V moderních chladicích systémech motoru se pro kompenzaci tepelné roztažnosti a úniků kapalin používají jednotky - expanzní nádrže.Vše o expanzních nádržích, jejich účelu, designu a vlastnostech, stejně jako o správné volbě a výměně tohoto dílu si přečtěte v článku.
Co je to expanzní nádrž?
Expanzní nádrž - jednotka kapalinového chladicího systému pro spalovací motory;Speciálně navržená nádoba určená ke kompenzaci netěsností a tepelné roztažnosti chladicí kapaliny cirkulující v systému.
Expanzní nádrže se používají i v jiných systémech vozidel, traktorů a speciálních zařízení: v posilovačích řízení (posilovač řízení) a v hydraulických systémech pro různé účely.Obecně platí, že z hlediska účelu a konstrukce jsou tyto nádrže podobné nádržím chladicího systému a jejich charakteristické rysy jsou popsány níže.
Expanzní nádrž plní několik funkcí:
● Kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny při zahřátí motoru - přebytečná kapalina proudí ze systému do nádrže a brání růstu tlaku;
● Kompenzace úniků chladicí kapaliny - v nádrži je vždy uložena určitá zásoba kapaliny, která se v případě potřeby dostává do systému (po vypuštění kapaliny, atmosféry při přehřátí, při drobných netěsnostech apod.);
● Sledování hladiny chladicí kapaliny v systému (pomocí příslušných značek na těle nádrže a vestavěného snímače).
Přítomnost nádrže v kapalinovém chladicím systému je způsobena charakteristikami a fyzikálními vlastnostmi chladicí kapaliny - vody nebo nemrznoucí směsi.Se stoupající teplotou kapalina v souladu se svým koeficientem tepelné roztažnosti zvětšuje objem, což vede ke zvýšení tlaku v systému.Při nadměrném zvýšení teploty může kapalina (zejména voda) vřít - v tomto případě je přetlak vypouštěn do atmosféry přes parní ventil zabudovaný do zátky chladiče.Následným ochlazením motoru však kapalina nabude normálního objemu a jelikož se její část ztratila při vypouštění páry, tlak v systému klesá - při nadměrném poklesu tlaku se vzduchový ventil zabudovaný v zátka chladiče se otevře, tlak v systému je vyrovnán s atmosférickým.V tomto případě do systému vstupuje vzduch, což může mít negativní dopad - v trubkách chladiče se tvoří vzduchové zátky, které brání normální cirkulaci kapaliny.Takže po vypuštění páry je nutné doplnit hladinu vody nebo nemrznoucí směsi.
Nemrznoucí směsi různých typů mají ve srovnání s vodou vyšší koeficient tepelné roztažnosti, takže k výše popsaným procesům dochází intenzivněji.Pro eliminaci těchto negativních vlivů je do chladicího systému zavedena expanzní nádoba připojená k chladiči.Když teplota stoupne, přebytečná kapalina se jednoduše vypustí do nádrže a když se motor ochladí, vrátí se zpět do systému.Tím se výrazně zvyšuje práh pro vypouštění páry do atmosféry a prodlužuje se interval mezi doplňováním hladiny kapaliny v systému.
Expanzní nádrž hraje důležitou roli při provozu chladicího systému a celé pohonné jednotky, takže v případě jakékoli poruchy je nutné ji vyměnit.Chcete-li vybrat správnou nádrž a správně provádět opravy, musíte nejprve porozumět stávajícím typům a vlastnostem těchto dílů.
Konstrukce a vlastnosti expanzních nádrží
Dnes používané expanzní nádoby mají v zásadě identický design, který je jednoduchý.Jedná se o nádobu o objemu maximálně 3 - 5 litrů, jejíž tvar je optimalizován pro umístění v motorovém prostoru vozu.V současné době jsou nejběžnější nádrže vyrobené z průsvitného bílého plastu, ale na trhu jsou také kovové výrobky (zpravidla pro staré domácí automobily VAZ, GAZ a některé nákladní automobily).V nádrži je několik prvků:
● Plnicí hrdlo, uzavřené zátkou s parními a vzduchovými ventily;
● Tvarovka pro připojení hadice od chladiče motoru;
● Volitelné - šroubení pro připojení hadice od termostatu;
● Volitelné - armatura pro připojení hadice od chladiče kabinového topení;
● Volitelně - hrdlo pro instalaci snímače hladiny chladicí kapaliny.
Chladicí systém motoru a místo expanzní nádrže v něm
V každé nádrži tedy musí být plnicí hrdlo se zátkou a armaturou pro připojení hadice od hlavního chladiče pro chlazení pohonné jednotky.Tato hadice se nazývá parní výfuková hadice, protože přes ni vystupuje z chladiče horká chladicí kapalina a pára.U této konfigurace je armatura umístěna v nejnižším bodě nádrže.Toto je nejjednodušší řešení, ale kompenzace úniků chladicí kapaliny se provádí přes chladič, což v některých případech snižuje účinnost chladicího systému.
U mnoha nádrží se navíc pro připojení k termostatu používá hadice, v tomto případě je hadice pro odvod páry připojena k armatuře v horní části nádrže (na jedné z jejích bočních stěn), armatura pro připojení k ohřívači radiátor má stejnou polohu.A hadice vedoucí k termostatu je odstraněna z armatury na dně nádrže.Tato konstrukce zajišťuje lepší plnění chladicího systému pracovní kapalinou z nádrže, obecně systém pracuje efektivněji a spolehlivěji.
Téměř všechny moderní expanzní nádrže používají snímač hladiny kapaliny zabudovaný do speciálně navrženého hrdla.Nejčastěji se jedná o alarm nejjednodušší konstrukce, který upozorní na kritický pokles hladiny chladicí kapaliny, ale na rozdíl od snímače hladiny paliva neinformuje o aktuálním množství kapaliny v systému.Snímač je připojen k příslušnému indikátoru na palubní desce automobilu.
Zátka expanzní nádrže se samostatnými ventily
Zátka expanzní nádoby, stejně jako zátka hlavního chladiče, má vestavěné ventily: pára (vysoký tlak) pro uvolnění tlaku, když je chladicí kapalina nadměrně zahřátá, a vzduch pro vyrovnání tlaku v systému, když se ochladí.Jsou to obyčejné pružinové ventily, které se spouštějí při dosažení určitého tlaku uvnitř nádrže - při zvýšení tlaku se vymáčkne parní ventil, při poklesu tlaku vzduchový ventil.Ventily mohou být umístěny samostatně nebo sloučeny do jediné konstrukce.
Zátka chladiče a expanzní nádoby s kombinovanými ventily umístěnými na stejné ose
Nádrž je instalována v motorovém prostoru v blízkosti chladiče a připojuje se k ní a dalším komponentům pomocí pryžových hadic různých průřezů.Nádrž je mírně zvednutá nad chladičem (obvykle se její středová čára shoduje s horní úrovní chladiče), což zajišťuje volný tok kapaliny (spádem) z nádrže do chladiče a / nebo do pouzdra termostatu.Nádrž a chladič tvoří soustavu komunikujících nádob, takže hladinu kapaliny v nádrži lze odhadnout i podle hladiny kapaliny v chladiči.Pro kontrolu lze na tělo nádrže použít stupnici nebo samostatné značky s ukazateli "Min" a "Max".
Expanzní nádrže pro posilovače řízení a hydrauliku mají podobnou konstrukci, jsou však vyrobeny pouze z kovu, protože pracují pod vysokým tlakem.Také v těchto částech nejsou žádné snímače hladiny a značky, ale zátka je nutně vybavena ventily pro vyrovnání tlaku v systému v různých režimech.Hadice se spojují pomocí speciálních koncovek, někdy pomocí závitových šroubení.
Problémy správného výběru a výměny expanzní nádrže
Během provozu vozidla je expanzní nádrž vystavena vysokým teplotám, výrazným poklesům tlaku a korozivnímu prostředí (nemrznoucí kapalina, výfukové plyny, palivo, oleje atd.) - to vše může vést k poškození nádrže a uzávěru plnicího hrdla.Nejčastějším problémem plastových nádrží jsou praskliny v těle a praskliny v důsledku nadměrného nárůstu tlaku.V každém z těchto případů musí být nádrž vyměněna a opravy musí být provedeny co nejdříve.
K výměně by se měla brát pouze nádrž typu a katalogového čísla, která byla na vůz namontována výrobcem - jedině tak je zaručena správná funkce celého systému.Pokud je zástrčka také mimo provoz (jak je obvykle indikováno prasknutím nádrže v důsledku poruchy parního ventilu), musíte ji koupit.Pokud stará zástrčka funguje dobře, lze ji nainstalovat na novou nádrž.Starý hladinoměr se zpravidla bez problémů umístí i na novou nádrž.
Výměna expanzní nádrže musí být provedena v souladu s pokyny pro opravu vozidla.K provedení této operace je obvykle nutné vypustit nemrznoucí směs, odpojit všechny hadice ze staré nádrže, demontovat nádrž (je držena svorkou, někdy pomocí dalších šroubů) a nainstalovat novou část v opačném pořadí.Současně může být nutné vyměnit staré svorky, takže byste se měli okamžitě postarat o jejich nákup.A pokud je nainstalována stará zástrčka, je třeba ji zkontrolovat a v případě potřeby vyčistit.
Po instalaci je nutné naplnit novou nemrznoucí kapalinu a zavřít zátku, při správné volbě, výměně a připojení nové nádrže začne celý systém okamžitě normálně fungovat a zajistí efektivní chlazení pohonné jednotky.
Čas odeslání: 17. července 2023