Крышка расширительного бачка

Крышка расширительного бачка. Как работает, основные принципы

Если честно никто из нас не придает никакого серьезного значения этому устройству. Ну крышка – что с нее взять — она годна только для того чтобы не выплескивалась охлаждающая жидкость наружу! Так думают процентов 90 автомобилистов. Хотя это в корне не верно, если эта «пробка» на расширительном бачке вашего автомобиля выйдет из строя, как минимум охлаждающая жидкость будет постоянно выплескиваться, а как максимум это может спровоцировать ряд неприятных поломок. Так что нужно знать – как работает и основные принципы ее устройства. Как вы догадались, сегодня буду про это рассказывать …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Задача крышки бачка
• Устройство, принцип работы крышки бачка
• Признаки неисправности крышки расширительного бачка
• Как самому проверить работу?
• ВИДЕО ВЕРСИЯ

Для начала небольшое определение

Крышка бачка – это запирающий элемент, который имеет в своем строении два клапана, высокого и низкого давления. Этот элемент уберегает систему охлаждения (СО) автомобиля от повреждений, а также нормализирует работу.

По сути, крышкой или пробкой назвать – язык не поворачивается, я бы сказал так – это датчик регулировки давления, только с пробкой сверху!

Работа клапана

Поддержание давления на уровне 1,1 – 1,5 кг/см2 обеспечивается предохранительным клапаном крышки, открывающимся при превышении предельного значения.

Кроме того, после того, как двигатель остынет и ОЖ начинает уменьшаться в объёме, открывается атмосферный клапан – для впуска воздуха, во избежание возникновения излишнего разрежения в системе.

Для того, чтобы в полной мере оценить роль крышки расширительного бачка, необходимо подробнее ознакомиться с тем, как избыточное или недостаточное давление влияют на состояние не только системы охлаждения, но и двигателя в целом.

Чем опасен избыток или недостаток давления?

Чрезмерное воздействие изнутри на детали системы охлаждения способно, как минимум, привести к срыванию со штуцеров патрубков. Но могут быть и худшие последствия – разрывание корпуса термостата или расширительного бачка. Бывали также случаи разгерметизации радиаторов охлаждения двигателя или отопителя, а также прорыв паров через прокладку ГБЦ.

Пагубное влияние низкого давления не столь очевидно. Но именно оно приводит к закипанию антифриза.

А кипение не только нарушает теплоотвод от деталей, но и вызывает их кавитационную эрозию, то есть вырывание частиц металла с поверхности. Поверхность деталей становится как бы изрытой, что со временем становится причиной их разрушения.

В «зону риска» попадают такие дорогостоящие части мотора, как блок цилиндров и головка.

Если не будет открываться атмосферный клапан при охлаждении антифриза, то в системе охлаждения возникнет разрежение, достаточно сильное для того, чтобы спровоцировать подсос воздуха через уплотнительные прокладки, соединения патрубков со штуцерами и пр. Попавший в систему воздух образует паровоздушные пробки, «запирающие» трубопроводы и нарушающие циркуляцию ОЖ.

Резюмируя вышесказанное, можно кратко сформулировать ответ на вопрос о том, что будет если неисправна крышка расширительного бачка:

1. Разрушение элементов системы охлаждения.
2. Уменьшение срока службы некоторых узлов и агрегатов двигателя.
3. Нарушение циркуляции ОЖ.

Признаки неисправной пробки

Как определить неисправность?

Характерным признаком поломки предохранительного клапана, не «запирающего» расширительный бачок, является преждевременное (при температуре около 100°С) закипание антифриза, «выбрасывающегося» в бачок.

Иногда может идти пар из под капота, охлаждающая жидкость выплескивается на горячий выпускной коллектор. При этом стрелка температуры двигателя находится в зеленой зоне.

Но такое явление может быть вызвано также прогоранием прокладки ГБЦ и заклиниванием клапана термостата, из-за чего ОЖ не поступает в радиатор. Для того, чтобы установить работоспособность термостата, на ощупь проверьте верхний и нижний патрубки радиатора – они должны быть горячими.

Если «пробита» прокладка ГБЦ, то верхний патрубок станет твёрдым, как накачанная велосипедная шина – от избытка паров. Пробой прокладки также сопровождается повышенной дымностью выхлопа – из глушителя будет вырываться белый пар.

Важно! Симптомы, что через клапан крышки в бачок не поступает воздух при охлаждении, станут деформированные (сдавленные) патрубки радиатора или частое возникновение паровоздушных пробок в системе охлаждения. Двигатель перегревается, а печка дует холодным воздухом.

Также на некоторых иномарках, при откручивании крышки клапан отламывается и застревает в бачке. Этот факт указывает, что ваккумный клапан перестал работать. Пришло время заменить пробку.

Как работает расширительный бачок

Для создания требуемого давления на заведённом двигателе, крышка должна обеспечить герметичность. За снижение давления отвечает предохранительный клапан. Если давление в системе превышает 1,1–1,5 кгс/см 2 , этот клапан должен открыться. После снижения давления до рабочих значений, клапан закрывается.

Также в крышке установлен впускной или вакуумный клапан. Он обеспечивает подачу воздуха в систему охлаждения. После остановки мотора температура охлаждающей жидкости снижается, падает и давление в системе. Объем жидкости в бачке уменьшается, что влечет за собой падение давления в системе. Это приводит к тому, что в расширительном бачке появляется пространство для воздуха. В определенный момент давление в системе становится равным атмосферному давлению воздуха. Если в этот момент температура охлаждающей жидкости будет выше, чем температура воздуха снаружи, её объем продолжит сокращаться.

В результате всего этого создаётся так называемый эффект вакуума или разряжения. Внешний воздух будет давить на компоненты системы. Если одна из деталей системы охлаждения будет негерметичной, воздух окажется внутри неё. Это приводит к появлению воздушной пробки. После запуска двигателя она может попасть в расширительный бачок. Но возможен и вариант появления проблем в нормальной циркуляции жидкости в системе. Иногда это приводит к перегреву двигателя или проблемам в работе системы обогрева.

Воздух может оказаться в системе охлаждения из-за нарушения герметичности патрубков и других деталей. Во избежание этого давление в системе должно быть равным атмосферному, за что и отвечает впускной клапан. Он включается в работу, если разряжение достигает отметки в 0,03–0,1 кгс/см 2 . Этот клапан обеспечивает подачу воздуха, который был выпущен предохранительным клапаном во время нагрева жидкости. Благодаря этому давление в системе не отличается от атмосферного.

Неисправности крышки расширительного бачка: признаки и проверка

Как показывает практика, обычно первым из строя выходит клапан высокого давления. На деле ТОСОЛ или антифриз выбрасывается через клапан даже тогда, когда давление в норме. Еще бывает так, что клапан не сбрасывает давление, крышку срывает, ОЖ течет в области стыков и соединений и т.д.

В отдельных случаях выброс антифриза слишком сильный, в этом случае в подкапотном пространстве видны потеки охлаждающей жидкости, может пойти пар при прогреве ДВС и т.д. Если это происходит тогда, когда по приборам температура мотора в норме, обычно это указывает на проблемы с крышкой.

Еще бывает, что повреждаются патрубки, срывает хомуты. В отдельных случаях можно заметить, что треснул сам расширительный бачок системы охлаждения. В худшем случае могут возникнуть повреждения основного радиатора, радиатора печки и т.д.

• Чтобы определить причину, система нуждается в диагностике. В свою очередь, проверить крышку можно, однако это не так просто. Необходимо создавать как повышенное, так и пониженное давление. Обычно для этого нужен расширительный бачок, в который можно подать воздух под давлением из компрессора. Давление определяется по манометру.

Само собой, отдельный бачок есть не у всех, а снимать бачок с машины проблематично. По этой причине лучше сначала осмотреть крышку визуально. Не допускается наличие трещин, повреждение прокладок в области клапанов и другие дефекты. Также неисправным может быть и сам клапан в крышке.

Чтобы проверить на месте, нужно выполнить следующие действия:

• Заведите мотор, прогрейте ДВС, после выхода на рабочие температуры аккуратно следует открутить крышку бачка. Если будет слышен характерный звук вырывающегося воздуха при откручивании, значит, крышка держит давление. Это указывает на то, что клапан сброса не «просел».
• Далее нужно дать мотору остыть. После остывания осматриваются толстые резиновые патрубки системы охлаждения. Если они «сжаты» и стянуты, высока вероятность того, что вакуумный клапан не работает.
• Также можно открутить крышку бачка, сдавить один толстый шланг и удерживать его, одновременно закручивая пробку. Если шланг начнет принимать свою форму, тогда это укажет на то, что вакуумный клапан в норме.

Недостаток последнего способа заключается в том, что на многих современных авто доступ к патрубкам и шлангам сильно затруднен и такую проверку произвести не удается.

Напоследок отметим, что на деле регулярная замена крышки расширительного бачка системы охлаждения позволяет избежать указанных выше проблем. Специалисты рекомендуют менять эту крышку каждые 2-3 года, так как клапаны обычно срабатываются именно к этому времени.

При этом лучше приобретать более дорогой оригинал, а не дешевые аналоги. Например, фирменные крышки VAG или GM служат дольше и лучше, плотно садятся по резьбе, ставятся без перекосов и т.п. по сравнению со многими аналогами.

Как работает крышка бачка для охлаждающей жидкости

Система охлаждения ДВС полностью герметична. Однако в силу того, что охлаждающая жидкость изготавливается на основе метилового спирта, в процессе нагревания она может увеличиваться в объёме.

Поэтому излишки жидкости, а также сдавленный воздух поступают при нагревании в резервную ёмкость — расширительный бачок. Если воздух в системе сильно сжимается из-за повышения объёма жидкости, то срабатывает выпускной клапан в крышке: он чуть приоткрывается, и излишки воздуха выходят наружу.

Далее, когда машина долгое время стоит, происходит обратная реакция: мотор и жидкость остывают, из-за чего объём тосола резко сокращается. Соответственно, в системе появляются воздушные пробки. Благодаря клапану на впуск эти пробки быстро устраняются из системы.

Клапаны в крышке поддерживают необходимое давление в системе

Крышка расширительного бачка: зачем она нужна и что будет при её неисправности?

Длительная эволюция ДВС не могла изменить главного: он так и остался тепловой машиной, а потому от исправности его системы охлаждения зависит очень многое. Затрагивая тему основных причин утечек антифриза, мы вспоминали в числе вероятных вариантов и крышку расширительного бачка. Порой эта небольшая деталь портит жизнь многим автомобилистам и их автомобилям куда больше, чем можно себе представить. Сегодня мы будем подробно разбираться в том, какую роль она играет в системе охлаждения, и что может произойти при её неправильной работе, а также как купить качественную крышку расширительного бачка и даже отремонтировать её.

Зачем нужна крышка расширительного бачка?

Расширительный бачок выполняет роль компенсационного: нагреваясь, охлаждающая жидкость заметно расширяется в объеме. В очень старых автомобилях отдельного расширительного бачка не было, а его роль играл сам радиатор.

В системе охлаждения ГАЗ-21 не было отдельного расширительного бачка!

ВАЗ-2108: расширительный бачок с крышкой, а радиатор – уже без крышки

Пробка радиатора при этом выполняла ту же задачу, что и на современных машинах: благодаря наличию в конструкции пароотводного (выпускного) клапана она поддерживала пусть и небольшое, но избыточное давление (0,45-0,55 кгс/см2) в системе, что позволяло воде закипать лишь при 109-112 градусах.

Устройство пробки радиатора ГАЗ-21

Также в крышке радиатора был предусмотрен воздушный клапан, отрегулированный на разрежение (0,01-0,10 кгс/см2). Его задача была противоположной – не допустить создания слишком низкого давления внутри системы.

На фото: пробка радиатора ГАЗ-21. Надпись «открывать осторожно» предупреждает о том, что обращаться с ней следует действительно аккуратно

Современная крышка расширительного бачка хоть и выглядит иначе, чем «винтажная» пробка радиатора, но устроена похоже. Как правило, внутри пластикового корпуса предусмотрены два клапана – выпускной и впускной.

Устройство пробки расширительного бачка ВАЗ-2108: 1 — пружина выпускного клапана; 2 — впускной клапан; 3- пружина впускного клапана; 4 — выпускной (паровой клапан); 5 — латунный блок клапанов; 6 — заливная горловина расширительного бачка.

Крышка ВАЗ-2108 в разобранном виде…

…и на расширительном бачке

Задача первого – «стравить» давление, если оно достигло предела, предусмотренного производителем. Поскольку современные моторы имеют более высокие рабочие температуры, чем у двигателей прежних поколений, выпускные клапаны крышки бачка у них могут открываться при давлении до 1,5 кгс/см2, причем этот параметр строго регламентируется для каждого конкретного мотора.

Стандартный для вазовской пробки параметр – 1,1-1,2 атм

Впускной клапан открывается при 0,03-0,13 кгс/см2, что позволяет избежать чрезмерного разрежения в системе. Некоторые производители конструктивно объединяют два клапана в один, но их суть от этого не меняется.

Почему нужно так точно контролировать давление в системе охлаждения?

Поддержание нужного давления в системе важно по двум причинам. Во-первых, оно не должно быть слишком низким, чтобы антифриз мог закипать при более высокой температуре, чем это происходит при атмосферном давлении. Ведь многие современные моторы во время работы могут нагреваться до 120 градусов и более, в то время как большинство охлаждающих жидкостей при нормальных условиях закипает уже при 110 градусах. Повышенное давление позволяет избежать перегрева и закипания антифриза даже при высоких температурах.

Ну а во-вторых, давление в системе охлаждения не должно быть слишком высоким, чтобы избежать утечек антифриза и разрывов резиновых патрубков и пластикового расширительного бачка – то есть, сохранить систему герметичной. Кстати, сохранению герметичности нередко мешает не только некачественная работа клапанов крышки бачка, но и посадочные поверхности заливной горловины или резьба на самой крышке: если они плохо обработаны – жди утечек.

Увидеть в наше время подобное качество обработки привалочных плоскостей на продающихся в магазинах бачках для Лады можно редко – а потому и идеальной герметичности соединений ждать не стоит

Датчик уровня охлаждающей жидкости (слева) – еще один способ потерять герметичность системы со всеми вытекающими (во всех смыслах) последствиями

Какие бывают крышки?

Рассмотрим несколько разных крышек расширительного бачка на примере переднеприводной Лады. Для нее в продаже можно встретить едва ли не десяток крышек самых разных производителей. Они могут заметно отличаться по цвету корпуса, надписям, резьбе и «начинке», но суть от этого не меняется: выпускной клапан должен срабатывать при 1,1 атмосферы (так обычно в простонародье называют параметр давления килограмм-сила на квадратный сантиметр).

Обе эти крышки абсолютно новые, но одна исправна, а другая – нет. Но узнать об этом можно только после проверки или установки на автомобиль ​

К сожалению, встречающиеся в продаже крышки бывают хорошие и плохие, то есть качественные и не очень. А это значит, что они могут допускать избыточное давление в системе заметно выше нормального – 1,3-1,5 кгс/см2 и даже выше!

Многовато будет… Такой крышкой можно угробить многие детали системы охлаждения

Некоторые крышки могут сбрасывать давление до требуемого, но делают это слишком долго и неохотно. Ну а еще крышка может не держать и половины от нужного избыточного давления, открывая выпускной клапан уже при 0,5-0,6 атмосферы.

Рано «капитулирующий» выпускной клапан – тоже плохо

И то, и другое, и третье практически одинаково плохо. В первых двух случаях избыточное давление в системе будет удерживаться на более высоком уровне, в третьем – не достигать требуемого параметра. То есть, в первых двух случаях о неисправности крышки водитель может узнать только после разрыва патрубка или расширительного бачка, а во втором машина может «кипеть», выпуская пар через крышку бачка, даже если на улице не жарко.

Что будет при неисправности клапанов в крышке?

Самый частый вариант – заклинивший либо неправильно работающий выпускной клапан. В этом случае в системе создаётся чрезмерное избыточное давление, жертвой которого могут стать многие элементы – сам расширительный бачок, патрубки, радиаторы… Если вы видели стоящие в жаркий день на дороге машины с открытым капотом и лужей под ними, причиной появления этой лужи могла быть именно крышка с неисправным выпускным клапаном.

Бачок, радиаторы, кран, патрубки – список деталей, поврежденных из-за неправильно работающей крышки, может быть довольно длинным

Один из визуальных признаков неисправности выпускного клапана – чрезмерно раздувшийся бачок. К сожалению, это можно определить далеко не на всех автомобилях, поскольку у многих машин бачки сделаны из непрозрачного и не слишком эластичного материала. Также высокое давление приводит к подтеканию антифриза в соединениях, даже если они достаточно сильно затянуты.

При наличии избыточного давления бачок может немного раздуваться, но не каждый водитель может определить это визуально

Неисправность впускного клапана выражается в том, что патрубки, особенно крупные, а иногда и бачок визуально сжимаются. Чрезмерное разрежение в системе также не добавляет долговечности её деталям.

Как выбрать и проверить крышку расширительного бачка?

Определить правильность настроек клапанов в крышке визуально невозможно. Для этого нужен пусть и несложный, но специальный стенд с манометром, на который накручивается крышка. Затем в установке создаётся сначала избыточное давление, а затем разрежение. Полученные цифры сравнивают с заводскими параметрами в таблице.
В реальности же никаких проверочных приспособлений в магазинах обычно нет, а роль проверочного стенда выполняет уже сам двигатель. То есть, при выборе крышки в магазине можно ориентироваться лишь на косвенные показатели – цену, производителя и визуальное качество изготовления. А уже после замены крышки нужно понаблюдать за тем, создаёт ли она избыточное давление в системе. Одним из признаков этого можно считать поддержание нормальной рабочей температуры без признаков закипания охлаждающей жидкости: если двигатель долго работает, и из-под крышки не идет пар, то все в порядке. Некоторые автовладельцы проверяют давление в системе, чуть приоткручивая крышку при прогретом двигателе: в этом случае должно раздаться шипение, которое говорит о сбросе давления, которое поддерживает исправная крышка. Такая проверка действенна, но небезопасна: если крышку внезапно сорвет, кипящая охлаждающая жидкость может фонтаном ударить из бачка и обжечь руки и лицо.

Откручивать крышку «на горячую» нужно очень осторожно, но лучше этого вообще не делать

Еще один существенный повод задуматься об исправности крышки – потеря герметичности системы или последовательный выход из строя её деталей: бачка, радиаторов, крана отопителя и так далее. Наконец, чрезмерно греющийся двигатель при чистом радиаторе и исправном термостате также является поводом для осмотра крышки.

Подобные потеки и «накипь» на бачке и вокруг него – повод задуматься, всё ли здесь в порядке

Ну а чтобы «на глаз» убедиться в исправности впускного клапана, можно открутить крышку и сжать один из толстых патрубков, после чего снова закрутить её. Если патрубок примет прежнюю форму, то в системе не создаётся чрезмерного разрежения.

Устройство и принцип работы крышки

Для обеспечения требуемого давления, любая крышка расширительного бачка должна создавать герметично закрытую систему. Для сброса избыточного давления в ней предусмотрен специальный клапан, который открывается при повышении давления выше номинального значения. Как только давление будет сброшено, клапан закрывается и цикл повторяется до остановки двигателя.

После остановки мотора клапан сброса закрывается и открывается впускной клапан. Дело в том, что в процессе остывания, жидкость начинает снова сужаться, а значит и давление внутри системы должно прийти в норму. Для этого впускной клапан засасывает воздух и заполняет им пространство, которое было освобождено водой или антифризом. Таким образом, давление внутри системы охлаждения нормализуется и становится соответствующим атмосферному давлению.

Устройство и принцип работы крышки расширительного бачка

Чтобы при работающем двигателе в СОД создалось необходимое давление, устройство крышки обеспечивает плотное герметичное закрывание бачка. Для сброса избыточного давления предусмотрен предохранительный клапан. Он срабатывает (открывается), только когда давление внутри СОД станет 1,1–1,5 кгс/см 2 (зависит от конструкции крышки и ее производителя).

Пока оно ниже, клапан закрыт, а сразу после стравливания избыточного давления до величины, которая меньше указанной выше – частичного выпуска сжатого в бачке воздуха – он закрывается. В крышке стоит еще 1 клапан – впускной, его еще называют вакуумным. Его назначение прямо противоположное предохранительному. Впускной клапан служит для забора (всасывания) воздуха в СОД. Дело в том, что после остановки двигателя он, как известно, начинает остывать. Падает температура и у ОЖ.

Впускной клапан крышки

При этом она уменьшается в объеме, что сопровождается снижением давления внутри СОД. ОЖ, поступившая в бачок, при собственном нагреве начинает уходить обратно в систему, освобождая место для оставшегося в расширительной емкости воздуха и переставая на него давить. Затем наступает момент, когда давление в СОД сравнивается с внешним атмосферным. Если при этом у ОЖ температура окажется выше, чем во внешней среде, то она, продолжая остывать, будет дальше уменьшаться в объеме.

Это приведет к тому, что давление в СОД станет ниже атмосферного, то есть к разряжению, вакуумному эффекту. Наружный воздух станет оказывать давление на элементы системы и будет при этом стремиться занять ее внутренние объем. Если в какой-либо части СОД окажется «слабое» место, где при ее остывании и оказываемом извне давлении будет нарушена герметичность, то в систему попадет воздух, и в ней может образоваться так называемая воздушная пробка. Когда двигатель будет опять запущен, она, конечно, может быть вытолкнута ОЖ в расширительный бачок.

Охлаждающая жидкость авто

Но если этого не произойдет, воздушная пробка будет нарушать циркуляцию жидкости в СОД, препятствовать охлаждению мотора и может даже стать причиной выхода его из строя. Обычно воздух попадает в систему за счет подсасывания между патрубками и штуцерами, на которые они надеты. Чтобы этого не произошло, давление в СОД выравнивается с внешним атмосферным впускным клапаном. Он срабатывает при разряжении в системе 0,03–0,1 кгс/см 2 и впускает в расширительный бачок воздух, который фактически заменяет вытолкнутый через предохранительный клапан при нагреве ОЖ. Происходит выравнивание внутреннего давления в СОД с внешним.

Ремонт, замена и модернизация расширительного бачка

Датчик уровня охлаждающей жидкости является частью конструкции большинства расширительных бачков. Это единственная деталь корпуса расширительного бачка, которая подлежит ремонт. Фактически, весь ремонт расширительного бачка сводится к ремонту датчика уровня охлаждающей жидкости или его замене. Поменять его сможет любой автомобилист, кто хоть раз в жизни отремонтировал что-то на своем авто.

Модернизация расширительного бачка предполагает установку современной клапанной крышки, если конструкция текущей не может выполнять функцию сброса давления. Если крышка заменялась из-за протечек антифриза, а после того как установили новую или отремонтированную крышку утечки не прекратились, то придется менять бачок. Процедура проста и универсальна – замена расширительного бачка ВАЗ мало чем отличается от замены бачка на иномарке.

Для того чтобы поменять бачок достаточно выполнить 4 действия:

1. Отсоединить шланги системы охлаждения.
2. Открутить крепежные винты, если таковые имеются.
3. Извлечь старый бачок из моторного отсека.
4. Установить новый расширительный бачок на место старого, закрепив винтами и подключив шланги.