Expanzná nádrž chladiaceho systému motora - zariadenie a princíp činnosti

Motor automobilu, ako každý spaľovací motor, sa počas prevádzky zahrieva, takže ho treba neustále ochladzovať. Na tento účel sú určené chladiace systémy. Podľa princípu fungovania sú to dva typy: kvapalina a vzduch. Najrozšírenejšie sú prvé, aj keď sú zložitejšie konštruktívne. Otvory pre vetranie sú svojou jednoduchosťou oveľa náchylnejšie na prehriatie.

Keďže dnes všetky motory pracujú s kvapalným chladením, v motorovom priestore každého automobilu sa nachádza malá nádoba z priesvitného plastu s vekom, ktorá je určená na nalievanie nemrznúcej zmesi. Toto je expanzná nádrž chladiaceho systému motora. Pre rôzne motory sa objem expanznej nádrže pohybuje od 1,5 do 8 litrov.

Jeho účel

Na čo slúži rozširovací uzol? Faktom je, že akákoľvek kvapalina pri zahrievaní zväčšuje svoj objem. Takže objem vody pri zahriatí na 100 ° C stúpa o 4,5%, nemrznúca zmes a nemrznúca zmes - až o 6%. Aby sa chladiaca kvapalina (chladiaca kvapalina) zahriala, nevylial sa zo systému, je potrebná expanzná nádrž, ktorá je akýmsi nárazníkom alebo kompenzátorom.

Do polovice minulého storočia pod kapotou neboli expanzné nádrže, pretože ako chladiaca kvapalina sa používala obyčajná voda a horná nádrž chladiča hrala úlohu kompenzátora, ktorý nebol dolievaný. S príchodom chladiacej kvapaliny na báze etylénglykolu (nemrznúca zmes), ktorej koeficient objemovej expanzie je väčší ako koeficient vody, sa objavia ďalšie expanzné nádrže, aby sa nezvýšil chladič.

Prečítajte si tiež: STATICKÝ TLAK A RÝCHLOSŤ HLAVA BERNULLI ROVINA

Expanzná nádrž (RB) je teda navrhnutá tak, aby kompenzovala objemovú expanziu chladiacej kvapaliny, keď teplota stúpa. RB je umiestnený v motorovom priestore tak, aby hladina kvapaliny bola približne v strede výšky nádrže.

V tomto prípade je kvapalina v chladiči a nádrži umiestnená na rovnakej úrovni podľa princípu komunikujúcich nádob. Pretože RB je umiestnený nad chladičom, slúži ako plniace hrdlo uzáver expanznej nádrže, o čom bude reč nižšie.

Kvapaliny na plnenie nádrže

Dnešné automobily postavené na rozsiahlom využívaní nových technológií sú veľmi náročné na všetky procesné kvapaliny vrátane chladenia. Zoznam požiadaviek je nasledovný:

kvapalina by mala vrieť pri teplote nie nižšej ako 110 ° С;
prah zmrazenia - od mínus 20 do -60 ° C, v závislosti od podmienok prostredia;
žiadne penenie pri kontakte s obežným kolesom čerpadla, minimálna viskozita;
zloženie kvapaliny by malo obsahovať neagresívne prísady, ktoré zabraňujú tvorbe vodného kameňa na kovových častiach;
chemické zloženie by sa nemalo meniť do 3 rokov alebo 60 tisíc kilometrov.

Súvisiaci článok: Ako zvýšiť výkon motora - skutočne efektívne spôsoby

Nemrznúca zmes je čisto domáci produkt, syntetizovaný počas sovietskej éry

Všetky tieto požiadavky spĺňa nemrznúca zmes alebo nemrznúca zmes, čo je to isté. Názov nemrznúca zmes pochádza z anglického slova antifreeze, čo znamená „nemrznúca“. Nemrznúca zmes je látka vytvorená na rovnakom základe z etylénglykolu v bývalom ZSSR. Toto slovo pozostáva zo skratky TOS (technológia organickej syntézy) a koncovky „ol“, ktorá je vlastná názvom chemických prípravkov.

Základ nemrznúcej zmesi a nemrznúcej zmesi je rovnaký - voda + etylénglykol v rôznych pomeroch. Rozdiely medzi výrobkami od rôznych výrobcov môžu spočívať v balíku inhibujúcich prísad, takže je nežiaduce zamieňať tekutiny.K smrteľným následkom nedôjde, ale niektoré látky môžu neutralizovať pôsobenie iných a vlastnosti „nemrznutia“ sa zhoršia. V takom prípade nezáleží na farbe kvapaliny - je to iba farbivo.

Destilovaná voda sa môže použiť na naplnenie nádrže v nasledujúcich situáciách:

na zriedenie nemrznúceho koncentrátu na požadovaný bod mrazu;
v prípade núdze - úplná alebo čiastočná strata chladiacej kvapaliny pozdĺž cesty;
na účely spláchnutia.

Farba nemrznúcej zmesi nemá vplyv na jej vlastnosti, dôležité je aditívne balenie

Destilovaná (demineralizovaná) voda nespĺňa vyššie uvedené požiadavky: pri nulovej teplote zamrzne a varí pri 100 ° C. Preto sa nalieva dočasne alebo ako rozpúšťadlo pre nemrznúcu zmes.

Voda z vodovodu nasýtená soľami sa nesmie nalievať do expanznej nádrže. Výnimkou je porucha a strata nemrznúcej zmesi na ceste a absencia neďalekého autoservisu. Odstráňte netesnosť, naplňte chladiaci systém vodou z vodovodu a dostaňte sa do garáže alebo k čerpacej stanici a potom ho ihneď vypustite. V opačnom prípade sa na vnútorných stenách vodného plášťa motora a iných agregátov vytvárajú usadeniny, ktoré znižujú prenos tepla.

Video: kvapaliny na plnenie do chladiaceho okruhu automobilu

Dizajn a prevádzka

Expanzná nádrž sa skladá z polypropylénového telesa, veka a dvoch trysiek na pripojenie hadíc kvapalinového systému. Pomocou spodnej hadice je prístroj pripojený k chladiacemu vedeniu, horný slúži na odstránenie pár a vzduchových bublín zo systému. Na moderných modeloch sa často inštalujú plavákové snímače hladiny chladiacej kvapaliny.

Prečítajte si tiež: Vykurovanie skleníkov: 4 účinné spôsoby, ako si v zime zabezpečiť vitamíny

Pre túto možnosť je expanzná nádrž vybavená ďalším hrdlom na vrchu, aby sa do nej zmestil snímač. Na bočnej ploche nádoby je niekoľko kontrolných značiek, od spodnej - min. Po hornú - max. V tomto intervale by mala byť umiestnená hladina chladiacej kvapaliny.

Ako zariadenie funguje? Najprv trochu teórie. V tabuľke sú uvedené teplotné režimy prevádzky moderných motorov. Ako vidíte, motory pracujú za kritických teplotných podmienok.

Teplota motora, ° C	Pracovne	Na krátku dobu
80 — 100	120 — 125
Teplota varu kvapalín, ° C (pri atmosférickom tlaku)	voda	100
nemrznúca zmes	105 — 110
nemrznúca zmes	120

Aby sa zvýšila latka prípustnej teploty, návrhári zvyšujú tlak v chladiacej kvapaline (viac ako atmosférický), kvôli čomu stúpa teplota jej varu. Za týmto účelom je systém hermeticky uzavretý a je udržiavaný pretlak. Pre rôzne motory sa táto hodnota pohybuje od 0,1 do 0,5 baru (kg / cm²).

Súčasne je neprijateľné aj značné vákuum (viac ako 0,03 - 0,1 kg / cm²) vo voľnom priestore expandéra, pretože do systému bude nasávaný vzduch, čo povedie k vzniku vzduchových zámkov, ktoré bránia cirkulácia chladiacej kvapaliny a následne k prehriatiu motora ... Udržiavanie tlaku chladiacej kvapaliny na požadovanej úrovni je priradené špeciálnemu regulátoru umiestnenému v uzávere palivovej nádrže.

Veko nádrže - dva v jednom

Takže čiapočka RB okrem ochrannej funkcie plní aj úlohu regulátora tlaku. Ako je uvedené vyššie, tlak vo vnútri nádrže by mal byť až 1,1 - 1,5 kg / cm². Ako je to dosiahnuté?

Za týmto účelom sú v kryte namontované dva ventily: bezpečnostný ventil a vákuový ventil. Prvou je pružinová gumová membrána, ktorá je stlačená zvonka a aktivuje sa, keď tlak prekročí silu pružiny. Druhú tvorí gumová podložka s malou pružinou nainštalovanou vo vnútri veľkej.

Pri prevádzkovej teplote chladiacej kvapaliny sú obidva ventily zatvorené, tlak v nádrži nepresahuje vypočítanú. Pretože je expanzná nádrž tesne uzavretá, zvyšuje sa tlak so zvyšujúcou sa teplotou, v dôsledku čoho sa bezpečnostný ventil otvára a odvzdušňuje časť vzduchových pár, čím sa ventil vracia do svojej predchádzajúcej polohy.

Absencia bezpečnostného mechanizmu by viedla k úniku chladiacej kvapaliny, poškodeniu spojov a dokonca k prasknutiu chladiacich radiátorov a kachlí.

Po zastavení motora sa kvapalina v systéme ochladí a zmenší svoj objem, čo vedie k podtlaku vo vnútri nádrže.Výsledkom môžu byť netesnosti vzduchu cez prípojky, ktoré pri následnom spustení povedú k tvorbe vzduchových bublín. To môže viesť k prehriatiu a poruche motora.

Tu prichádza na pomoc ďalší malý ventil - vákuový. Pôsobením vákua sa otvára a vyrovnáva tlak v nádrži s atmosférickým.

Čo treba doplniť do nádrže chladiacej kvapaliny

Účel expanznej nádrže

Chladiace kvapaliny na báze vodného roztoku propylénu alebo etylénglykolu majú vyšší koeficient tepelnej rozťažnosti ako destilovaná voda. Ak je chladič naplnený takým objemom chladiacej kvapaliny, potom po naštartovaní motora kvapalina pod vplyvom vysokých teplôt výrazne expanduje a vytvára prebytok. Ďalej začne z radiátora vytláčať cez bezpečnostný ventil a padať do tej veľmi jednoduchej expanznej nádrže, ktorá slúži ako zásobník akumulácie prebytočnej nemrznúcej zmesi.

Po vypnutí a ochladení motora sa objem chladiacej kvapaliny v chladiči vráti do normálu a v chladiacom systéme vznikne podtlak.

Ventil čiapky chladiča bude pracovať a nasávať vzduch, takže v „chladiacich“ bundách existuje vysoká pravdepodobnosť vzniku vzduchových zrazenín. To bude mať za následok ďalšie globálne poruchy v procese prenosu tepla a prehriatie pohonnej jednotky. Preto vznikla potreba inštalovať ďalšiu nádobu na prebytočnú kvapalinu, ktorá by neumožňovala vstup vzduchu do chladiča, a vyplňovala tak voľný priestor nemrznúcou kvapalinou. Expanzná nádrž sa stala takýmto prvkom.

Dnes existujú také systémy, pri ktorých je na uzávere expanznej nádrže prítomný ventil, podobne ako obtokový ventil na uzávere chladiča. Jeho účelom je uvoľniť prebytočnú paru a dokonca prehriatu nemrznúcu zmes. V tomto prípade je expanznej nádrži priradená funkcia akejsi hornej časti chladiča, ktorá jej dáva plné právo byť považovaný za dôležitý prvok chladiaceho systému.

Prečítajte si tiež: Tepelné čerpadlo vzduch-voda: preskúmanie návrhu „urob si sám“

Umiestnenie expanznej nádrže

Toto zariadenie je umiestnené v blízkosti chladiča a je pripevnené priamo ku karosérii automobilu. Expanzná nádrž vyčnieva polovicu svojej veľkosti nad chladič. Je to nevyhnutné na to, aby došlo k účinku komunikujúcich plavidiel. Sú navzájom spojené pomocou hadice. Na jednej strane je pripevnený k spodnej časti expanznej nádrže, na druhej strane k plniacemu hrdlu chladiča.

Vďaka tomuto konštruktívnemu riešeniu vstupuje prebytok ohriatej chladiacej kvapaliny do expanznej nádrže a pri ochladení motora sa objem chladiacej kvapaliny v systéme vyrovnáva z obsahu expanznej nádrže. Pri tomto procese nemôže vzduch vstupovať a hromadiť sa v chladiči.

Dizajn expanznej nádrže

Dizajn je tento prvok mimoriadne jednoduchý. Vyzerá to ako plastová nádoba, v ktorej je namontovaný špeciálny snímač, ktorý reaguje na zmeny normálnej hladiny chladiacej kvapaliny. Nádrž je hermeticky utesnená vekom s regulačným ventilom tlaku, ktoré sa spustí, keď je nadmerný tlak v systéme vyšší ako nominálny.

Bývanie

Expanzné nádrže sú väčšinou vyrobené z priesvitného plastu. Na bočnej stene je špeciálna stupnica, pomocou ktorej môžete monitorovať hladinu chladiacej kvapaliny v systéme. Spodná značka ukazuje, koľko chladiacej kvapaliny musíte mať minimálne. Maximálna hladina chladiacej kvapaliny pri studenom motore by nemala presiahnuť tri centimetre nad hornou značkou stupnice na boku expanznej nádrže.

Uzáver expanznej nádrže

Uzáver expanznej nádrže chladiaceho systému pohonnej jednotky obsahuje iba tri prvky: gumovú úchytku, poistný krúžok a vrchnú časť. Posledným prvkom je jediný blok prívodných a výstupných ventilov vzduchu.

Keď sa motor začne zahrievať, začne postupne stúpať tlak chladiacej kvapaliny v chladiacom systéme, ako aj v expanznej nádrži. Keď tlak dosiahne maximum 120 kPa, otvorí sa výstupný ventil. Ak tlak klesne pod 83,4 kPa, zatvorí sa. Ak nadmerne stúpne tlak v systéme, môže to poškodiť hadice a dokonca aj samotný chladič. Výstupný ventil zátky expanznej nádrže zabraňuje zvýšeniu tlaku v chladiacom systéme na kritickú úroveň.

Po vypnutí zapaľovania a ochladení motora začne tlak v systéme klesať a dôjde k jeho podtlaku. Keď tlak v systéme klesne pod 3 kPa, otvorí sa nasávací ventil expanznej nádrže a vstúpi do nej vzduch. Tlak sa začína postupne normalizovať v dôsledku kompenzácie objemu chladiacej kvapaliny z obsahu nádrže.

Možné poruchy

Vzhľadom na jednoduchý dizajn expanznej nádrže mu ani nemôže napadnúť, že je v ňom niečo, čo sa môže zlomiť. Je to iba nádoba s gumovým vekom, ale nejde len o jednoduchý prvok. Toto je obtokový ventil tlaku, ako sme už povedali. Normálna funkcia chladiaceho systému motora závisí od jeho správnej činnosti. Tiež najbežnejšie poruchy možno spravodlivo považovať za únik a prasknutie RB.

Prasknutie expanznej nádrže

Pri prasknutí expanznej nádrže sa výrazne zníži objem chladiacej kvapaliny, ktorý je nevyhnutný pre normálne fungovanie chladiaceho systému motora, čo vedie k jej nevyhnutnej poruche. Ak praskne RB, je prísne zakázané pokračovať v jazde. Expanzná nádrž na prasknutie musí byť okamžite vymenená a znovu naplnená menovitým objemom chladiacej kvapaliny. Je prísne zakázané pridávať chladiacu kvapalinu, pretože by to mohlo poškodiť hlavu valcov. Toto je významná porucha a bude mať vážny vplyv na prevádzku vášho vozidla.

Netesná expanzná nádrž

Začína unikať v dôsledku porušenia celistvosti tela v dôsledku mechanického poškodenia, poruchy spojovacej hadice alebo prasknutého alebo jednoducho uvoľneného krytu.

Zlomené ventily uzáverov expanznej nádrže

Ak je uzáver expanznej nádrže opotrebovaný, skorodovaný alebo sa ventily rozpadli, je chladiaci systém motora bez tlaku. Vďaka tomu je naplnený prebytočným vzduchom, ktorý zvyšuje tlak a deaktivuje prvky systému. To samozrejme vedie k nevyhnutnému prehriatiu pohonnej jednotky. Prebytočný vzduch tiež vyvoláva „tvorbu zrazeniny“ v chladiacom systéme, v dôsledku čoho kachle prestávajú pracovať.

Ak dôjde k upchatiu ventilov krytu, potom je tiež narušená ich funkcia. Prebytočný vzduch opäť neopustí systém, dôjde k jeho odtlakovaniu, poškodeniu potrubia a poškodeniu motora. Ak je kryt mierne upchatý, ale ventily nemajú čas nasávať vzduch a včas ho uvoľniť, má to nepriaznivý vplyv na chladič, začne tiecť. Poruší sa aj termostat a čerpadlo.

Prihláste sa na odber našich informačných kanálov na sociálnych sieťach, ako sú Facebook, Vkontakte, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter a Telegram: všetky najzaujímavejšie automobilové udalosti zhromaždené na jednom mieste.

Poruchy a príčiny RB

Zníženie hladiny chladiacej kvapaliny:

únik plastového krytu nádrže v dôsledku starnutia materiálu, najmä išlo o chronické ochorenie nádrží automobilov VAZ;
poistný ventil nefunguje, v dôsledku čoho zvýšený tlak vytláča nemrznúcu zmes cez kĺby.

v dôsledku zníženého objemu kvapaliny v dôsledku netesností;
vákuový ventil nefunguje, v dôsledku čoho sa v kvapaline objaví vzduch („vetranie“).

Viditeľné kvapky kvapaliny:

expanzná nádrž je netesná;
porucha poistného ventilu.

Kontrola výkonu krytu

Zjednodušená kontrola: fungujú ventily?

Naštartujeme motor a opatrne odskrutkujeme veko: ak zaznie syčivý zvuk vypustenej komory, obtokový ventil funguje (nie je však známe, či je správny alebo nie).

Po odstránení krytu stlačte rukou akúkoľvek hadicu chladiaceho systému. Stále ho držte týmto spôsobom, nasaďte kryt. Ak potom opäť získa svoj tvar, je vákuum pravdepodobne naplnené. Ak ale ešte pred naštartovaním motora vyzerajú hadice sploštené, vákuový ventil určite nefunguje.

Presnejšie možno poistný ventil skontrolovať pomocou čerpadla a manometra. Čerpadlo pripevníme k dolnému prívodnému potrubiu nádrže a horné zasunieme pomocou improvizovaných prostriedkov: skrutku alebo valcovú vŕtačku, ktorá pevne zapadne do prívodnej hadice.

Vytvárame tlak pomocou čerpadla a riadime okamih, keď sa spustí poistný ventil (syčivý zvuk). Hodnota tlaku zaznamenaná na stupnici zariadenia označuje skutočný tlak odozvy.

Ak je poistný ventil príliš tesný, je možné ho opraviť. Prečo míňať ďalšie peniaze, keď stačí stlačiť pružinu o jednu alebo dve otáčky a pružina bude mäkšia. Montáž sa dá ľahko rozobrať, hlavnou vecou nie je stratiť malé časti. A nepreháňajte to odhryznutím očiek. Robte to krok za krokom, kontrolujte výsledok.

Dopĺňanie chladiacej kvapaliny

Hladinu kvapaliny v nádrži regulujú dve extrémne riziká: min. A max. Ako správne pridať chladiacu kvapalinu do expanznej nádrže:

Skontrolujte hladinu kvapaliny na studenom alebo studenom motore (nechajte ho dobre vychladnúť).
Otvorte kryt RB (ak motor nie je dostatočne chladný, uchopte kryt pomocou handry) a pomaly ho otáčajte, kým z neho nevyjde para.
Pridajte tekutinu bez dosiahnutia max.
Zatvorte kryt a naštartujte motor s vypnutým kúrením. Zahrejte motor asi 3 minúty na 2 000 ot./min a počkajte, kým sa nezapne ventilátor núteného chladenia.
Skontrolujte hladinu chladiacej kvapaliny a doplňte ju po značku max.

Malý tip: sledujte vonkajší stav nádrže a všetkých prvkov chladiaceho systému. Únik kvapaliny v motorovom priestore často naznačuje poruchu expanznej nádrže, predovšetkým krytu.

Ako vyplýva z toho, čo bolo napísané, z takej, na prvý pohľad, sekundárnej jednotky, ako je expanzná nádrž chladiaceho systému, skutočne záleží na tom, ako stabilný bude motor vášho automobilu.

Aby ste pochopili, na čo slúži expanzná nádrž, mali by ste sa oboznámiť s princípom činnosti a hlavnými funkciami takejto nádrže. Bez toho, aby sme mali tieto informácie k dispozícii, by sme si mohli mylne myslieť, že daný prvok nemá osobitnú hodnotu a jednoducho zaberá miesto v miestnosti. V praxi však plní veľa dôležitých úloh a je nenahraditeľnou súčasťou vykurovacieho systému.

Prečítajte si tiež: Oprava batérií v byte a čo robiť v prípade úniku vykurovacích telies

Dizajn a princíp činnosti

Moderné expanzné nádrže pre automobily sú zásobník z odolného hrubostenného plastu s plniacim hrdlom a príslušenstvom na pripojenie k prvkom chladiaceho systému. Tvar nádrže nie je funkčne dôležitý, preto ho výrobcovia prispôsobujú umiestneniu nádrže.

Tvar nádrže závisí od miesta jej inštalácie a môže byť odlišný - okrúhly, obdĺžnikový alebo plochý

Kapacita nádoby na expanziu nemrznúcej zmesi sa počíta pre každý model automobilu a závisí od celkového objemu kvapaliny v potrubiach a jednotkách. Navyše v studenom stave je nádrž nemrznúcou zmesou naplnená iba do polovice, zvyšok priestoru zaberá vzduch, ktorý je možné stlačiť pod tlakom. Hrdlo nádrže je uzavreté zátkou so zabudovaným vzduchovým ventilom. Princíp činnosti nádrže je nasledovný:

Pri „studenom“ motore je nádrž poloprázdna - hladina nemrznúcej zmesi sa nachádza medzi minimálnymi a maximálnymi značkami na tele.
Po naštartovaní motora sa nemrznúca zmes začne rozširovať, jej hladina v plavidle stúpa a vzduchová medzera sa stiahne. Krycí ventil zostáva utesnený.
Keď kvapalina dosiahne prevádzkovú teplotu 90 - 95 ° C a maximálny nárast objemu, tlak v nádrži dosiahne prahovú hodnotu pre vzduchový ventil (1 - 1,2 bar alebo 120 kPa). Otvára a uvoľňuje vzduch do atmosféry.
V procese chladenia motora sa pozoruje opačný obraz - ventil prechádza vzduchom v opačnom smere, až kým množstvo nemrznúcej zmesi neprestane klesať. Tým sa zabráni vzniku vzduchových vreciek v hadiciach a radiátoroch.

Súvisiaci článok: Čo je MSC v OSAGO

Zariadenie nádrže je dosť jednoduché - teleso nádrže je uzavreté zátkou so zabudovaným ventilom.

V prípade núdze, keď z rôznych dôvodov začne vrieť nemrznúca zmes alebo voda, uvoľní bezpečnostný ventil nielen vzduch, ale aj paru.

Zabudovaný senzor signalizuje nedostatočnú hladinu kvapaliny do prístrojovej dosky

V niektorých modeloch automobilov, napríklad VAZ 2110-2115, je nádoba vybavená druhým hrdlom, do ktorého je zaskrutkovaný snímač hladiny chladiacej kvapaliny. Ak v dôsledku poruchy alebo úniku niektorej jednotky začne vytekať nemrznúca kvapalina a jej hladina v nádrži klesne na minimum, bude snímač pracovať a varuje vodiča signálom zodpovedajúcej kontrolky na prístrojovej doske.

Existujú autá (domáce aj dovezené), v ktorých je expanzná nádrž uzavretá jednoduchou zátkou, nie je vybavená ventilom a komunikuje s atmosférou. V takýchto systémoch sa funkcia odľahčenia tlaku a prívodu spätného vzduchu vykonáva uzáverom hlavného chladiča a nádrž iba kompenzuje expanziu kvapaliny.

Uzáver chladiča je vybavený obtokovým ventilom, ktorý smeruje prebytočnú nemrznúcu zmes do expanznej nádrže

Expanzná nádrž v otvorenom systéme

Vďaka ľahkej inštalácii, dostupným nákladom a vysokej miere účinnosti je expanzná nádoba v otvorenom vykurovacom systéme veľmi populárna.

Výhody možností otvoreného zdroja sú nasledujúce:

Jednoduchosť dizajnu. V niektorých prípadoch nie je potrebné kupovať ďalšie materiály na usporiadanie vykurovania a pracovná nádrž môže byť uložená v garáži.
Otvorené systémy neobsahujú problém pretlaku, pretože sú spojené s atmosférou. To eliminuje potrebu nákupu bezpečnostného ventilu.
Medzi ďalšie výhody patrí možnosť používať nádrž na odsávanie vzduchu.

Otvorený systém má okrem plusov aj mínusy. Najskôr je to potreba inštalovať nádrž v najvyššom bode. Z tohto dôvodu je dôležité dbať na dobrú izoláciu podkrovnej podlahy, inak kvapalina v nádrži zamrzne pri nízkych teplotách.

Princíp činnosti

Aby sme pochopili, prečo je potrebná expanzná nádrž, je potrebné zhodnotiť jej prevádzkové vlastnosti, špecifiká práce a jemnosť vlastnej inštalácie. V kvapalných vykurovacích systémoch zohráva voda úlohu nosiča tepla.

Pomocou špeciálneho vybavenia sa pohybuje na veľké vzdialenosti a zaisťuje úplné vykurovanie budov s rôznymi poschodiami a plochami. To prispieva k rastúcemu dopytu po inštalácii vodných systémov.

Kľúčovou výhodou otvorených systémov je schopnosť fungovať bez čerpacích zariadení.Pohyb chladiacej kvapaliny sa vykonáva podľa termodynamických princípov, pretože horúca a studená voda majú rôznu hustotu a potrubia sú umiestnené pod uhlom.

Úlohou expanznej nádrže na vykurovanie je automatická stabilizácia tlaku kvapaliny a akumulácia zvyšnej ohriatej vody.

Nádrž je namontovaná nad zvyškom uzlov a princíp jej činnosti pozostáva z nasledujúcich etáp:

smena. Vyhrievaná chladiaca kvapalina sa pohybuje z elektrického kotla na tuhé palivo alebo plynu do radiátorov;
návrat. Zvyšky teplej vody vstupujú do nádrže, začínajú ochladzovať a vracajú sa späť do kotlovej jednotky. Vo výsledku sa cyklus opakuje.

Ak je systém vybavený jednorúrkovým vedením, obidva postupy sa uskutočňujú v jednom potrubí. V dvojrúrkových typoch sú nezávislé.

Kde nájsť

Pretože okruh otvoreného vykurovacieho systému je uzavretý, ale nie je izolovaný od vonkajšieho vzduchu a netesní, je vylúčený problém s pretlakom. V takom prípade musí byť expanzná nádrž nainštalovaná na správnom mieste - nad všetky ostatné komponenty. Ak toto pravidlo nezohľadníte, chladiaca kvapalina sa jednoducho vyleje.

Vysoké umiestnenie tiež prispieva k efektívnej evakuácii vzduchu. V kvapaline je vždy prítomný rozpustený vzduch, ktorý sa môže zmeniť na plynný stav a vstúpiť do chemickej reakcie s kovovými povrchmi v potrubiach a výmenníku tepla.

V niektorých prípadoch sú otvorené nádrže kombinované so spätným vedením, ktoré je spojené s konštrukčnými prvkami alebo inými úvahami o usporiadaní.

Zostávajú však v najvyššom bode okruhu, do ktorého je potrubie napájané. Pri tejto inštalácii budete musieť inštalovať špeciálne ventily na odvod plynov.

Aký veľký objem nádrže je potrebný

Po zistení, prečo potrebujete expanznú nádrž v otvorenom vykurovacom systéme, môžete prejsť na ďalšiu otázku - výber objemu nádrže. V tejto súvislosti neexistujú žiadne prísne obmedzenia ani štandardizované pravidlá.

Hlavnou vecou je vyhodnotiť ukazovatele koeficientu rozťažnosti kvapaliny počas ohrevu, kapacity celého systému a optimálneho režimu prevádzky s cieľom určiť, aký bude konečný objem kvapaliny.

Je tiež potrebné vziať do úvahy „variabilný objem“ kompenzujúci expanziu. Na hornej hranici je pripevnená prepadová rúra a nad vodnou hladinou je ponechaný voľný priestor. Preto je indikátor 5% podmienený a skúsení špecialisti odporúčajú dodržiavať nasledujúci pomer - objem nádrže + 10% objemu systému.

Pri určovaní druhého ukazovateľa sa musíte riadiť nasledujúcimi zásadami:

Ak je inštalácia systému dokončená, stačí vykonať niekoľko meraní pomocou špeciálneho zariadenia - vodomeru. Umožní vám určiť, koľko kvapaliny sa zmestí do expanznej nádrže na zásobovanie vodou alebo na vykurovanie súkromného domu vykurovaním radiátorov. Metóda preukazuje vysokú presnosť, ale je neúčinná, pretože je dôležité získať výsledok pre inštaláciu prívodu vody, vykurovacích potrubí a ďalších komponentov.
Niektorí remeselníci používajú pomer 15 litrov na 1 kW výkonu kotolne. Táto technika je nepopulárna pre svoju veľkú mieru chyby.
Objem vykurovacieho systému je možné určiť pomocou jednoduchých výpočtov. Ak projekt predpokladá inštaláciu nádrže s obrysmi potrubí rôznych priemerov, kotla a radiátorov, je potrebné spojiť objemy všetkých uzlov a získať požadovanú hodnotu. Spočiatku sa táto metóda môže zdať dosť komplikovaná, ale v praxi je všetko oveľa jednoduchšie. Okrem toho v sieti nájdete špeciálne online kalkulačky, ktoré vám umožnia získať presné hodnoty za pár minút.

Ak sa výpočty vykonávajú s cieľom získať optimálny objem nádrže, potom nie je potrebné brať do úvahy samotnú nádrž.

Kde je expanzná nádrž

V rôznych modeloch sú nádrže na automobily umiestnené na miestach, ktoré sú pre fungovanie chladiaceho systému najpriaznivejšie.Je potrebné hľadať nádrž v blízkosti chladiča.

Plavidlo je vyrobené z odolného a priesvitného plastu. Na jednej časti produktu sú vždy rozdelenia mierky, ktoré umožňujú sledovať hladinu nemrznúcej zmesi v systéme. Posledné riziko zdola naznačuje minimálnu hladinu kvapaliny.

Maximálne množstvo nemrznúcej zmesi pri studenom motore by malo byť na úrovni mierne nad 30 mm nad hornou čiarou na stupnici nádrže.

Prečítajte si tiež: Stanovenie požadovaného výkonu vykurovacieho radiátora

Hlavné problémy a poruchy expanznej nádrže

Najčastejšie sa majitelia automobilov sťažujú na taký problém, ako je únik expanznej nádrže. Môže to byť spojené s narušením celistvosti nádrže (napríklad po neúspešnom parkovaní alebo inej kolízii), ako aj s poruchami hadice spojujúcej expanznú nádrž a chladič.

Silný tlak vo vnútri nádrže je uvoľňovaný pomocou špeciálneho odvzdušňovacieho ventilu umiestneného na veku nádrže. Je potrebné starostlivo monitorovať stav krytu, vyčistiť ho od vodného kameňa a stopy korózie, inak dôjde k rýchlemu zlyhaniu ventilu a celého systému. Poškodená expanzná nádrž spôsobuje prudký pokles kvapaliny v chladiacom systéme motora, čo má mimoriadne nepriaznivý vplyv na jej činnosť.

Kúrenie je kľúčovým systémom podpory života v súkromnom dome a jeho stabilná prevádzka je veľmi dôležitá. Jedným z parametrov, ktoré je potrebné sledovať, je tlak. Ak je príliš nízka, kotol nebude fungovať, ak je príliš nízka, zariadenie sa príliš rýchlo opotrebuje. Na stabilizáciu tlaku v systéme je potrebná expanzná nádoba na vykurovanie. Zariadenie je jednoduché, ale bez neho nebude kúrenie dlho fungovať.

Keď je vykurovací systém v prevádzke, chladiaca kvapalina často mení svoju teplotu - ohrieva sa, potom sa ochladzuje. Pochopiteľne sa tým zmení objem kvapaliny. Zvyšuje a klesá. Prebytočná chladiaca kvapalina sa len natlačí do expanznej nádrže. Účelom tohto zariadenia je teda kompenzovať zmeny v objeme chladiacej kvapaliny.

Princíp činnosti expanznej nádrže na vykurovanie

Typy a zariadenie

Existujú dva systémy ohrevu teplej vody - otvorené a uzavreté. V uzavretom systéme je cirkulácia chladiacej kvapaliny zabezpečená cirkulačným čerpadlom. Nevytvára ďalší tlak, jednoducho pretláča vodu danou rýchlosťou cez potrubie. V takomto vykurovacom systéme je expanzná nádoba na vykurovanie uzavretého typu. Nazýva sa uzavretá, pretože ide o zapečatenú nádobu, ktorá je elastickou membránou rozdelená na dve časti. V jednej časti je vzduch, v druhej je prebytočná chladiaca kvapalina vytlačená. Vďaka prítomnosti membrány sa nádrž nazýva aj membránová.

Otvorený vykurovací systém neumožňuje cirkulačné čerpadlo. V tomto prípade je expanznou nádobou na vykurovanie akýkoľvek zásobník - dokonca aj vedro -, ku ktorému sú pripojené vykurovacie potrubia. Nevyžaduje ani kryt, hoci by mohol byť.

V najjednoduchšej verzii ide o kontajner zváraný z kovu, ktorý je inštalovaný v podkroví. Táto možnosť má významnú nevýhodu. Pretože nádrž netesní, chladiaca kvapalina sa odparí a je potrebné sledovať jej množstvo - stále doplňovať. Môžete to urobiť ručne - z vedra. To nie je veľmi výhodné - existuje riziko zabudnutia na doplnenie zásob vody. To hrozí vetraniu systému, čo môže viesť k jeho poruche.

Automatická kontrola hladiny vody je pohodlnejšia. Je pravda, že potom v podkroví budete musieť okrem vykurovacích potrubí vytiahnuť aj prívod vody a tiež niekde prepadovú hadicu (potrubie) vytiahnuť pre prípad, že by bola nádrž preplnená. Nie je ale potrebné pravidelne kontrolovať množstvo chladiacej kvapaliny.

Existuje veľmi jednoduchá metóda na stanovenie objemu expanznej nádrže na vykurovanie: počíta sa 10% objemu chladiacej kvapaliny v systéme.Pri vývoji projektu ste to museli spočítať. Ak tieto údaje nie sú k dispozícii, môžete empiricky určiť objem - vypustiť chladiacu kvapalinu a potom doplniť novú, pričom ju zmerajte (vložte cez meradlo). Druhým spôsobom je výpočet. Určte objem potrubí v systéme, pridajte objem radiátorov. Bude to objem vykurovacieho systému. Tu nájdeme 10% z tohto čísla.

Tvar môže byť rôzny

Vzorec

Druhým spôsobom, ako určiť objem expanznej nádrže na vykurovanie, je vypočítať ho pomocou vzorca. Aj tu bude vyžadovaný objem systému (označený písmenom C), budú však potrebné aj ďalšie údaje:

maximálny tlak Pmax, pri ktorom môže systém pracovať (zvyčajne sa berie maximálny tlak v kotle);
počiatočný tlak Pmin - od ktorého systém začne pracovať (to je tlak v expanznej nádrži uvedený v pase);
koeficient rozťažnosti tepelného nosiča E (pre vodu 0,04 alebo 0,05, pre nemrznúcu zmes je uvedený na štítku, ale zvyčajne v rozmedzí 0,1-0,13);

So všetkými týmito hodnotami vypočítame presný objem expanznej nádrže pre vykurovací systém pomocou vzorca:

Vzorec na výpočet objemu expanznej nádrže na vykurovanie

Výpočty nie sú príliš zložité, ale oplatí sa s nimi makať? Ak je systém otvorený, odpoveď je jednoznačná - nie. Náklady na nádobu veľmi nezávisia od objemu, plus všetkého, čo môžete urobiť sami.

Expanzné nádrže na vykurovanie uzavretého typu sa oplatí rátať. Ich cena výrazne závisí od objemu. Ale v tomto prípade je stále lepšie brať s rezervou, pretože nedostatočný objem vedie k rýchlemu opotrebovaniu systému alebo dokonca k jeho poruche.

Ak má kotol expanznú nádobu, ale jej kapacita nie je dostatočná pre váš systém, vložte druhú. Celkovo by mali poskytnúť požadovaný objem (inštalácia sa nijako nelíši).

K čomu povedie nedostatočný objem expanznej nádrže?

Po zahriatí sa chladiaca kvapalina roztiahne, jej prebytok končí v expanznej nádrži na ohrev. Ak všetok prebytok nesedí, je odvzdušnený cez núdzový poistný ventil. To znamená, že chladiaca kvapalina klesá do odtoku.

Princíp práce v grafickom obraze

Potom, keď teplota klesne, objem chladiacej kvapaliny sa zníži. Ale keďže v systéme je už menej, ako bolo, tlak v systéme klesá. Ak je nedostatok objemu zanedbateľný, nemusí byť taký pokles kritický, ale ak je príliš malý, nemusí kotol fungovať. Toto zariadenie má spodný limit tlaku, pri ktorom bude pracovať. Po dosiahnutí dolnej hranice je zariadenie zablokované. Ak ste v tomto čase doma, môžete situáciu napraviť pridaním chladiacej kvapaliny. Ak tam nie ste, systém sa môže zmraziť. Mimochodom, práca na limite tiež nevedie k ničomu dobrému - zariadenie sa rýchlo pokazí. Preto je lepšie hrať trochu na istotu a zobrať trochu väčší objem.

Expanzná nádoba pre vykurovanie uzavretého typu

Hlavnou výhodou nádrže pre uzavretý vykurovací systém je jej kompaktná veľkosť a schopnosť inštalovať ju kdekoľvek na okruhu.

Pri inštalácii v súlade so schválenými normami neexistujú žiadne jasné obmedzenia týkajúce sa výberu miesta inštalácie. Avšak v mnohých usporiadaniach sa nádrž nachádza v blízkosti čerpadla.

Čo je to expanzná nádrž?

Expanzná nádrž - jednotka systému chladenia kvapaliny spaľovacích motorov; špeciálne navrhnutá nádrž určená na kompenzáciu únikov a tepelnej rozťažnosti chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme.

Expanzné nádrže sa používajú aj v iných systémoch vozidiel, traktorov a špeciálneho vybavenia: v posilňovači riadenia (GUR) a v rôznych hydraulických systémoch. Všeobecne sú tieto nádrže z hľadiska účelu a dizajnu podobné nádržiam chladiaceho systému a ich charakteristické vlastnosti sú opísané nižšie.

Expanzná nádrž má niekoľko funkcií:

Kompenzácia tepelnej rozťažnosti chladiacej kvapaliny pri zahriatí motora - prebytočná tekutina prúdi zo systému do nádrže a bráni rastu tlaku;
Kompenzácia úniku chladiacej kvapaliny - v nádrži sa vždy uloží určité množstvo kvapaliny, ktorá sa v prípade potreby dostane do systému (po vypustení kvapaliny dôjde k prehriatiu atmosféry, ak dôjde k menším únikom atď.);
Kontrola hladiny chladiacej kvapaliny v systéme (pomocou zodpovedajúcich značiek na tele nádrže a zabudovanom senzore).

Prítomnosť nádrže v systéme chladenia kvapaliny je spôsobená vlastnosťami a fyzikálnymi vlastnosťami chladiacej kvapaliny - vody alebo nemrznúcej zmesi. Keď teplota stúpa, kvapalina sa v súlade so svojím koeficientom tepelnej rozťažnosti zväčšuje v objeme, čo tiež vedie k zvýšeniu tlaku v systéme. Pri nadmernom zvýšení teploty môže kvapalina (najmä voda) vrieť - v takom prípade sa pretlak odvádza do atmosféry parným ventilom zabudovaným do zástrčky chladiča. Avšak pri následnom ochladení motora získa kvapalina normálny objem a keďže sa časť z nich stratila pri uvoľňovaní pary, tlak v systéme klesá - pri nadmernom poklese tlaku je vzduchový ventil zabudovaný do chladiča zátka sa otvorí, tlak v systéme sa vyrovná atmosférickému. V takom prípade vstupuje do systému vzduch, čo môže mať negatívny vplyv - v trubkách chladiča sa tvoria vzduchové komory, ktoré bránia normálnej cirkulácii kvapaliny. Takže po odvzdušnení je potrebné doplniť hladinu vody alebo nemrznúcej zmesi.

Prečo potrebujete expanznú nádrž a ako to funguje

Naliehavá potreba takejto nádrže vznikla, keď sa namiesto vody na chladenie použili špeciálne kvapaliny, ktoré si zachovajú svoje fyzikálne vlastnosti aj pri extrémne nízkych teplotách.

Základom týchto roztokov je alkohol a etylénglykol (menej často propylénglykol). Po zahriatí sa alkohol roztiahne a pod tlakom začne hľadať cestu von cez poistkový ventil chladiča. V procese chladenia spaľovacieho motora teplota nemrznúcej zmesi alebo nemrznúcej zmesi klesá s tvorbou vypúšťanej prázdnej dutiny. Voľné oblasti sú naplnené vzduchom, ktorý pri následnej aktivácii motora vytvára zátky, ktoré narúšajú voľný priechod kvapaliny v chladiacom systéme. To môže viesť k všeobecnému prehriatiu v motorovej časti.

Problémy s prehriatím pomohla vyhnúť sa expanznej nádrži, ktorá bola k radiátoru pripojená hadicou. Stred nádrže je na úrovni hornej časti radiátora, takže ohriata kvapalina stúpa nahor a voľne preniká z priestoru chladiča do nádrže. Samotná hadica je pripevnená k spodnej časti výrobku, čo umožňuje, aby sa prebytočná nemrznúca zmes alebo nemrznúca zmes vrátila k chladiču, keď sa ochladí bez zachytenia vzduchu.

Dizajn a vlastnosti expanzných nádob

Expanzné nádrže, ktoré sa dnes používajú, majú zásadne rovnaký dizajn, ktorý je jednoduchý. Jedná sa o nádobu s objemom najviac 3 - 5 litrov, ktorej tvar je optimalizovaný pre umiestnenie v motorovom priestore automobilu. V súčasnosti sú najrozšírenejšie nádrže vyrobené z priesvitného bieleho plastu, na trhu sa však prezentujú aj kovové výrobky (spravidla pre staré domáce vozidlá VAZ, GAZ a niektoré nákladné vozidlá). V nádrži je vyrobených niekoľko prvkov:

Plniace hrdlo uzavreté zátkou s parnými a vzduchovými ventilmi;
Armatúra na pripojenie hadice od chladiča motora;
Voliteľne - armatúra na pripojenie hadice z termostatu;
Na želanie - armatúra na pripojenie hadice od radiátora vnútorného kúrenia;
Voliteľné - hrdlo na inštaláciu snímača hladiny chladiacej kvapaliny.

V každej nádrži teda musí byť plniace hrdlo so zátkou a armatúra na pripojenie hadice z hlavného chladiča chladiča pohonnej jednotky. Táto hadica sa nazýva parná hadica, pretože sa cez ňu z chladiča odvádza horúca chladiaca kvapalina a para. Pri tejto konfigurácii je tlmivka umiestnená v najnižšom bode nádrže. Toto je najjednoduchšie riešenie, avšak kompenzácia únikov chladiacej kvapaliny sa vykonáva cez chladič, čo v niektorých prípadoch znižuje účinnosť chladiaceho systému.

V mnohých nádržiach sa na pripojenie k termostatu dodatočne používa hadica, v tomto prípade je hadica na výstup pary pripojená k vsuvke v hornej časti nádrže (na jednej z jej bočných stien) a vsuvka na pripojenie k termostatu. radiátor kúrenia má rovnakú polohu. A hadica smerujúca k termostatu je odstránená z armatúry v najnižšom bode nádrže. Táto konštrukcia umožňuje lepšie naplnenie chladiaceho systému pracovnou tekutinou zo zásobníka; vo všeobecnosti systém pracuje efektívnejšie a spoľahlivejšie.

Takmer všetky moderné expanzné nádrže používajú snímač hladiny kvapaliny zabudovaný do špeciálne navrhnutého hrdla. Najčastejšie ide o signalizačné zariadenie najjednoduchšej konštrukcie, ktoré upozorňuje na kritické zníženie hladiny chladiacej kvapaliny, ale na rozdiel od snímača hladiny paliva neinformuje o aktuálnom množstve kvapaliny v systéme. Senzor je pripojený k zodpovedajúcemu indikátoru na palubnej doske automobilu.

Zástrčka expanznej nádrže, rovnako ako hlavná zástrčka chladiča, má zabudované ventily: para (vysoký tlak) na uvoľnenie tlaku, keď je chladiaca kvapalina príliš horúca, a vzduch na vyrovnanie tlaku v systéme, keď chladí. Jedná sa o bežné pružinové ventily, ktoré sa spúšťajú pri dosiahnutí určitého tlaku vo vnútri nádrže - pri zvýšení tlaku je vytlačený parný ventil, pri znížení tlaku vzduchový ventil. Ventily môžu byť umiestnené samostatne alebo kombinované do jednej konštrukcie.

Zásobník je inštalovaný v motorovom priestore neďaleko chladiča a je k nemu a k ostatným komponentom pripojený pomocou gumových hadíc rôznych prierezov. Zásobník je mierne zvýšený nad radiátorom (jeho stredná čiara sa zvyčajne zhoduje s hornou úrovňou radiátora), čo zaisťuje voľný tok kvapaliny (gravitáciou) zo zásobníka do chladiča a / alebo do krytu termostatu. Zásobník a chladič tvoria systém komunikujúcich nádob, preto je možné hladinu kvapaliny v radiátore odhadnúť aj z hladiny kvapaliny v zásobníku. Na kontrolu možno na telo nádrže umiestniť stupnicu alebo samostatné značky s indikátormi „Min“ a „Max“.

Expanzné nádrže pre systémy posilňovača riadenia a hydrauliku majú podobnú konštrukciu, sú však vyrobené iba z kovu, pretože pracujú pod vysokým tlakom. V týchto častiach tiež nie sú snímače hladiny a značky, ale zástrčka je nevyhnutne vybavená ventilmi na vyrovnanie tlaku v systéme v rôznych režimoch. Hadice sú spojené špeciálnymi hrotmi, niekedy so závitovými tvarovkami.

O poruchách a oprave nádrže

Počas prevádzky stroja môžu nastať nasledujúce poruchy expanznej nádrže;

kontaminácia alebo porucha obtokového ventilu kuželky;
prasknutie tela nádrže;

Stena nádrže praskne pri príliš vysokom tlaku zvnútra

Pre netesnosť viečka je charakteristický vzhľad viacfarebných pruhov na tele

Väčšina motoristov, keď sa pokazí ventil alebo karoséria, jednoducho vymente diel za nový. To je odôvodnené nedostatkom času na opravy a lacnosťou týchto náhradných dielov. Aj keď je to podľa želania možné prasknutý plast nádrže utesniť a veko demontovať a vyčistiť.

Netesnosti spod korku sa vyskytujú pri voľnom uložení alebo kvôli konštrukčným vlastnostiam nádoby.Napríklad na automobiloch VAZ 2110 zasahuje prúd z hornej malej tvarovky spojenej s chladičom priamo do hrdla, čo spôsobuje netesnosť. Spôsobom eliminácie je inštalácia dokonalejšej nádrže od spoločnosti „Priora“.

Video: oprava krytu nádrže

Expanzná nádrž automobilu sa považuje za jednu z najspoľahlivejších častí. Často slúžia po celú dobu životnosti automobilu, najmä na zahraničných automobiloch. Aby ste nemuseli vopred meniť nádobu, odporúča sa pravidelne kontrolovať stav ventilu vo veku. Ak je to v poriadku, potom plast nádoby nepraskne pod vysokým tlakom.