En los sistemas de refrigeración de motores modernos, se utilizan unidades para compensar la expansión térmica y las fugas de fluidos: tanques de expansión.Lea todo sobre los tanques de expansión, su finalidad, diseño y características, así como la correcta elección y sustitución de esta pieza en el artículo.
¿Qué es un tanque de expansión?
Tanque de expansión: unidad del sistema de refrigeración líquida para motores de combustión interna;Un recipiente especialmente diseñado para compensar las fugas y la expansión térmica del refrigerante que circula en el sistema.
Los tanques de expansión también se utilizan en otros sistemas de vehículos, tractores y equipos especiales: en dirección asistida (dirección asistida) y en sistemas hidráulicos para diversos fines.En general, en términos de finalidad y diseño, estos tanques son similares a los tanques del sistema de enfriamiento, y sus características distintivas se describen a continuación.
El tanque de expansión realiza varias funciones:
● Compensación de la expansión térmica del refrigerante cuando el motor se calienta: el exceso de líquido fluye desde el sistema al tanque, evitando el aumento de presión;
● Compensación de fugas de refrigerante: siempre se almacena una cierta cantidad de líquido en el tanque, que, si es necesario, ingresa al sistema (después de la liberación del líquido, a la atmósfera durante el sobrecalentamiento, en caso de fugas menores, etc.);
● Monitoreo del nivel de refrigerante en el sistema (usando las marcas apropiadas en el cuerpo del tanque y el sensor incorporado).
La presencia de un tanque en el sistema de refrigeración líquida se debe a las características y propiedades físicas del refrigerante: agua o anticongelante.A medida que aumenta la temperatura, el líquido, de acuerdo con su coeficiente de expansión térmica, aumenta de volumen, lo que conduce a un aumento de presión en el sistema.Con un aumento excesivo de temperatura, el líquido (especialmente el agua) puede hervir; en este caso, el exceso de presión se descarga a la atmósfera a través de una válvula de vapor integrada en el tapón del radiador.Sin embargo, con el enfriamiento posterior del motor, el líquido adquiere un volumen normal y, dado que parte del mismo se perdió durante la liberación de vapor, la presión en el sistema cae; con una disminución excesiva de la presión, la válvula de aire incorporada en el El tapón del radiador se abre, la presión en el sistema se iguala a la atmosférica.En este caso, entra aire en el sistema, lo que puede tener un efecto negativo: se forman tapones de aire en los tubos del radiador que impiden la circulación normal del líquido.Entonces, después de purgar el vapor, es necesario reponer el nivel de agua o anticongelante.
Los anticongelantes de varios tipos tienen un mayor coeficiente de expansión térmica en comparación con el agua, por lo que los procesos descritos anteriormente ocurren de manera más intensa.Para eliminar estos efectos negativos, se introduce en el sistema de refrigeración un tanque de expansión conectado al radiador.Cuando la temperatura aumenta, el exceso de líquido simplemente se descarga en el tanque y, cuando el motor se enfría, regresa al sistema.Esto aumenta significativamente el umbral para descargar vapor a la atmósfera y aumenta el intervalo entre reposiciones del nivel de líquido en el sistema.
El tanque de expansión juega un papel importante en el funcionamiento del sistema de refrigeración y de toda la unidad de potencia, por lo que en caso de cualquier mal funcionamiento es necesario reemplazarlo.Para elegir el tanque adecuado y realizar las reparaciones correctamente, primero debe comprender los tipos y características existentes de estas piezas.
Diseño y características de los tanques de expansión.
Los depósitos de expansión que se utilizan hoy en día tienen un diseño básicamente idéntico y sencillo.Se trata de un contenedor con un volumen de no más de 3 a 5 litros, cuya forma está optimizada para su colocación en el compartimento del motor del automóvil.Actualmente, los más comunes son los tanques hechos de plástico blanco translúcido, pero también se encuentran en el mercado productos metálicos (por regla general, para los autos nacionales viejos VAZ, GAZ y algunos camiones).Hay varios elementos en el tanque:
● Boca de llenado, cerrada con un tapón con válvulas de vapor y aire;
● Racor para conectar una manguera del radiador de refrigeración del motor;
● Opcional: un accesorio para conectar una manguera desde un termostato;
● Opcional: un accesorio para conectar una manguera desde el radiador de la calefacción del habitáculo;
● Opcionalmente: un cuello para instalar un sensor de nivel de refrigerante.
El sistema de refrigeración del motor y la ubicación del tanque de expansión en él.
Por lo tanto, en cualquier tanque debe haber una boca de llenado con un tapón y un racor para conectar una manguera del radiador principal para enfriar la unidad de potencia.Esta manguera se llama manguera de escape de vapor, ya que a través de ella se descargan refrigerante caliente y vapor del radiador.En esta configuración el racor se sitúa en el punto más bajo del depósito.Esta es la solución más sencilla, pero la compensación de las fugas de refrigerante se realiza a través del radiador, lo que en algunos casos reduce la eficiencia del sistema de refrigeración.
En muchos tanques, se usa adicionalmente una manguera para conectarse al termostato, en este caso la manguera de escape de vapor se conecta al racor en la parte superior del tanque (en una de sus paredes laterales), el racor para conectar al calentador El radiador tiene la misma posición.Y la manguera que va al termostato se retira del conector en el fondo del tanque.Este diseño proporciona un mejor llenado del sistema de enfriamiento con el fluido de trabajo del tanque; en general, el sistema funciona de manera más eficiente y confiable.
Casi todos los tanques de expansión modernos utilizan un sensor de nivel de líquido integrado en un cuello especialmente diseñado.La mayoría de las veces se trata de una alarma del diseño más simple, que notifica una disminución crítica en el nivel de refrigerante, pero, a diferencia del sensor de nivel de combustible, no informa sobre la cantidad actual de líquido en el sistema.El sensor está conectado al indicador correspondiente en el tablero del automóvil.
Tapón del depósito de expansión con válvulas separadas.
El tapón del tanque de expansión, como el tapón del radiador principal, tiene válvulas incorporadas: vapor (alta presión) para aliviar la presión cuando el refrigerante se calienta excesivamente y aire para igualar la presión en el sistema cuando se enfría.Estas son válvulas ordinarias accionadas por resorte que se activan cuando se alcanza una cierta presión dentro del tanque: cuando la presión aumenta, la válvula de vapor se exprime, cuando la presión disminuye, la válvula de aire.Las válvulas pueden ubicarse por separado o combinarse en una sola estructura.
Tapón de radiador y depósito de expansión con válvulas combinadas situadas en el mismo eje.
El tanque se instala en el compartimiento del motor cerca del radiador, conectándose a él y a otros componentes mediante mangueras de goma de varias secciones transversales.El tanque está ligeramente elevado por encima del radiador (normalmente su línea media coincide con el nivel superior del radiador), lo que garantiza el libre flujo de líquido (por gravedad) desde el tanque al radiador y/o a la carcasa del termostato.El tanque y el radiador forman un sistema de vasos comunicantes, por lo que el nivel de líquido en el tanque también se puede estimar a partir del nivel de líquido en el radiador.Para el control, se puede aplicar una escala o marcas separadas con punteros "Min" y "Max" al cuerpo del tanque.
Los tanques de expansión para sistemas hidráulicos y de dirección asistida tienen un diseño similar, pero están hechos únicamente de metal, ya que funcionan a alta presión.Además, en estas partes no hay sensores ni marcas de nivel, pero el enchufe está necesariamente equipado con válvulas para igualar la presión en el sistema en varios modos.Las mangueras se conectan mediante puntas especiales, a veces con la ayuda de racores roscados.
Cuestiones de selección y sustitución adecuadas del tanque de expansión.
Durante el funcionamiento del vehículo, el depósito de expansión está expuesto a altas temperaturas, importantes caídas de presión y ambientes corrosivos (anticongelante, gases de escape, combustible, aceites, etc.); todo esto puede provocar daños en el depósito y en el tapón de llenado.Los problemas más comunes de los tanques de plástico son grietas en el cuerpo y roturas debido al aumento excesivo de presión.En cualquiera de estos casos se deberá sustituir el depósito y realizar las reparaciones lo antes posible.
Solo se debe reemplazar el tanque del tipo y número de catálogo que instaló el fabricante en el automóvil; esta es la única forma de garantizar el correcto funcionamiento de todo el sistema.Si el tapón también está averiado (como suele indicar la rotura del tanque debido a un mal funcionamiento de la válvula de vapor), entonces es necesario comprarlo.Si el tapón viejo funciona bien, entonces se puede instalar en un tanque nuevo.El antiguo indicador de nivel de líquido normalmente también se coloca sin problemas en el nuevo depósito.
La sustitución del depósito de expansión debe realizarse de acuerdo con las instrucciones de reparación del vehículo.Por lo general, para realizar esta operación, es necesario drenar el anticongelante, desconectar todas las mangueras del tanque viejo, desmontar el tanque (se sujeta con una abrazadera, a veces con tornillos adicionales) e instalar una pieza nueva en orden inverso.Al mismo tiempo, es posible que sea necesario reemplazar las abrazaderas viejas, por lo que debe encargarse de comprarlas de inmediato.Y si se instala un enchufe viejo, es necesario revisarlo y, si es necesario, limpiarlo.
Después de la instalación, es necesario llenar con anticongelante nuevo y cerrar el tapón; con la elección correcta, el reemplazo y la conexión de un tanque nuevo, todo el sistema comenzará inmediatamente a funcionar normalmente, asegurando un enfriamiento efectivo de la unidad de potencia.
Hora de publicación: 17-jul-2023