Избыточное давление в системе охлаждения двигателя причины: Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Почему в системе охлаждения двигателя повышенное давление

Вопрос касательно давления в системе охлаждения двигателя является достаточно частым, так как проблемы с указанной системой или нарушения в работе ее отдельных компонентов нередко приводят к перегреву двигателя, разрыву патрубков, шлангов,  радиатора, расширительного бачка и т.д.

Простыми словами, часто от автолюбителей можно услышать, что шланг или бачок лопнул от высокого давления. В этой статье мы рассмотрим, как работает система охлаждения мотора, откуда в ней берется давление и почему оно образуется. 

Содержание статьи

Содержание

Какое давление в системе охлаждения двигателя

Итак, двигатели внутреннего сгорания являются тепловой машиной, то есть энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. При этом КПД двигателей данного типа (особенно бензиновых) достаточно низкий, так как полезная энергия в большой степени расходуется на нагрев и трение сопряженных деталей.

Что касается нагрева, двигатель нуждается в эффективном охлаждении. Если детали перегреются, зазоры между ними уменьшаются в результате температурного расширения. В том случае, когда силовой агрегат сильно перегрет, мотор попросту заклинивает.

Для отвода избыточного тепла в современных ДВС используется комбинированная система охлаждения, которая состоит из воздушной и жидкостной систем. В жидкостной системе реализована циркуляция специальной охлаждающей жидкости (тосол, антифриз) по каналам в блоке и ГБЦ.

Под воздушной системой следует понимать вентилятор системы охлаждения, который включается при определенном нагреве и охлаждает двигатель путем его обдува потоком воздуха. Что касается жидкостной системы, охлаждающая жидкость циркулирует в данной системе под определенным давлением.

Примечательно то, что давление внутри системы охлаждения создается не специально (принудительно), а является результатом особенностей работы данной системы. Кстати, для поддержания нормального температурного баланса для двигателя важно не давление, а нормальная циркуляция ОЖ по системе.

Так вот, охлаждающая жидкость в системе нагревается. От нагрева происходит расширение, уровень  жидкости в системе поднимается. С учетом того, что жидкостная система является закрытой, не трудно догадаться, что с нагревом ДВС и самой жидкости антифриз/тосол сильно расширяется и увеличивается в объеме (до 20%). В результате образуется давление внутри.

Более того, герметичность и давление в системе позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости. Простыми словами, если при атмосферном давлении ОЖ или вода закипит при 100 градусах по Цельсию, то с учетом повышенного давления точка кипения сдвигается в большую сторону.

Например, давление в 1.5 атмосферы  означает, что ОЖ закипит при 110 градусах, увеличение давления еще на 0.5 атм. отодвинет точку кипения еще на 10 градусов  и т.д. Если добавить, что в современных антифризах пакет присадок позволяет улучшить также свойства самой жидкости, температурой кипения  нередко является отметка около 130-140 градусов при нужном давлении. Это позволяет увеличить температуру срабатывания термостата, делая моторы более «горячими», производительными и одновременно экологичными.

Идем далее. На разных двигателях рабочее давление внутри системы охлаждения  может отличаться  от 1.2 до 2.0 атм. или даже больше (другими словами, от 1.2 до 2.0 Бар). Данный показатель зависит от конструктивных особенностей ДВС,  свойств самой ОЖ, температуры термостатирования и т.д. При этом давление создает сама жидкость при нагреве в замкнутом контуре.

При этом избытки давления сбрасывает в атмосферу специальный клапан, который находится в крышке расширительного бачка. Обратите внимание, важно понимать, что от данного клапана и общей герметичности самой системы напрямую зависит ее работоспособность и эффективность охлаждения мотора.

Простыми словами, если система герметична, клапан контролирует давление внутри системы, не допуская образования избыточного давления, что и препятствует разрыву патрубков, радиатора или самого расширительного бачка и т.п.

Еще одной функцией крышки бачка является выравнивание давления после того, как двигатель заглушен и ОЖ начинает остывать. Уровень остывающей ОЖ понижается, во время остывания в закрытой системе неизбежно образуется разрежение. Вполне очевидно, что это также приведет к проблемам. Чтобы выровнять давление, клапан в крышке  расширительного бачка открывается, через него происходит забор наружного воздуха.

Советы и рекомендации

Итак, если в процессе эксплуатации ТС было замечено, что антифриз выдавливает в каком-либо месте, частой причиной является избыточное давление в системе охлаждения двигателя. При этом если явной течи антифриза нет, тогда диагностику необходимо начинать с крышки расширительного бачка.

Особенно часто проблемы с  крышкой проявляются таким образом, что антифриз или тосол выдавливает из-под самой крышки (как при работе  горячего ДВС, так и после остывания силовой установки). Также частой ситуацией является такая, когда в результате нарушения давления в системе срывает какие-либо патрубки или шланги. 

Напоследок отметим, что подсос воздуха в системе охлаждения, а также попадание газов из камеры сгорания в расширительный бачок являются достаточно распространенными неисправностями, которые также нарушают работоспособность жидкостной системы охлаждения и часто становятся причинами снижения уровня ОЖ и перегрева двигателя.

Как правило, нарушение герметичности по причине недостаточно затянутых хомутов на патрубках, трещины шлангов и патрубков и т.д. приводят к тому, что рабочее давление в системе охлаждения понижается и антифриз начинает кипеть. Это часто сопровождается бурлением в расширительном бачке.

Если же газы из цилиндров попадают в систему, нередко происходит критическое повышение давления, в результате чего давит тосол или антифриз, патрубки или радиатор может попросту разорвать.  В этом случае частой причиной оказывается пробитая прокладка ГБЦ, трещины в самом блоке или головке блока цилиндров.

 

Читайте также

  • Признаки перегрева двигателя

    Как понять, что двигатель начал перегреваться: очевидные и скрытые признаки перегрева мотора. Распространенные причины, по которым возникает перегрев.
Каким должно быть давление в системе охлаждения, как оно создаётся и что делать при отклонениях от нормы

Современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания используют замкнутую жидкостную систему охлаждения. В большинстве случае внутри системы циркулирует антифриз. Хотя некоторые упорно продолжают заливать туда обычную воду, что является грубым нарушением правил эксплуатации.

Измерение давления в системе охлаждения

Внутри этой системы создаётся постоянное избыточное давление во время работы двигателя. Не все понимают, зачем это нужно, поскольку основной задачей считается обеспечение эффективной циркуляции жидкости охлаждения по малому и большому кругу.

В действительности давление играет большую роль в работе ДВС. Оно позволило избавиться от распространённой и очень актуальной проблемы старых машин.

Зачем создаётся внутреннее давление

Разобравшись с давлением в системе охлаждения двигателя, многое станет понятным и очевидным.

Есть пример старых автомобилей. В них жидкость непрерывно циркулировала в моторе, нагревалась, забирая избыточное тепло, а затем охлаждалась в радиаторе за счёт встречного потока воздуха и воздуха от вентилятора, работающего принудительно.

Тогда в радиатор заливали обычную воду, и машина спокойно ехала. Но только часто было так, что водитель вынужденно останавливался посреди дороги, поскольку из-под капота начинал валить густой белый пар. Мотор попросту закипал, и вода начинала кипеть и активно испаряться. Именно это провоцировало появление густого белого дыма (пара).

Чтобы продолжить путь, приходилось остужать ДВС, заливать новую холодную воду и ехать. На то время такое понятие как закипание двигателя было знакомо практически каждому автовладельцу.

Скоро вы поймёте, зачем в системе охлаждения современного двигателя требуется давление. Причина закипания старых ДВС предельно простая. Вода в нормальных условиях при обычном атмосферном давлении кипит, когда температура достигнет 100 градусов Цельсия. Циркулируя по кругу, при большой нагрузке на мотор вода не успевает остыть, а потому кипит.

У современных антифризов, заливаемых в авто, температура кипения повысилась до 105-115 градусов Цельсия.

Система охлаждения автомобиля

Теперь вспомните школьный курс физики, и сразу станет ясно, для чего в действительности нужно создавать давление в системе охлаждения. По мере роста давления растёт и температура закипания соответствующей жидкости.

При повышении внутри системы давления антифриз будет закипать соответственно при более высокой температуре.

Это существенно защищает моторы от эффекта закипания. Большинство двигателей в нормальных условиях нагреваются при работе до температуры 90-95 градусов Цельсия. Используя обычную воду и без давления внутри системы, буквально при небольшой перегрузке мотор закипал бы. А поскольку заливается антифриз, плюс температура кипения увеличилась за счёт создаваемого давления, то порог кипения отодвигается до отметки около 110-120 градусов Цельсия. Это позволяет даже при сильных нагрузках на ДВС исключать возникновение проблем.

А чтобы создать должный уровень давления в самой системе, разрабатывать какие-то особые технологии не пришлось. Для этого применяются замкнутые системы охлаждения. Жидкость в них постепенно нагревается по мере работы двигателя, образуется пар, и он создаёт то самое давление.

Давление не может расти бесконечно, но и падать ниже определённой отметки также не может. Для контроля этих параметров применяются клапанные крышки на радиаторе и расширительном бачке.

Крышка позволяет сбрасывать или нагнетать давление по мере необходимости. Это компактное, но очень полезное и важное устройство, работающее на благо системы охлаждения и всего двигателя.

Нормальные параметры

Сложно однозначно сказать, какое давление должно быть в системе охлаждения каждого автомобиля. Даже на одной и той же модели с разными установленными ДВС параметры могут отличаться.

Если говорить про средние значения, то это диапазон от 1,2 до 2 атмосфер. Хотя крайне редко показатели достигают 2 атмосфер. Но в автомобилестроении есть пример, когда давление 2,2 считается нормой.

При подсчётах давления жидкости обычно используют единицу измерений Бары. Но они аналогичны атмосферам. То есть 1 атм = 1 бар.

Внутреннее давление в автомобильной системе охлаждения зависит от целого ряда факторов. И далеко не последнюю роль играет то, какое охлаждающее средство залито в радиаторе, какую конструкцию имеет мотор автомобиля, его герметичность и прочие нюансы.

Узнать точную информацию касательно нормы давления конкретно в вашем двигателе можно из мануала и рекомендаций по эксплуатации от автопроизводителя.

Как проверяется давление

Довольно часто автомобилисты интересуются, как проверить в гаражных условиях текущее давление в системе охлаждения. Сделать это не так просто.

Для таких задач обычно применяют специальные стенды в условиях автосервиса, и проводят комплексную диагностику в разных режимах работ. Примерные показатели можно определить путём подключения к герметичной системе манометром. Но подобные манипуляции в условиях гаража и без специализированного оборудования проводить не стоит.

Проверка работы крышки расширительного бачка

Обычно самостоятельная проверка предусматривает диагностику клапанной крышки расширительного бачка. Её нужно проверить на предмет целостности, удостовериться в отсутствии трещин и повреждений, изучить состояние уплотнителей и пр.

Есть и альтернативный вариант проверки. Для этого потребуется манометр, насос или компрессор. С расширительного бачка снимается верхний патрубок, на его место подключается шланг, соединённый с насосом. Создаётся давление. При достижении пикового значения (обычно около 1,4-1,5 атм) клапан должен сработать.

Роль клапанной крышки

Далеко не все понимают, насколько важную роль играет с виду обычная крышка, которой закрывается расширительный бачок для заливки жидкости охлаждения.

На самом деле это сложное устройство. Современные крышки оснащаются сразу двумя клапанами. Это выпускной (паровой) и впускной. Также их называют перепускным и атмосферным соответственно.

Фактически это специальный клапан, который отвечает за давление внутри рассматриваемой системы. Когда растёт внутренняя температура по мере нагрева двигателя, параллельно повышается и давление. Если в какой-то момент не сбросить лишнее, тогда герметичность будет под угрозой. Элементы может попросту разорвать изнутри. Обычно всё начинается с повреждения самых уязвимых элементов в виде уплотнителей и сальников. Не исключается и разрыв самого расширительного бачка, шлангов и патрубков.

Клапанная крышка непосредственно на расширительном бачке способствует выводу избыточного давления и его нагнетанию по мере необходимости.

Каждый клапан имеет определённый порог срабатывания. Его механизм выполнен так, что при достижении того или иного значения он открывается или закрывается. Тем самым сбрасывается лишнее давление либо всасывается атмосферный воздух.

При длительной стоянке двигатель остывает, жидкость охлаждается, из-за чего внутри образуется разряженная атмосфера. Это говорит о недостаточном давлении внутри. Чтобы его компенсировать, клапанная крышка открывается и происходит всасывание воздуха. Тем самым давление нормализуется.

Крышка расширительного бачка

Из-за чего возникает избыточное давление

Проблема избыточного давления в системах охлаждения двигателей в полной мере не ушла, несмотря на внедрение новых технологий. То есть закипеть мотор всё ещё может.

Провоцируют разного рода проблемы, включая закипание, именно слишком большое давление и нагнетаемое воздействие на внутренние стенки. Чтобы в системе охлаждения вашего двигателя не произошло сбоя, требуется оперативно решить возникшую проблему.

Долго искать причины, из-за которых наблюдается чрезмерно высокое давление в системе охлаждения современного двигателя, не придётся. Искать её нужно в паровоздушном клапане, монтированном на крышке расширительного бака, используемого для заливки жидкости охлаждения.

Иногда причины кроются в самом расширительном бачке, который заклинивает или засоряется. Но в основном виновник очевиден. Именно из-за его потери работоспособности внутри двигателя возникает слишком высокое давление, и это может сильно навредить системе охлаждения.

Самым правильным решением в такой ситуации станет замена крышки. Альтернативного варианта просто нет. Но поскольку клапанная крышка стоит недорого, с её покупкой и заменой автовладелец точно не разорится.

Некоторые пытаются восстановить клапан при его заклинивании по причине загрязнения. Для промывки используют жидкость для очистки карбюраторов. Если это не помогло и повышенное давление продолжает сохраняться в системе охлаждения, для вашего двигателя будет лучше приобрести новую аналогичную крышку. Иначе потом не удивляйтесь, почему мотор закипел, бачок разорвало и потребовался серьёзный и дорогостоящий ремонт.

Промывка системы охлаждения

Чтобы поддерживать оптимальное рабочее состояние системы охлаждения, рекомендуется раз в 2 года менять клапанную крышку.

Избыточное давление считается более опасным явлением, нежели его дефицит. Но и в этом случае есть некоторые угрозы.

Причины отсутствия давления

Бывает даже и так, что нет давления в системе охлаждения, из-за чего также могут возникнуть определённые неприятности.

У такой ситуации есть свои вероятные причины. Они заключаются в нарушении герметичности системы. Тут потребуется специальное оборудование, позволяющее найти проблемный участок. Хотя иногда в гаражных условиях применяются обычные народные методы. Путём визуального поиска места пробоя порой удаётся отыскать участок, где произошла разгерметизация.

Сначала проверяется состояние воздушного клапана. Если он зависнет в открытом положении, то давление в системе не будет повышаться. Отсюда и закипание мотора, его перегрев.

Если клапан работает нормально, тогда в системе есть утечка. Её нужно искать и устранять. Порой антифриз выходит через повреждённые патрубки и шланги. Также причиной могут стать изношенный радиатор охлаждения или радиатор печки. Самым неприятным считается момент, когда антифриз уход в двигатель. Виной тому становится пробитая прокладка ГБЦ.

Проверить систему на утечку можно и в гаражных условиях. Для этого нужно снять верхний патрубок от расширительного бачка, и на его место подключить шланг с насосом и манометром. Насос можно заменить на компрессор. Далее начинайте нагнетать давление и следите за тем, откуда будет вытекать антифриз.

Давление в системе охлаждения двигателя: какое должно быть

Всем привет! Все мы знаем, к каким последствиям может привести перегретый двигатель. Одной из причин повышения температур выступает неправильное давление в системе охлаждения двигателя.

Большое количество современных машин, а точнее подавляющее большинство, работают на моторах внутреннего сгорания. Потому для дизельного и бензинового ДВС предусмотрена специальная система охлаждения. Основана она на жидкостно-воздушном принципе работы.

Ключевым компонентом выступает специальная жидкость, то есть антифриз. Он циркулирует по системе под воздействием давления, охлаждая все необходимые элементы мотора. Но бывает так, что это давление избыточное, либо чрезмерно низкое. В каждой ситуации есть свои причины и скрытые угрозы.

давление в двигателе

Как формируется внутреннее давление

Часто можно встретить высказывания о том, что в двигателе образуется рабочее давление, которое может быть повышенное, то есть чрезмерно сильное, либо недостаточное.

Но тут следует запомнить одну вещь.

Специально в системе охлаждения давление не создается.

Фактически для ДВС не важно, при каком именно давлении жидкость охлаждения будет циркулировать по его внутренним полостям. Тут главный вопрос в том, чтобы элементы успевали охлаждаться.

Из курса физики многие знают, что практически все жидкости под воздействием нагрева начинают постепенно расширяться. Это можно отнести к антифризу и тосолу. Средний показатель расширения жидкостей под нагревом составляет от 10 до 20% от их начального объема. То есть именно на такое количество жидкости в системе окажется больше после того, как мотор перестанет работать на холодную, и выйдет на свой стандартный температурный рабочий режим. А система охлаждения выступает как замкнутый контур. Запуская мотор, он прогревается, параллельно начинает расти внутреннее давление.

ОЖ при этом давит на радиаторные стенки, патрубки и прочие внутренние компоненты.

Одну из ключевых задач в работе системы охлаждения выполняет крышка расширительного бачка. Фактически это клапан низкого и высокого давления, способный осуществлять подсос воздуха, либо же сбрасывать избыточное давление.

давление охлаждение

Для чего в системе высокое давление

Казалось бы, если большое давление создает такие проблемы, зачем вообще оно требуется внутри системы.

Опять же обратимся к школьному курсу физики. Там сказано, что чем выше окажется давление, тем выше поднимется и температура кипения жидкости. Банальный пример. При давлении, равном 1 атмосфере, простая вода закипит примерно при 100 градусах Цельсия. Но поднимите давление еще на 1 атмосферу, и тогда жидкость начнет кипеть только при 120 градусах Цельсия. Это примерные цифры, но суть, я думаю, вы уловили. Причем вода в примере указана не просто так. Ранее на автомобилях системы охлаждения функционировали на обычной воде.

Поскольку вода кипит уже при 100 градусах, а в моторе температура выше, потребовалось поднять давление, тем самым повысив отметку температуры закипания.

В зависимости от мотора и авто, у всех машин свои показатели рабочей температуры. Загляните в руководство и техническую документацию таких автомобилей и двигателей:

  • ВАЗ 2114;
  • Дэу Ланос;
  • Шевроле Лачетти;
  • Шевроле Нива;
  • УАЗ Патриот;
  • Газель с ЗМЗ 406;
  • ВАЗ 2106;
  • ВАЗ 2107;
  • Киа Спектра;
  • Рено Дастер и пр.

Вы наглядно увидите, что температура действительно отличается.

Еще одним существенным недостатком старых систем, отвечающих за охлаждение ДВС, была недостаточная герметичность.

Современные ОЖ, применяемые на автомобилях, обычно закипают на отметках 130-140 градусов по шкале Цельсия. Если они еще и будут находиться внутри герметичного контура, тогда при условии создания высокого давления закипание произойдет только по мере достижения температуры до уровня 150 градусов. С этим связан тот факт, что современные моторы очень редко могут закипеть. Хотя это все равно актуальная проблема для многих старых автомобилей и их двигателей, продолжающих эксплуатироваться в нашей стране. Так что пока от этой проблемы избавиться не удалось.

Думаю, все теперь поняли, для чего нужно давление, и почему езда без давления фактически невозможная.

Перед тем как проверить и разобраться в том, какие причины приводят к понижению и повышению давления, следует разобраться в нормах этого самого давления.

охлаждение двигателя

Каким должно быть давление

Как и рабочая температура двигателя, давление внутри систем охлаждения для всех автомобилей и моторов разное. Нет общепринятого стандарта, на который бы все ориентировались.

Чем выше производительность у мотора и его мощность, тем больше должна быть температура закипания.

Отсюда и более высокое давление.

Но есть условное среднее значение. Оно составляет от 1,2 до 2 атмосфер. При этом достаточно редко отметка достигает 2 атмосфер. Кстати, поскольку мы говорим о давлении, связанном с жидкостью, применять такую единицу измерений как атмосферы не совсем корректно. На самом деле тут правильно использовать бары. Но поскольку 1 атм равняется 1 Бар, особых проблем с переводом единиц измерения не возникает. Просто знайте, что по отношению к жидкостям используются бары, а в случае с давлением воздуха актуально применять атмосферы. Вот и все.

На показатели давления внутри системы влияет множество факторов, включая используемую ОЖ, правильно разбавленный концентрат антифриза, герметичность ДВС, особенности его конструкции и пр.

Проблемы с внутренним давлением

Зная из руководства по эксплуатации, какое давление должно быть в норме при работе конкретно вашего мотора, может возникать все две основные проблемы.

Тут речь идет о том, почему нет давления в системе, то есть оно чрезмерно низкое, либо почему оно выше нормы, и как снизить его теперь.

давление в системе

Избыточное давление

Если давление окажется выше нормальных показателей, компоненты охлаждающей системы и самого ДВС могут выйти из строя. Есть случаи разрыва радиатора, срыва патрубков, деформации шлангов и пр.

Когда в процессе эксплуатации авто то и дело слетают те или иные патрубки, относящиеся к охлаждению, это указывает на чрезмерно высокое внутреннее давление. Причем причина всегда одна и та же. Это неисправный предохранительный клапан. Об этом мы уже говорили в теме о том, почему выбрасывает тосол из расширительного бачка. Настоятельно советую перечитать. Решается проблема предельно просто. Нужно снять старую пробку на бачке или радиаторе, и установить новую.

Эта крышка на самом деле клапан. Причем в современных авто он двойной, и отвечает одновременно за подсос воздуха и сброс избыточного давления.

Дефицит давления

Когда давление в системе падает, первым делом это можно идентифицировать по слабому нагреву воздуха, поступающего из печки машины.

Причин падения давления бывает несколько:

  • Зависание клапанной крышки. Она зависла в открытом положении, то есть нарушена герметичность, происходит подсос воздуха. Если после прогрева мотора открутить крышку, услышите шипение выходящего воздуха. При его отсутствии клапан не работает;
  • Подтекает антифриз. Не всегда удается найти источник проблемы. Потому можно провести простую проверку с помощью насоса, манометра и простейших инструментов. Насос подключается к бачку и начинается прокачка. Нужно добиться 1,4-1,6 бар. Теперь смотрите, откуда вытекает ОЖ;
  • Дефицит ОЖ. Когда антифриза больше нужного, его будет выбрасывать через клапан при нагреве. Если жидкости мало, закипание происходит быстрее нормы, образуются воздушные пробки и в системе наблюдается малое давление. Тут нужно просто следить за уровнем антифриза.

охлаждение система

В жизни автомобилиста случается всякое. Но статистика наглядно говорит о том, что большинство проблем с мотором имеет непосредственную связь с системой охлаждения и ОЖ. Нужно как минимум научиться правильно смешивать антифриз и постоянно поддерживать нужный уровень в бачке.

Всем удачи на дорогах!

Подписывайтесь, оставляйте отзывы, задавайте интересующие вас вопросы!

Давление в системе охлаждения двигателя

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 488

Двигатель внутреннего сгорания нуждается в эффективном отводе тепла во избежание поломок. Эта задача возлагается на его систему охлаждения. Одна из характеристик, позволяющих судить о ее исправности — стабильное, заложенное производителем давление в системе охлаждения двигателя. Смысл и важность этого параметра и будет рассмотрен в рамках данной статьи. В качестве наглядного пособия выступит 8-клапанный полуторалитровый двигатель автомобиля ВАЗ-2110.

Для чего нужно давление

Казалось бы, зачем давление в системе охлаждения, ведь все, что требуется – обеспечить непрерывную циркуляцию антифриза, чтобы он нагревался, проходя через водяную рубашку блока цилиндров, и охлаждался в радиаторе потоком встречного воздуха при движении автомобиля, или воздухом, нагнетаемым вентилятором.Для чего давление в системе охлажденияДля чего давление в системе охлаждения

Поначалу так и было: в радиатор заливалась вода, и машина отправлялась в путь. Лет восемьдесят назад не было ничего необычного в стоящей на обочине машине, из-под капота которой валит пар, а фраза «мотор закипел» у всех вызывала понимание. Продолжить движение водитель мог либо залив в радиатор холодной воды, либо дождавшись, когда остынет та, что залита в систему охлаждения.

Причина проста: температура кипения воды при атмосферном давлении, как известно, составляет 100 градусов Цельсия, антифризы, изготавливающиеся на основе спиртов, закипают при температуре 110–115 градусов. Охлаждающая жидкость, проходя через систему охлаждения, не успевает остывать и в результате закипает. Причем чем выше нагрузка на мотор, тем быстрее.

Из школьного курса физики известно, что повышенное давление увеличивает температуру кипения жидкости. Даже небольшого повышения давления достаточно, чтобы «отодвинуть» температуру кипения на 5-10 градусов.

Так, у ВАЗ-2110 давление в исправной системе охлаждения должно составлять порядка 1,2 атм.

Каким должно быть нормальное давление

Давление в системе охлаждения двигателя автомобиля невозможно повышать до бесконечности, поскольку слишком высокое в итоге приведет к разрыву наиболее слабых ее элементов. В норме оно должно составлять 1,2–1,4 атм. По мере нагрева антифриза и достижения им температуры кипения, давление достигает критического значения. В этот момент его необходимо сбросить, чтобы избежать выхода из строя сначала системы охлаждения, а затем заклинивания поршней в цилиндрах, и как следствие, поломки последнего.

Для поддержания давления в допустимых пределах, в крышку расширительного бачка (у ВАЗ-2110), или радиатора монтируется воздушный клапан.
Откуда давление в системе охлажденияОткуда давление в системе охлаждения
Он имеет простое устройство:

  • внутри корпуса, имеющего одинаковые отверстия сверху и снизу, располагается шарик размером чуть больше отверстий.
  • Вес шарика подбирается таким образом, чтобы при достижении давления 1,5 атм он поднимался, открывая нижнее отверстие и стравливая в атмосферу воздух из системы охлаждения.
  • В то же время пока охлаждающая жидкость не нагрелась, шарик закрывает нижнее отверстие, а верхнее остается открытым, обеспечивая приток атмосферного воздуха и обеспечивая более быстрый нагрев антифриза.

Работоспособность клапана необходимо периодически проверять, особенно на старых автомобилях. Проверка выполняется очень просто: достаточно потрясти крышку расширительного бачка или радиатора и прислушаться. Если шарик гремит – клапан исправен.

Сейчас наиболее распространен вариант крышки, в устройстве которой имеется два клапана (впускной и выпускной). При повышении давления открывается выпускной клапан, и излишки скидываются из системы. При падении же ниже атмосферного, начинает работать впускной.

Часто из-за нарушения работы клапанов система перестает правильно функционировать. При этом даже новая крышка не гарантирует того, что все будет работать как положено. Зачастую владельцы автомобилей жалуются на то, что расширительный бачек лопается. Вызвано это может быть как неправильной работой клапанов крышки, так и браком самого бачка (тонкие стенки).

Момент срабатывания клапанов напрямую зависит от жесткости пружин, поэтому умельцы регулируют время срабатывания путем отрезания от нее лишних витков.Крышка расширительного бачкаКрышка расширительного бачка

Пренебрегать периодическими проверками не стоит, поскольку в самый неподходящий момент клапан может заклинить или в открытом состоянии, или в закрытом. В первом случае система охлаждения потеряет герметичность, в результате температура кипения антифриза значительно понизится, и мотор попросту «закипит» посреди дороги.

При этом в системе могут образоваться паровоздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции антифриза, а это может вызвать локальный перегрев двигателя и деформацию различных его элементов. Во втором случае в замкнутой системе создается слишком большое давление, которое способно повлечь ее повреждение.

Причины повышенного и пониженного давления в системе охлаждения

Почему давление высокое

Избыточное давление в системе охлаждения двигателя может возникнуть лишь по одной причине: неработоспособный воздушный клапан в крышке радиатора или расширительного бачка заклинило в закрытом состоянии.

Поскольку иного способа удалить лишний воздух не существует, исправность клапана нужно периодически проверять. Теоретически, ремонту эта деталь не подлежит и в случае выхода из строя меняется, как правило, вместе с крышкой. Специалисты рекомендуют во избежание внезапных поломок менять крышку радиатора раз в два года.

Как показывает гаражный опыт, жидкость для очистки карбюраторов неплохо справляется с отложениями, образующимися в клапане, и способна вернуть его к жизни.

Почему давление отсутствует

Когда давления в системе охлаждения нет, это говорит о том, что она не герметична, а установить причину может оказаться сложнее.

  1. Прежде всего, следует опять-таки проверить исправность воздушного клапана.
  2. Если он исправен, необходимо исследовать систему охлаждения двигателя на наличие утечек (об их наличии свидетельствует постоянно убывающий уровень антифриза).

Как обнаружить утечки

Начать можно с визуального осмотра элементов системы охлаждения, однако, если течь не сильная, осмотр вряд ли даст результат. Наиболее надежный способ выявить слабое место – создать повышенное давление и смотреть, откуда польется антифриз. Во избежание ожогов, двигатель автомобиля должен быть холодным.

В гаражных условиях для этого потребуется насос с манометром или компрессор. От расширительного бачка нужно отсоединить патрубок, подходящий к нему сверху, и вместо него подсоединить шланг насоса. Отсоединенный патрубок нужно заткнуть подходящим по диаметру болтом и зафиксировать болт хомутом. После этого можно нагнетать давление и смотреть, откуда появится течь. Кстати, при достижении отметки 1,5 атм должен сработать воздушный клапан.

Допустим, явных утечек охлаждающей жидкости нет, значит, следует проверить пол в салоне, антифриз может уходить через прохудившийся радиатор отопителя. Если в салоне следов охлаждающей жидкости тоже нет, остается осмотреть блок цилиндров и, в последнюю очередь, цилиндры изнутри, вывернув предварительно свечи. Нелишним будет проверить и уровень моторного масла: при внутренних утечках он повышается, поскольку антифриз попадает в картер двигателя.

Зачем надо давление в системе охлаждения двигателя

В наше время, подавляющее большинство легковых автомобилей и специализированной колесной техники оборудованы двигателями внутреннего сгорания. Вследствие того, что конструкция современных моторов далека от идеальной добрая часть произведенной энергии тратится на удаление тепла от трущихся деталей.

Для этого двигатель оборудуют жидкостно-воздушной охлаждающей системой. В ней используют охлаждающую жидкость (ОЖ), которая, омывая рубашку блока цилиндров, нагревается и затем, циркулируя в радиаторе, остывает под действием набегающего потока воздуха.

Система охлаждения

Но проблема в том, что нынешние моторы при работе разогреваются до очень высоких температур, и простая вода в системе охлаждения быстро превратится в клубы пара, вырывающиеся из-под капота автомобиля. И даже использование тосола или антифриза с температурой кипения 105–110° C не является панацеей. Но конструкторы давно придумали способ облегчить данную проблему.

Помочь этому сможет давление в системе охлаждения двигателя. Еще в школе нам рассказывали, что благодаря повышению давления повышается температура кипения жидкости. И вот, благодаря такому решению температуру кипения охлаждающей жидкости удалось повысить до 115—120°C.

Как образовывается давление

Давайте попробуем разобраться, вследствие чего создается и поддерживается повышенное давление в системе охлаждения мотора. После того как вы завели двигатель вашего автомобиля он станет нагреваться, и температура охлаждающей жидкости растет.

Соответственно образовывается пар, и вот за счет него начинает повышаться и уровень давления. В пробке радиатора или расширительного бачка установлен клапан, который поддерживает его на необходимом уровне.

Система охлаждения

Если говорить про цифровые параметры, то в зависимости от производителя это от 1,2 до 2 бар. Обычно, при росте давления свыше 1,5 бар срабатывает предохранительный клапан, и избыток образовавшегося пара сбрасывается в атмосферу.

Сложности с давлением в системе охлаждения

Вообще-то, таких проблем в системе охлаждения может быть только 2 — оно или слишком высокое, или низкое. Давайте попробуем разобраться с каждой из них.

  1. Высокое давление

При чрезмерном повышении давления узлы охлаждающей системы могут выйти из строя. Например, известны случаи, когда не сработал предохранительный клапан и радиатор отопителя салона просто разорвало. Также может лопнуть или сорвать с крепления патрубок. Это приведет к потере охлаждающей жидкости, выходу двигателя из строя из-за перегрева и дорогостоящему ремонту.

Если в процессе эксплуатации вы сталкиваетесь с тем, что в вашем авто постоянно срывает какой-либо из патрубков — это значит у вас высокое давление в системе охлаждения. Причина подобной неисправности во всех случаях одна — не работает предохранительный клапан. Устранить данную проблему очень легко — надо всего-навсего поменять пробку на радиаторе или расширительном бачке.

Система охлаждения

  1. Низкое давление

О пониженном давлении в системе охлаждения может говорить не слишком теплый поток воздуха из дефлекторов отопления салона. Причин в данном случае может быть несколько:

  • Клапан, установленный в пробке расширительного бачка, «закис» в открытом положении и система охлаждения сообщается с атмосферой. Убедиться в этом очень легко. После того, как вы завели автомобиль, и он достаточно прогрелся, просто откройте пробку на расширительном бачке. При исправном клапане вы должны услышать характерное шипение. В противном случае — клапан неисправен. Тогда охлаждающая жидкость начинает кипеть при меньшей температуре, образуются паровоздушные пробки и печка в салоне начинает греть гораздо хуже. Притом, что сам двигатель быстро «закипает». Устранить проблему поможет замена пробки, благо, что сейчас купить новую не составляет особенных сложностей.
  • Подтекание антифриза. Если вы не можете найти, где происходит «подсос» воздуха в радиатор, проверить это можно без особых сложностей практически в любом гараже. Для этого вам понадобится автомобильный насос с манометром и минимальный набор инструментов. Снимаете тонкий патрубок с расширительного бачка, затыкаете его подходящим по диаметру болтом и обжимаете при помощи хомута. Подсоединяете насос к бачку и начинаете качать. Закачивать воздух в систему надо до тех пор, пока манометр не покажет 1,4–1,6 бар (обычно в этом интервале срабатывает предохранительный клапан на пробке), и смотрите, откуда начинает сочиться жидкость. Если на двигателе подтеков нет, то обязательно проверьте салон — бывает, что подтекание внутри. Устраняете течь, и все будет работать как должно.
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости. Если уровень выше нормы при нагревании ОЖ расширяется и начинает вытекать, что соответственно влечет за собой повышенный перерасход антифриза. При слишком низком уровне жидкость начинает кипеть и образуются воздушные пробки, из-за которых, в свою очередь, образовывается пониженное давление в системе. Для предотвращения таких ситуаций регулярно проверяйте уровень антифриза в бачке и поддерживайте его в пределах нормы.

Какой из методов устранения проблем с давлением в системе подойдет вам, зависит от каждого конкретного случая.

Мы же со своей стороны можем только посоветовать вовремя, проводить все регламентные работы и ТО. И тогда ваш автомобиль будет радовать вас надежной работой долгие годы.

на что влияет и зачем нужно?

Большинство современных моделей авто укомплектованы двигателями внутреннего сгорания. Подобная конструкция далека от идеальной, поскольку большая часть произведенной энергии расходуется на удаление избыточного тепла от соприкасающихся деталей. Именно для этого в машинах предусмотрена установка специальной системы охлаждения. В ней в качестве охлаждающего реагента принято использовать специальную жидкость – тосол или антифриз. Данная жидкость циркулируя по системе выполняет охлаждение соответствующих агрегатов и препятствует чрезмерному нагреву трущихся деталей. О том, какое именно давление должно создаваться в системе охлаждения и как это происходит, разберемся в рамках данной статьи.

Давление в охлаждающей системе: на что влияет и зачем нужно?

Как работает система?

Важно понимать, что в системе охлаждения двигателя специально никакое давление не создается. На силовые агрегаты автомобилей этот показатель не оказывает влияние. Для самого мотора крайне необходимо, чтобы все его составляющие были достаточно охлаждены. Как и любая другая жидкость, антифриз или тосол под воздействием высоких температур расширяются. В среднем показатель расширения охлаждающего реагента составляет 10-20%. Другими словами при циркуляции в системе уровень жидкости возрастает на эту величину и возникает давление. Жидкость, находящаяся в замкнутом герметичном контуре, давит на стенки радиаторов, патрубки и другие элементы внутри системы. Избыток давления в охлаждающей системе сбрасывается с помощью крышки расширительного бачка. Он, в свою очередь, при необходимости может подсасывать воздух из атмосферы в систему.

Как работает система?

Каким должно быть давление?

В зависимости от марки автомобиля давление в системе будет разниться. Среднее значение этого параметра составляет 1,2-2 атм. В системе охлаждения оно меняется в зависимости от следующих причин:

  • Используемой охлаждающей жидкости;
  • Конструкции двигателя;
  • Герметичности системы.

Чрезмерное повышение давление может вывести из строя отдельные узлы системы. Как правило, выявить нарушение можно по таким признакам:

  • Разрыв отопителя салона;
  • Срыв патрубка с крепления.

Если в процессе эксплуатации автомобиля данные нарушения периодически имеют место быть, то, скорее всего, неисправен предохранительный клапан. Устраняется такая неполадка путем замены пробки на радиаторе или расширительном бачке.

Почему важно поддерживать давление?

Поддерживать давление в охлаждающей системе важно по нескольким причинам. Во-первых наличие избыточного давления способствует повреждению компонентов системы, задействованных в ее работе. Высокое давление может привести к разрыву и деформациям многим из них, а это обойдется автомобилисту в довольно кругленькую сумму. Помимо уже сказанных выше последствий нарушение давления в системе может привести и к выходу из строя следующих деталей:

  • Резиновых шлангов;
  • Термостата;
  • Помпы;
  • Металлических трубок, ведущих к радиатору.

Иногда повышенное давление в системе приводит к неисправностям самого радиатора.

Смотрите видео о давлении в системе охлаждения:

Опубликовано: 09 февраля 2018

Повышенное давление в системе охлаждения двигателя причина

Во время работы двигатель внутреннего сгорания нагревается до высокой температуры. С функцией отвода тепла должна справляться система охлаждения мотора. Это нужно для эффективной работы силового агрегата. Если не будет циркуляции ОЖ, то ДВС очень быстро перегреется со всеми вытекающими последствиями. Давайте поговорим о том, каким должно быть давление в системе охлаждения и как устранить типичные неисправности своими силами.

Коротко о главном

Первым делом необходимо определиться с тем, зачем всё же давление в системе охлаждения. Казалось бы, банальной циркуляции охлаждающей жидкости должно быть достаточно для отвода тепла. Раньше так и было, когда в радиатор заливалась вода. Но также было нормой встретить на обочине автомобиль, из-под капота которого валит пар. Такое происходило из-за того, что вода не успевала охлаждаться, а так как температура её кипения равна 100 градусам, то она очень быстро закипала.

Современные антифризы, большая часть которых изготовлена на спиртовой основе, закипают примерно при 115 градусах по Цельсию. Но стоит вспомнить школьный курс физики, откуда можно узнать, что увеличение давления приводит к сдвигу точки кипения жидкости. Это распространяется и на антифриз, который циркулирует по системам ДВС.

Какое давление в системе охлаждения двигателя считается нормой?

Тут многое зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Но обычно это 1,2-1,4 атм. для легковых автомобилей. К примеру, на ВАЗ-2110 нормальным показателем можно считать 1,2 атмосферы. Критическое давление в системе достигается при нагреве антифриза и достижении его точки кипения. В это время давление в системе должно сбрасываться. Делается это для того, чтобы не порвало радиатор или любое другое наиболее слабое место.

За сброс давления отвечает крышка расширительного бачка. Её устройство предельно простое. Имеется металлический корпус с двумя отверстиями. Внутри находится шарик по диаметру больший, нежели отверстия. При достижении определенной температуры он поднимается. Это приводит к тому, что воздух стравливается в атмосферу. На многих авто 1,5 атм. является тем давлением, при котором происходит сброс.

Проверка работоспособности клапана

Пока антифриз не нагрелся, шарик внутри крышки закрывает нижнее отверстие, в то время как верхнее остается открытым. Нужно это для притока воздуха из атмосферы и быстрого прогрева ОЖ. Хотелось бы отметить, что периодически необходимо проверять работоспособность крышки. Ведь часто бывает так, что она подклинивает в одном из положений. Из-за этого двигатель либо долго прогревается или не держится давление.

Проверку крышки расширительного бачка ВАЗ-2110 выполнить предельно просто. Для этого её достаточно открутить и потрясти. Если слышно, как шарик болтается внутри корпуса, значит система работает и его не заклинило. Избыточное давление в системе охлаждения двигателя, как уже было отмечено выше, может привести к фатальным последствиям. Поэтому на современных автомобилях крышка имеет два клапана: впускной и выпускной. Сейчас в продаже можно найти крышки, которые срабатывают при определенном давлении. Но настоятельно не рекомендуется изменять параметры, заложенные заводом-изготовителем.

Повышенное давление и методы борьбы

Система охлаждения устроена таким образом, что за давление в ней отвечает именно крышка расширительного бачка. Хотя и есть различные варианты конструкций. К примеру, на некоторых американских автомобилях расширительный бачок выполняет функцию отстойника, а сама крышка устанавливается на тройнике радиатора. Тем не менее суть работы остается прежней.

Давление в системе охлаждения двигателя ВАЗ-2110 должно находиться в пределах от 1,2 до 1,5 атм., при этом падение или превышение этих показателей уже можно считать серьезным отклонением. Довольно часто автомобилисты сталкиваются именно с повышенным давлением. Причиной будет все та же крышка, клапан которой заклинил в закрытом положении. В таком случае система будет прогреваться, давление увеличиваться, а его сброса не произойдет. Из-за этого образуются паровоздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции ОЖ по системе.

Замена вышедшего из строя узла

Крышка системы охлаждения может прослужить больше, чем двигатель автомобиля, а можно купить новую, которая будет бракованной. Угадать тут сложно. Но в любом случае не стоит пытаться её ремонтировать. Стоит она для большинства моделей копейки и является неремонтопригодной. В случае неисправности её просто меняют на новую.

При этом настоятельно не рекомендуется укорачивать пружинки, изменяя момент срабатывания крышки. Ведь многие автомобилисты этим занимаются, что в большинстве случаев не приводит ни к чему хорошему. Конечно, если вы тюнинговали систему охлаждения и двигатель, то вполне возможно, что нужно добиться большего давления в системе или, наоборот, меньшего. В остальных же случаях стоит покупать только оригинал или достойный аналог с такими же параметрами. Помните о том, что большое давление в системе охлаждения двигателя может привести к локальному перегреву ДВС и выходу из строя тех или иных узлов.

Негерметичность системы

Еще более популярная проблема в кругу автомобилистов — отсутствие давления. Это может случиться из-за:

  • заклинившего воздушного клапана;
  • наличия утечек в системе охлаждения.

Соответственно, выявить проблему не составит труда. Первым делом можно посмотреть на уровень антифриза на холодном двигателе. Если он не меняется от поездки к поездке, значит утечек в системе нет. Вторым пунктом меняем воздушный клапан на новый. После этого давление должно нормализоваться, и антифриз не будет перегреваться. Очень часто повышенное давление в системе охлаждения двигателя приводит к тому, что оно потом падает. Обусловлено это частично подклинивающим клапаном. Он то работает, то нет. В результате этого давление нагнетается, из-за чего в слабом месте может образоваться течь, а после этого пропадает герметичность.

Как найти утечку?

Для начала стоит начать с визуального осмотра. Стоит заглянуть под автомобиль, вполне вероятно, что под ним лужа из антифриза. Но и тут нужно понимать, что зачастую брешь проявляется только при достижении определенного давления, поэтому на холодную её найти не удастся. Тем не менее есть специальные устройства для нагнетания давления в системе, при этом двигатель во избежание ожогов должен быть холодным.

В качестве такого устройства можно использовать обычный насос и манометр. Все можно сделать в гаражных условиях. Первым делом отсоединяем верхний патрубок, подходящий к расширительному бачку. В отверстие желательно вставить болт подходящего диаметра. Дальше подключаем к патрубку насос с манометром и нагнетаем давление. При достижении 1,5 атм. должен сработать воздушный клапан. В это же время ищем утечку.

Нюансы работы системы охлаждения

Многое также зависит от используемой охлаждающей жидкости. Заливать воду, к примеру, не нужно даже в старые автомобили, лучше прикупить недорогой антифриз, проблем будет меньше. Тем не менее современные моторы требуют качественного охлаждения. Завод-изготовитель в мануале указывает рекомендуемые марки ОЖ. Желательно придерживаться этих советов и не разбавлять антифриз, если у вас не концентрат.

Современные охлаждающие жидкости имеют различный срок службы и температуру кипения. К примеру, G12 закипает позже, нежели G11, а G12++ обладает повышенным ресурсом, но и стоит он дороже. В любом случае во избежание закипания мотора рекомендуется заливать только качественную охлаждающую жидкость.

Оригинальные запчасти

Очень часто высокое давление в системе охлаждения двигателя образуется из-за неисправности воздушного клапана, с этим мы уже разобрались. Другое дело, что этот клапан имеет недостаточный ресурс, или даже новый может оказаться нерабочим. Это касается и других элементов системы охлаждения, таких как термостат, водяной насос, патрубки, датчики, радиаторы и т. п. Чтобы спать спокойно, лучше обзавестись оригиналом, срок службы которого зачастую достаточно большой. Безусловно, стоят такие запчасти в разы дороже, но они почти на 100 % гарантируют исправную работу узла в целом. Ведь выход из строя, казалось бы, такого незначительного элемента, как крышка, может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.

Что касается китайских комплектующих, то это лотерея. Некоторые из них могут быть довольно качественными, другие же не ходят и 100 километров. Лучше не рисковать, ведь скупой платит дважды.

Серьезные последствия

Мы уже рассмотрели, что в системе охлаждения двигателя создается давление. Это вполне нормально. Другое дело, что очень часто имеется неисправность, которую крайне сложно определить. К примеру, антифриз уходит, а видимой течи нет. В этом случае вполне возможно попадание ОЖ в картер двигателя. Рекомендуется регулярно проверять уровень масла. Если ОЖ действительно уходит в мотор, то уровень будет повышаться. Скорее всего, это говорит о пробитой прокладке головки блока цилиндров, поменять которую равносильно переборке силового агрегата.

Любая деталь имеет свой определенный ресурс, при достижении которого нет никакой гарантии того, что она в дальнейшем будет исправно работать. Нередки случаи, когда даже новая крышка расширительного бачка оказывается нерабочей. И речь сейчас идет не о китайской запчасти, а об оригинальной. К сожалению, от этого никуда не деться.

Подведем итоги

Вот мы и разобрались с тем, зачем давление в системе охлаждения двигателя, почему оно может быть чрезмерно высоким или же, наоборот, низким. В самостоятельной проверке зачастую нет ничего сложного, хотя многое зависит и от автомобиля. К примеру, бывает, из строя выходит датчик температуры ОЖ. Он может давать неверные данные на контрольные приборы, тем самым вводя водителя в заблуждение. Он может показывать как высокую температуру силового агрегата, так и, наоборот, низкую. Но это не будет говорить о том, что система работает неправильно.

При любых поломках в системе охлаждения их необходимо устранить как можно скорее. Желательно не эксплуатировать автомобиль с заклинившей крышкой или термостатом. Ведь для некоторых двигателей перегрев смертелен, а капитальный ремонт стоит совсем недешево. В целом же стоит регулярно проверять уровень ОЖ в системе, следить за тем, чтобы не было утечек и других дефектов. Также рекомендуется периодически очищать радиаторы от грязи, так как это может стать причиной повышенной температуры двигателя.

Проблема в высоком давлении в системе охлаждения. Печка просто обжигает ( и это на самом деле напрягает). Все началось по осени, начал замечать что вокруг пробки расширительного бачка сырость от антифриза, не придал этому значения, в один прекрасный день перед проверкой решил заглянуть под капот…радиатор по периметру был мокрый и под машиной лужа — вердикт — высокое давление в системе. Был заменен радиатор, пробка с пометкой 0,9. Через 2 месяца ситуация повторяется с новым радиатором. Вердикт в сервисе — термостат (при чем он тут), термостат был на самом деле заклинившим в полуоткрытом состоянии, итак термостат+радиатор+ снова пробка… все покупалось новое, кроме пробок (с разборок по 150 р). После замены — проверка, все ОК, термостат открывается, большой патрубок на радиатор мягкий, т.е. давление в норме.
Сегодня заметил снова вокруг пробки расширительного бачка влагу от антифриза!!! Верхний патрубок к радиатору немного раздулся, чувствуется давление. Поменял пробку (уже 5-я по счету контрактная), ничего не изменилось.
Термостат работает, но….странно… На улице -15, активная езда по городу с включенным климатом на 27 градусов (при этом в салоне просто жара), выхожу — трогаю нижний патрубок к радиатору — холодный. Выключаю климат, через минуту открывается термостат. Неужели вентилятор печки выстужает двигатель до такой степени, пока термостат закрыт — вентиляторы не срабатывают, на термостате маркировка 82.
По высокому давлению, было предположение что умирающая помпа…но как…Проверил помпу, не знаю на сколько правильно: заглушил, включил зажигание, климат на HOT max, воздух все холоднее и холоднее, дождался пока совсем холодного не будет, тут же завожу — мгновенно холодный воздух превращается в кипяток…

Вот, нажаловался…. Выручайте что делать с высоким давлением…

Современные двигатели внутреннего сгорания, мягко сказать — не идеальны. Они обладают очень низким КПД, ведь часть энергии просто «теряется» на трение и нагрев. Именно из-за нагрева, моторы нужно охлаждать, сейчас самой эффективной системой является жидкостная (хотя и была воздушная). В ней роль охладителя берет на себя специальная жидкость, обычно это антифриз или тосол. Он циркулирует в этой системе под определенным давлением, но вот какое оно? Мне часто задают вопрос именно о давлении в системе — давайте разбирается, какое оно и за счет чего оно там образуется …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Такие вопросы пошли после статьи про крышку расширительного бачка, в ней я указал что это, по сути — клапан высокого и низкого давления, когда нужно он стравливает избыток, а когда нужно наоборот подсасывает из атмосферы, почитайте интересно. Но мы так и не определились, какое давление в системе охлаждения двигателя, скажем когда он работает, а также когда он стоит.

Для чего нужно знать показатели давления

Да все просто — охлаждающая система, это достаточно разветвленная сеть, и не всегда она металлическая. Состоит:

  • Из двух радиаторов, двигателя и печки в салоне. Редко из трех, когда в салоне помещаются два.
  • Из металлических трубок, которые подходят к двигателю, а также к радиаторам.
  • Из резиновых шлангов, которые соединяют части охлаждающей системы.
  • Также есть термостат, помпа, и расширительный бачок.

Собственно устройство достаточно простое, но как вы понимаете, избыточное давление может повредить части этой системы. Страдают в первую очередь резиновые шланги, а также радиаторы автомобиля, ведь зачастую они сделаны из алюминия (редко из меди или латуни), а это мягкие металлы, да и стенки тонкие, в общем их может просто порвать.

Как создается давление внутри?

Сейчас, наверное, многие думают — что давление внутри системы охлаждения создается специально! Отчасти это правда, а отчасти нет! Собственно двигателю «по фигу», главное чтобы он охлаждался. Да и специально нагнетать его туда никто не собирается. Все происходит само собой. НО КАК?

Это достаточно легкий физический процесс, любая охлаждающая жидкость (тосол или антифриз), да будь даже дистиллированная вода, от нагрева расширяется. ТО есть ее уровень растет, а особенно сильно расширяются антифризы – ОТ 10 ДО 20% в объеме.

А вот охлаждающая система – это замкнутый герметичный контур, то есть у него практически вообще нет, соприкосновения с окружающей средой.

НУ, теперь и представьте – холодный двигатель, вы только добавили в систему новую жидкость, скажем «до уровня», давления в ней практически «ноль». Закрыли пробку расширительного бачка и запустили двигатель. Система начинает разогреваться, антифриз расширяется и соответственно начинает давить на стенки радиаторов, патрубков и т.д. таким образом, оно и создается внутри.

Так давление это побочный продукт?

Не совсем так. Все дело в том, что раньше в системах охлаждения очень часто применялась обычная вода. А как нам известно — она кипит при 100 градусах Цельсия, но только лишь при нормальном давлении. Очень часто двигатели кипели, особенно летом, потому как достигнуть рабочей температуры в 100 градусов Цельсия, мотору достаточно легко! Да и старые системы нельзя назвать на 100% герметичными, воздух немного, но «подсасывался».

Что было сделано! Очень, элементарное и просто решение, которое уберегло, двигали от закипания. Просто взяли и повысили внутри системы давление.

Если копнуть физику, то получается:

При 1 атмосфере – вода кипит при 100 градусах

При 1,5 атм. – 110 градусов

При 2,0 атм. – почти 120 гр.

Систему охлаждения сделали герметичной, она сама себя нагревала и создавала внутри нужные «атмосферы». Таким образом, вода прекращала кипеть и просто охлаждала мотор. Просто и гениально. Справедливости ради стоит отметить, что современные охлаждающие жидкости кипят при более высоких температурах, например — зачастую антифриз выдерживает показатель в 130 – 140 градусов, а если еще и запереть в герметичный контур, то тут все 145 получится! Прогресс не стоит на месте.

Так какое давление внутри системы?

НУ что как говорится «раскроем карты», но сразу хочу сказать оно различно, и нет общего знаменателя:

Давление внутри системы охлаждения варьируется от 1,2 до 2 атмосфер (редко до 2,2), или как это принято считать с жидкостью от 1,2 до 2 Бар.

Но почему такой разбег? Все зависит от строения двигателя, жидкости, которая в него добавляется температуры, с которой он работает (ведь она тоже различна, бывает 90, а бывает и 110 — 120 градусов, особенно инжекторные варианты).

Такие показатели создаются в основном самой жидкостью, при ее расширении (нагреве). Но стоит отметить, что излишние показатели убирает крышка-клапан.

Пару слов о роли крышки расширительного бачка

Как я уже писал в одной из своих статей – ее назначение сложно переоценить. Ведь по сути это клапан, который контролирует атмосферы внутри всех шлангов и патрубков.

Когда идет разогрев, и жидкость начинает разогреваться, «атмосферы растут»! И если в определенный момент их не сбросить то у вас просто разорвет либо шланг, либо радиатор (ведь сейчас у них пластиковые боковины), либо еще что-нибудь.

Крышка открывается, и излишний «пар» выходит наружу! Таким образом, внутри остается заданное значение, скажем – 1,2 атм. Также и наоборот, когда у вас машина остыла, жидкость начинает уходить вниз, но лишнее давление сброшено, поэтому начинает образовываться разряженная атмосфера. И тут опять же крышка срабатывает как клапан – открывается и подает нужный воздух, для нормализации.

Таким образом, крышка это очень серьезный узел, у меня у знакомого была проблема, постоянно выбивало шланг с печки, никто не мог понять почему!

Антифриза вытекло просто уйма! Но потом сломалась и крышка, при очередном откручивании, после того как поставили новую, все прошло! Так что если у вас выбивает шланги, первым проверяйте крышку.

Сейчас небольшое полезное видео смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, статья была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.

Во многом срок эксплуатации двигателя зависит от того, насколько бережно вы обращаетесь со своим автомобилем. Ни для кого не секрет, что чрезмерные нагрузки и агрессивный стиль вождения в значительной мере сокращают период, на протяжении которого вы сможете ездить на своём автомобиле.

Огромное значение в эффективной амортизации повышенных нагрузок играет система охлаждения двигателя. Чтобы она могла полноценно выполнять свою работу в ней не должно быть слишком высокого или слишком низкого давления.

Важно! Больше всего системе охлаждения двигателя и уровню давления в ней вредят разнообразные механические повреждения, такие как пробоины или деформации.

Система охлаждения двигателя автомобиля

Перед тем как подробно изучить причины создания избыточного или недостаточного давления в системе охлаждения, необходимо понять, как работает данный автомобильный узел.

Начнём с того, что коротко охарактеризуем основную функцию этого узла. Она заключается в максимально эффективном охлаждении двигателя и поддержании нормальных условий для его стабильной работы. Естественно, что без нормального давления в трубках радиатора это попросту невозможно.

Важно! Нормальной считается температура двигателя не более 110 градусов и не менее 90.

В своё время до изобретения сверхсовременных методов диагностики у водителей был простой и надёжный способ определить, соответствует ли температура двигателя норме. Вам нужно было поднести подушечки пальцев к поверхности блока цилиндров и слегка прикоснуться. Если вы без проблем выдерживаете три секунды, значит, с устройством всё в порядке. Мало того, в большинстве случаев это значит, что с давлением внутри системы охлаждения двигателя тоже всё в порядке.

Внутри системы охлаждения циркулирует охлаждающая жидкость. Это может быть тосол или антифриз. Многие автомобильные производители создают свои уникальные формулы, чтобы добиться лучшей работы системы.

Очень часто проблемы с давлением имеют вполне конкретное проявление. К примеру, если его не хватает, то, скорее всего, где-то в системе пробоина. К счастью, подобные дефекты легко устраняются посредством аргоновой сварки или пайки.

Антифриз и тосол, циркулирующие по трубам системы охлаждения под определённым давлением, имеют точку замерзания в районе -50 градусов по Цельсию. Мало того, специальные присадки, которые добавляют автопроизводители в свои товары, позволяют совершенно по-новому посмотреть на проблемы коррозии.

Современная система охлаждения двигателя помимо основной своей функции может выполнять целый ряд второстепенных задач, среди которых:

  • Нагревание воздуха для системы кондиционирования.
  • Обеспечение циркуляции газов.
  • Охлаждение масла.
  • Охлаждение воздуха для нормальной работы турбины.

Если вспомнить автоматическую трансмиссию и роль системы охлаждения в её работе, то она может охлаждать жидкость для коробки передач. Безусловно, это далеко не весь список. Современные автомобильные производители стараются добиться максимальной функциональности от каждого узла автомобиля. Но без нормального давления внутри системы им это, конечно же, не удастся.

Виды систем охлаждения

Сейчас наиболее часто в автомобили устанавливают именно жидкостные системы охлаждения. Но они далеко не единственные. Различают три наиболее распространённые конструкции:

  1. Открытый тип. В такой системе за охлаждение отвечает поток воздуха.
  2. Закрытый тип. Это стандартная конструкция, работающая за счёт тосола или антифриза.
  3. Комбинированный тип. В нём нашли свой идеальный баланс две предыдущие конструкционные структуры. Здесь охлаждение происходит как потоком воздуха, так и посредством жидкости.

Жидкостная система охлаждения применяется чаще других потому, что обеспечивает более равномерное распределение холода и стабильное давление, тем самым гарантируя стабильную и надёжную работу двигателя.

Устройство

Стоит признать, что разные производители используют отличные друг от друга схемы узлов. Неудивительно, что и контроль давления в таких случаях осуществляется по-разному. Тем не менее общие элементы в конструкциях всё-таки имеются, к ним относят:

  • водную рубашку,
  • радиатор,
  • вентилятор,
  • термостат,
  • насос,
  • расширительный бачок,
  • радиатор, отвечающий за отопление,
  • блок управления.

Внутри труб и элементов радиатора циркулирует антифриз. Чтобы охлаждение происходило как нужно необходимо стабильное давление внутри узла. Стоит ему превысить определенную черту или быть недостаточным, как двигатель начнёт перегреваться.

Роль стабильного давления в работе системы охлаждения

Итак, после того, как вы узнали общее устройство узла, отвечающего за нормальную температуру двигателя, пришло время разобраться, как именно на этот процесс влияет давление.

Важно! Главная задача узла обеспечить непрерывную циркуляцию антифриза в системе.

Казалось бы, того, что тосол проходит через водяную рубашку, после чего охлаждается в ячейках радиатора вполне достаточно для поддержания нормальной температуры. При чём здесь, вообще, давление? Но не так просто как кажется, на первый взгляд.

Чтобы понять это рассмотрим процесс работы узла изнутри. При нормальном давлении вода закипает при температуре в 100 градусов. Об этом знает каждый ученик средней школы. Антифриз кипит при 110—115. Стоит давлению повыситься хотя бы немного, как температурный показатель отодвинется на 5, а то и 10 °C.

Нормальное давление

С повышением давления внутри трубок и ячеек конструкции для нормализации температуры двигателя нужно быть крайне осторожными. Дело в том, что слишком высокий показатель неминуемо приведёт к разрыву в наиболее слабых местах конструкции.

Внимание! Нормальное давление для узла составляет порядка 1,4 атм.

Когда антифриз нагревается, также повышается и давление. Чтобы избежать выхода из строя узла, необходимо сбросить число атмосфер до приемлемого уровня. Это поможет избежать заклинивания поршней.

Рассмотрим меры по поддержанию нормального давления на примере автомобиля ВАЗ-2110. За поддержание данного параметра в нормальных пределах в автомобиле отвечает воздушный клапан.

Внутри корпуса клапана находятся одинаковые отверстия что сверху, что снизу. Также здесь имеется шарик, диаметр которого немного превышает размер отверстий. Особое значение имеет вес данного элемента конструкции. Расчёт делается таким образом, что при достижении давлением показателя в 1,5 атм, он взлетает. В результате нижнее отверстие открывается, а воздух стравливается.

Пока температура охлаждающей жидкости находится в допустимых пределах, шарик находится на своём месте внизу. Но стоит ситуации измениться, как он стремительно взлетает вверх.

Внимание! Через верхнее отверстие внутрь поступает воздух. Это, в свою очередь, обеспечивает более быстрый нагрев антифриза.

Чтобы система охлаждения работа как часы состояние клапаны необходимо время от времени проверять. Особой актуальностью данная процедура пользуется на старых автомобилях.

Сама проверка не представляет собой чего-то сверх сложного. Просто потрясите крышку радиатора или расширительного бачка. Шарик внутри конструкции должен греметь, если же никакого звука нет, значит, что-то не так.

Почему давление может быть повышенным или пониженным

Слишком большое количество атмосфер в системе охлаждения возникает только при неработоспособном клапане. Также проблема может быть в расширительном бачке. Его может просто заклинить.

К сожалению, другого способа избавиться от избытка воздуха в системе, кроме замены, просто нет. Чтобы не навредить двигателю периодически проверяйте исправность данной детали. Сама запчасть восстановлению не подлежит, поэтому в случае её поломки все, что вам остаётся — провести замену.

Внимание! Для сохранения оптимального количества атмосфер в системе нужно менять крышку хотя бы раз в два года.

Правда, есть один непризнанный метод, который позволяет вернуть клапан к жизни. Воспользуйтесь жидкостью для очистки карбюраторов, она эффективно удаляет все отложения, возвращая тем самым элемент к жизни.

Отсутствие нужного количества атмосфер указывает на нарушение герметичности в системе. К сожалению, в таком случае без специального оборудования обойтись тяжело. Конечно, можно использовать «народные методы», но они требуют много времени и не всегда дают точный результат.

Важно! Сама схема диагностики довольно проста. Вы проверяете воздушный клапан, после чего ищите утечки. О них свидетельствует постоянно уменьшающийся уровень антифриза.

Итоги

От давления в системе охлаждения двигателя зависит, насколько быстро будет нагреваться антифриз внутри конструкции. Мало того, избыток атмосфер явственно говорит о неисправности клапана, в свою очередь, их недостаток в большинстве случаев указывает на нарушение герметичности.

  • Принцип работы дизельного двигателя
  • Как установить предпусковой подогреватель двигателя 220 В
  • Где находится датчик детонации и за что он отвечает
  • Устройство двигателя ВАЗ – карбюратор
Как диагностировать проблему с системой охлаждения

Возможно, вы едете по дороге или сидите на стоп-сигнале, когда впервые замечаете, что указатель температуры в вашем автомобиле начинает подниматься. Если вы дадите ему достаточно долго, вы можете заметить, что из-под капота выходит пар, что указывает на перегрев двигателя.

Проблемы с системой охлаждения могут начаться в любое время и, кажется, всегда возникают в худшие времена.

Если вы чувствуете, что в вашем автомобиле возникла проблема с системой охлаждения, знание того, что нужно искать, может помочь вам определить проблему и даже устранить ее самостоятельно.

Часть 1 из 9: Понимание системы охлаждения вашего автомобиля

Система охлаждения вашего автомобиля разработана для поддержания постоянной температуры двигателя. Он не дает двигателю работать слишком горячим или слишком холодным после прогрева.

Система охлаждения состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет свою задачу. Каждый из следующих компонентов необходим для поддержания правильной температуры двигателя.

Часть 2 из 9: Определите проблему

Когда ваш автомобиль запускается нормально, когда холодно, и если температура поднимается до тех пор, пока он не перегреется и не остынет, пока автомобиль некоторое время не сядет, тогда у вашего автомобиля могут быть различные проблемы.

В случае сбоя любого из компонентов может возникнуть ряд проблем. Знание симптомов, вызванных каждой частью, может помочь вам определить проблему.

Часть 3 из 9: Проверка неисправного термостата

Необходимые материалы

Отказ термостата является наиболее распространенной причиной перегрева. Если он не открывается и не закрывается должным образом, его следует заменить сертифицированным механиком, например, от YourMechanic.

Шаг 1: Прогрейте двигатель .Заведите автомобиль и дайте двигателю прогреться.

Шаг 2: Найдите шланги радиатора . Откройте капот и найдите верхний и нижний шланги радиатора на автомобиле.

Шаг 3: Проверьте температуру шлангов радиатора . Когда двигатель начинает перегреваться, используйте температурный пистолет и проверьте температуру обоих шлангов радиатора.

Если вы считаете, что шланги радиатора необходимо заменить, обратитесь к сертифицированному специалисту, например, из YourMechanic, чтобы сделать это за вас.

Продолжайте следить за температурой обоих шлангов, если двигатель начинает перегреваться и оба шланга радиатора холодные или только один горячий, то термостат необходимо заменить.

Часть 4 из 9: Проверьте, не засорен ли радиатор

Когда радиатор забит внутри, это ограничит поток охлаждающей жидкости. Если он засорится снаружи, это ограничит поток воздуха через радиатор и вызовет перегрев.

Шаг 1: Дайте двигателю остыть .Оставьте свой автомобиль, дайте двигателю остыть и откройте капот.

Шаг 2: Осмотрите внутреннюю часть радиатора . Снимите крышку радиатора с радиатора и посмотрите, нет ли загрязнений внутри радиатора.

Шаг 3. Проверьте наличие внешних засорений . Осмотрите переднюю часть радиатора и посмотрите, нет ли загрязнений снаружи от радиатора.

Если радиатор забит изнутри, его необходимо заменить.Если он заблокирован снаружи, то его обычно можно очистить сжатым воздухом или садовым шлангом.

Часть 5 из 9: Проверка на утечку в системе охлаждения

Утечка в системе охлаждения приведет к перегреву двигателя. Любая утечка должна быть устранена, чтобы предотвратить серьезное повреждение двигателя.

Необходимые материалы

Шаг 1: Дайте двигателю остыть . Оставьте свой автомобиль и дайте двигателю остыть.

Шаг 2: Снимите крышку давления системы охлаждения .Снимите крышку давления с системы охлаждения и держите ее в стороне.

Шаг 3: Подать давление . Используя тестер давления системы охлаждения, следуйте инструкциям производителя и подайте давление на систему охлаждения.

  • Предупреждение : максимальное давление, которое вы должны приложить, соответствует давлению, указанному на крышке радиатора.

Шаг 4. Проверьте все компоненты на утечку . При подаче давления в систему проверьте все компоненты системы охлаждения на наличие утечек.

Шаг 5: Добавьте охлаждающую краску в систему . Если с помощью тестера давления утечки не обнаружено, удалите тестер и добавьте охлаждающую краску в систему охлаждения.

Шаг 6: Прогрейте двигатель . Установите крышку радиатора и запустите двигатель.

Шаг 7: Проверьте на утечку красителя . Дайте двигателю поработать некоторое время, прежде чем проверять наличие признаков краски, указывающих на утечку.

  • Совет : Если утечка достаточно медленная, вам может потребоваться за несколько дней управлять транспортным средством, прежде чем проверять наличие краски.

Часть 6 из 9: Проверьте герметичную крышку системы охлаждения

Необходимый материал

Если крышка давления не удерживает надлежащее давление, это позволяет охлаждающей жидкости вскипать, что приводит к перегреву двигателя.

Шаг 1: Дайте двигателю остыть . Оставьте свой автомобиль и дайте двигателю остыть.

Шаг 2: Снимите крышку давления системы охлаждения . Открутите и снимите крышку давления с системы охлаждения и держите ее в стороне.

Шаг 3: Проверьте крышку . Используя тестер давления системы охлаждения, проверьте крышку и посмотрите, будет ли она удерживать давление, указанное на крышке. Если он не выдержит давления, его необходимо заменить.

Если вам неудобно испытывать давление крышкой радиатора самостоятельно, обратитесь к сертифицированному механику, например, из YourMechanic, чтобы провести для вас испытание давлением.

Часть 7 из 9: Проверить неисправный водяной насос

Если водяной насос выходит из строя, он не будет циркулировать охлаждающей жидкости через двигатель и радиатор, вызывая перегрев двигателя.

Шаг 1: Дайте двигателю остыть . Оставьте свой автомобиль и дайте двигателю остыть.

Шаг 2: Снимите крышку давления системы охлаждения . Открутите и снимите крышку давления с системы охлаждения и держите ее в стороне.

Шаг 3: Проверьте, циркулирует ли охлаждающая жидкость . Запустите свой двигатель. Когда двигатель прогрелся, визуально следите за охлаждающей жидкостью в системе охлаждения, чтобы убедиться, что она циркулирует.

  • Совет : Если охлаждающая жидкость не циркулирует, то может потребоваться новый водяной насос.Проверка водяного насоса должна проводиться только после того, как вы убедитесь, что термостат неисправен.

Шаг 4. Осмотрите водяной насос . У неисправного водяного насоса иногда появляются признаки утечки, такие как влажность или сухие белые или зеленые следы на нем.

Часть 8 из 9: Проверьте, не неисправен ли вентилятор охлаждения радиатора

Если охлаждающий вентилятор не работает, двигатель будет перегреваться, когда автомобиль не движется и если через радиатор нет воздушного потока.

Шаг 1: Найдите вентилятор охлаждения радиатора . Припаркуйте свой автомобиль и включите стояночный тормоз.

Откройте капот и найдите вентилятор охлаждения радиатора. Это может быть электрический вентилятор или механический вентилятор, приводимый в движение двигателем.

Шаг 2: Прогреть двигатель . Заведите автомобиль и дайте двигателю поработать, пока он не начнет нагреваться.

Шаг 3: Проверьте охлаждающий вентилятор . Когда двигатель начнет подниматься выше нормальной рабочей температуры, следите за охлаждающим вентилятором.Если электрический охлаждающий вентилятор не включается или если механический вентилятор не вращается с высокой скоростью, возникает проблема с его работой.

Если у вас не работает механический вентилятор, муфту вентилятора необходимо заменить. Если у вас есть электрический охлаждающий вентилятор, цепь должна быть диагностирована перед заменой вентилятора.

Часть 9 из 9: Проверьте, не повреждена ли прокладка головки или нет ли внутренних проблем

Наиболее серьезные проблемы с системой охлаждения — это внутренние проблемы с двигателем.Это обычно происходит, когда другая часть системы охлаждения выходит из строя и позволяет двигателю перегреться.

Необходимые материалы

Шаг 1: Дайте двигателю остыть . Оставьте свой автомобиль и откройте капот. Дайте двигателю остыть, чтобы снять крышку радиатора.

Шаг 2: Установите блок проверки . Сняв крышку радиатора, установите тестер блока в соответствии со спецификациями производителя.

Шаг 3. Наблюдать за тестером блоков .Запустите двигатель и следите за показаниями тестера блока о наличии в системе охлаждения газов сгорания.

Если ваш тест показывает, что в систему охлаждения попали газообразные продукты сгорания, то необходимо разобрать двигатель, чтобы определить серьезность проблемы.

Большинство проблем системы охлаждения можно определить, выполнив одно или несколько из этих испытаний. Некоторые проблемы потребуют дальнейшего тестирования с другими диагностическими инструментами.

После определения неисправной детали замените ее как можно скорее.Если вам неудобно выполнять эти тесты самостоятельно, обратитесь к сертифицированному механику, например, от YourMechanic, чтобы проверить систему охлаждения для вас.

,
Защита резервуаров от избыточного давления и вакуума

Эта статья основана на презентации на весеннем собрании Айше в 2019 году и 15-м Глобальном конгрессе по безопасности процессов, Новый Орлеан, Луизиана.

Низкое давление не означает низкий риск. Если резервуары низкого давления находятся под угрозой, они могут выделять большие объемы материала в окружающую среду. Разработайте защитную стратегию для каждого танка на вашем сайте.

Резервуары низкого давления широко используются в отраслях химической промышленности (CPI) и необходимы для поддержания стабильных глобальных поставок жидкого сырья, промежуточных продуктов и конечных продуктов.Эти резервуары позволяют хранить большие количества материала под низким давлением, часто в удаленных местах от занятых зданий и общественных населенных пунктов. Однако безответственно предполагать, что низкое давление подразумевает низкий риск.

Хотя эти резервуары работают при низком давлении, их большие объемы представляют большую опасность, чем сосуды под давлением меньших объемов. Максимальный запас материала, который может быть выпущен в случае утраты первичной защитной оболочки, может привести к ужасным последствиям.Кроме того, сброс опасных материалов в атмосферу является обычным компонентом их конструкции, поскольку противодавление, которое может развиться в закрытом разгрузочном коллекторе, часто делает сброс давления через закрытую систему нецелесообразным. Более безопасная конструкция в отношении давления оборудования и номинальных значений вакуума, как правило, также не представляется возможной для резервуаров-хранилищ, поскольку для этого потребуется сосуд под давлением, что увеличит стоимость изготовления. Последний риск — чувство самоуспокоенности, которое может развиться вокруг резервуаров низкого давления, особенно если они расположены в относительно удаленных местах.

В таблице 1 приведены примеры инцидентов, связанных с безопасностью технологического процесса, связанных с резервуарами низкого давления в США за последние 20 лет. Многие из инцидентов касались воспламенения горючего материала внутри резервуаров, вызванного горячей работой в зонах, прилегающих к этим резервуарам, что подчеркивает риск выброса резервуара низкого давления в атмосферу.

Таблица 1. В период с 2000 по 2017 год (1) Совет по химической безопасности США (CSB) завершил расследование этих инцидентов, связанных с безопасностью технологических процессов, связанных с резервуарами низкого давления.
Дата Расположение Описание
8 февраля 2017 г. DeRidder, LA Легковоспламеняющаяся атмосфера в баке под воздействием горячей работы

3 смертельных случая, 7 травм

21 октября 2016 г. Atchison, KS Несовместимый материал, выгруженный в неправильный резервуар, вызвал химическую реакцию

120 случаев медицинского лечения на месте и за его пределами

янв.9, 2014 Чарльстон, WV Утечка в резервуаре для хранения химикатов

Загрязнение муниципального водоснабжения

9 ноября 2010 г.

23 октября 2009 г. Баямон, Пуэрто-Рико Переполнение резервуара для хранения бензина вызвало пожар и взрыв

Волна давления и повреждение примерно 300 домов и предприятий, вплоть до 1.В 25 милях от площадки

12 января 2009 г. Вудс-Кросс, UT Выделение облака легковоспламеняющихся паров из резервуара для хранения вызвало внезапный пожар

Взрывная волна и повреждение домов за пределами ограждения завода

12 ноября 2008 г. Чесапик, Вирджиния Катастрофическое повреждение бака для удобрений

2 травмы, эвакуация населения, загрязнение общественных водных путей

11 октября 2008 г. Petrolia, PA Переполнение резервуара для хранения кислоты

Эвакуация примерно 2500 представителей общественности по распоряжению первых спасателей

29 июля 2008 г. Томагавк, Висконсин Легковоспламеняющаяся атмосфера в резервуаре, воспламененная в результате горячей работы

3 смертельных случая, 1 ранение

5 июня, 2006 Роли, MS Легковоспламеняющаяся атмосфера в резервуаре, воспламеняемая в результате горячей работы

3 фата 1 травма

янв.11, 2006 Дейтона-Бич, FL Легковоспламеняющаяся атмосфера в резервуаре, вызванная горячей работой

2 смертельных случая, 1 травма

17 июля 2001 года Делавэр Сити, DE Легковоспламеняющаяся атмосфера в резервуаре, воспламененная в результате горячей работы

1 смертельный исход, 8 травм

Эффективная конструкция резервуаров низкого давления требует учета требований по вентиляции резервуаров для всех вероятных причин избыточного давления и вакуума и применения соответствующих мер безопасности для этих сценариев.Возможно, а иногда и вероятно, что резервуар низкого давления может требовать различных типов мер защиты для каждого отдельного вероятного сценария избыточного давления или вакуума. При проектировании этих систем сброса давления и вакуума важно понимать сильные и слабые стороны каждой меры защиты и стратегически использовать эти меры предосторожности, чтобы использовать их сильные стороны и смягчить их недостатки.

Сценарии избыточного давления и вакуума в резервуаре

API Standard 2000 определяет требования к вентиляции для резервуаров для хранения при атмосферном давлении и низком давлении как для избыточного, так и для вакуумного давления.Стандарт охватывает причины избыточного давления и вакуума, включая дополнительные сценарии, которые следует учитывать для охлаждаемых резервуаров (Таблица 2) (2) . Обратите внимание, что причины вакуума часто обратны аналогичным причинам избыточного давления.

Таблица 2. Стандарт API 2000 включает возможные причины избыточного давления в баке и вакуума (2) .
Причины избыточного давления

Перемещение жидкости в резервуар

Изменения погоды, вызывающие повышение температуры

Воздействие пожара

Пропускание пара для перекачки давления

Подающие клапаны или регуляторы для инертных колодок или продувки неисправности открытое положение

Ненормальная теплопередача, вызывающая усиленный нагрев

Внутренняя неисправность теплообменников, приводящая к механическому отказу змеевика / обогрева

Неисправность систем очистки вентиляции, приводящая к потере вентиляционного потока

Отказ коммунального предприятия

Повышение температуры входного потока в бак

Экзотермические химические реакции

Переполнение жидкости

Неисправность регулирующего клапана в открытом положении на входе или в закрытом положении на вентиляционном отверстии

Внутренний взрыв / дефлаграция

Смешивание продуктов различных составов

Резервуары с охлаждением
Потеря охлаждения

Подвод тепла из-за рециркуляции насоса

Испарение из-за подводимого тепла окружающей среды

Неожиданное смешивание двух жидких фаз из-за подводимого тепла, известного как опрокидывание

Избыточное давление кольцевого пространства двустенного резервуара

Причины возникновения вакуума
Перемещение жидкости из резервуара

Изменения погоды, вызывающие снижение температуры и / или осаждение

Подающие клапаны или регуляторы для неисправности инертных колодок или продувок в закрытое положение

Неправильная теплопередача, увеличивающая охлаждение

Внутренний отказ теплообменников, приводящий к механическому отказу змеевика охлаждения

Неисправность систем очистки вентиляционных каналов

Отказ коммунального обслуживания

Снижение температуры входного потока в бак

Эндотерм ic химические реакции

Отказ регулирующего клапана в закрытом положении на входе

Смешивание продуктов различного состава

Емкости с охлаждением
Максимальное охлаждение, вызывающее тепловое сжатие жидкости

Сценарии избыточного давления подразделяются на пять основных категорий:

  • приток жидкости , вызванный нормальным потоком жидкости в резервуар или неожиданным отводом жидкости в резервуар ( e.например, проникновение жидкой теплоносителя из-за утечки), которое может сместить паровое пространство бака (, т. е. выдыхание ) или переполнить бак
  • приток пара из-за неисправности регулирующего клапана или регулятор системы защитного покрытия резервуара в открытое положение, прорыв сжатого рабочего газа, используемого для переноса жидкости, или механический отказ внутренней паровой нагревательной спирали или паровой рубашки
  • изменение теплопередачи , вызванное высокими температурами окружающей среды или повышенной солнечной радиацией , изменения условий процесса вверх по течению ( e.g, горячей подачи), внешний пожар, неисправность нагревательной катушки или системы контроля температуры рубашки или потеря функциональности системы охлаждения или охлаждения положение или закупорка, или прерывистая система вентиляции резервуара, которая не открывается по требованию
  • смешивание несовместимых материалов , вызванное человеческой ошибкой, которая вызывает экзотермические реакции, дефлаграции или детонации.

Аналогично, сценарии вакуума делятся на четыре категории:

  • отток жидкости , вызванный нормальным потоком жидкости или непредвиденным отклонением потока жидкости из бака (, например, непреднамеренное открытие нормально закрытого сливного клапана), что создает разрежение в паровом пространстве бака (, т. е. вдоха)
  • потеря притока пара , вызванная неисправностью регулирующего клапана в закрытом положении или регулятора в системе защитного покрытия бака
  • изменение тепла передача , вызванная низкими температурами окружающей среды или уменьшением солнечной радиации, изменениями условий процесса выше по течению ( e.например, более холодная подача (), неисправность нагревательной катушки или системы контроля температуры рубашки, увеличение нагрузки системы охлаждения или охлаждения или введение охлаждающей среды непосредственно в бак в случае механического отказа охлаждающей катушки или куртка
  • смешивание несовместимых материалов , вызванное человеческой ошибкой, которая вызывает эндотермические реакции.

Хотя API 2000 представляет довольно полный список причин избыточного давления и вакуума, ни один код или стандарт не может адекватно решить все мыслимые процессы.Поэтому те, кто проектируют системы сброса давления и вакуума в резервуарах, обязаны искать и применять знания и опыт инженерного и эксплуатационного персонала, знакомого с процессом.

Например, одним из сценариев, явно не охваченных в API 2000, является вакуум из-за сломанной форсунки бака, возможно, вызванной ударом транспортного средства (хотя эта причина, вероятно, подпадает под категорию вытекания жидкости). Емкость для потока под действием силы тяжести через разбитое сопло на дне резервуара может превышать производительность насоса, используемого для перемещения жидкости из резервуара.Системы защиты от вакуума в резервуаре могут быть рассчитаны только на скорость откачки, а не на поток под действием силы тяжести из-за сломанной форсунки, и это может привести к образованию вакуума, который превышает номинальное значение вакуума в резервуаре, чтобы создать (3) . Персонал, осведомленный о месте, должен определить вероятность такого сценария, учитывая местоположение резервуара относительно движения транспортного средства и других потенциальных причин повреждения форсунки.

Системы сброса давления и вакуума в баке

После того, как установлены достоверные причины избыточного давления и вакуума для бака, рассмотрим наилучшую стратегию защиты от каждого из указанных сценариев.Для этого доступны различные меры предосторожности, которые могут быть включены в конструкцию резервуара или окружающего процесса, включены в базовую систему управления процессом (BPCS) или добавлены в качестве специальных устройств для сброса давления и / или вакуума. Каждый из этих типов гарантий имеет свои сильные и слабые стороны (Таблица 3).

Таблица 3. Сильные и слабые стороны средств защиты от избыточного давления и вакуума в резервуаре (2) .
Меры предосторожности Сильные стороны Слабые стороны
Избыточное давление
Свободный выход в атмосферу Включено в конструкцию резервуара

Нет данных о перемещении в паровые конструкции Непрерывно открытые для атмосферы.

Расположение вентиляционных отверстий и / или места сброса может помешать надлежащему сбросу переполнения жидкости.

Вентилятор для защиты от пламени и детонации Простая конструкция, аналогичная свободному вентилятору

Предотвращает воспламенение внешних источников возгорания воспламеняющихся паров в баках

Аналогичные недостатки для свободных вентиляционных отверстий

Потенциал для подключения, если не поддерживается должным образом

В основном предназначен для временных и / или локализованных источников возгорания, но не для постоянного пожара

Линия перелива Подобный простой дизайн к свободному вентиляционному каналу

Может быть направлен в закрытую систему или спроектирован с жидкостным уплотнением

Эффективен для случаев переполнения

Конфигурация трубопровода может способствовать слишком большому противодавлению для обеспечения эффективного сброса пара

Потенциальный статический разряд, если жидкость подвергается воздействию значительное расстояние свободного падения

Уровень жидкости в баке ограничен расположением форсунки переливной линии

Вентиляционное отверстие перелива Простая конструкция, аналогичная вентиляционному отверстию

Эффективно для случаев переполнения

Потенциал для образования значительных воспламеняющихся аэрозолей и паров из-за эффект водопада

Уровень жидкости в баке ограничен местом сброса перелива

Непрерывное вентилирование через регулятор давления Может быть направлено в замкнутую систему

Независимо от базовой системы управления процессом (BPCS)

Функциональность может быть нарушена из-за высокого противодавление

Regu Лифт может работать неправильно (открыто или закрыто), если не обслуживается должным образом.

Регулятор, как правило, предназначен для выпуска пара и не эффективен для переполнения.

Непрерывная вентиляция через регулирующий клапан Может быть направлена ​​в закрытую систему

Функция клапана может наблюдаться дистанционно через человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)

Функциональность может быть нарушена из-за высокого обратного давления

Чувствителен к отказу по общей причине с другими функциями BPCS

Управляющий клапан может работать неправильно (открыт или закрыт), если какая-либо часть контура не поддерживается должным образом

Маловероятно, чтобы быть эффективным для переполнения жидкостью (аналогично регулятору)

Перепускной клапан сброса давления Независимая защита, предназначенная исключительно для сброса давления

Обеспечивает изоляцию резервуаров от атмосферы при отсутствии сброса давления

Банка не работает по требованию, если не поддерживается должным образом 9 0002 Обычно не предназначен для переполнения жидкостью

Аварийный клапан без повторного включения Независимая защита, предназначенная исключительно для сброса давления

Может устанавливаться на люке для обеспечения значительной пропускной способности

Может не функционировать по требованию, если не работает должным образом обслуживаемый

Обычно не предназначен для переполнения жидкостью

Если вентиляционное отверстие открывается из-за сброса или неисправности, резервуар остается открытым для атмосферы

Вакуум
Свободный сброс в атмосферу Входит в конструкцию резервуара

Нет движущихся частей

Паровое пространство в резервуаре постоянно открыто для атмосферы
Вентилятор для защиты от пламени и детонации Простая конструкция, аналогичная свободному вентилятору

Предотвращает внешние источники воспламенения от воспламеняющихся паров в резервуарах

Подобные недостатки бесплатная реклама ts

Потенциал для засорения, если не поддерживается должным образом

Непрерывное инертное покрытие через регулятор давления Предотвращает попадание воздуха из горючей смеси в пространство паров бака

Независимо от BPCS

Регулятор может работать неправильно (открыт или закрыт), если не соблюдается должным образом

Потенциальная опасность удушья, если пространство паров резервуара выбрасывается в атмосферу

Непрерывное инертное покрытие через регулирующий клапан Предотвращает попадание горючей смеси в пространство паров резервуара

Функцию клапана можно наблюдать дистанционно через HMI

Чувствителен к отказу по общей причине с другими функциями BPCS.

Управляющий клапан может работать неисправно (открытый или закрытый), если какая-либо часть контура не поддерживается должным образом.

Потенциальная опасность удушья, если пространство из паров резервуара выходит в атмосферу

Повторное включение вакуум Выключатель Независимая защита, предназначенная исключительно для сброса вакуума

Сохраняет резервуары изолированными от атмосферы, когда не нарушает вакуум

Может не функционировать по требованию при неправильном обслуживании

Вход воздуха в резервуары при нарушении вакуума может создать легковоспламеняющуюся внутреннюю атмосферу

Система предотвращения переполнения резервуара может быть установлена ​​на резервуаре с вентиляционными отверстиями для направления потока жидкости через закрытый желоб во вторичную защитную оболочку.Такое расположение предотвращает возникновение каскадной жидкости (, т.е. эффект водопада ), которая может увеличить размер потенциальных паровых облаков. Эффект водопада, такой как произошедший в результате инцидента в Баямоне, Пуэрто-Рико, 23 октября 2009 года, может привести к образованию аэрозолей, которые могут воспламениться от внешнего источника возгорания или от статического разряда от падающей жидкости. Эффект водопада может представлять значительную опасность внезапного пожара и взрыва облака пара (VCE).

images

Рисунок 1. Резервуары низкого давления и связанные с ними процессы должны быть сконструированы таким образом, чтобы по возможности предотвращать избыточное давление или вакуум. Помимо проектирования, базовая система управления процессом (BPCS) может обеспечить стабильную работу. Аварийные сигналы и вмешательство человека могут быть уместными, если BPCS не может поддерживать безопасную работу, что может быть дополнительно поддержано системами безопасности, системами сброса давления, вторичной защитной оболочкой, аварийным реагированием станции и аварийным реагированием сообщества.

В дополнение к сильным и слабым сторонам мер безопасности, перечисленных в таблице 3, важно учитывать иерархию мер контроля (рисунок 1).Защита бака от избыточного давления и вакуума с помощью конструкции системы является наиболее желательным решением, когда это возможно.

Проектирование системы. Защитные меры должны быть рассмотрены для каждого уровня иерархии управления. Начиная с конструкции системы, изменение давления или уровня вакуума в резервуаре для достижения более безопасной конструкции зачастую нецелесообразно; по своей природе более безопасная конструкция в отношении номинального давления может потребовать сосуда под давлением, а не резервуара. Открытые атмосферные вентиляционные отверстия, вентиляционные отверстия от пламени и детонации, а также линии перелива жидкости могут рассматриваться как часть конструкции системы, и их механическая целостность должна обеспечиваться соответствующей программой проверки, испытаний и профилактического обслуживания (ITPM).Даже с учетом того, что эти меры безопасности установлены и функционируют, не забывайте о последствиях выброса опасного содержимого резервуара в атмосферу.

BPCS. Далее рассмотрим меры предосторожности, связанные с BPCS. Заправка резервуара инертным газом с помощью BPCS и / или механических регуляторов давления может быть эффективным средством сброса давления и разрушения вакуума, вызванного движением жидкости внутрь или из резервуара. Такие защитные системы могут устранить необходимость выброса опасных паров из резервуара в атмосферу или втягивания воздуха в резервуар и потенциально создавать легковоспламеняющуюся внутреннюю атмосферу.Однако защитные системы могут быть причиной избыточного давления и должны быть включены в программу ITPM, чтобы обеспечить их постоянную работу.

Сигнализация и вмешательство человека. Меры предосторожности, связанные с аварийными сигналами и вмешательством человека, могут включать сигнализацию уровня для предотвращения переполнения, которая требует достаточного времени отклика от первоначальной активации аварийной сигнализации. Аварийные сигналы давления, однако, как правило, не дают достаточного времени отклика до того, как давление в резервуаре или уровень вакуума будут превышены.

Приборы безопасности. Система контроля безопасности (SIS) может предотвратить избыточное давление или вакуум, но эти системы требуют высокобезопасной блокировки безопасности, независимой от BPCS, что требует значительных инвестиций в проектирование, установку, обслуживание и тестирование. Проконсультируйтесь с инженерным и эксплуатационным персоналом, знакомым с процессом, связанным с резервуаром, и с экспертом по предмету SIS, чтобы проверить эффективность предлагаемой системы для применения.

Системы сброса давления. Системы сброса давления в резервуарах, такие как вентили для сброса атмосферного давления / вакуума и аварийные вентиляционные люки, могут использоваться в качестве мер безопасности. Однако, если в баке содержатся опасные материалы, эти типы мер защиты следует рассматривать только как последнюю линию защиты от сбоев в работе других мер защиты в иерархии.

Вторичная защитная оболочка и аварийное реагирование. Вторичная защитная оболочка и аварийное реагирование, как на месте, так и в окружающем населенном пункте, предназначены только для уменьшения воздействия опасности, создаваемой утратой первичной защитной оболочки.Эти типы контроля не должны рассматриваться как превентивные гарантии.

Моделирование последствий рассеяния

После того, как определены вероятные сценарии избыточного давления и вакуума и разработана стратегия защиты, следующим шагом является оценка последствий атмосферного рассеивания выбросов опасных материалов из устройств сброса в резервуаре.

Программное обеспечение для оценки опасности может использоваться для моделирования последствий. Чтобы лучше понять этот процесс, рассмотрим гипотетический резервуар для хранения гексана в Wilfred E.Испытательная установка Бейкер в La Vernia, TX, со следующими спецификациями:

  • длина: 16 футов
  • диаметр: 4 фута
  • ориентация: горизонтальная
  • тип головки: плоская
  • над уровнем земли: 1 фут
  • расчетное давление: 10 дюймов H 2 O (г)

Для резервуара были определены три сценария избыточного давления:

(a) переполнение жидкостью с помощью перекачивающего насоса с пропускной способностью 100 галлонов в минуту

(b) сбой в работе клапана регулирования подачи азота в открытая позиция, основанная на подаче азота 50 фунтов на квадратный дюйм через общий 1-в.шаровой клапан

(c) внешний огонь, основанный на уровне жидкости 75% от диаметра резервуара.

Каждый сценарий избыточного давления имеет соответствующую защиту:

(a) 2-in. линия переполнения для оценки для сценария переполнения

(b) 3-in. вентиляционная трубка гусиная шея (которая потребует пламегасителя) для неисправности клапана управления азотом

(c) 8-дюйм. аварийный вентиляционный люк для внешнего огня.

(Обратите внимание, что давление и вакуум из-за движения жидкости в резервуар и из него также будут выпускаться через 3-х вход.гусиная шея, но эти случаи не были оценены количественно для этого примера.)

Каждый сценарий дисперсии в таблице 4 был смоделирован при двух различных погодных условиях, F2.3 и D7.2. Буква в названии погодных условий (то есть , то есть, F или D) представляет стабильность атмосферы Паскуилла, где A представляет наиболее нестабильные условия, а G чрезвычайно стабильные условия; число (, т. е. , 2,3 или 7,2) — это скорость ветра в метрах в секунду. Эти погодные условия были выбраны на основе статистических метеорологических данных для международного аэропорта Сан-Антонио (SAT) вблизи объекта.Погодные условия F2.3 привели к более значительным последствиям, поэтому обсуждение и рисунки представляют результаты для этих условий.

Переполнение

Таблица 4. Потенциальные источники выброса для гипотетического резервуара для хранения гексана, смоделированного в примере.
Сценарий Материал Диаметр отверстия Температура Давление Высота выпуска н-гексан 2 дюйма 100 ° F 0,361 фунт / кв.дюйм 1 фут –90 град.
(b) Неисправность управления Азот 3 дюйма 100 ° F 0,255 фунтов на кв. Дюйм 5 футов –90 град.
(c) Пожар н-гексан 8 дюймов. 157,2 ° F 0,218 фунтов на кв. Дюйм 5 футов 90 град.

В программном обеспечении, используемом для генерации этих изображений, используется модель дисперсии свободного поля, разработанная на основе теории одномерной турбулентности (4) .Эта модель не учитывает определенные препятствия, такие как здания; следовательно, количество воспламеняющихся облаков составляет до 50% нижнего предела воспламеняемости (LFL). Это дает консервативную иллюстрацию областей, где препятствия могут создавать локализованные горючие смеси в воздухе.

images

(a) Сценарий переполнения. На рисунке 2 показаны контуры облаков легковоспламеняющихся паров для сброса гексана через 2 дюйма. линия перелива, заканчивающаяся на 1 фут выше уклона. В этом сценарии облако горючих паров может простираться на сотни футов по ветру от точки выброса и повлиять на занятое здание, но облако останется в пределах 1.5 футов над уровнем земли. На основе этой модели может быть целесообразно добавить в систему превентивные меры, такие как блокировка для отключения перекачивающего насоса, если уровень в резервуаре высокий, и / или добавить средства для снижения опасности, такие как вторичная защитная дамба надлежащего размера с соответствующей классификацией опасных зон. Модель показывает установившуюся дисперсию и не учитывает исчерпание запаса гексана, что может иметь значение в зависимости от количества гексана, доступного перед насосом перекачки (которое не было определено для целей данного примера).

images

Рисунок 2. Эти графики иллюстрируют рассеивание облака легковоспламеняющихся паров, образующегося при переполнении резервуара с гексаном и сбрасываемого через 2 дюйма. линия перелива, заканчивающаяся на 1 фут выше уклона.

(b) Сценарий контроля неисправности. Последствия выброса в случае неисправности клапана управления азотной подушкой в ​​открытом положении отличаются от тех, которые вызваны сбросом гексана. Азот не является ни легковоспламеняющимся, ни токсичным, но может представлять риск удушья для персонала, создавая локализованную атмосферу с дефицитом кислорода.Концентрация кислорода в атмосфере 20,9% является нормальной; уровни 19% могут вызывать некоторые неблагоприятные физиологические эффекты, а уровни ниже 10% могут вызывать неспособность двигаться, потерю сознания, судороги и смерть (5) .

На рис. 3 показана высота и расстояние облака опасности удушья, связанного с сбросом неисправности клапана регулировки азота через 3 входа. гусиная шея Концентрации кислорода в воздухе показаны как 10%, 12,5% и 14%. Максимальное расстояние атмосферы с дефицитом кислорода составляет менее 1 фута, поэтому опасность на открытом воздухе минимальна.Однако, если точка выброса находилась в помещении, а циркуляция воздуха была ограничена системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), концентрация кислорода могла бы упасть до опасного уровня, если неисправность регулирующего клапана осталась незамеченной.

images

Рисунок 3. Этот график отображает высоту и расстояние от опасности удушья, вызванной выбросом через 3 дюйма. гусиная шея при неисправности клапана управления азотной подушкой в ​​открытое положение.

images

Рисунок 4. На этом графике показана высота и расстояние облака легковоспламеняющихся паров, образовавшегося при выпуске через 8 дюймов. аварийный вентиляционный люк в верхней части резервуара в случае внешнего пожара.

(c) Внешний пожарный сценарий. На рисунке 4 показано облако горючего пара для сброса гексана через 8 дюймов. аварийный вентиляционный люк в верхней части резервуара в случае внешнего пожара. Легковоспламеняющееся облако испаренного гексана быстро поднимается в течение первых 5 футов горизонтального расстояния от точки выброса; затем он рассеивается, по крайней мере, на 20 футов выше уровня, а концентрация падает ниже предела воспламенения.Этот рельеф не представляет опасности за пределами потенциальной эскалации пожара из-за облака гексанового пара. Хотя это нежелательно, все же было бы предпочтительнее полного разрыва резервуара из-за избыточного давления.

Если бы эти три примера были частью фактического исследования дисперсии для сброса давления на химическом заводе, персонал станции имел бы возможность проводить дальнейший анализ рисков с использованием более комплексных методов, таких как исследование размещения объекта в масштабе всего объекта и / или количественный риск оценка (QRA).

Заключительные мысли

При оценке потенциальных рисков, связанных с избыточным давлением и вакуумом резервуаров низкого давления, потенциальные причины следует оценивать в соответствии с API 2000. Однако также следует учитывать сценарии, которые явно не рассматриваются в этом стандарте. Проконсультируйтесь с инженерным и эксплуатационным персоналом, осведомленным о расположении резервуаров относительно другого оборудования и видов деятельности, а также о технологических системах, связанных с резервуарами. Оцените сильные и слабые стороны потенциальных гарантий и определите, где каждая гарантия вписывается в иерархию элементов управления.Даже если имеются соответствующие меры предосторожности, рассмотрите возможные последствия, если эти меры безопасности не сработают в чрезвычайной ситуации, и реализуйте любые дополнительные превентивные меры предосторожности и / или меры по смягчению последствий, если выявлены дополнительные риски. В этих случаях персонал станции может также проводить более всестороннюю оценку рисков в масштабах всей площадки, такую ​​как выбор площадки и исследования QRA.

Литература цитируется

  1. США. Совет по расследованию химической безопасности и опасности, «Завершенные расследования», www.csb.gov/investigations/completed-investigations/?Type=2, ЦСУ, Вашингтон, округ Колумбия (по состоянию на 24 октября 2019 года).
  2. Американский институт нефти, «Стандарт API 2000: вентиляция резервуаров для хранения в атмосфере и под низким давлением, седьмое издание». API Publishing Services, Вашингтон, округ Колумбия (март 2014 г.).
  3. Crane Co. Engineering Dept., «Технический документ № 410: Поток жидкости через клапаны, фитинги и трубы», Crane Co., Joliet, IL (1991).
  4. Rowley, J., «Новая модель интегральной дисперсии, основанная на одномерной теории турбулентности», представленная на 24-м симпозиуме Института инженеров-химиков по вопросам опасности, Эдинбург, У.К. (7–9 мая 2014 г.).
  5. Ассоциация сжатых газов, «Бюллетень по безопасности SB2-2007: Атмосфера дефицита кислорода», Ассоциация сжатых газов, Inc., Шантильи, Вирджиния (2007).

1

images

.

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель выделяет много тепла во время работы и должен постоянно охлаждаться, чтобы избежать двигатель повреждение.

Обычно это делается путем циркуляции охлаждающая жидкость жидкость обычно вода смешивается с антифриз решение через специальные охлаждающие проходы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через ребра цилиндр кожухи.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с двигателем: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя.Крышка давления на расширительном баке имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

A с водяным охлаждением блокировка двигателя и крышка цилиндра связаны между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части головки цилиндров все каналы сходятся к одному выходу.

А насос , ведомый шкивом и ремнем от коленчатый вал подает горячую охлаждающую жидкость из двигателя в радиатор , которая является формой теплообменник ,

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие в нижней части блока и снова возвращается в каналы.

Обычно насос подает охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, используя тот факт, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция — течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор связан с двигателем резиной шланги и имеет верхний и нижний резервуар, соединенный сердечником, с множеством мелких трубок.

Трубки проходят через отверстия в пачке тонких ребер из листового металла, так что сердечник имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отводить тепло к проходящему через него воздуху охладителя.

На старых автомобилях трубы движутся вертикально, но на современных автомобилях с низким фасадом установлены радиаторы с поперечным потоком и трубки, идущие из стороны в сторону.

В двигателе с обычной рабочей температурой охлаждающая жидкость находится чуть ниже нормальной температуры кипения.

Риск кипения можно избежать, увеличив давление в системе, которая повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничено крышкой радиатора, которая имеет давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливную трубу.

В система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень сильно. Систему нужно пополнять время от времени.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив переходит в расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель, когда остальная жидкость остывает.

Как помогает вентилятор

Радиатору необходим постоянный поток воздуха через его сердечник для адекватного охлаждения. Когда машина движется, это происходит в любом случае; но когда он неподвижен поклонник используется, чтобы помочь потоку воздуха.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но если двигатель не работает усердно, он не всегда необходим во время движения автомобиля, поэтому энергия используется в вождении отходов топливо ,

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость сцепление работает с помощью чувствительного к температуре клапана, который отсоединяет вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

У других автомобилей есть электрический вентилятор, также включаемый и выключаемый по температуре датчик ,

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат Обычно располагается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

Когда двигатель прогревается, воск плавится, расширяется и толкает клапан в открытое положение, позволяя охлаждающей жидкости протекать через радиатор.

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

Вода расширяется, когда она замерзает, и если вода в двигателе замерзает, она может взорвать блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы понизить его Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; обычно его можно оставить на два или три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

В с воздушным охлаждением Двигатель, блок и головка цилиндра выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Водоклапанная система отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы контролируется путем регулирования количества горячей воды, проходящей через нее.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через воздуховод, чтобы отвести тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан контролирует количество воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

,
Принцип работы систем охлаждения менее чем за 5 минут

Узнайте, как работает система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения необходима, чтобы помочь двигателю вашего автомобиля поддерживать его работу температура без перегрева. Эта система использует охлаждающую жидкость, чтобы помочь передать тепло двигателя радиатор, где тепло охлаждающей жидкости отводится, а затем рециркулирует обратно в двигатель через водяной насос. К системе охлаждения двигателя прикреплен пассажирский салон обогреватель, который обеспечивает тепло в салоне пассажиров.Каждый компонент системы охлаждения соединен с использованием шлангов охлаждающей жидкости и нагревателя. шланги. Пока двигатель холодный, термостат системы охлаждения используется для блокировки потока охлаждающей жидкости до двигатель прогрелся до рабочей температуры.

Что не так?

Система охлаждения подвержена вибрации и нагреву двигателя. Со временем это может привести к усталости и выходу из строя компонентов, шлангов, прокладок и уплотнений вызывая течет система охлаждения. Эти утечки являются распространенной автомобильной проблемой и могут быть предотвращается проверкой системы всякий раз, когда осуществляется автосервис.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Что делает систему охлаждения?

Большинство автомобилей (включая гибриды) будут иметь следующие компоненты, включенные в их система охлаждения двигателя.

1. Охлаждающая жидкость двигателя

Хладагент или антифриз (то же самое) используется для передачи тепла от двигатель к радиатор и должен быть добавлен и обслуживаться регулярно промывать охлаждающую жидкость, чтобы предотвратить коррозию и Избегать перегрева двигателя.

2. Шланги радиатора

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Шланги охлаждающей жидкости или радиатора используются для подачи охлаждающей жидкости к каждому компоненту и являются удерживается с помощью хомутов. Эти шланги изготавливаются индивидуально для каждого автомобиля и каждое применение и представляют собой предварительно отлитые из нейлона двойные стенки, способные выдерживать температуру двигателя и вибрации. Верхний и нижний шланги радиатора больше по размеру, чем нагреватель и обойти шланги и нести больший объем охлаждающей жидкости.Проверить кондиционер подождите, пока двигатель не остынет, и сожмите шланг. Если шланг хрупкий или очень мягкий шланги радиатора следует заменить.

3. Водяной насос

Насос для воды или охлаждающей жидкости используется для циркуляции охлаждающей жидкости двигателя по всей системе, чтобы помочь сохранить двигатель остыл во время работы. Этот насос может приводиться в движение двигателем змеевик ремень, ремень ГРМ или цепь ГРМ.На гибридных автомобилях и внедорожниках это насос может приводиться в действие электродвигателем внутри самого насоса. Эти насосы может потерпеть неудачу из-за старения и утечки или издаст скрипучий или ворчащий звук, в котором дело Водяной насос должен быть заменен.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

4. Радиатор

Радиатор используется для отвода тепла от охлаждающей жидкости двигателя и передачи его наружу. Атмосфера через ребра радиатора.Когда воздух проходит через эти плавники либо с помощью охлаждающего вентилятора или впереди автомобилей При движении он понижает температуру охлаждающей жидкости, которая затем возвращается в двигатель. В приведенном ниже примере ребра радиатора заблокированы с грязью и мусором, который будет заставить двигатель нагреваться. Если в верхнем или нижнем пластиковом резервуаре или алюминиевом сердечнике появляется утечка радиатор необходимо заменить.

5.Крышка радиатора

Крышка радиатора предназначена для поддержания давления в системе охлаждения, которое будет увеличить температуру кипения охлаждающей жидкости двигателя. Эта подпружиненная крышка имеет верхнее и нижнее уплотнение и могут быть расположены либо на бачке с охлаждающей жидкостью, либо на бачок радиатора.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

6. Резервуар охлаждающей жидкости

резервуар с охлаждающей жидкостью используется в качестве расширительного бачка для жидкости а также охлаждающая жидкость, которая выталкивается из системы охлаждения, когда двигатель нагревается.Как только двигатель остынет, дополнительная жидкость будет засосать обратно в радиатор, чтобы предотвратить попадание пузырьков воздуха в система.

7. Термостат двигателя

термостат двигателя — чувствительное к температуре устройство, которое предназначено для открытия и охлаждающая жидкость поступает в радиатор при работающем двигателе температура около 200 °. Это устройство находится в корпусе термостата на двигателе, который может быть расположен либо в верхней или нижнее соединение шланга радиатора на двигателе.Общий сбой термостата заключается в придерживаться закрыт, вызывая двигатель закипит в течение 15 минут езды. Также термостат может зависнуть, в результате чего двигатель остынет, что повлияет на компьютер и обогреватель автомобиля. В любом случае термостат должен быть заменен.

8. Вентиляторы радиатора

Вентилятор охлаждения радиатора может быть электронным или управляемым вручную. Вентилятор с приводом от двигателя называется вентилятор сцепления и может заблокироваться, вызывая рев, когда двигатель ускоряется, в котором чехол сцепления Вентилятор должен быть заменен.Эти вентиляторы расположены за радиатором и вытягивают воздух через охлаждающие ребра, чтобы снизить температуру охлаждающей жидкости двигателя. Электродвигатель, который приводит в действие охлаждающий вентилятор в автомобилях с передним приводом и некоторые заднеприводные автомобили могут выйти из строя из-за использования. Если этот сбой происходит, радиатор Двигатель вентилятора должен быть заменен во избежание повреждения двигателя.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

9. Нагреватель Core

Сердцевина нагревателя системы охлаждения предназначена для обеспечения нагретый воздух до пассажиры машины.Сердечник нагревателя обеспечивает небольшое количество охлаждающее действие, которое поможет радиатору и находится внутри HVAC система, которая используется в режимах кондиционирования и размораживания. Подключен к системе охлаждения с помощью шланги отопителя когда обогреватель Утечки в сердечнике позволят охлаждающей жидкости двигателя попасть в салон может быть обнаружен на боковой доске пассажира.

10. Масляный радиатор

Охладитель моторного масла предназначен для уменьшения нагрева двигателя через моторное масло.Моторное масло проходит через кулер который погружен в охлаждающую жидкость. Не все автомобили имеют такие кулеры, которые будут различаться по размеру и расположение. Из-за конструкции этого конкретного кулера, когда они выходят из строя, это позволит масло для входа в систему охлаждения, а также охлаждающая жидкость для входа в моторное масло.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Есть вопросы?

Если у вас есть вопросы о Система охлаждения двигателя, пожалуйста, посетите наш форум.Если тебе надо Совет по ремонту автомобиля, пожалуйста, попросите наше сообщество механиков с радостью помочь вам, и это всегда на 100% бесплатно.

Статья опубликована 2018-06-29

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о