Что находится внутри термостата
Термостат: принцип работы, устройство, неисправности и проверка
Принцип работы термостата кроется в небольшом цилиндре, внутри которого находится воск. Звучит необычно, но каждому автолюбителю, который занимается самостоятельным обслуживанием своей машины, необходимо знать особенности работы и основные неисправности. Ознакомившись с данным материалом, читатели получат ответы на все вопросы, касающиеся термостата.
Принцип работы термостата
Принцип работы термостата
Итак, термостат представляет собой регулятор температуры антифриза (охлаждающей жидкости) в системе охлаждения мотора. Некоторые автомобилисты по этой причине называет этот агрегат терморегулятором, что не является ошибкой. Его основные задачи:
- Поддерживать необходимый для двигателя тепловой режим;
- Ускорять прогрев силовой установки.
Работа у него достаточно сложная. При первом пуске двигателя показатели температуры антифриза и окружающей среды не отличаются. Чтобы сделать время прогрева мотора минимальным, агрегат направляет охлаждающую жидкость по малому кругу: через помпу, рубашку и радиатор салона. При этом терморегулятор закрывает поток антифриза к радиатору двигателя.
Через некоторое время температура силовой установки начинает расти, тогда термостат открывает клапан и запускает поток антифриза по большому кругу, который проходит через помпу, рубашку, радиатор салона и основной радиатор. На основе этих знаний можно прийти к выводу, что термостат автомобильный работает в двух положениях:
- В закрытом при малом круге.
- В открытом при большом круге.
Большой и малый контур системы охлаждения
Регулирование температуры двигателя
Аналогичным образом термостат функционирует в обратном порядке: антифриз начинает циркулировать по малому кругу, если температура снижается – клапан в этот момент закрывается. Для примера можно взять автомобильный режим «start-stop», когда машина с горячим мотором выезжает из пробки на свободную трассу. Подходит для примера и включение отопителя салона.
Если температура антифриза составляет 80-95°C, то клапан терморегулятора остается в промежуточном состоянии, как результат – основной радиатора получает лишь часть антифриза. Чем больше поднимается клапан, тем выше количество поступающей охлаждающей жидкости в область основного радиатора. При помощи клапана и происходит регулировка температурного режима, за счет которой значительно снижается токсичность выхлопных газов, выполняется полное сгорание топлива.
Устройство термостата
С тем, как работает термостат мы разобрались. Теперь стоит рассмотреть его устройство. Современный термостат для автомобилей изготовлен из меди и латуни. Все процессы в агрегате выполняются при помощи небольшого цилиндра – термоэлемента. Внутри этого цилиндра есть твердое вещество, в котором находится смесь алюминия, графита, гранулированного воска и различных порошков меди.
Устройство термостата
При 82°С твердое вещество начинает плавиться, а если быть точнее – то плавится в основном гранулированный воск. При разработке агрегата воск был выбран из-за моментального расширения под действием тепла. После перехода в жидкое состояние под действием высоких температур он может точно также быстро застыть при понижении градусов.
Термоэлемент (цилиндр) соединен с клапаном при помощи штыря. При повышении температуры воск внутри твердого вещества расширяется и поднимает клапан за счет штыря. Принцип работы терморегулятора мы уже знаем – большой круг начинает функционировать при открытом клапане термостата. Когда водитель глушит мотор, он остывает, а воск снова переходит в твердое состояние.
Проверка работы термостата
В «домашних» условиях мы можем узнать, функционирует ли его клапан, датчик, в порядке ли само железо термостата. При этом снимать устройство с двигателя не обязательно. Наша задача заключается в поиске неисправностей и в проверке клапана: реагирует ли он на повышение температуры, в каком положении находится, открыт или закрыт. Зная, что такое термостат в машине, автомобилист сможет самостоятельно определить возможную неисправность.
Перед тем, как проверить термостат, нам нужно отыскать его под капотом и потрогать патрубки, которые отходят от устройства. Проходит работа по следующей схеме:
- Заводим мотор и ждем около 3 минут.
- Теперь трогаем шланг термостата, который идет к основному радиатору охлаждения.
- Этого времени не должно хватить для открытия клапана термостата. То есть если клапан холодный, то заслонка находится в закрытом положении. Если клапан нагревается, значит нарушена нормальная работа датчика – неисправность удалить можно заменой.
- Проверив закрытую заслонку, переходим к открытию. Для этого ждем уже 5 минут и снова трогаем шланг, идущий к радиатору. При нормальной работе он станет горячим, значит термостат направил охлаждающую жидкость по большому кругу – устройство работает.
Как проверить работу термостата под капотом мы уже знаем. Но существует ещё один метод проверки, который можно провести в домашних условиях. Для этого необходимо полностью отсоединить устройство и поместить в кастрюлю (подойдет и другая емкость) с водой. Теперь включаем газ и ждем полного кипения. Изначально клапан должен быть закрыт, но после кипения он откроется. Этот метод не только покажет, функционирует ли агрегат или нет, но и наглядно продемонстрирует принцип работы терморегулятора.
Неисправности
Если клапан термостата заклинило в открытом положении, то мотор очень долго будет прогреваться до рабочей температуры. В холодное время года нужный температурный режим и вовсе не будет достигнут. Если все элементы системы охлаждения находятся в исправном состоянии, то прогрев мотора проходит за 5-10 минут.
Также термостат может «зависнуть» в закрытом положении. Такая неисправность входит в причины перегрева двигателя. При закрытом клапане перегрев будет в любом режиме эксплуатации и даже в мороз. Что касается неполного открытия, то здесь может быть два варианта: мотор не наберет необходимую температуру или перегреется.
blog-mycar.ru
Термостат - как это работает
Водитель, который хочет всегда иметь исправный автомобиль, должен знать и понимать принципы функционирования всех деталей его «железного коня». Для тех, кто только начал вникать в такую сложную механику, подобная задача может показаться недостижимой. Однако, чем больше удается узнать обо всех системах автомобилях, тем лучше запоминается информация и о каждой, даже самой незначительной, его детали. На нашем блоге мы уже успели ознакомить Вас с особенностями функционирования системы охлаждения двигателя, однако сегодня мы посвятим статью одному из самых важных ее элементов - термостате.
Это устройство является обязательным элементом каждого автомобиля и без него любой двигатель может закипеть. Чтобы понять, как же происходит охлаждение двигателя и какую роль в этом играет термостат, ознакомимся с главными принципами его функционирования, видами и спецификой разных моделей. Отдельно обратимся к вопросу об неисправностях термостатов и тому, как именно можно определить поломку путем простой диагностики.
1. Конструкция, особенности работы и выполняемые функции: все, что нужно знать о термостатах
Если говорить о системе охлаждения двигателя в целом, то охлаждение не является ее единственной функцией. Первоначально, когда заводится еще полностью холодный двигатель, она совсем даже наоборот стимулирует его более быстрый разогрев до уровня рабочей температуры. Но как только этот уровень будет достигнут, температура двигателя начинает нормализироваться и поддерживаться на одном уровне, удобном для двигателя. И все это происходит благодаря такому устройству, как термостат.
Естественно, Вы хотите задать нам вопрос, как работает термостат? Отвечаем. Когда Вы заводите холодный двигатель, охлаждающая жидкость (антифриз или же тосол) поначалу функционирует лишь по малому кругу системы охлаждения. А все это потому, что термостат находится в закрытом состоянии и через него охлаждающая жидкость начнет проходить только после того, как ее температура достигнет 95°С. Благодаря такой небольшой особенности термостата, является возможным не только быстро разогревать двигатель, но и в разы уменьшать его износ, сокращать количество вредных выхлопов. Таким образом, основная функция термостата – это блокирование подачи жидкости в большой круг охлаждения автомобильного двигателя.
Происходит это благодаря специальному клапану, который и задерживает тосол при попытке попасть в радиатор, ограничивая его движение исключительно свободным пространством двигателя. Но как мы уже отметили, одновременно с тем, как температура жидкости достигнет рабочего уровня, этот клапан автоматически открывается и пропускает жидкость по полному кругу, где она имеет возможность охладиться. Происходит это благодаря специальному наполнителю внутри устройства, который способен реагировать на повышение температуры. Если она высокая, наполнитель расширяется, тем самым открывая клапаны. Если низкая – вся процедура происходит с точностью до наоборот.
Функции термостата довольно просты, однако играют огромную роль в исправности работы всего автомобиля. Ознакомившись с таким простым принципом его работы, Вы сами догадаться, где именно это устройство можно найти под капотом машины. Большинство конструкторов последовали такой простой логике и разместили данное приспособление между автомобильным мотором и его радиатором. Однако стоит учесть, что на некоторых автомобилях можно встретить и исключения, которые вызваны особенностями конструкции главного силового агрегата автомобиля или его системы охлаждения.
Из каких рабочих элементов состоит автомобильный термостат?
Основной рабочей деталью, благодаря которой функционирует термостат, является термоэлемент, внутри которого находится сложное по своему составу твердое вещество. Так, оно включает в себя:
- гранулированный воск;
- медь в порошкообразном состоянии;
- такие же порошкообразные графит и алюминий.
Температурные режимы для открывания и закрывания основного клапана устанавливаются соответственно конкретной модели двигателя. Зачастую они находятся в промежутке между 70 и 95°С или же между 100 и 105°С. Чтобы определить это, достаточно посмотреть на корпус термостата, на котором подобная информация должна быть обязательно обозначена. К двигателю термостат подключается благодаря трем патрубкам, каждый из которых выполняет свою функцию:
- входной патрубок – через него жидкость из двигателя поступает в радиатор для охлаждения;
- патрубок перепускного шланга, благодаря которому происходит попадание жидкости в термостат непосредственно из головки самого цилиндра;
- третий патрубок, который обеспечивает подачу жидкости в насос.
Можем заключить, что термостат по своей сути является ни чем иным, как регулятором температурного уровня охлаждающей жидкости двигателя. На некоторых автомобилях, который предназначены для особенно интенсивной эксплуатации, может устанавливаться даже не один, а несколько термостатов. Не смотря на идентичный принцип функционирования, они могут отличаться друг от друга конструкционными особенностями, типом наполнителя или же температурному уровню, на который они способны реагировать. Но чтобы не путать Вас, посвятим разнообразию термостатов отдельный раздел.
2. Какие бывают термостаты: знакомимся с наиболее распространенными видами и их конструктивными особенностями
В первую очередь все термостаты стоит различать по видам, из которых выделяют:
1. Одноклапанные.
2. Двухступенчатые.
3. Двухклапанные.
4. Термостаты с электронным управлением.
Если говорить о них в целом, то следует сразу отметить, что первая тройка функционируют практически по одному и тому же принципу. Так, самый простой вид термостатов, которыми являются одноклапанные, имеет всего одну клапанную тарелку и терморегулирующий элемент, который способен ее закрывать и открывать. Таким образом, такой клапан может либо пропускать охлаждающую жидкость, либо не пропускать, других функций у него нет. Что же касается двухступенчатого термостата – то тут уже имеется целых два клапана, один из которых основной, а второй – вспомогательный. Что же касается двухклапанного термостата, то он состоит из двух затворов, которые являются абсолютно равноправными. Функционируют они по обратной связи друг с другом.
Самым совершенным на сегодняшний день видом термостатов является тот, который обладает возможностью электронного управления. Его конструкция позволяет регулировать открытием/закрытием клапана, что, в свою очередь, позволяет достигать разных режимов функционирования двигателя. Оказывается, что под влиянием разных температурных режимов, можно добиться того, что двигатель будет использовать в разы меньше горючего, при этом, не теряя мощности и не изнашиваясь от такой «хитрой» эксплуатации. Но и это еще не все. Благодаря электронному регулированию стало возможным двухконтурное охлаждение антифриза, что особенно важно при управлении автомобилем в сложных условиях. Но кроме отличий конструктивного характера, каждый все виды термостатов имеет свои особенные принципы функционирования. Их мы и рассмотрим далее
3. В чем заключается принцип работы термостатов разных моделей
По сути, принцип функционирования любого термостата схож с принципом работы реле. Внутренний рабочий элемент, о котором упоминалось выше, имеет форму небольшого цилиндра. Поскольку в состав смеси, которая помещена внутри него, входит искусственный воск, при температуре в 82°С он начинает потихоньку таять. В следствие этого происходит естественное расширение жидкости, которое и выталкивает из цилиндра специальный штырек. Как Вы догадались, данный штырек и открывает клапан. Описанный принцип работы присущ обычному капиллярному термостату и понять его несложно даже восьмикласснику, который прошел основы термодинамики и механики.
Что же касается двухступенчатых термостатов, которые имеют уже два клапана, то тут стоит обратить внимание на некоторые отличия. Основной клапан приводится в действие тем же способом, что и в вышеописанном варианте. Однако, здесь есть еще и вспомогательный клапан, который позволяет усиливать все действия основного. Зачем это нужно, спросите Вы? Ответ будет довольно простым. Дело в том, что в моторах с большим объемом и повышенным давлением работы охладительная жидкость движется под довольно высоким давлением. Поэтому, без «дружественной подмоги» основной клапан не сможет перекрыть трубку, даже если температуры жидкости сильно опустится.
В двухклапанных системах термостатов все происходит еще проще, хотя конструкция у них и сложнее. Поскольку конструкция таких термостатов состоят из двух заслонов, абсолютно независимых друг от друга, то один из них отвечает за движение охлаждающей жидкости по маленькому кругу, а второй – за ее движение по большому кругу. Но как же это возможно? Просто когда открывается один из клапанов, автоматически закрывается один. Ну и наоборот.
И наконец-то мы переходим к термостатам, управляемых электронно. По сути, они функционирует так же, как и обычные одноклапанные. Только вот у описываемых здесь моделей есть одна своя существенная особенность. Терморегуляция клапанов осуществляется при помощи температурного резистора. Именно нагрев этого элемента и дает сигнал для того, чтобы заслонка открылась. Проходит сигнал непосредственно через электронный блок управления, который и управляет клапаном. Правильно запрограммировав блок, Вы сможете сразу почувствовать все достоинства езды на автомобиле с электронным термостатом. Ведь он будет обеспечивать необходимое охлаждение, опираясь на темп езды, сложность дорог и тип Вашего двигателя.
4. Неисправности термостата: к чему нужно быть готовым во время эксплуатации двигателя?
В том, что термостат является очень важной составляющей системы охлаждения двигателя, Вы должны были убедиться исходя из всего вышеописанного материала. Однако, так же как и любой другой механизм, термостат может сломаться, и причины и последствия этого могут проявляться совершенно по-разному. То, что чаще всего поражает термостат и нарушает его работу, является самой обычной коррозией. Последствия, к которым она может привести, могут быть очень разнообразными. Поэтому, рассмотрим неприятные ситуации, которые могут случиться с термостатом и автомобилем, когда на нем вдруг появилась коррозия (хотя сразу отметим, что нижеописанные происшествия могут возникнуть не только по этой причине).
К примеру, термостат находится в полностью закрытом виде, однако неожиданно заклинивает и отказывается пропускать жидкость по большому кругу системы охлаждения. Последствия подобного могут привести к перегреву двигателя. При чем, произойти подобное может при любых погодных условиях и при любой нагрузке на сам двигатель (ну и естественно на термостат). Также, термостат может открываться только наполовину. Это может уберечь мотор автомобиля от закипания, однако он все равно будет эксплуатироваться «на грани».
Бывают случаи, когда клапан «замирает» в полностью открытом или частично открытом положении. Из-за этого двигатель будет нереально долго прогреваться до уровня рабочей температуры. Бывают случаи, когда зимой двигатель вообще не прогревается. Подобная неисправность систему охлаждения сразу же должна Вам указать на то, в чем действительно кроется настоящая причина поломки. Отметим, что при полностью исправной системе охлаждения и при температуре воздуха в 0°С двигатель можно разогреть всего за 5-10 минут. Если же клапан термостата открыт изначально, двигатель не сможет разогреться до температуры выше, чем 70°С. Понятно, что при таком состоянии двигателя Вы не сможете никуда уехать.
Однако, прежде чем приступать к замене или ремонту термостата, необходимо на все 100% убедиться в том, что причина неисправности – это действительно он. Для этого можно провести несколько нехитрых манипуляций, который мы описали в отдельном разделе.
5. Диагностирование исправности термостата
Полную диагностику термостата можно проводить самостоятельно, без автомехаников и других помощников. И так, при обнаружении неисправности системы охлаждения двигателя, следует прибегнуть к одному из нижеописанных вариантов диагностики термостата:
1. Запустите двигатель на холостом ходу, чтобы он смог немного прогреться. Проследите, чтобы стрелка, указывающая на температуру внутри двигателя, не успела дойти до красной отметки. После этого необходимо сразу же выключить двигатель и перейти к осмотру «ситуации» под капотом автомобиля. Сразу же отыщите радиатор и его верхний шланг. Он изготовлен из черной резины и имеет в диаметре примерно 5 сантиметров. Также найдите нижний шланг, который выглядит идентично верхнему (будьте очень осторожны, поскольку шланги могут быть очень горячими; чтобы это понять, иногда достаточно поднести к ним руку). Если датчик показал Вам нормальное прогревание двигателя, а один из шлангов остался холодным – то верный признак того, что клапан не пропускает жидкость и она не попадает в радиатор. В этом случае остается одно – полная замена термостата.
2. Второй способ называют «народным», хотя он и дает не менее точные результаты. Проводить его рационально в том случае, когда изначально Вы заподозрили поломку в другой составляющей системы охлаждения и в результате обширной диагностики уже успели снять термостат с двигателя. Для проверки его исправности, просто поместите устройство в сосуд с водой и начинайте понемногу его подогревать. Учтите, что температура воды должна практически достигнуть температуры закипания (помните о рабочей температуре каждого термостата). После этого Вам будет необходимо всего-навсего визуально оценить, открылся ли клапан, или же нет. Если термостат рабочий – он несомненно откроется, если нерабочий – так и останется в прежнем положении, что требует замены данного термостата на новый.
Касательно второго варианта следует отметить, что иногда для оценки работоспособности термостата его даже не приходится опускать в воду. Речь идет о ситуациях, когда клапан заклинивает в открытом состоянии. Отметить подобное Вы сможете сразу же, как только снимете устройство, предварительно успевшее охладится.
Важно обратить Ваше внимание на ситуацию замены термостата. Для того, чтобы он подошел Вашему автомобиля «как родной», необходимо узнать температуру открывания клапана и уже с этой информацией отправляться за покупкой в специализированный магазин. Думаем, Вы понимаете, что если на обычное авто поставить термостат с температурой открывания клапана свыше 100°С, двигатель постоянно будет перегреваться. Так что будьте внимательны не только на дорогах, но и в автомагазинах. Удачных Вам поездок!
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
Каков принцип работы термостата и его устройство
Устройство охлаждающей системы автомобильного двигателя практически не потерпело изменений за всё время своего существования. Конечно, некоторые принципиальные моменты были оптимизированы, к примеру, дистиллированная вода и Тосол уступили место более усовершенствованному по своей формуле антифризу. Кроме того, не единожды менялся материал изготовления радиатора, а датчик выключения вентилятора переместился из радиатора в центральный блок управления электроникой. И только один элемент вся время оставался неизменным — термостат. Чтобы суметь диагностировать неполадки и просто разобраться в устройстве системы, нужно внимательно изучить механизм и предназначение, а также принцип работы термостата.
Содержание статьи
Устройство
Если говорить в общем, то термостат предназначается для регуляции температуры охладительной жидкости и поддержания нужного теплового режима работы двигателя.
В большинстве своём, он изготавливается из таких материалов как медь, латунь или пластик. Его устройство включает в себя клапан, который контролирует поток антифриза по необходимости. Существует две разновидности термостатов – корпусные и бескорпусные.
- Первый представляет собой помещенное в алюминиевый или пластиковый корпус устройство, которое имеет не менее двух выводов, либо же оснащено 2-уровневым контуром. Два находящихся рядом вывода называются малым контуром и предназначаются для того, чтобы жидкость циркулировала внутри радиатора печки и мотора, не попадая в радиатор. Эта функция обеспечивает максимально быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры, после чего термостат открывается полностью. В отечественных машинах такая температура стоит на уровне 80-85 градусов. Вручную её, как правило, отрегулировать невозможно, однако на СТО за отдельную плату вам могут представить такую услугу.
- Термостат корпусный находится прямо в блоке двигателей, в специально предназначенном месте, в чем и состоит его отличие от корпусного. Также на нем имеется выбитая цифровая маркировка, которая обозначает температуру, при которой он открывается.
В последнее время имеет место тенденция выпускать для отдельных марок зимние и летние варианты термостатов. В моделях, предназначенных для холодной погоды, действие устройства осуществляется при повышенной температуре, что обеспечивает хороший прогрев двигателя и, соответственно, его лучшую работу. Суть таких новшеств заключается в том, что более старые автомобили при повышенной температуре лучше вписываются в рамки теплоотдачи. Для новых машин смена термостата совершенно не обязательна.
Устройство регулятора температуры антифриза
Принцип работы
Как уже упоминалось выше, главная задача термостата состоит в том, чтобы заблокировать поток антифриза до того момента, пока двигатель как следует не прогреется.
А пока его температура не достигнет отметки примерно 95 градусов – термостат не допустит поступление охлаждающей жидкости к основным элементам системы. Как же ему это удаётся?Внутренняя начинка термостата содержит в себе незаменимый компонент – искусственный воск. По мере прогревания двигателя этот воск начинает плавиться. Дабы ускорить этот процесс, к нему примешивают дополнительные компоненты, такие как медь, графит и алюминий. В процессе плавления воск имеет способность расширяться, сменяя твердое состояние на жидкое. Эта метаморфоза порождает давление, которое выталкивает специальный штырь, открывающий, в свою очередь, дорогу антифризу к двигателю от термостата. Когда мотор глохнет, система остывает и всё происходит наоборот – воск понемногу твердеет, штырь возвращается на место и тогда клапан вновь переходит в закрытое состояние. В этом и состоит весь принцип работы термостата.
Малый и большой круг циркуляции ОЖ через термостат
Если вам интересно проследить этот принцип воочию, то можно провести самой простенький эксперимент в домашних условиях. Для него нужно всего лишь поместить автомобильный термостат в кастрюлю с водой, а затем поставить её на горящую конфорку. Вы сможете наблюдать, как по мере приближения воды к температуре кипения, клапан начнет приоткрываться и это наглядно демонстрирует работу термостата в системе охлаждения двигателя.
Конечно, такой элемент не может работать бесперебойно и порой выходит из строя. В результате случаются всякие неполадки, и любому сознательному автомобилисту лучше на всякий случай знать их перечень.
Неисправности и их признаки
Самая распространённая причина поломки – общая беда всех деталей автомобиля под названием «коррозия». Именно из-за разрушения металлов клапан может зависнуть, и последствия зависят только от того, в каком положении он завис.
К примеру, если это произошло в закрытом положении, то двигатель почти стопроцентно перегреется – причем при абсолютно любой температуре, даже если на улице мороз. Если же термостат открывается лишь на половину, то перегрева может не случиться, в зависимости от нагрузки мотора.
В случае, когда клапан зависает в полностью открытом состоянии – двигатель будет очень долго доходить до нужной температуры, а в мороз она так и не будет достигнута. При нормальной работе термостата в холода система прогревается всего за несколько минут, и если этого не произошло, то вполне можно предположить, что неисправен именно клапан термостата.
Чтобы определить, работает эта ключевая деталь, или нет, нужно сперва хорошенько прогреть двигатель. Затем его следует выключить и поискать под капотом шланг радиатора. Всего их должно быть два, и если при прогретом двигателе один из них холодный – значит, скорее всего, клапан не пускает антифриз и термостат пора заменить на новый.
Схема функционирования ОЖ в системе по большому и малому кругу
Проверить датчик на действие также можно по схеме вышеописанного эксперимента – то есть опустив его в кастрюлю с горячей водой. Если клапан не открывается, то, очевидно, деталь неисправна.
Как видите, чтобы контролировать состояние температурного режима двигателя, нужно обязательно знать принцип работы термостата, а также основные симптомы неполадок. Только таким образом можно уберечь систему от перегрева или охлаждения в самый неподходящий момент.
Видео «Замена регулятора температурной жидкости»
В этом видео показан процесс замены термостата на примере автомобиля ВАЗ 21099.
mineavto.ru
Принцип работы термостата – на страже эффективного охлаждения
Почему стоит обсудить принцип работы термостата в автомобиле? Потому что у всех машин, температура двигателя которых корректируется посредством спецжидкости, имеется этот небольшой, но очень важный элемент системы охлаждения. И в этой статье мы разберёмся с принципом работы, основными типами и различиями применяемых моделей.
Как работает термостат в автомобиле – основные функции
Когда вы заводите двигатель, в начальный момент он находится в холодном состоянии. Благодаря термостату, охлаждающие жидкости (тосол или антифриз) сначала проходят по малому циклу охлаждения, циркулируя в таком состоянии до рабочей температуры силового агрегата, а именно, пока он не достигает 95 градусов по Цельсию. Делается это для того, чтобы уменьшить время разогрева мотора до этой отметки, также снижается его износ, и вредные выхлопы держатся на минимальном уровне.
Функция термостата, которая выполняется им в автомобиле, заключается в блокировании подачи охлаждающей жидкости по большому кругу охлаждения. Это устройство обеспечивает перекрытие клапана протекания антифриза через радиатор авто, отчего состав двигается по малому циклу, то есть только через двигатель. Учитывая принцип работы, производители автомобилей чаще всего ставят термостат между мотором и радиатором, но иногда могут быть исключения, всё зависит от типа силового агрегата и устройства охлаждающей системы.
Термостат в момент нагрева двигателя до критической отметки открывает путь тосола в радиатор, чтобы обеспечить более эффективное охлаждение.
Виды термостатов – конструктивные отличия
По типу термостаты делятся на одноклапанные, двухступенчатые, двухклапанные и с электронным управлением. Все, за исключением последнего, подчиняются одному и тому же физическому принципу работы, который подробнее будет рассмотрен чуть ниже. Одноклапанный – самый простой вид, в основу которого положена конструкция с одной клапанной тарелкой с терморегуляцией, имеющей два состояния: «открыто» и «закрыто». Двухступенчатый имеет два клапана – основной и вспомогательный. Двухклапанный термостат включает два равноправных затвора, работающих по обратной связи друг с другом.
На данный момент самым совершенным типом из упомянутых является термостат с электронным управлением. Благодаря его конструктивной особенности и методу регуляции достигаются разные режимы работы двигателя. Электронное управление позволяет добиться от мотора за счёт разных температурных закономерностей таких полезных качеств, как экономия топлива, повышение мощности и уменьшение износа ходовых частей агрегата. Также такой способ регуляции потоков антифриза позволяет организовать двухконтурную регулируемую систему охлаждения жидкости.
Принцип работы термостата в автомобиле – особенности разных моделей
Термостат автомобиля работает, как реле, и принцип работы переключателя циклов охлаждения кроется во внутреннем элементе, который исполнен в форме небольшого цилиндра. В нём находится специально изготовленный искусственный воск, его плавление начинается при температуре 82 градуса, вследствие этого обеспечивается расширение, достаточное для того, чтобы вытолкнуть из цилиндра штырек. Движение же его возможно из-за щели (капилляра), через которую на штырь попадает избыток давления из цилиндра.
После этого момента и открывается доступ охлаждающей жидкости к радиатору, иначе говоря, к большому кругу охлаждения. Такую функцию выполняет капиллярный термостат, принцип работы которого основан, как мы видим, на элементарной физике. В двухступенчатых моделях используется два клапана, второй работает в качестве усилителя первого, это сделано для систем с повышенным давлением, чтобы затвор мог перекрывать трубки под более сильным напором. В двухклапанных системах стоят два зависимых друг от друга заслона, один обеспечивает проход жидкости по малому кругу, второй – по большому.
Принцип связи между ними организован таким образом: когда первый открыт, второй закрыт, и наоборот. В термостатах, управляемых электронно, используется тот же одноклапанный принцип, за одним только исключением – в качестве элемента терморегулировки применяется температурный резистор. Контроль обеспечивается нагревом этого элемента, после критической отметки на блок управления поступает соответствующий сигнал для открытия заслонки.
Оцените статью:carnovato.ru
Принцип работы автомобильного термостата
Термостат – это небольшое устройство, которое в обязательно порядке присутствует в тех авто, где основным компонентом в системе охлаждения является жидкость. Он ввиду выполняемых функций располагается между радиатором и мотором. Основной его задачей является блокировка потока охлаждающей жидкости в радиаторе до тех пор, пока двигатель не разогрелся. Когда температура в моторе достигает определенной отметки , термостат начинает открываться.
Термостат изготавливается из меди и латуни. Принцип его работы основан на функционировании небольшого цилиндрика, расположенного внутри термостата. В цилиндр помещен шарик, который имеет свою температуру плавления (около 80-85 градусов по Цельсию). В качестве основного материала в цилиндре выбран воск. Данный материал при воздействии температур можно быстро изменяет свое агрегатное состояние. Так, если воск разогреть до определенной температуры, то он начинает плавится, и, как итог, расширяться.
Цилиндр термостата оснащен штырем. Это составляющая на другом своем конце имеет клапан. Когда воск внутри цилиндра начинает расширяться под действием высоких температур, то штырь автоматически выталкивается наружу. Термостат открывается – и через него начинает проходить охлаждающая жидкость. Когда авто глушится, то термостат постепенно закрывается, так как воск уменьшается в объеме.
Как видно, термостат хоть и маленькая, но очень важная запчасть. Неправильно функционирующий прибор может задержать автомобиль при старте. Если термостат и вовсе сломался, тогда хождение охлаждающей жидкости блокируется полностью. Это в процессе эксплуатации авто приведет к перегреву мотора.
Термостат выходит из строя по многим причинам. На первом месте среди них – это естественная коррозия. Исправность устройства можно проверить своими руками. Следует знать, что если клапан в термостате не исправен и постоянно находится в открытом положении, то охлаждающая жидкость будет свободно проходить через радиатор. Поэтому мотору транспорта потребуется больше времени, чем обычно, чтобы достичь нормальной рабочей температуры. При закрытом клапане двигатель получает постоянный перегрев. На высоких температурах продолжать намеченный путь опасно. Термостат в виду своей невысокой стоимости можно и нужно поддерживать в исправном состоянии. Замена прибора рекомендуется каждые два года.
Для того чтобы самостоятельно определить работоспособность термостата, нужно разогреть мотор до такой температуры, когда соответствующая стрелка еще не достигла красного сектора/линии. Далее мотор глушится и диагностические работы проводятся непосредственно под капотом. Здесь следует найти верхний и нижний шланги радиатора. Их нужно потрогать аккуратно, так как в нормальном состоянии они имеют высокую температуру. Если один из шлангов не горячий, но при этом все подготовительные работы проведены правильно, то это говорит о неисправности. Скорее всего, данную поломку можно объяснить непроходимостью охлаждающей жидкости из-за того, что в приборе перестал нормально функционировать клапан. Термостат нужно заменить на новый.
Есть еще один способ проверить термостат. Для этого его следует демонтировать. Далее прибор помещается в кастрюлю с очень горячей водой. Визуальный контроль должен касаться клапана, который в исправном термостате должен открыться примерно на 20 мм. Если по каким-то причинам этого не происходит, то можно говорить о нерабочем состоянии прибора.
Покупая новое устройство важно запомнить ту температуру, при которой клапан должен начинать открываться. Такая рекомендация основана на том, что термостаты от разных производителей имеют свой «порог». Стоимость устройства зависит, в первую очередь, от марки автотранспорта и от компании-изготовителя. Самые популярные производители Gates и Wahler.
avtooverview.ru
Тест термостатов - Журнал Движок
Если вы в последнее время замечаете, что двигатель в вашем автомобиле очень медленно прогревается, стало холодно в салоне или, наоборот, в пробках приходится включать вентилятор печки на максимальную скорость и открывать все окна, так как стрелка температуры на щитке приборов находится в красной зоне или около нее, то причина, скорее всего, кроется в достаточно простом и довольно недорогом изделии системы охлаждения — термостате.
Долго ездить с неработающим термостатом нельзя, так как при длительном прогреве двигателя повышается его износ, а при слишком высокой температуре может произойти перегрев, который чреват капитальным ремонтом.
На заре автомобилестроения охлаждение двигателя осуществлялось при помощи термосифонного метода. Более легкая горячая вода поднималась по водосборной трубе в верхнюю часть радиатора, опускалась в нем книзу и опять поступала в двигатель. Охлаждение воды обеспечивалось постоянно вращающимся на валу двигателя вентилятором, регулирование температуры было невозможно. При возрастании мощностей двигателей такой метод охлаждения перестал справляться с возросшей тепловой нагрузкой, и в системе охлаждения появился водяной насос.
Термостат же появился на автомобиле только в 1922 году.
Место термостата в системе охлаждения находится между двигателем и радиатором.
Основная задача термостата — блокировать поток охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не прогрелся до нужной температуры. Когда вы заводите остывший двигатель, то жидкость циркулирует только по малому кругу системы, в который входят сам двигатель, помпа, термостат и радиатор отопителя. Как только двигатель достигнет рабочей температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор охлаждения. Таким образом, термостат позволяет двигателю разогреться быстрее, тем самым уменьшая износ двигателя и вредные выхлопы.
Сам термостат состоит из корпуса с патрубками, в который вставляется термоэлемент в каркасе. К термоэлементу прикрепляются две подпружиненные тарелки-клапана (основной и перепускной), а в сам термоэлемент вставляется шток, который и перемещает тарелки-клапана.
Принцип работы термостата кроется в маленьком медном цилиндре (термоэлементе), который размещается внутри термостата. В этом цилиндре находится смесь нефтяного воска (церезина) и медного порошка, которая начинает плавиться при заданной температуре. Воск используется из-за его способности значительно расширяться, под действием тепла он переходит из твердого состояния в жидкое. Эта смесь герметично отделена изнутри резиновой прокладкой, не позволяющей протекать смеси в систему охлаждения. Воск плавится, значительно расширяется и выдавливает шток из цилиндра, тем самым приоткрывая подпружиненный основной клапан. Через основной открытый клапан термостата охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор — это и есть большой круг системы охлаждения.
До достижения температуры полного открытия термостата жидкость циркулирует как по малому, так и по большому кругу.
При достижении температуры полного открытия термостата перепускной клапан перекрывает движение жидкости по малому кругу, таким образом, вся жидкость проходит через большой круг.
Когда температура жидкости понижается, воск в термостате начинает застывать, пружина основного клапана вдавливает шток обратно в цилиндр с воском — снова открывается малый круг системы охлаждения для прохода жидкости.
Задачей нашего теста было провести оценку термостатов для переднеприводных автомобилей ВАЗ с инжекторными двигателями.
1) Electon. Производство: Россия, Владимирская обл., г. Радужный
Стоимость 320 руб.
Термостат упакован в мягкую картонную упаковку зеленого цвета с черными полосами. Паспорта внутри нет, и на упаковке нет ни слова о том, какие условия гарантии и какой срок даются производителем на их термостат. Однако на сайте, указанном на упаковке, удалось найти информацию, что гарантия на данную продукцию составляет два года.
Корпус крышки выполнен из алюминия, внутри одного из патрубков видны облои, которые немного уменьшают проходное сечение. На корпусе сделаны надписи отливкой «85 оС» и «Electon». Сбоку на корпусе лазером нанесен оригинальный номер изделия и месяц его производства. В комплект входит уплотнительное силиконовое кольцо прямоугольного сечения. На планке термоэлемента, которая удерживает его в корпусе крышки термостата, также указана температура начала открытия.
2) Finord. Производство: Финляндия
Стоимость 310 руб.
Термостат упакован в фирменный пакет и жесткую картонную коробку, паспорта изделия нет. Условия гарантии на данный товар нигде на упаковке не указаны. На сайте официального представителя в России про гарантию на данный товар тоже ничего найти не удалось.
На корпусе из алюминиевого сплава выполнены маркировка изготовителя, фирменный номер изготовителя, температура начала открытия и дата изготовления. Снаружи на патрубках есть кольцевые ребра для лучшей герметизации при обжимании хомутом шланга. Внутри патрубков имеются небольшие облои.
Маркировка изготовителя и температуры начала открытия присутствует также на тарелке перепускного клапана термоэлемента. В комплекте с термостатом поставляется уплотнительное резиновое кольцо.
3) Zollex. Производство: Словения
Стоимость 330 руб.
Термостат упакован в фирменный пакет и коробку из жесткого картона. Про гарантию на упаковке ничего не указано, однако на сайте удалось найти информацию, что она составляет 2 года или 125 тыс. км пробега.
На алюминиевом корпусе, кроме названия изготовителя и фирменного номера, больше ничего обнаружить не удалось. Девственной чистотой отличается термоэлемент — только у Zollex, в отличие от всех остальных, на нем отсутствует маркировка. Снаружи на патрубках также выполнены кольцевые ребра для улучшения герметичности, но на одном из патрубков в литье имеются следы вкраплений. Облоев внутри патрубков нет. В комплект входит круглое резиновое уплотнительное кольцо.
4) Luzar. Производство: Россия, Санкт-Петербург
Стоимость 320 руб.
Термостат упакован в мягкую картонную упаковку и пакет, который оказался простым, без фирменных надписей, но с защелкой. Внутри упаковки лежит паспорт изделия с указанием гарантии на 2 года или 125 тыс. км пробега. Дата изготовления указана на самой упаковке.
На алюминиевом корпусе указаны производитель, температура начала открытия, оригинальный и фирменный номера. На тарелке термоэлемента нанесен свой фирменный номер, название производителя и температура начала открытия. Среди всех представленных термостатов в алюминиевом корпусе только у Luzar нам встретилась обрезиненная тарелка основного клапана для дополнительной герметичности малого контура системы охлаждения на холодном двигателе.
Снаружи на патрубках также сделаны дополнительные кольцевые ребра, облоев внутри патрубков обнаружить не удалось. В комплект входит резиновое уплотнительное кольцо.
5) Прамо. Производство: Россия, Владимирская обл., п. Ставрово
Стоимость 340 руб.
Термостат упакован в картонную упаковку, без пакета. Рассматривая паспорт, мы обнаружили очень интересное условие гарантии, отличающееся от условий всех других производителей, — 12 месяцев при установке в авторизованном автосервисе и всего 6 месяцев, если установка была произведена самостоятельно.
На алюминиевом корпусе отливкой выполнена надпись, указывающая производителя и температуру начала открытия. К тому же дополнительно имеются две наклейки, на одной из которых указана применяемость изделия, а на другой — оригинальный номер, дата производства и, видимо на всякий случай, температура начала открытия. На планке, удерживающей термоэлемент в корпусе термостата, указан фирменный номер изделия.
Облоев внутри патрубков нет. В комплекте с изделием поставляется резиновое кольцо прямоугольного сечения.
Методика испытаний
В первую очередь проводился контроль температуры начала открытия. По условиям ВАЗа она должна составлять 85±2 оС.
Далее проверялась герметичность основного клапана под давлением 1 атм. при температуре воды от 10 до 35 оС — в нашем случае температура воды была 21 оС, при этом допускается протечка воды через основной клапан в количестве не более 0,5 литра за минуту. Мы замеряли, за какое время вытечет 0,5 литра воды под давлением.
Следующим этапом проверки стал контроль времени полного открытия основного клапана при опускании термостата в жидкость с температурой 102±2 оС — в нашем случае мы опускали термостаты в кипящую воду, при этом время полного открытия должно было составить не более одной минуты.
Также проводился контроль герметичности корпуса термостата — к патрубкам термостата, погруженного в воду, подается сжатый воздух под давлением 2 атм. и выдерживается в течение минуты. На поверхности воды не должно наблюдаться пузырьков воздуха.
Результаты всех испытаний представлены в таблице:
Выводы
3-е место —Electon
Основной клапан термостата Electon пропускает капли-слезы и без давления, но и при подаче давления немного не укладывается в норматив. Среди минусов также: небольшие облои внутри патрубков корпуса и непонятные условия гарантии.
4-е место — Finord
Самый «задумчивый» термостат по скорости открытия основного клапана при изменении температуры охлаждающей жидкости, но в самый край норматива он уложился. На холодном двигателе даже без давления основной клапан пропускает многочисленные капли-струйки жидкости в большой контур, а при достижении 50 оС щель между корпусом и клапаном-тарелкой увеличилась и протечки стали еще сильнее, отсюда вывод: двигатель будет прогреваться гораздо дольше. К тому же не удалось найти никакой информации о гарантии. Не рекомендуем использовать для установки.
5-е место — Zollex
Основной клапан термостата начал открываться при 82 оС, хотя поле допуска начала открытия клапана лежит от 83 до 87 оС. К тому же основной клапан и без давления пропускает струйки воды, а под давлением не укладывается в норматив в два раза — самый худший по результатам теста. Не рекомендуем устанавливать на автомобиль.
Вне зачета
Прамо iplastic — самый быстрый термостат по скорости реагирования термоэлемента, что ожидаемо, ведь пластиковый корпус рассеивает гораздо меньше тепла вокруг, поэтому термоэлемент и реагирует быстрее. Также это единственный термостат с действительно герметичным основным клапаном — даже при давлении 1 атм. он не пропустил ни капли воды. Мы приняли решение увеличивать давление до тех пор, пока не начнутся протечки, — при достижении давления 1,6 атм. клапан резко открылся и все 0,5 литра воды вытекли за несколько секунд.
Эх, если бы еще данный термостат не имел полностью собственную конструкцию, с абсолютно невзаимозаменяемыми всеми его элементами, а также стоимость в 2,5 раза большую, чем обычная крышка термостата с термоэлементом. Таким образом, даже при выходе из строя датчика или термоэлемента придется покупать новый корпус в сборе.
Р. S. Напоследок хотелось бы дать пару советов автовладельцам, как определить, работает термостат или нет. Есть пара довольно простых способов это проверить.
На автомобиле: нужно прогреть двигатель до рабочей температуры, затем выключить двигатель, открыть капот и потрогать верхний и нижний шланги радиатора. Если один шланг горячий, а другой холодный, то, скорее всего, клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Такой термостат нужно заменить на новый.
Другой простой способ проверки термостата на работоспособность заключается в опускании его в кипящую воду. Далее наблюдаем: если клапан термостата открывается, то он рабочий, если нет, то термостат нерабочий. Полное открытие основного клапана термостата и закрытие перепускным клапаном патрубка термостата в кипящей воде должно произойти не более чем за 60 сек.
dvizhok.su
Термостат
После выхода на оптимальную температуру необходимо поддерживать ее до момента остановки двигателя. Термостат устанавливается в «ключевой точке» тракта системы охлаждения, и контролирует распределение потока разогретой жидкости, отводящей тепло от двигателя. В системах жидкостного охлаждения используются два вида термостатов: с твердым или жидкостным наполнителем.
Устройство термостата с жидкостным наполнителем
Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, латунного гофрированного цилиндра, штока и двойного клапана. Гофрированный цилиндр заполнен специальной жидкостью с температурой кипения 70-75 градусов Цельсия. Температура открытия главного клапана термостата указывается на его корпусе и может быть разной. К примеру, на двигатели автомобилей, поставляющихся в страны с жарким климатом, устанавливают термостаты с минимальной температурой открытия клапана.
Ртутный термостат для поддержания температуры в инкубаторе для кур изобрел англичанин Корнелий Дреббел в 1620 году
Пока температура охлаждающей жидкости в двигателе ниже точки кипения наполнителя термостата, главный клапан закрыт. Циркуляция охлаждающей жидкости в это время проходит по малому кругу, то есть по самому двигателю, не попадая в радиатор охлаждения.
При нагреве охлаждающей жидкости до 70-75 градусов, жидкость, содержащаяся в цилиндре термостата, начинает закипать и испаряться. Давление в цилиндре возрастает, «разжимая» его. Шток перемещается и открывает клапан. Образуется путь для движения охлаждающей жидкости по большому кругу через радиатор.
Автомобильный гелевый термостат изобрел француз Серж Вернье в 1936 году. Фирма Vernet продолжает производить термостаты для самых разных автомобилей и в наши дни
Когда температура рабочей жидкости в системе охлаждения достигает 90 градусов, происходит полное открытие клапана термостата. При это, его скошенная кромка перекрывает доступ жидкости к малому кругу.
Устройство термостата с твердым наполнителем
В современных системах охлаждения получил наибольшее распространение неразборные двухклапанные термостаты с твердым наполнителем.
Такой термостат состоит из корпуса, двух входных патрубков, выходного патрубка, основного и дополнительного клапанов, чувствительного элемента.
Термостат устанавливается перед входом рабочей жидкости в центробежный насос и соединяется с ним выходным патрубком. При этом одним входным патрубком термостат подсоединяется к головке БЦ, а другим – к нижнему бачку радиатора.
Чувствительный элемент состоит из медного баллона, резиновой диафрагмы и штока. Между диафрагмой и стенкой баллона и расположен твердый наполнитель из материала с высоким коэффициентом объемного расширения - смесь медного порошка с церезином или мелкокристаллический воск.
Воск или парафин, используемый в автомобильных термостатах, отличается от обычного. Специфические свойства появляются у воска в результате дистилляции
Когда температура охлаждающей жидкости превышает 80-ти градусную отметку, твердый наполнитель чувствительного элемента начинает плавиться и увеличиваться в объеме. Он надавливает на шток и тот выходит из баллона. Баллон начинает перемещаться вверх, закрывая дополнительный клапан термостата и перекрывая доступ охлаждающей жидкости к малому кругу.
При достижении жидкостью температуры в 94 градуса, дополнительный клапан закрывается полностью. Основной клапан в этом случае остается открытым и охлаждающая жидкость активно циркулирует по большому кругу через радиатор.
Когда температура охлаждающей жидкости падает ниже 80 градусов, из-за уменьшения объема наполнителя, основной клапан термостата начинает закрываться, и поток жидкости в радиаторе постепенно иссякает. При этом начинает открываться дополнительный клапан, обеспечивая доступ охлаждающей жидкости к малому кругу циркуляции.
Таким образом, термостат с твердым наполнителем контролирует и поддерживает оптимальную рабочую температуру двигателя. Это увеличивает срок службы всех его деталей и узлов.
Характерные неисправности термостата
Основной причиной неисправности термостата является ухудшение подвижности его клапанов.
Причиной этого может стать загрязнение термостата накипью или химическая деградация твердого наполнителя.
Если коэффициент расширения твердого наполнителя снизился, это не значит, что изменился и его объем. Следовательно, расширения не будет, и шток не сдвинется с места, оставив открытым либо один, либо второй клапан. Охлаждающая жидкость при работе двигателя будет либо недостаточно нагреваться, либо сильно перегреваться.
Вследствие загрязнения термостата, его клапаны может заклинить механически - чаще всего это случается в открытом или приоткрытом положении.
Диагностировать такую неисправность термостата несложно. При запуске холодного двигателя, верхний патрубок радиатора должен оставаться холодным в течение некоторого времени. Если же он теплеет сразу, значит, основной клапан термостата открыт и охлаждающая жидкость циркулирует по большому кругу, а мотор не прогревается до оптимальной рабочей температуры. Это приводит к ускоренному износу его деталей и узлов. Трущиеся детали двигателя не получают достаточной смазки так как масло остается излишне густым, что приводит к увеличению расхода топлива.
Если же клапан термостата заклинило в закрытом положении, то перегрев и закипание охлаждающей жидкости неизбежны, а перегрев грозит поломкой двигателя.
Бывают ситуации, когда неисправность термостата проявляется только время от времени, когда клапан то «залипает», то снова функционирует нормально. Такая поломка термостата опасна тем, что ее тяжело диагностировать.
Если при включении двигатель долго не прогревается, если плохо обогревается салон автомобиля, если стрелка датчика, контролирующего температуру ОЖ, находится в красной зоне – следует срочно проверить исправность термостата. Любой из этих признаков может сигнализировать о его поломке.
blamper.ru
