In modernen Motorkühlsystemen werden Aggregate zum Ausgleich von Wärmeausdehnungen und Flüssigkeitslecks eingesetzt – Ausgleichsbehälter.Lesen Sie im Artikel alles über Ausdehnungsgefäße, deren Zweck, Design und Eigenschaften sowie die richtige Auswahl und den richtigen Austausch dieses Teils.
Was ist ein Ausdehnungsgefäß?
Ausgleichsbehälter – eine Einheit des Flüssigkeitskühlsystems für Verbrennungsmotoren;Ein speziell entwickelter Behälter, der Lecks und Wärmeausdehnungen des im System zirkulierenden Kühlmittels ausgleichen soll.
Ausdehnungsgefäße werden auch in anderen Systemen von Fahrzeugen, Traktoren und Sondergeräten eingesetzt: in Servolenkungen (Servolenkungen) und in Hydrauliksystemen für verschiedene Zwecke.Im Allgemeinen ähneln diese Tanks hinsichtlich Zweck und Design den Tanks des Kühlsystems. Ihre Besonderheiten werden im Folgenden beschrieben.
Der Ausgleichsbehälter erfüllt mehrere Funktionen:
● Kompensation der Wärmeausdehnung des Kühlmittels beim Aufheizen des Motors – überschüssige Flüssigkeit fließt aus dem System in den Tank und verhindert so einen Druckanstieg;
● Ausgleich von Kühlmittellecks – im Tank wird immer ein gewisser Flüssigkeitsvorrat gespeichert, der bei Bedarf in das System gelangt (nach Flüssigkeitsabgabe in die Atmosphäre bei Überhitzung, bei kleineren Lecks usw.);
● Überwachung des Kühlmittelstands im System (mithilfe der entsprechenden Markierungen am Tankkörper und des eingebauten Sensors).
Das Vorhandensein eines Tanks im Flüssigkeitskühlsystem ist auf die Eigenschaften und physikalischen Eigenschaften des Kühlmittels – Wasser oder Frostschutzmittel – zurückzuführen.Mit steigender Temperatur nimmt das Volumen der Flüssigkeit entsprechend ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten zu, was zu einem Druckanstieg im System führt.Bei einem übermäßigen Temperaturanstieg kann die Flüssigkeit (insbesondere Wasser) kochen – in diesem Fall wird der Überdruck über ein im Kühlerstopfen eingebautes Dampfventil in die Atmosphäre abgelassen.Mit der anschließenden Abkühlung des Motors nimmt die Flüssigkeit jedoch ein normales Volumen an, und da ein Teil davon bei der Dampfabgabe verloren geht, sinkt der Druck im System – bei übermäßigem Druckabfall wird das im System eingebaute Luftventil blockiert Wenn sich der Kühlerstopfen öffnet, gleicht sich der Druck im System dem Atmosphärendruck an.In diesem Fall gelangt Luft in das System, was sich negativ auswirken kann – in den Kühlerrohren bilden sich Luftstopfen, die eine normale Flüssigkeitszirkulation verhindern.Daher ist es nach dem Entlüften des Dampfes notwendig, den Wasser- oder Frostschutzmittelstand wieder aufzufüllen.
Frostschutzmittel verschiedener Art haben im Vergleich zu Wasser einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, sodass die oben beschriebenen Prozesse intensiver ablaufen.Um diese negativen Auswirkungen zu beseitigen, wird ein mit dem Kühler verbundener Ausgleichsbehälter in das Kühlsystem eingeführt.Wenn die Temperatur steigt, wird überschüssige Flüssigkeit einfach in den Tank abgelassen und wenn der Motor abkühlt, kehrt sie in das System zurück.Dadurch wird die Schwelle für die Abgabe von Dampf in die Atmosphäre deutlich erhöht und das Intervall zwischen den Wiederauffüllungen des Flüssigkeitsspiegels im System verlängert.
Der Ausgleichsbehälter spielt eine wichtige Rolle für den Betrieb des Kühlsystems und des gesamten Aggregats und muss daher im Falle einer Fehlfunktion ausgetauscht werden.Um den richtigen Tank auszuwählen und Reparaturen richtig durchzuführen, müssen Sie zunächst die vorhandenen Typen und Merkmale dieser Teile verstehen.
Aufbau und Eigenschaften von Ausdehnungsgefäßen
Die heute verwendeten Ausdehnungsgefäße sind im Prinzip identisch und einfach aufgebaut.Dabei handelt es sich um einen Behälter mit einem Volumen von maximal 3 – 5 Litern, dessen Form für die Unterbringung im Motorraum des Autos optimiert ist.Am gebräuchlichsten sind derzeit Tanks aus durchscheinendem weißem Kunststoff, es sind aber auch Metallprodukte auf dem Markt (in der Regel für alte inländische Autos VAZ, GAZ und einige Lastkraftwagen).Der Tank enthält mehrere Elemente:
● Einfüllstutzen, verschlossen mit einem Stopfen mit Dampf- und Luftventilen;
● Anschlussstück zum Anschließen eines Schlauchs von einem Motorkühler;
● Optional – ein Anschlussstück zum Anschließen eines Schlauchs von einem Thermostat;
● Optional – ein Anschlussstück zum Anschließen eines Schlauchs vom Kühler der Kabinenheizung;
● Optional - ein Hals zum Einbau eines Kühlmittelstandsensors.
Das Motorkühlsystem und der Platz des Ausgleichsbehälters darin
Daher muss in jedem Tank ein Einfüllstutzen mit Stopfen und eine Armatur zum Anschluss eines Schlauchs vom Hauptkühler zur Kühlung des Aggregats vorhanden sein.Dieser Schlauch wird als Dampfablassschlauch bezeichnet, da durch ihn heißes Kühlmittel und Dampf aus dem Kühler abgeführt werden.Bei dieser Konfiguration befindet sich die Armatur am tiefsten Punkt des Tanks.Dies ist die einfachste Lösung, der Ausgleich von Kühlmittellecks erfolgt jedoch über den Kühler, was in manchen Fällen die Effizienz des Kühlsystems verringert.
In vielen Tanks wird zusätzlich ein Schlauch zum Anschluss an den Thermostat verwendet. In diesem Fall wird der Dampfablassschlauch an die Armatur im oberen Teil des Tanks (an einer seiner Seitenwände) angeschlossen, die Armatur für den Anschluss an die Heizung Kühler hat die gleiche Position.Und der Schlauch zum Thermostat wird von der Armatur am Boden des Tanks entfernt.Diese Konstruktion sorgt für eine bessere Befüllung des Kühlsystems mit Arbeitsflüssigkeit aus dem Tank, insgesamt arbeitet das System effizienter und zuverlässiger.
Fast alle modernen Ausdehnungsgefäße verwenden einen Flüssigkeitsstandsensor, der in einen speziell entwickelten Hals eingebaut ist.Meistens handelt es sich um einen Alarm einfachster Bauart, der einen kritischen Abfall des Kühlmittelstandes meldet, aber im Gegensatz zum Kraftstoffstandsensor nicht über die aktuelle Flüssigkeitsmenge im System informiert.Der Sensor ist mit der entsprechenden Anzeige am Armaturenbrett des Autos verbunden.
Ausgleichsbehälterstopfen mit separaten Ventilen
Der Stopfen des Ausgleichsbehälters verfügt wie der Stopfen des Hauptkühlers über eingebaute Ventile: Dampf (Hochdruck) zur Druckentlastung bei übermäßiger Erwärmung des Kühlmittels und Luft zum Druckausgleich im System beim Abkühlen.Dabei handelt es sich um gewöhnliche federbelastete Ventile, die auslösen, wenn ein bestimmter Druck im Tankinneren erreicht wird – bei Druckanstieg wird das Dampfventil herausgedrückt, bei Druckabfall das Luftventil.Die Ventile können separat angeordnet oder zu einer einzigen Struktur kombiniert werden.
Kühler- und Ausgleichsbehälterstopfen mit kombinierten Ventilen auf derselben Achse
Der Tank wird im Motorraum in der Nähe des Kühlers installiert und über Gummischläuche unterschiedlichen Querschnitts mit diesem und anderen Komponenten verbunden.Der Tank ist leicht über den Kühler angehoben (normalerweise fällt seine Mittellinie mit der Oberkante des Kühlers zusammen), was den freien Flüssigkeitsfluss (durch Schwerkraft) vom Tank zum Kühler und/oder zum Thermostatgehäuse gewährleistet.Tank und Kühler bilden ein System kommunizierender Gefäße, sodass der Flüssigkeitsstand im Tank auch anhand des Flüssigkeitsstands im Kühler abgeschätzt werden kann.Zur Kontrolle können am Tankkörper eine Skala oder separate Markierungen mit den Zeigern „Min“ und „Max“ angebracht werden.
Ausgleichsbehälter für Servolenkungen und Hydrauliken sind ähnlich aufgebaut, bestehen jedoch nur aus Metall, da sie unter hohem Druck arbeiten.Auch in diesen Teilen gibt es keine Füllstandssensoren und Markierungen, aber der Stopfen ist unbedingt mit Ventilen ausgestattet, um den Druck im System in verschiedenen Modi auszugleichen.Der Anschluss der Schläuche erfolgt über spezielle Spitzen, teilweise auch mit Hilfe von Gewindeanschlüssen.
Fragen der richtigen Auswahl und des Austauschs des Ausgleichsbehälters
Während des Betriebs des Fahrzeugs ist der Ausgleichsbehälter hohen Temperaturen, erheblichen Druckverlusten und korrosiven Umgebungen (Frostschutzmittel, Abgase, Kraftstoff, Öle usw.) ausgesetzt – all dies kann zu Schäden am Tank und am Tankdeckel führen.Die häufigsten Probleme bei Kunststofftanks sind Risse im Gehäuse und Brüche aufgrund übermäßigen Druckanstiegs.In jedem dieser Fälle muss der Tank ausgetauscht und die Reparatur so schnell wie möglich durchgeführt werden.
Zum Austausch sollte nur der Tank des Typs und der Katalognummer verwendet werden, der vom Hersteller im Fahrzeug verbaut wurde – nur so kann die ordnungsgemäße Funktion des Gesamtsystems gewährleistet werden.Wenn auch der Stopfen defekt ist (was normalerweise durch einen Bruch des Tanks aufgrund einer Fehlfunktion des Dampfventils angezeigt wird), müssen Sie ihn kaufen.Wenn der alte Stopfen einwandfrei funktioniert, kann er in einen neuen Tank eingebaut werden.Der alte Füllstandsanzeiger lässt sich in der Regel problemlos auch auf den neuen Tank aufsetzen.
Der Austausch des Ausgleichsbehälters muss gemäß den Anweisungen für die Reparatur des Fahrzeugs erfolgen.Um diesen Vorgang durchzuführen, müssen Sie normalerweise das Frostschutzmittel ablassen, alle Schläuche vom alten Tank trennen, den Tank demontieren (er wird von einer Schelle gehalten, manchmal mit zusätzlichen Schrauben) und ein neues Teil in umgekehrter Reihenfolge einbauen.Gleichzeitig kann es erforderlich sein, alte Klemmen auszutauschen, daher sollten Sie sich umgehend um deren Anschaffung kümmern.Und wenn ein alter Stecker verbaut ist, muss dieser überprüft und ggf. gereinigt werden.
Nach der Installation ist es notwendig, neues Frostschutzmittel einzufüllen und den Stopfen zu schließen. Bei richtiger Auswahl, Austausch und Anschluss eines neuen Tanks beginnt das gesamte System sofort normal zu arbeiten und gewährleistet eine effektive Kühlung des Aggregats.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Juli 2023