Dans les systèmes de refroidissement des moteurs modernes, des unités sont utilisées pour compenser la dilatation thermique et les fuites de fluides - les vases d'expansion.Découvrez tout sur les vases d'expansion, leur objectif, leur conception et leurs caractéristiques, ainsi que le choix et le remplacement corrects de cette pièce dans l'article.
Qu'est-ce qu'un vase d'expansion ?
Vase d'expansion - une unité du système de refroidissement liquide pour moteurs à combustion interne ;Un récipient spécialement conçu pour compenser les fuites et la dilatation thermique du liquide de refroidissement circulant dans le système.
Les vases d'expansion sont également utilisés dans d'autres systèmes de véhicules, tracteurs et équipements spéciaux : dans la direction assistée (direction assistée) et dans les systèmes hydrauliques à des fins diverses.En général, en termes de fonction et de conception, ces réservoirs sont similaires aux réservoirs du système de refroidissement et leurs caractéristiques distinctives sont décrites ci-dessous.
Le vase d'expansion remplit plusieurs fonctions :
● Compensation de la dilatation thermique du liquide de refroidissement lorsque le moteur chauffe - l'excès de liquide s'écoule du système vers le réservoir, empêchant ainsi l'augmentation de la pression ;
● Compensation des fuites de liquide de refroidissement - une certaine réserve de liquide est toujours stockée dans le réservoir, qui, si nécessaire, pénètre dans le système (après dégagement de liquide, dans l'atmosphère lors d'une surchauffe, en cas de fuites mineures, etc.) ;
● Surveillance du niveau de liquide de refroidissement dans le système (à l'aide des repères appropriés sur le corps du réservoir et du capteur intégré).
La présence d'un réservoir dans le système de refroidissement liquide est due aux caractéristiques et propriétés physiques du liquide de refroidissement - eau ou antigel.À mesure que la température augmente, le liquide, en fonction de son coefficient de dilatation thermique, augmente de volume, ce qui entraîne une augmentation de la pression dans le système.Avec une augmentation excessive de la température, le liquide (en particulier l'eau) peut bouillir - dans ce cas, l'excès de pression est évacué dans l'atmosphère par une vanne de vapeur intégrée au bouchon du radiateur.Cependant, avec le refroidissement ultérieur du moteur, le liquide acquiert un volume normal et, comme une partie de celui-ci a été perdue lors de la libération de vapeur, la pression dans le système chute - avec une diminution excessive de la pression, la vanne d'air intégrée au le bouchon du radiateur s'ouvre, la pression dans le système est alignée sur la pression atmosphérique.Dans ce cas, de l'air pénètre dans le système, ce qui peut avoir un impact négatif : des bouchons d'air se forment dans les tubes du radiateur qui empêchent la circulation normale du fluide.Ainsi après avoir purgé la vapeur, il est nécessaire de remettre à niveau le niveau d’eau ou d’antigel.
Les antigels de différents types ont un coefficient de dilatation thermique plus élevé que celui de l'eau, de sorte que les processus décrits ci-dessus se produisent de manière plus intensive.Pour éliminer ces effets négatifs, un vase d'expansion relié au radiateur est introduit dans le système de refroidissement.Lorsque la température augmente, l'excès de liquide est simplement évacué dans le réservoir et lorsque le moteur refroidit, il retourne dans le système.Cela augmente considérablement le seuil de rejet de vapeur dans l'atmosphère et augmente l'intervalle entre les réapprovisionnements du niveau de liquide dans le système.
Le vase d'expansion joue un rôle important dans le fonctionnement du système de refroidissement et de l'ensemble du groupe motopropulseur, donc en cas de dysfonctionnement, il doit être remplacé.Pour choisir le bon réservoir et effectuer correctement les réparations, vous devez d'abord comprendre les types et caractéristiques existants de ces pièces.
Conception et caractéristiques des vases d'expansion
Les vases d'expansion utilisés aujourd'hui ont une conception fondamentalement identique, ce qui est simple.Il s'agit d'un conteneur d'un volume ne dépassant pas 3 à 5 litres, dont la forme est optimisée pour être placée dans le compartiment moteur de la voiture.Actuellement, les réservoirs les plus courants sont les réservoirs en plastique blanc translucide, mais il existe également des produits métalliques sur le marché (en règle générale, pour les vieilles voitures domestiques VAZ, GAZ et certains camions).Il y a plusieurs éléments dans le réservoir :
● Goulot de remplissage, fermé par un bouchon avec vannes vapeur et air ;
● Raccord pour raccorder une durite d'un radiateur de refroidissement moteur ;
● En option - un raccord pour connecter un tuyau à un thermostat ;
● En option - un raccord pour connecter un tuyau du radiateur du chauffage d'habitacle ;
● En option - un col pour installer un capteur de niveau de liquide de refroidissement.
Le système de refroidissement du moteur et la place du vase d'expansion dans celui-ci
Ainsi, dans tout réservoir, il doit y avoir un goulot de remplissage avec un bouchon et un raccord pour connecter un tuyau du radiateur principal pour refroidir le groupe motopropulseur.Ce tuyau est appelé tuyau d'échappement de vapeur, car le liquide de refroidissement chaud et la vapeur sont évacués du radiateur à travers lui.Avec cette configuration, le raccord est situé au point le plus bas du réservoir.C'est la solution la plus simple, mais la compensation des fuites de liquide de refroidissement s'effectue par le radiateur, ce qui dans certains cas réduit l'efficacité du système de refroidissement.
Dans de nombreux réservoirs, un tuyau est en outre utilisé pour le raccordement au thermostat, dans ce cas le tuyau d'évacuation de la vapeur est raccordé au raccord en partie supérieure du réservoir (sur l'une de ses parois latérales), le raccord de raccordement au réchauffeur le radiateur a la même position.Et le tuyau allant au thermostat est retiré du raccord au fond du réservoir.Cette conception permet un meilleur remplissage du système de refroidissement avec le fluide de travail du réservoir. En général, le système fonctionne de manière plus efficace et fiable.
Presque tous les vases d'expansion modernes utilisent un capteur de niveau de liquide intégré dans un col spécialement conçu.Le plus souvent, il s'agit d'une alarme de conception la plus simple, qui signale une diminution critique du niveau de liquide de refroidissement, mais, contrairement au capteur de niveau de carburant, n'informe pas sur la quantité actuelle de liquide dans le système.Le capteur est connecté à l'indicateur correspondant sur le tableau de bord de la voiture.
Bouchon de vase d'expansion avec vannes séparées
Le bouchon du vase d'expansion, comme le bouchon du radiateur principal, comporte des vannes intégrées : de la vapeur (haute pression) pour relâcher la pression lorsque le liquide de refroidissement est excessivement chauffé, et de l'air pour égaliser la pression dans le système lorsqu'il refroidit.Ce sont des vannes à ressort ordinaires qui se déclenchent lorsqu'une certaine pression à l'intérieur du réservoir est atteinte - lorsque la pression augmente, la vanne de vapeur est expulsée, lorsque la pression diminue, la vanne d'air.Les vannes peuvent être situées séparément ou combinées en une seule structure.
Bouchon de radiateur et vase d'expansion avec vannes combinées situées sur le même axe
Le réservoir est installé dans le compartiment moteur à proximité du radiateur, relié à celui-ci ainsi qu'à d'autres composants au moyen de tuyaux en caoutchouc de différentes sections.Le réservoir est légèrement surélevé au-dessus du radiateur (généralement sa ligne médiane coïncide avec le niveau supérieur du radiateur), ce qui assure la libre circulation du liquide (par gravité) du réservoir vers le radiateur et/ou vers le boîtier du thermostat.Le réservoir et le radiateur forment un système de vases communicants, le niveau de liquide dans le réservoir peut donc également être estimé par le niveau de liquide dans le radiateur.Pour le contrôle, une échelle ou des marques séparées avec des pointeurs « Min » et « Max » peuvent être appliquées sur le corps du réservoir.
Les vases d'expansion pour systèmes de direction assistée et hydraulique ont une conception similaire, mais ils sont uniquement en métal, car ils fonctionnent sous haute pression.De plus, dans ces pièces, il n'y a pas de capteurs ni de marques de niveau, mais le bouchon est nécessairement équipé de vannes pour égaliser la pression dans le système dans différents modes.Les tuyaux sont raccordés à l'aide d'embouts spéciaux, parfois à l'aide de raccords filetés.
Problèmes de sélection et de remplacement appropriés du vase d'expansion
Lors du fonctionnement du véhicule, le vase d'expansion est exposé à des températures élevées, à des chutes de pression importantes et à des environnements corrosifs (antigel, gaz d'échappement, carburant, huiles, etc.) - tout cela peut entraîner des dommages au réservoir et au bouchon de remplissage.Les problèmes les plus courants des réservoirs en plastique sont les fissures dans le corps et les ruptures dues à une augmentation excessive de la pression.Dans tous ces cas, le réservoir doit être remplacé et les réparations doivent être effectuées dans les plus brefs délais.
Seul le réservoir du type et du numéro de catalogue installés sur la voiture par le constructeur doit être remplacé - c'est le seul moyen de garantir le bon fonctionnement de l'ensemble du système.Si le bouchon est également en panne (comme cela est généralement indiqué par une rupture du réservoir due à un dysfonctionnement de la vanne vapeur), alors vous devez l'acheter.Si l'ancienne fiche fonctionne correctement, elle peut être installée sur un nouveau réservoir.En règle générale, l'ancienne jauge de niveau de liquide est également placée sans problème sur le nouveau réservoir.
Le remplacement du vase d'expansion doit être effectué conformément aux instructions de réparation du véhicule.Habituellement, pour effectuer cette opération, il faut vidanger l'antigel, débrancher toutes les durites de l'ancien réservoir, démonter le réservoir (il est maintenu par un collier, parfois avec des vis supplémentaires) et installer une nouvelle pièce dans l'ordre inverse.Dans le même temps, il peut être nécessaire de remplacer les anciennes pinces, vous devez donc immédiatement vous occuper de leur achat.Et si une vieille prise est installée, elle doit alors être vérifiée et, si nécessaire, nettoyée.
Après l'installation, il est nécessaire de remplir d'antigel neuf et de fermer le bouchon, avec le bon choix, le remplacement et le raccordement d'un nouveau réservoir, l'ensemble du système commencera immédiatement à fonctionner normalement, assurant un refroidissement efficace du groupe motopropulseur.
Heure de publication : 17 juillet 2023