadro oposto é observado - a válvula passa o ar na direção oposta até que a quantidade de anticongelante pare de diminuir. Isso evita bolsas de ar nas mangueiras e radiadores.
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O dispositivo do tanque é bastante simples - o corpo do tanque é fechado com um tampão com uma válvula embutida.
Em uma emergência, quando o anticongelante ou a água começa a ferver por vários motivos, a válvula de segurança libera não apenas ar, mas também vapor.
O sensor embutido sinaliza um nível de líquido insuficiente para o painel de instrumentos
Em alguns modelos de automóveis, por exemplo, VAZ 2110-2115, o recipiente é equipado com um segundo gargalo, no qual o sensor de nível de líquido refrigerante é aparafusado. Se, devido a uma avaria ou vazamento de alguma unidade, o anticongelante começar a fluir e seu nível no tanque cair ao mínimo, o sensor funcionará e avisará o motorista com um sinal da luz correspondente no painel de instrumentos.
Existem carros (nacionais e importados) em que o tanque de expansão é fechado por um simples bujão, sem válvula e que se comunica com a atmosfera. Nesses sistemas, a função de alívio de pressão e entrada de ar de retorno é realizada pela tampa do radiador principal, sendo que o reservatório compensa apenas a expansão do líquido.
A tampa do radiador é equipada com uma válvula de desvio que direciona o excesso de anticongelante para o tanque de expansão