Motorkylsystemets expansionstank - anordning och driftsprincip

En bilmotor, som alla förbränningsmotorer, värms upp under drift, så den måste kylas hela tiden. Kylsystem är konstruerade för detta ändamål. Enligt driftsprincipen är de av två typer: vätska och luft. De mest utbredda är de första, även om de är mer komplexa konstruktivt. Luftventiler, med sin enkelhet, är mycket mer benägna att överhettas.

Eftersom alla motorer idag arbetar med vätskekylning finns det i varje bils motorrum en liten behållare gjord av genomskinlig plast med lock, utformat för att hälla frostskyddsmedel. Detta är expansionskärlet för motorns kylsystem. För olika motorer varierar expansionstankens volym från 1,5 till 8 liter.

Dess syfte

Vad är expansionsnoden för? Faktum är att någon vätska ökar i volym vid uppvärmning. Så, vattenvolymen vid uppvärmning till 100 ° C ökar med 4,5%, frostskyddsmedel och frostskyddsmedel - upp till 6%. Så att när kylvätskan (kylvätskan) värms upp häller den inte ut ur systemet, det behövs en expansionsbehållare, vilket är en slags buffert eller kompensator.

Fram till mitten av förra seklet fanns inga expansionstankar under huven, eftersom vanligt vatten användes som kylvätska, och den övre kyltanken spelade rollen som en kompensator, som inte fylldes upp. Med tillkomsten av kylvätska baserad på etylenglykol (frostskyddsmedel), vars volymetriska expansionskoefficient är större än för vatten, uppträder ytterligare expansionstankar för att inte öka kylaren.

Läs också: STATISKT TRYCK OCH VELOCITY HUVUD BERNULLI EQUATION

Expansionstanken (RB) är således utformad för att kompensera för kylvätskans volymetriska expansion när dess temperatur stiger. RB är placerad i motorrummet så att vätskenivån ligger ungefär mitt i tankens höjd.

I detta fall är vätskan i kylaren och tanken placerad på samma nivå enligt principen för kommunicerande fartyg. Eftersom RB är placerad ovanför kylaren används expansionskärlets lock som påfyllningshals, vilket kommer att diskuteras nedan.

Tankpåfyllningsvätskor

Dagens bilar, byggda med utbredd användning av ny teknik, är mycket krävande för alla processvätskor, inklusive kylning. Listan över krav är som följer:

vätskan ska koka vid en temperatur som inte är lägre än 110 ° С;
fryströskel - från minus 20 till -60 ° C, beroende på miljöförhållandena;
ingen skumning vid kontakt med pumphjulet, minimal viskositet;
vätskans sammansättning bör innehålla icke-aggressiva tillsatser som förhindrar att skal uppträder på metalldelar;
den kemiska sammansättningen bör inte förändras inom 3 år eller 60 tusen kilometer.

Relaterad artikel: Hur man ökar motoreffekten - verkligt effektiva sätt

Frostskyddsmedel är en rent inhemsk produkt, syntetiserad under sovjettiden

Alla dessa krav uppfylls av frostskyddsmedel eller frostskyddsmedel, vilket är samma sak. Namnet frostskyddsmedel kommer från det engelska ordet antifreeze, vilket betyder "icke-frysande". Frostskyddsmedel är ett ämne som skapats på samma basis av etylenglykol i det tidigare Sovjetunionen. Ordet består av förkortningen TOS (teknik för organisk syntes) och slutet "ol", inneboende i namnen på kemiska preparat.

Grunden för frostskyddsmedel och frostskyddsmedel är densamma - vatten + etylenglykol i olika förhållanden. Skillnader mellan produkter från olika tillverkare kan ligga i förpackningen med hämmande tillsatser, så det är inte önskvärt att förvirra vätskor.Dödliga konsekvenser kommer inte att inträffa, men vissa ämnen kan neutralisera andras verkan och egenskaperna hos "icke-frysning" försämras. I det här fallet spelar inte vätskans färg någon roll - det är bara ett färgämne.

Destillerat vatten kan användas för att fylla tanken i följande situationer:

för utspädning av frostskyddskoncentratet till önskad fryspunkt;
i en nödsituation - helt eller delvis förlorat kylvätska under vägen;
för att spola.

Frostskyddsfärgen påverkar inte dess egenskaper, tillsatsförpackningen är viktig

Destillerat (avmineraliserat) vatten uppfyller inte ovanstående krav: det fryser vid noll temperatur och kokar vid 100 ° C. Därför hälls den tillfälligt eller som ett lösningsmedel för frostskyddsmedel.

Kranvatten mättat med salter får inte hällas i expansionstanken. Ett undantag är en nedbrytning och förlust av frostskyddsmedel på vägen och frånvaron av en närliggande bilbutik. Ta bort läckan, fyll kylsystemet med kranvatten och gå till garaget eller servicestationen och töm det omedelbart. I annat fall kommer avlagringar att bildas på motorns inre väggar och andra enheter, vilket försämrar värmeöverföringen.

Video: vätskor för fyllning i bilens kylkrets

Design och drift

Expansionstanken består av en polypropylenkropp, ett lock och två munstycken för anslutningsslangar till vätskesystemet. Med hjälp av den nedre slangen är enheten ansluten till kylledningen, den övre används för att avlägsna ångor och luftbubblor från systemet. På moderna modeller installeras ofta sensorer för flytande kylvätskenivå.

Läs också: Uppvärmning av växthus: 4 effektiva sätt att förse dig med vitaminer på vintern

För detta alternativ är expansionstanken utrustad med en extra hals på toppen för att rymma sensorn. På behållarens sidoyta finns flera kontrollmärken, från botten - min till toppen - max. I detta intervall bör kylvätskenivån placeras.

Hur fungerar enheten? Först en liten teori. Tabellen visar temperaturlägena för moderna motorer. Som du ser fungerar motorerna under kritiska temperaturförhållanden.

Motortemperatur, ° C	Arbetssätt	Under en kort tid
80 — 100	120 — 125
Vätskans kokpunkt, ° C (vid atmosfärstryck)	vatten	100
frostskyddsmedel	105 — 110
frostskyddsmedel	120

För att höja ribban för den tillåtna temperaturen ökar konstruktörerna trycket i kylvätskan (mer än atmosfäriskt), på grund av vilken temperaturen på dess kokning stiger. För detta är systemet hermetiskt stängt och övertrycket bibehålls. För olika motorer varierar detta värde från 0,1 till 0,5 bar (kg / cm²).

Samtidigt är ett betydande vakuum (mer än 0,03 - 0,1 kg / cm²) i expanderns fria utrymme oacceptabelt, eftersom luft kommer att sugas in i systemet, vilket leder till att luftlås uppträder som hindrar cirkulation av kylvätska och därmed till överhettning av motorn ... Att hålla kylvätsketrycket på önskad nivå tilldelas en speciell regulator som sitter i påfyllningslocket.

Tanklock - två i ett

Så utför RB-locket, förutom skyddsfunktionen, också en tryckregulator. Som anges ovan bör trycket inuti tanken vara upp till 1,1 - 1,5 kg / cm². Hur uppnås detta?

För detta ändamål är två ventiler monterade i locket: en säkerhetsventil och en vakuumventil. Den första är ett fjäderbelastat gummimembran som pressas utifrån och utlöses när trycket överstiger fjäderkraften. Den andra består av en gummitvätt med en liten fjäder installerad inuti en stor.

Vid kylvätskans arbetstemperatur stängs båda ventilerna, trycket i behållaren överstiger inte den beräknade. Eftersom expansionsbehållaren är tätt stängd ökar trycket med ökande temperatur, vilket gör att säkerhetsventilen öppnas och avluftar en del av luftångan och återför ventilen till sitt tidigare läge.

Frånvaron av en säkerhetsmekanism skulle leda till läckage av kylvätska, skador på anslutningar och till och med brott på kylaggregat och spis.

Efter att ha stoppat motorn svalnar vätskan i systemet och minskar i volym, vilket leder till ett vakuum inuti tanken.Resultatet kan vara luftläckage genom anslutningarna, vilket vid efterföljande start leder till luftbubblor. Detta kan leda till överhettning och motorfel.

Här kommer en annan liten ventil till undsättning - en vakuum. Under vakuumverkan öppnar den och utjämnar trycket i tanken med atmosfär.

Vad ska du fylla i kylvätsketanken

Syfte med expansionstanken

Kylmedel baserade på en vattenlösning av propylen eller etylenglykol har en högre värmeutvidgningskoefficient än destillerat vatten. Om kylaren fylls till kapacitet med ett sådant kylvätska kommer vätskan att expandera väsentligt under påverkan av höga temperaturer när motorn startas och bilda ett överskott. Vidare kommer den att börja pressas ut från kylaren genom säkerhetsventilen och falla ner i den mycket enkla expansionstanken, som fungerar som en behållare för ackumulering av överskott av frostskydd.

När motorn stängs av och den har svalnat kommer kylvätskevolymen i kylaren att återgå till normal och ett vakuum kommer att utvecklas i kylsystemet.

Ventilen på kylarlocket fungerar och suger in luft, så det finns stor sannolikhet för luftproppar i "kylning" -jackorna. Detta kommer att medföra fler globala störningar i värmeöverföringsprocessen och överhettning av kraftenheten. Det var därför det fanns ett behov av att installera en extra behållare för överskott av vätska, som inte tillät luft att strömma in i kylaren och fylla det fria utrymmet med frostskyddsmedel. Expansionstanken blev ett sådant element.

Idag finns det sådana system för att det finns en ventil, som liknar bypassventilen på kylarlocket, på expansionstankens lock. Dess syfte är att släppa ut överflödig ånga och till och med överhettad frostskyddsmedel. I detta fall tilldelas expansionsbehållarens funktion till ett slags övre del av kylaren, vilket ger den all rätt att betraktas som ett viktigt element i kylsystemet.

Läs också: Luft-till-vatten-värmepump: en översikt över gör-det-själv-designtekniken

Expansionstankplats

Enheten är placerad nära kylaren och är fäst direkt på karossen. Expansionstanken skjuter ut hälften av sin storlek ovanför kylaren. Detta är nödvändigt för att effekten av kommunicerande fartyg ska kunna ske. De är anslutna till varandra med en slang. Å ena sidan är den fäst vid expansionsbehållarens botten, å andra sidan på kylarens påfyllningshals.

Tack vare denna konstruktiva lösning kommer överskottet av det uppvärmda kylmediet in i expansionstanken, och när motorn svalnar kompenseras volymen kylvätska i systemet från innehållet i expansionstanken. Med denna process kan luft inte komma in och ackumuleras i kylaren.

Expansionstankdesign

Genom sin design är detta element extremt enkelt. Det ser ut som en plastbehållare där en speciell sensor är monterad, som reagerar på förändringar i kylvätskans normala nivå. Tanken är hermetiskt tillsluten med ett lock med en tryckregleringsventil, som utlöses när ett för stort tryck i systemet är högre än det nominella.

Hus

Expansionstankar är oftast tillverkade av genomskinlig plast. Det finns en speciell skala på sidoväggen med vilken du kan övervaka kylvätskenivån i systemet. Den nedre markeringen visar hur mycket kylvätska du behöver ha åtminstone. Den maximala kylvätskenivån när motorn är kall bör inte överstiga tre centimeter över den övre skalmarkeringen på sidan av expansionstanken.

Expansionstanklock

Expansionstankens lock på kraftaggregatets kylsystem innehåller endast tre element: ett gummifäste, en snäppring och en topp. Det sista elementet är det enda blocket med luftinlopps- och ångutloppsventiler.

När motorn börjar värmas börjar kylvätsketrycket i kylsystemet såväl som i expansionstanken följaktligen gradvis öka. När trycket når maximalt 120 kPa öppnas utloppsventilen. Om trycket sjunker under 83,4 kPa stängs det. Om trycket i systemet ökar för mycket kan det skada slangarna och till och med själva kylaren. Expansionsbehållarens utloppsventil förhindrar att trycket i kylsystemet stiger till en kritisk nivå.

När tändningen stängs av och motorn svalnar börjar trycket i systemet minska och dess vakuum uppstår. När trycket i systemet sjunker under 3 kPa öppnas expansionskärlets inloppsventil och luft kommer in i det. Trycket börjar gradvis normalisera på grund av kompensering av kylvätskevolymen från behållarens innehåll.

Möjliga störningar

Med tanke på den enkla utformningen av expansionstanken kan det inte ens tänka sig att det finns något i det som kan gå sönder. Det är bara en behållare med ett gummilock, men det är bara att det inte är ett enkelt element. Detta är en bypassventil för tryck, som vi sa tidigare. Det är på dess korrekta funktion som motorkylsystemets normala funktion beror. Också de vanligaste haverierna kan ganska betraktas som läckage och brott i RB.

Expansionstankbrott

När expansionstanken går sönder minskas kylvätskevolymen, som är nödvändig för att motorkylsystemet ska fungera normalt, och detta leder till oundvikligt fel. Om RB har spruckit är det strängt förbjudet att fortsätta köra. En explosionsbehållare för sprängning måste bytas ut omedelbart och fyllas på med den nominella kylvätskevolymen. Det är strängt förbjudet att tillsätta kylvätska, eftersom detta kan skada topplocket. Detta är en betydande uppdelning och kommer allvarligt att påverka driften av ditt fordon.

Expansionstank läcker

Det börjar läcka på grund av en kränkning av kroppens integritet till följd av mekanisk skada, en defekt i anslutningsslangen eller ett trasigt eller helt enkelt löst lock.

Trasiga ventiler på expansionstankens lock

Om expansionsbehållarens lock är slitet, korroderat eller ventilerna har gått sönder, är motorkylsystemet trycklöst. Som ett resultat fylls den med överflödig luft, vilket ökar trycket och inaktiverar systemets element. Detta leder naturligtvis till oundviklig överhettning av kraftenheten. Dessutom orsakar överflödig luft "koagelbildning" i kylsystemet, vilket gör att kaminen slutar fungera.

Om täckventilerna täpps till, försämras deras funktion också. Återigen lämnar inte överflödigt luft systemet, det kommer att trycka av, rören skadas och motorn skadas. Om locket är lite igensatt men ventilerna inte har tid att suga in luft och släppa det i rätt tid, har detta en skadlig effekt på kylaren, den börjar flöda. Termostaten och pumpen går också sönder.

Prenumerera på våra flöden på sociala nätverk som Facebook, Vkontakte, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter och Telegram: alla de mest intressanta bilevenemang som samlas på ett ställe.

RB-fel och orsaker

Sänka kylvätskenivån:

läckage av tankens plasthölje på grund av materialets åldrande, i synnerhet var det en kronisk sjukdom i tankarna i VAZ-bilar;
säkerhetsventilen fungerar inte, vilket leder till att det ökade trycket pressar frostskyddsmedlet genom fogarna.

på grund av en minskad volym vätska på grund av läckage;
vakuumventilen fungerar inte, vilket leder till att luft dyker upp i vätskan ("luftas").

Synliga droppar av vätska:

expansionstanken läcker;
fel på säkerhetsventilen.

Kontroll av lockets prestanda

Förenklad kontroll: fungerar ventilerna?

Vi startar motorn och skruvar loss locket, var försiktig: om det hörs ett väsande ljud från en tömd kammare fungerar bypassventilen (det är dock inte känt om det är korrekt eller inte).

När du har tagit bort kåpan ska du klämma ihop slangen i kylsystemet med handen. Fortsätt att hålla det på detta sätt och sätt tillbaka locket. Om den sedan återfår sin form, fylls troligen vakuumet. Men om slangarna ser ut som planade, även innan motorn startas, fungerar vakuumventilen definitivt inte.

Mer exakt kan säkerhetsventilen kontrolleras med en pump och en tryckmätare. Vi fäster pumpen på tankens nedre försörjningsrör och ansluter den övre med hjälp av improviserade medel: en bult eller en cylindrisk borr som passar tätt i matningsslangen.

Vi skapar tryck med pumpen och styr ögonblicket när säkerhetsventilen utlöses (väsande ljud). Det tryckvärde som registreras på enhetens skala indikerar det faktiska responstrycket.

Om avlastningsventilen är för tät kan den repareras. Varför spendera extra pengar när det räcker att förkorta tryckfjädern med ett eller två varv, så blir fjädern mjukare. Enheten är lätt att demontera, det viktigaste är att inte förlora små delar. Och överdriv det inte genom att bita av öglorna. Gör detta lite efter lite och kontrollera resultatet.

Tillsätt kylvätska

Vätskenivån i tanken styrs av två extrema risker: min och max. Så här tillsätter du kylvätska ordentligt i expansionstanken:

Kontrollera vätskenivån på en kall eller kall motor (låt den svalna väl).
Öppna RB-locket (om motorn inte är tillräckligt sval, ta tag i locket med en trasa) och vrid det långsamt tills ånga kommer ut.
Tillsätt vätska utan att nå max.
Stäng locket och starta motorn när värmen är avstängd. Värm upp motorn i cirka 3 minuter vid 2000 varv / min och vänta tills den tvångsfläkten slås på.
Kontrollera kylvätskenivån och fyll upp till maxmarkeringen.

Ett litet tips: Håll ett öga på tankens yttre tillstånd och alla element i kylsystemet. Vätskeläckage i motorrummet indikerar ofta ett fel i expansionstanken, främst locket.

Som följer av det som har skrivits, från en sådan, vid första anblicken, en sekundär enhet, som kylsystemets expansionstank, beror det faktiskt på hur stabil din bilmotor kommer att fungera.

För att förstå vad en expansionstank är avsedd för, bör du bekanta dig med principen för drift och en sådan tanks huvudfunktioner. Utan att ha denna information kan man felaktigt tro att elementet är av lite värde och helt enkelt tar plats i rummet. I praktiken utför den dock många viktiga uppgifter och är en oersättlig komponent i värmesystemet.

Läs också: Reparation av batterier i en lägenhet och vad man ska göra om värmeelement läcker

Design och driftsprincip

Moderna expansionstankar för bilar är en behållare gjord av slitstark tjockväggig plast med påfyllningshals och beslag för anslutning till elementen i kylsystemet. Tankens form är inte funktionellt viktig, så tillverkarna anpassar den till tankens plats.

Tankens form beror på installationsplatsen och kan vara annorlunda - rund, rektangulär eller platt

Fartygets kapacitet för att expandera frostskyddsmedel beräknas för varje bilmodell och beror på den totala volymen vätska i rören och enheterna. Dessutom, i kallt tillstånd, är tanken bara halvfylld med frostskyddsmedel, resten av utrymmet upptas av luft som kan komprimeras under tryck. Tankhalsen stängs med en plugg med en inbyggd luftventil. Principen för tankens drift är följande:

Med en "kall" motor är tanken halvtom - frostskyddsnivån ligger mellan minimi- och maxmarkeringarna på kroppen.
Efter start av motorn börjar frostskyddet expandera och dess nivå i fartyget stiger, och luftspalten dras samman. Täckventilen förblir tät.
När vätskan når arbetstemperaturen 90-95 ° C och den maximala volymökningen når trycket i tanken tröskeln för luftventilen (1-1,2 bar eller 120 kPa). Det öppnar och släpper ut luft i atmosfären.
Vid kylning av motorn observeras motsatt bild - ventilen passerar luft i motsatt riktning tills mängden frostskyddsmedel slutar minska. Detta förhindrar luftfickor i slangar och radiatorer.

Relaterad artikel: Vad är MSC i OSAGO

Tankens enhet är ganska enkel - tankens kropp stängs med en kontakt med en inbyggd ventil.

I en nödsituation, när frostskydd eller vatten börjar koka av olika skäl, släpper säkerhetsventilen inte bara luft utan också ånga.

Den inbyggda sensorn signalerar en otillräcklig vätskenivå till instrumentpanelen

I vissa bilmodeller, till exempel VAZ 2110-2115, är behållaren utrustad med en andra hals, i vilken kylvätskenivåsensorn skruvas in. Om frostskyddsmedel börjar flyta ut på grund av haveri eller läckage av någon enhet och dess nivå i tanken sjunker till ett minimum, kommer sensorn att fungera och varna föraren med en signal om motsvarande ljus på instrumentpanelen.

Det finns bilar (både inhemska och importerade) där expansionstanken är stängd med en enkel kontakt, inte utrustad med en ventil och kommunicerar med atmosfären. I sådana system utförs funktionen för tryckavlastning och returluftintag av huvudkylarens lock, och behållaren kompenserar bara för vätskans expansion.

Kylarlocket är utrustat med en bypassventil som leder överflödig frostskyddsmedel till expansionstanken

Expansionstank i öppet system

På grund av den enkla installationen, överkomliga kostnader och höga effektivitetsnivåer är expansionstanken i ett öppen värmesystem mycket populär.

Fördelarna med alternativa öppen källkod är följande:

Enkelhet i design. I vissa fall är det inte nödvändigt att köpa ytterligare material för att ordna uppvärmning, och arbetstanken kan lagras i garaget.
Öppna system är fria från övertrycksproblemet, eftersom de kommunicerar med atmosfären. Detta eliminerar behovet av att köpa en säkerhetsventil.
Andra fördelar inkluderar förmågan att använda en tank för luftutsug.

Förutom plus har ett öppet system också minus. Först och främst är det behovet av att installera tanken på högsta punkt. För att göra detta är det viktigt att ta hand om god golvisolering, annars kommer vätskan i tanken att frysa vid låga temperaturer.

Funktionsprincip

För att förstå varför en expansionstank behövs, bör man utvärdera dess operativa egenskaper, detaljerna i arbetet och finesserna vid självinstallation. I flytande värmesystem spelar vatten rollen som en värmebärare.

Med hjälp av specialutrustning färdas den över långa sträckor och ger full uppvärmning av byggnader med olika våningar och områden. Detta bidrar till den växande efterfrågan på installation av vattensystem.

Den viktigaste fördelen med öppna system är förmågan att fungera utan pumpenheter.Kylvätskans rörelse utförs enligt termodynamiska principer, eftersom varmt och kallt vatten har olika densiteter och rören lutar.

Expansionsbehållarens uppgift är att automatiskt stabilisera vätsketrycket och lagra det återstående uppvärmda vattnet.

Tanken är monterad ovanför resten av noderna, och principen för dess drift består av följande steg:

innings. Det uppvärmda kylvätskan rör sig från en elektrisk, fast bränsle- eller gaspanna till radiatorerna;
lämna tillbaka. Resterna av varmt vatten kommer in i tanken, börjar svalna och återgår till pannan. Som ett resultat upprepas cykeln.

Om systemet är utrustat med en enrörsledning sker båda procedurerna i ett rör. I tvårörstyper är de oberoende.

Var man hittar

Eftersom kretsen för ett öppet värmesystem är stängt men inte isolerat från uteluften och läckage är förekomsten av ett övertrycksproblem utesluten. I detta fall måste expansionstanken installeras på rätt plats - framför allt andra komponenter. Om du inte tar hänsyn till denna regel kommer kylvätskan helt enkelt att spillas ut.

Den höga positioneringen bidrar också till effektiv luftevakuering. Upplöst luft är alltid närvarande i vätskans sammansättning, som kan förvandlas till ett gastillstånd och gå in i en kemisk reaktion med metallytor i rör och en värmeväxlare.

I vissa fall kombineras öppna tankar med returlinjen, som är förknippad med designfunktioner eller andra layoutöverväganden.

De förblir dock på den högsta punkten i kretsen som röret matas till. Med denna installation måste du installera speciella ventiler för avlägsnande av gaser.

Hur mycket tankvolym som krävs

Efter att ha fått reda på varför du behöver en expansionstank i ett öppet värmesystem kan du gå vidare till nästa fråga - valet av tankens volym. Det finns inga strikta begränsningar eller standardiserade regler i detta avseende.

Det viktigaste är att utvärdera indikatorerna för vätskans expansionskoefficient under uppvärmningen, kapaciteten för hela systemet och det optimala driftsättet för att bestämma vilken vätskans slutliga volym kommer att vara.

Det är också nödvändigt att ta hänsyn till den "variabla volymen", som kompenserar för expansionen. Ett överströmningsrör är fixerat vid den övre gränsen och ledigt utrymme lämnas över vattennivån. Därför är indikatorn 5% villkorad, och erfarna specialister rekommenderar att du följer följande förhållande - tankvolym + 10% av systemvolymen.

För att bestämma den andra indikatorn måste du vägledas av följande principer:

Om installationen av systemet är klar är det tillräckligt att göra flera mätningar med en speciell enhet - en vattenmätare. Det gör att du kan bestämma hur mycket vätska som kommer att passa i en expansionsbehållare för vattenförsörjning eller för uppvärmning av ett privat hus med värmeelement. Metoden visar hög noggrannhet, men är ineffektiv, eftersom det är viktigt att få ett resultat för installation av vattenförsörjning, värmerör och andra komponenter.
Vissa hantverkare använder ett förhållande på 15 liter per 1 kW pannanläggningskraft. Tekniken är impopulär på grund av dess stora felmarginal.
Värmesystemets volym kan bestämmas med enkla beräkningar. Om projektet tillhandahåller installation av en tank med konturer av rör med olika diametrar, en panna och radiatorer, är det nödvändigt att kombinera volymerna på alla noder och uppnå önskat värde. Inledningsvis kan denna metod verka ganska komplicerad, men i praktiken är allt mycket enklare. Dessutom kan du i nätverket hitta speciella online-räknare som gör att du kan få exakta värden på några minuter.

Om beräkningarna utförs för att erhålla den optimala volymen på tanken behöver inte tanken i sig tas med i beräkningen.

Var är expansionstanken

I olika modeller finns biltankarna på platser som är mest lämpliga för kylsystemets funktion.Det är nödvändigt att leta efter tanken nära kylaren.

Fartyget är tillverkat av slitstark och genomskinlig plast. På en del av produkten finns det alltid skalningsdelningar som gör att du kan övervaka frostskyddsnivån i systemet. Den sista risken från botten anger den lägsta vätskenivån.

Den maximala mängden frostskyddsmedel med en kall motor bör vara på en nivå som är mer än 30 mm över den övre linjen på tankskalan.

Läs också: Bestämning av den erforderliga effekten för värmeradiatorn

De största problemen och haverierna i expansionstanken

Oftast klagar bilägare över ett sådant problem som läckage av expansionstanken. Det kan förknippas med brott mot tankens integritet (till exempel efter en misslyckad parkering eller annan kollision), såväl som med defekter i slangen som förbinder expansionstanken och kylaren.

Det starka trycket inuti tanken avlastas med hjälp av en speciell avluftningsventil placerad på tanklocket. Det är nödvändigt att noggrant övervaka lockets tillstånd, rengöra det från skalor och spår av korrosion, annars kommer ventilen och hela systemet snabbt att misslyckas. En defekt expansionsbehållare orsakar en kraftig minskning av vätska i motorns kylsystem, vilket har en extremt negativ inverkan på dess drift.

Uppvärmning är ett viktigt livsstödssystem för ett privat hus och dess stabila drift är mycket viktigt. En av parametrarna som måste övervakas är tryck. Om den är för låg fungerar inte pannan. Om den är för låg slits utrustningen för snabbt. En expansionstank för uppvärmning krävs för att stabilisera trycket i systemet. Enheten är enkel, men utan den fungerar inte uppvärmningen på länge.

När värmesystemet är i drift ändrar kylvätskan ofta temperaturen - den värms upp, sedan svalnar den. Förståeligt nog ändrar detta vätskans volym. Det ökar och minskar. Överflödigt kylvätska förskjuts precis in i expansionstanken. Så syftet med denna enhet är att kompensera för förändringar i kylvätskans volym.

Principen för drift av expansionstanken för uppvärmning

Typer och enhet

Det finns två varmvattenuppvärmningssystem - öppna och stängda. I ett slutet system tillhandahålls kylvätskans cirkulation av en cirkulationspump. Det skapar inte ytterligare tryck, det skjuter helt enkelt vatten med en given hastighet genom rören. I ett sådant värmesystem finns en expansionstank för sluten uppvärmning. Det kallas stängt eftersom det är en förseglad behållare, som är uppdelad i två delar av ett elastiskt membran. I den ena delen finns luft, i den andra förflyttas överflödigt kylvätska. På grund av närvaron av ett membran kallas tanken också för ett membran.

Ett öppet värmesystem tillhandahåller ingen cirkulationspump. I det här fallet är en expansionstank för uppvärmning bara vilken behållare som helst - till och med en hink - som värmerören är anslutna till. Det behöver inte ens ett omslag, även om det kan vara.

I den enklaste versionen är detta en behållare svetsad av metall som installeras på vinden. Detta alternativ har en betydande nackdel. Eftersom tanken läcker förångas kylvätskan och det är nödvändigt att övervaka mängden - för att fylla på hela tiden. Du kan göra detta manuellt - från en hink. Detta är inte särskilt bekvämt - det finns en risk att glömma att fylla på vattenförsörjningen. Detta hotar systemet med luftning, vilket kan leda till att det går sönder.

Automatiserad kontroll av vattennivån är bekvämare. Det är sant att på vinden, förutom värmerör, måste du också dra vattentillförseln och också ta ut överströmningsslangen (röret) någonstans om tanken är överfylld. Men det finns inget behov av att regelbundet kontrollera mängden kylvätska.

Det finns en mycket enkel metod för att bestämma volymen på expansionstanken för uppvärmning: 10% av kylvätskevolymen i systemet beräknas.Du var tvungen att beräkna det när du utvecklade projektet. Om dessa data inte är tillgängliga kan du bestämma volymen empiriskt - töm kylvätskan och fyll sedan i en ny medan du mäter den (sätt den genom mätaren). Det andra sättet är att beräkna. Bestäm rörvolymen i systemet, lägg till volymen på radiatorer. Detta kommer att vara volymen på värmesystemet. Här hittar vi 10% av denna siffra.

Formen kan vara annorlunda

Formel

Det andra sättet att bestämma volymen på expansionstanken för uppvärmning är att beräkna den med hjälp av formeln. Även här kommer systemets volym att krävas (indikeras av bokstaven C), men andra data kommer också att behövas:

maximalt tryck Pmax vid vilket systemet kan arbeta (vanligtvis tas det maximala panntrycket);
initialt tryck Pmin - från vilket systemet börjar fungera (detta är trycket i expansionstanken, indikerad i passet);
expansionskoefficienten för värmebäraren E (för vatten 0,04 eller 0,05, för frostskyddsmedel anges det på etiketten, men vanligtvis inom intervallet 0,1-0,13);

Med alla dessa värden beräknar vi den exakta volymen på expansionstanken för värmesystemet med formeln:

Formeln för beräkning av volymen på expansionstanken för uppvärmning

Beräkningarna är inte särskilt komplicerade, men är det värt att röra med dem? Om systemet är öppet är svaret entydigt - nej. Kostnaden för behållaren beror inte mycket på volymen, plus allt du kan göra det själv.

Expansionstankar för sluten värme är värda att räkna. Deras pris beror starkt på volymen. Men i det här fallet är det fortfarande bättre att ta med en marginal, eftersom otillräcklig volym leder till snabbt förslitning av systemet eller till och med att det går fel.

Om pannan har en expansionstank men dess kapacitet inte räcker för ditt system, sätt en andra. Totalt bör de ge önskad volym (installationen är inte annorlunda).

Vad kommer den otillräckliga volymen på expansionstanken att leda till?

Vid uppvärmning expanderar kylvätskan, dess överskott hamnar i expansionstanken för uppvärmning. Om allt överskott inte passar, ventileras det genom nödtrycksventilen. Det vill säga kylvätskan går ner i avloppet.

Princip för arbete i en grafisk bild

Sedan, när temperaturen sjunker, minskar kylvätskans volym. Men eftersom det redan finns mindre av det i systemet än det var sjunker trycket i systemet. Om bristen på volym är obetydlig kanske en sådan minskning inte är kritisk, men om den är för liten kan det hända att pannan inte fungerar. Denna utrustning har en lägre tryckgräns vid vilken den kommer att fungera. När den nedre gränsen uppnås blockeras utrustningen. Om du är hemma just nu kan du åtgärda situationen genom att tillsätta ett kylvätska. Om du inte är där kan systemet låsa upp. Att arbeta vid gränsen leder förresten inte till något bra heller - utrustningen går snabbt ihop. Därför är det bättre att spela det säkert lite och ta en lite större volym.

Expansionstank för sluten uppvärmning

Den största fördelen med en tank för ett slutet värmesystem är dess kompakta storlek och möjligheten att installeras i alla delar av kretsen.

Vid installation i enlighet med godkända standarder finns det inga tydliga begränsningar för valet av installationsplats. I många layouter ligger dock behållaren nära pumpen.

Vad är en expansionstank?

Expansionstank - enhet för vätskekylsystem för förbränningsmotorer; en specialdesignad tank konstruerad för att kompensera för läckor och värmeutvidgning av kylvätskan som cirkulerar i systemet.

Expansionstankar används också i andra fordonssystem, traktorer och specialutrustning: i servostyrningen (GUR) och i olika hydraulsystem. I allmänhet, vad gäller syfte och utformning, liknar dessa tankar de i kylsystemet, och deras särdrag beskrivs nedan.

Expansionstanken har flera funktioner:

Kompensation för kylvätskans värmeutvidgning när motorn värms upp - överflödig vätska strömmar från systemet till tanken, vilket förhindrar tryckökning;
Kompensation av läckage av kylvätska - en viss mängd vätska lagras alltid i tanken, som vid behov kommer in i systemet (efter att vätskan matats ut är atmosfären överhettad, om mindre läckor uppstår etc.);
Kontroll av kylvätskenivån i systemet (med motsvarande märken på tankhuset och den inbyggda sensorn).

Förekomsten av en tank i vätskekylsystemet beror på kylvätskans egenskaper och fysiska egenskaper - vatten eller frostskyddsmedel. När temperaturen stiger ökar vätskan i enlighet med dess värmeutvidgningskoefficient i volym, vilket också leder till en ökning av trycket i systemet. Om temperaturen stiger för mycket kan vätskan (speciellt vatten) koka - i detta fall släpps övertrycket ut i atmosfären genom ångventilen inbyggd i kylarpluggen. Men vid efterföljande kylning av motorn får vätskan en normal volym, och eftersom en del av den förlorades under utsläpp av ånga, sjunker trycket i systemet - med en alltför stor tryckminskning, inbyggd luftventil i kylaren pluggen öppnas, utjämnas trycket i systemet till atmosfäriskt. I det här fallet kommer luft in i systemet, vilket kan ha en negativ effekt - luftlås bildas i kylarrören, vilket hindrar vätskans normala cirkulation. Så efter att ångan har blivit av är det nödvändigt att fylla på vatten- eller frostskyddsnivån.

Varför behöver du en expansionstank och hur fungerar den?

Det akuta behovet av en sådan tank uppstod när i stället för vatten användes speciella vätskor för kylning, som kunde behålla sina fysiska egenskaper även vid extremt låga temperaturer.

Grunden för dessa lösningar är alkohol och etylenglykol (mindre ofta propylenglykol). Vid uppvärmning expanderar alkoholen och börjar under tryck leta efter en väg ut genom kylarens säkringsventil. Vid kylning av förbränningsmotorn minskar temperaturen på frostskydds- eller frostskyddsmedlet med bildandet av ett urladdat tomrum. De fria områdena är fyllda med luft, som vid efterföljande aktivering av motorn skapar pluggar som bryter mot den fria vätskepassagen i kylsystemet. Detta kan leda till allmän överhettning i motorsektionen.

Expansionstanken, som var ansluten till kylaren med en slang, hjälpte till att undvika överhettningsproblem. Mitten av behållaren ligger på nivå med den övre delen av kylaren, så den uppvärmda vätskan stiger upp och tränger fritt från kylarutrymmet in i behållaren. Själva slangen är fäst på produktens botten, vilket gör att överflödigt frostskydd eller frostskydd kan återgå till kylaren när den svalnar utan att luft fastnar.

Utformningen och funktionerna hos expansionstankar

Expansionstankarna som används idag har i grunden samma design, vilket är anmärkningsvärt för sin enkelhet. Detta är en behållare med en volym på högst 3-5 liter, vars form är optimerad för placering i bilens motorrum. För närvarande är de mest utbredda tankarna gjorda av genomskinlig vit plast, men metallprodukter presenteras också på marknaden (som regel för gamla inhemska VAZ-, GAZ-bilar och vissa lastbilar). Flera element tillverkas i tanken:

Påfyllningshals stängd med ånga och luftventiler;
Montering för anslutning av slangen från motorkylaren;
Valfritt - en koppling för anslutning av en slang från en termostat;
Valfritt - en koppling för anslutning av en slang från den inre värmaren;
Valfritt - en hals för att installera en kylvätskesensor.

I vilken tank som helst måste det finnas en påfyllningshals med en kontakt och en koppling för att ansluta en slang från kraftaggregatets huvudkylare. Denna slang kallas en ångslang, eftersom het kylvätska och ånga släpps ut från kylaren genom den. Med denna konfiguration är chokern placerad vid tankens lägsta punkt. Detta är den enklaste lösningen, men kompensation för kylvätskeläckage utförs genom kylaren, vilket i vissa fall minskar kylsystemets effektivitet.

I många tankar används dessutom en slang för att ansluta till termostaten, i detta fall är ångutloppsslangen ansluten till nippeln i tankens övre del (på en av dess sidoväggar) och nippeln för anslutning till värmare har samma position. Och slangen som går till termostaten tas bort från kopplingen vid tankens lägsta punkt. Denna design ger bättre fyllning av kylsystemet med arbetsvätska från behållaren. I allmänhet fungerar systemet mer effektivt och pålitligt.

Nästan alla moderna expansionstankar använder en vätskenivåsensor inbyggd i en specialdesignad hals. Oftast är detta en signalanordning med den enklaste designen, som meddelar en kritisk minskning av kylvätskenivån, men till skillnad från bränslenivåsensorn, informerar den inte om den aktuella mängden vätska i systemet. Sensorn är ansluten till en motsvarande indikator på bilens instrumentbräda.

Expansionsbehållarens kontakt, liksom huvudkylarens kontakt, har inbyggda ventiler: ånga (högt tryck) för att avlasta trycket när kylvätskan är för varm och luft för att utjämna trycket i systemet när det kyls. Det här är vanliga fjäderbelastade ventiler som utlöses när ett visst tryck inuti tanken uppnås - när trycket stiger pressas ångventilen ut, när trycket sänks, luftventilen. Ventilerna kan placeras separat eller kombineras i en enda struktur.

Behållaren installeras i motorrummet nära kylaren och är ansluten till den och till andra komponenter med hjälp av gummislangar med olika tvärsnitt. Behållaren är något upplyft ovanför kylaren (vanligtvis sammanfaller dess mittlinje med den övre nivån på kylaren), vilket säkerställer fritt flöde av vätska (genom tyngdkraften) från behållaren in i kylaren och / eller in i termostathuset. Behållaren och kylaren bildar ett system för kommunicerande kärl, därför kan vätskenivån i kylaren också uppskattas från vätskenivån i behållaren. För kontroll kan en skala eller separata märken med indikatorerna "Min" och "Max" appliceras på tankens kaross.

Expansionstankar för servostyrningssystem och hydraulik har en liknande design, men de är endast gjorda av metall eftersom de arbetar under högt tryck. Även i dessa delar finns inga nivåsensorer och märken, men kontakten är nödvändigtvis utrustad med ventiler för att utjämna trycket i systemet i olika lägen. Slangarna är anslutna med speciella spetsar, ibland med gängade beslag.

Om fel och reparation av tankar

Under drift av maskinen kan följande haverier av expansionstanken inträffa;

kontaminering eller fel på plug-bypassventilen;
brist på tankens kropp

Tankens vägg spricker med för högt tryck inifrån

Läckage i locket kännetecknas av att flerfärgade strimmor ser ut på kroppen

De flesta bilister, när en ventil eller kaross går sönder, byter helt enkelt delen till en ny. Detta motiveras av bristen på tid för reparationer och billigheten hos dessa reservdelar. Om så önskas kan tankens sprängplast förseglas och locket kan demonteras och rengöras.

Läckor under korken uppstår med en lös passform eller på grund av behållarens designfunktioner.Till exempel på VAZ 2110-bilar träffar strålen från den övre lilla kopplingen som är ansluten till kylaren direkt i halsen, vilket orsakar läckage. Sättet att eliminera är installationen av en mer perfekt behållare från "Priora".

Video: reparation av tankhus

En bils expansionstank anses vara en av de mest pålitliga delarna. Ofta tjänar de hela bilens liv, särskilt på utländska bilar. För att inte behöva byta behållare i förväg rekommenderas det att regelbundet kontrollera ventilens tillstånd i locket. Om det är i ordning kommer inte kärlets plast att sprängas av högt tryck.