W nowoczesnych układach chłodzenia silnika do kompensacji rozszerzalności cieplnej i wycieków płynu stosuje się zespoły - zbiorniki wyrównawcze.Przeczytaj wszystko o zbiornikach wyrównawczych, ich przeznaczeniu, konstrukcji i funkcjach, a także właściwym wyborze i wymianie tej części w artykule.
Co to jest zbiornik wyrównawczy?
Zbiornik wyrównawczy - jednostka układu chłodzenia cieczą silników spalinowych;Specjalnie zaprojektowany zbiornik przeznaczony do kompensacji nieszczelności i rozszerzalności cieplnej chłodziwa krążącego w układzie.
Zbiorniki wyrównawcze znajdują również zastosowanie w innych układach pojazdów, ciągników i sprzętu specjalnego: we wspomaganiu układu kierowniczego (wspomaganie kierownicy) oraz w układach hydraulicznych różnego przeznaczenia.Ogólnie rzecz biorąc, pod względem przeznaczenia i konstrukcji zbiorniki te są podobne do zbiorników układu chłodzenia, a ich cechy charakterystyczne opisano poniżej.
Zbiornik wyrównawczy spełnia kilka funkcji:
● Kompensacja rozszerzalności cieplnej płynu chłodzącego podczas nagrzewania się silnika - nadmiar płynu przepływa z układu do zbiornika, zapobiegając wzrostowi ciśnienia;
● Kompensacja wycieków płynu chłodzącego - w zbiorniku magazynowana jest zawsze pewna ilość płynu, która w razie potrzeby przedostaje się do układu (po uwolnieniu płynu, atmosferze podczas przegrzania, w przypadku drobnych wycieków itp.);
● Monitorowanie poziomu płynu chłodzącego w układzie (za pomocą odpowiednich oznaczeń na korpusie zbiornika i wbudowanego czujnika).
Obecność zbiornika w układzie chłodzenia cieczą wynika z charakterystyki i właściwości fizycznych chłodziwa - wody lub środka przeciw zamarzaniu.Wraz ze wzrostem temperatury ciecz zgodnie ze współczynnikiem rozszerzalności cieplnej zwiększa swoją objętość, co prowadzi do wzrostu ciśnienia w układzie.Przy nadmiernym wzroście temperatury ciecz (zwłaszcza woda) może się zagotować – w tym przypadku nadciśnienie jest odprowadzane do atmosfery przez zawór pary wbudowany w korek chłodnicy.Jednak wraz z późniejszym chłodzeniem silnika ciecz nabiera normalnej objętości, a ponieważ jej część została utracona podczas uwalniania pary, ciśnienie w układzie spada - przy nadmiernym spadku ciśnienia zawór powietrza wbudowany w korek chłodnicy otwiera się, ciśnienie w układzie jest zgodne z atmosferycznym.W takim przypadku do układu dostaje się powietrze, co może mieć negatywny wpływ - w rurkach chłodnicy tworzą się korki powietrzne, które uniemożliwiają normalną cyrkulację płynu.Dlatego po odpowietrzeniu pary należy uzupełnić poziom wody lub środka przeciw zamarzaniu.
Różnego rodzaju środki przeciw zamarzaniu mają wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej w porównaniu do wody, dlatego opisane powyżej procesy zachodzą intensywniej.Aby wyeliminować te negatywne skutki, do układu chłodzenia wprowadza się zbiornik wyrównawczy podłączony do chłodnicy.Gdy temperatura wzrasta, nadmiar płynu jest po prostu spuszczany do zbiornika, a gdy silnik ostygnie, wraca do układu.Zwiększa to znacznie próg odprowadzania pary do atmosfery i zwiększa odstęp między uzupełnianiem poziomu cieczy w układzie.
Zbiornik wyrównawczy odgrywa ważną rolę w pracy układu chłodzenia i całego zespołu napędowego, dlatego w przypadku jakiejkolwiek awarii należy go wymienić.Aby wybrać odpowiedni zbiornik i prawidłowo przeprowadzić naprawy, musisz najpierw zrozumieć istniejące typy i cechy tych części.
Konstrukcja i cechy zbiorników wyrównawczych
Stosowane obecnie zbiorniki wyrównawcze mają zasadniczo identyczną konstrukcję, która jest prosta.Jest to pojemnik o pojemności nie większej niż 3–5 litrów, którego kształt jest zoptymalizowany do umieszczenia w komorze silnika samochodu.Obecnie najczęściej spotykane są zbiorniki wykonane z półprzezroczystego białego plastiku, ale na rynku dostępne są również produkty metalowe (z reguły do starych samochodów krajowych VAZ, GAZ i niektórych ciężarówek).W zbiorniku znajduje się kilka elementów:
● Szyjka wlewu, zamykana korkiem z zaworami pary i powietrza;
● Końcówka do podłączenia węża od chłodnicy silnika;
● Opcjonalnie - złączka do podłączenia węża od termostatu;
● Opcjonalnie - złączka do podłączenia węża od chłodnicy nagrzewnicy kabiny;
● Opcjonalnie - szyjka do montażu czujnika poziomu płynu chłodzącego.
Układ chłodzenia silnika i miejsce w nim zbiornika wyrównawczego
Dlatego w każdym zbiorniku musi znajdować się szyjka wlewu z korkiem i złączką do podłączenia węża z głównej chłodnicy w celu chłodzenia jednostki napędowej.Wąż ten nazywany jest wężem odprowadzającym parę, ponieważ gorący płyn chłodzący i para są przez niego odprowadzane z chłodnicy.W tej konfiguracji armatura znajduje się w najniższym punkcie zbiornika.To najprostsze rozwiązanie, ale kompensacja wycieków płynu chłodzącego odbywa się poprzez chłodnicę, co w niektórych przypadkach zmniejsza wydajność układu chłodzenia.
W wielu zbiornikach dodatkowo do podłączenia do termostatu stosuje się wąż, w tym przypadku wąż odprowadzający parę podłącza się do króćca w górnej części zbiornika (na jednej z jego bocznych ścianek), króćca do podłączenia do grzałki grzejnik ma to samo położenie.Wąż prowadzący do termostatu jest usuwany ze złączki na dnie zbiornika.Taka konstrukcja zapewnia lepsze napełnienie układu chłodzenia płynem roboczym ze zbiornika, ogólnie układ działa wydajniej i niezawodnie.
Prawie wszystkie nowoczesne zbiorniki wyrównawcze wykorzystują czujnik poziomu cieczy wbudowany w specjalnie zaprojektowaną szyjkę.Najczęściej jest to alarm o najprostszej konstrukcji, który powiadamia o krytycznym spadku poziomu płynu chłodzącego, ale w przeciwieństwie do czujnika poziomu paliwa nie informuje o aktualnej ilości płynu w układzie.Czujnik jest podłączony do odpowiedniego wskaźnika na desce rozdzielczej samochodu.
Korek zbiornika wyrównawczego z oddzielnymi zaworami
Korek zbiornika wyrównawczego, podobnie jak korek głównej chłodnicy, ma wbudowane zawory: parowy (wysokiego ciśnienia) do rozładowywania ciśnienia w przypadku nadmiernego nagrzania płynu chłodzącego i powietrza do wyrównywania ciśnienia w układzie podczas jego ochładzania.Są to zwykłe zawory sprężynowe, które uruchamiają się po osiągnięciu określonego ciśnienia wewnątrz zbiornika - gdy ciśnienie wzrasta, zawór pary jest wyciskany, gdy ciśnienie spada, zawór powietrza.Zawory mogą być umieszczone oddzielnie lub połączone w jedną konstrukcję.
Korek chłodnicy i zbiornika wyrównawczego z połączonymi zaworami umieszczonymi na tej samej osi
Zbiornik montowany jest w komorze silnika w pobliżu chłodnicy, łącząc się z nią i innymi elementami za pomocą węży gumowych o różnych przekrojach.Zbiornik jest nieco uniesiony nad chłodnicę (zwykle jego linia środkowa pokrywa się z górnym poziomem chłodnicy), co zapewnia swobodny przepływ cieczy (grawitacyjnie) ze zbiornika do chłodnicy i/lub do obudowy termostatu.Zbiornik i chłodnica tworzą system naczyń połączonych, zatem poziom cieczy w zbiorniku można ocenić również na podstawie poziomu cieczy w chłodnicy.W celu kontroli na korpusie zbiornika można zastosować skalę lub osobne znaki ze wskazówkami „Min” i „Max”.
Zbiorniki wyrównawcze do układów wspomagania kierownicy i hydrauliki mają podobną konstrukcję, ale są wykonane wyłącznie z metalu, ponieważ działają pod wysokim ciśnieniem.Również w tych częściach nie ma czujników poziomu i znaków, ale wtyczka jest koniecznie wyposażona w zawory wyrównujące ciśnienie w układzie w różnych trybach.Węże łączy się za pomocą specjalnych końcówek, czasem za pomocą złączek gwintowanych.
Zagadnienia prawidłowego doboru i wymiany zbiornika wyrównawczego
Podczas eksploatacji pojazdu zbiornik wyrównawczy narażony jest na działanie wysokich temperatur, znacznych spadków ciśnienia oraz środowisk korozyjnych (płyn niezamarzający, spaliny, paliwo, oleje itp.) - wszystko to może prowadzić do uszkodzenia zbiornika i korka wlewu.Najczęstszą wadą zbiorników plastikowych są pęknięcia korpusu i pęknięcia na skutek nadmiernego wzrostu ciśnienia.W każdym z tych przypadków należy wymienić zbiornik i dokonać naprawy tak szybko, jak to możliwe.
Do wymiany należy oddać wyłącznie zbiornik takiego typu i numeru katalogowego, jaki został zamontowany w samochodzie przez producenta – tylko w ten sposób można zagwarantować poprawną pracę całego układu.Jeśli wtyczka również jest niesprawna (na co zwykle wskazuje pęknięcie zbiornika z powodu nieprawidłowego działania zaworu pary), musisz ją kupić.Jeśli stara wtyczka działa dobrze, można ją zamontować na nowym zbiorniku.Stary wskaźnik poziomu cieczy z reguły bez problemu zakłada się także na nowy zbiornik.
Wymianę zbiornika wyrównawczego należy przeprowadzić zgodnie z instrukcją naprawy pojazdu.Zwykle, aby wykonać tę operację, należy spuścić płyn niezamarzający, odłączyć wszystkie węże od starego zbiornika, zdemontować zbiornik (przytrzymuje go obejma, czasem za pomocą dodatkowych śrub) i zamontować nową część w odwrotnej kolejności.Jednocześnie może zaistnieć konieczność wymiany starych zacisków, dlatego należy od razu zadbać o ich zakup.A jeśli zainstalowana jest stara wtyczka, należy ją sprawdzić i, jeśli to konieczne, wyczyścić.
Po montażu konieczne jest uzupełnienie nowego płynu niezamarzającego i zamknięcie korka, przy właściwym wyborze, wymianie i podłączeniu nowego zbiornika cały układ natychmiast zacznie normalnie działać, zapewniając skuteczne chłodzenie jednostki napędowej.
Czas publikacji: 17 lipca 2023 r