Как работает термостат в автомобиле: Автомобильный термостат | Для чего нужен и какие бывают неисправности?

Термостат системы охлаждения двигателя

21.02.2014
#Термостат
# Система охлаждения двигателя

Термостат системы охлаждения двигателя

В системе охлаждения двигателя предусмотрено два круга циркуляции охлаждающей жидкости, которые включаются в работу при разной температуре мотора. Функция управления кругами возложена на простое устройство — термостат. О том, что такое термостат, как он устроен и работает, читайте в этой статье.

Назначение термостата в системе охлаждения

На современных автомобилях применяется гибридная система охлаждения двигателя — отбор тепла от наиболее нагретых участков производится циркулирующей охлаждающей жидкостью, а охлаждение происходит в радиаторе благодаря проходящему сквозь него потоку воздуха. Система устроена таким образом, что в ней присутствует два круга циркуляции охлаждающей жидкости: малый, включающий все элементы, кроме радиатора, и большой, в который входит и радиатор. Это сделано для быстрого выведения двигателя на оптимальный температурный режим при пуске.

Работают круги следующим образом. При запуске мотора вода циркулирует только по малому кругу — через водяную рубашку и насос. Так достигается быстрый прогрев двигателя до оптимальной температуры 85-90°C. Однако по мере прогрева мотора наступает момент, когда жидкость нужно охлаждать — здесь включается большой круг, и вода поступает в радиатор, где отдает излишнее тепло в атмосферу.

За переключение между кругами отвечает простое и компактное устройство — термостат. Это устройство состоит из клапана (или клапанов) и термоэлемента, изменяющего свои свойства при изменении температуры. Термоэлемент управляет клапаном, открывая и закрывая его при повышении и понижении температуры.

Термостат подключается к системе охлаждения между водяной рубашкой двигателя, насосом и радиатором, причем применяются три схемы подключения:

1. Термостат включается между насосом, установленным на входе в водяную рубашку, и радиатором (его нижним бачком, то есть контактирует с охлажденным теплоносителем). При такой установке малый круг при открытии большого тоже остается открытым и по нему циркулирует жидкость. Используется одноклапанный термостат;
2. Термостат включается между выходом водяной рубашки, радиатором (его верхним бачком) и насосом. При такой схеме подключения малый круг при открытии большого перекрывается и вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор. Используется двухклапанный термостат;
3. Термостат включается между выходом водяной рубашки, входом насоса и нижним бачком радиатора. При таком подключении малый круг полностью перекрывается при включении большого. Используется двухклапанный термостат.

В двухконтурных системах охлаждения используется два термостата — по одному в каждом контуре. Схемы подключения термостатов в таких системах не отличаются от описанных выше.

Чтобы понять различие между термостатами и схемами их включения, нужно рассказать об их классификации, устройстве и принципе работы.

Типы и виды термостатов

Существует четыре типа термостатов:

— Одноклапанный;

— Двухступенчатый;

— Двухклапанный;

— С электронным управлением.

Основное отличие между разными типами термостатов заключается в количестве клапанов и схеме их открытия.

Одноклапанный термостат. Самый простой и распространенный вариант (особенно на машинах иностранного производства). Термостат содержит всего один клапан, который при открытии включает в работу большой круг циркуляции воды, но не отключает малый.

Двухступенчатый термостат. На самом деле это тот же одноклапанный термостат, но предназначенный для работы в системах охлаждения с высоким давлением охлаждающей жидкости. Клапан такого термостата состоит из малой и большой тарелки, сначала открывается малая тарелка, которой из-за меньшей площади проще преодолеть давление жидкости, а следом за ней — большая, которая включает в работу большой круг.

Двухклапанный термостат. Еще одна распространенная конструкция, которая особенно широко применяется отечественным автопромом. Термостат содержит два клапана — для большого (основной клапан) и малого (перепускной клапан) круга. Клапаны имеют один привод, поэтому при открытии клапана большого круга закрывается клапан малого, и наоборот.

Термостат с электронным управлением. Принципиально это все тот же термостат, однако его термоэлемент может нагреваться не только охлаждающей жидкостью, но и встроенным нагревательным элементом. Этот элемент подключен к электронному блоку управления, который автоматически, в зависимости от режима работы двигателя, может управлять термостатом и всей системой охлаждения.

Устройство и принцип работы термостата

Большинство современных термостатов, независимо от типа, имеют одинаковое устройство. В основу термостата положен простой принцип увеличения объема тел при их нагреве, а в качестве рабочего тела используется вещество с высоким коэффициентом объемного расширения — обычно это воск в смеси с медным порошком (а иногда с алюминиевым и графитовым). При нагревании такая смесь плавится и увеличивается в объеме — это расширение и используется для открытия и закрытия клапана.

Основу термостата составляет рамка, внутри которой зафиксирован термоэлемент и клапан (или клапаны). Термоэлемент представляет собой капсулу с воском, помещенную в корпусе клапана (это небольшой цилиндрик), в который через направляющее устройство (еще один цилиндр или конус с проделанным в оси каналом) помещен шток, жестко закрепленный в рамке. К корпусу клапана присоединена тарелка (или две с разных сторон в двухклапанном термостате), она удерживается в закрытом положении возвратной пружиной.

Работает термостат очень просто. При нагревании термоэлемента воск плавится, увеличивается в объеме и толкает корпус клапана, который движется вдоль штока, преодолевает сопротивление возвратной пружины и открывает клапан. При охлаждении термоэлемента воск снова кристаллизуется и уменьшается в объеме, и возвратная пружина закрывает клапан.

Обычно термостат выполняется в виде отдельного компактного узла, который монтируется в патрубки и может быть легко извлечен для осмотра или замены.

В завершение скажем, что термостат — устройство очень простое, но важное для работы двигателя. Поэтому термостат необходимо менять сразу же при обнаружении его неисправности (что выражается перегревом двигателя) — только так можно обеспечить качественное функционирование двигателя и продлить его ресурс.

Другие статьи

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Как работает термостат в автомобиле? Принцип действия

Ни один современный автомобиль не обходится без системы охлаждения. Именно она берет на себя все тепло, исходящее от двигателя при переработке горючей смеси. Поршни двигаются, смесь горит, соответственно, нужна хорошая теплоотдача. В сегодняшней статье мы уделим внимание одной из главных компонентов охлаждающей системы – термостату. Как работает термостат в автомобиле, его устройство и разновидности – далее в нашей статье.

Конструкция и расположение

На большинстве автомобилях данный элемент расположен в верхней части двигателя. Конкретное его расположение зависит от марки машины и конструкции СОД. Например, на автомобилях «ГАЗель» с двигателем ЗМЗ-405 данный элемент находится возле верхней части радиатора – рядом с клапанной крышкой. Он соединяет патрубки радиатора и шланги с расширительного бачка.

Прежде чем рассказать, как работает термостат в автомобиле, рассмотрим его устройство. По своей конструкции данный элемент представляет собой клапан, расположенный внутри алюминиевой (но чаще латунной) конструкции. Также на нем имеются небольшие прорези – они необходимы для стравливания воздушных пробок. Внутри колбы размещен цилиндр. В последнем имеется охлаждающий элемент, который при достижении определенной температуры двигает поршень вверх.

Принцип работы

Как работает термостат в автомобиле ВАЗ-2114? Алгоритм действия данного элемента ничем не отличается от тех же «шестерок», «десяток» и прочих. При включении зажигания, данный элемент находится в нерабочем (закрытом) состоянии. Как работает термостат? Специальная жидкость, которая находится внутри него, начинает прогреваться. После того как мотор прогреется до рабочих 90 градусов, поршень (не путать с тем, что в цилиндрах) автоматически перейдет в режим охлаждения.

В системе имеется два контура: малый и большой круг. Когда автомобиль холодный, термостат не дает только что прогретой жидкости проникнуть в большой круг. Если это произойдет, машина не прогреется так быстро, как это необходимо. Как работает термостат в автомобиле ВАЗ-2110? Данный элемент закрывает циркуляцию тосола по большому контуру при температуре до 80-90 градусов. Кстати, она может быть разной в зависимости от модели термостата. Различают «летний» и «зимний» вариант. В первом случае подача на второй, основной круг осуществляется при температуре от 70-72 градусов Цельсия. «Зимний» же вариант не будет пропускать антифриз до тех пор, пока он не нагреется до 80-85 градусов. Опытные автомобилисты рекомендуют менять модели термостата в зависимости от сезона эксплуатации транспортного средства.

Виды

Помимо сезонности, данные элементы принято разделять по следующим типам:

• Одноклапанные.
• Двухступенчатые.
• Двухклапанные.
• Элементы с электронным управлением.

Как работает термостат в автомобиле ВАЗ-2106? Задача каждого из них – блокирование потока антифриза в радиатор, пока мотор не прогрелся до рабочих температур. Каждый из разновидностей имеет свои плюсы и минусы, а также различия в устройстве и цене.

Первый тип (одноклапанный) очень слабый и не в состоянии обеспечить регулировку тосола в контурах современных авто. Двухступенчатый и двухклапанный механизм является более практичным. Данный элемент устанавливается на большинстве отечественных автомобилей и старых иномарках. Дело в том, что система охлаждения работает под высоким давлением. Его трудно преодолеть одному клапану. Именно для таких случаев устанавливаются более мощные виды термостатов. При достижении рабочей температуры, сначала открывается малая тарелка (так как для преодоления давления ей требуется меньше усилий). Затем она тянет за собой большую, основную часть. Она, в свою очередь, и открывает полный проход для охлаждающей жидкости в системе.

Электронные

Это наиболее современный и продвинутый тип термостатов. Отличается большой функциональностью. Как работает термостат? Он оснащен электронной системой управления, благодаря которой осуществляется полный и беспрепятственный цикл охлаждения ДВС. Система работает «на автомате». Однако не на всех современных автомобилях он реализован. Дело в том, что для его функционала машина должна быть оснащена бортовым компьютером. Именно он выполняет работу считывания и переработки информации о температуре охлаждающей жидкости в системе.

Некоторые автомобили оснащаются сразу двумя термостатами. Такой вариант распространен на автомобилях с двойной системой охлаждения двигателя. Первый термостат осуществляет функцию охлаждения мотора, а второй отвечает за подогрев специального химического вещества, что поднимает поршень. Такая конструкция появилась в машиностроении относительно недавно. Кстати, сам термостат впервые был использован в 1922 году.

Как проверить его работоспособность?

Термостат – очень нужная вещь в автомобиле, и его неисправность может повлечь за собой перегрев двигателя. А это уже чревато дорогостоящим ремонтом, так как при перегреве сразу же «ведет» головку и блок. Узнать, рабочий ли данный элемент или нет, можно двумя способами.

Проверяем «на месте»

Для этого нам не нужно извлекать термостат наружу. Прогрейте двигатель до рабочей температуры. Затем выключите его и найдите верхний патрубок радиатора. В диаметре он составляет примерно 5-6 сантиметров. Аккуратно дотроньтесь рукой до него.

Если датчик температуры двигателя на панели показывает, что он прогрелся (90+ градусов), а этот патрубок холодный, значит, элемент пришел в негодность. В таком случае его следует заменить на новый. Клапан не в состоянии открыться и из-за этого прекращена циркуляция тосола в системе радиатора.

Народный способ

Он подразумевает собой демонтаж детали и проверку ее «напрямую».

Для этого берут какую-либо емкость (железную кастрюлю на 1 литр), заливают ее водой и бросают туда элемент. Так как работает термостат от увеличения температуры, при кипении воды клапан должен открыться.
Это можно увидеть визуально. Если же вода кипит, но поршень не двигается, значит, элемент неисправен, его нужно срочно менять.

Помните, что при неисправном термостате система всегда будет работать по малому кругу – машина быстро перегреется.
Также при покупке нового элемента обратите внимание на маркировку. На каждом элементе выбита температура, при которой открывается клапан. Не стоит покупать термостат на 85 градусов вместо 70 – это приведет к частым перегревам. Покупайте именно с той маркировкой, которая была раньше на вашем автомобиле.

Итак, мы выяснили, как работает термостат в автомобиле ВАЗ-2108-2114.

‘Bright Idea’ For Short Detection

Термостаты уже почти столетие являются важным компонентом автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Изначально термостаты использовались для ускорения прогрева двигателя и уменьшения износа поршневых колец. Сегодня термостаты играют важную роль в повышении эффективности сгорания двигателя и снижении выбросов. Для выполнения этой задачи функции термостата контролируются электронным блоком управления двигателем (ECU), обеспечивая точное регулирование температуры в зависимости от нагрузки двигателя.

Процесс сгорания в двигателе легкового автомобиля оптимально протекает при рабочей температуре около 230°F. Однако в старых двигателях температура двигателя поддерживалась ниже этого идеального уровня температуры, чтобы предотвратить повреждение компонентов. Поскольку двигателю требуется определенный запас мощности, особенно при работе с полной нагрузкой, обычные термостаты начинают открываться при температуре двигателя примерно 110°F, открывая контур охлаждающей жидкости.

Самый простой тип термостата – это термостат с перепускным клапаном. Они имеют чувствительный элемент, содержащий смесь воска и алюминия, которая расширяется при нагревании. Когда двигатель холодный, парафин твердый; по мере расширения чувствительный элемент скользит, открывая клапан и позволяя охлаждающей жидкости течь к радиатору. Пружина растяжения давит на чувствительный элемент и закрывает клапан, когда рабочая температура падает ниже уровня открытия термостата. Этот процесс может происходить несколько раз в день, особенно в холодном климате.

Эта технология, которая надежно служит и по сей день, используется уже несколько десятилетий, но настройку температуры открытия термостата можно лишь немного отрегулировать, заменив восковой состав в чувствительном элементе.

Картирование оптимальной производительности

Новые технологии приближают эффективность двигателя и качество сгорания к оптимальным условиям эксплуатации. По мере того, как мы приближаем двигатель к желаемому диапазону 230 °, чтобы улучшить как выбросы, так и экономию топлива, нам нужна более совершенная технология термостата.

Термостат с электрическим управлением (также называемый управляемым по карте) обеспечивает более широкую и быструю работу, чем традиционные термостаты. В дополнение к механической функции чувствительного элемента воска, термостаты с электрическим управлением включают электрический нагреватель внутри чувствительного элемента. Этот обогреватель управляется ЭБУ автомобиля, который получает информацию о частоте вращения и условиях нагрузки двигателя. Эта информация используется для регулирования температуры охлаждающей жидкости. Набор данных или карта хранится в ECU, чтобы управлять тем, когда и как добавляется тепло для обеспечения оптимальной работы двигателя.

Следовательно, термостат может значительно быстрее воздействовать на температуру, позволяя двигателю работать при различных нагрузках и режимах работы в соответствующем оптимальном диапазоне.

Этот уровень регулирования температуры дает несколько преимуществ:

• оптимальное сгорание благодаря повышенной температуре стенок цилиндра и компонентов;
• снижен расход топлива за счет снижения вязкости моторного масла и, как следствие, снижения потерь на трение;
• более низкие выбросы загрязняющих веществ благодаря улучшенному сгоранию;
• улучшена выходная мощность при полной нагрузке за счет снижения температуры охлаждающей жидкости;
• повышенный комфорт за счет более высокой температуры охлаждающей жидкости и, как следствие, улучшенной эффективности обогрева салона.

Как это работает

В стандартном режиме работы термостат с электроприводом работает так же, как и обычный термостат, только при более высокой температуре двигателя. Охлаждающая жидкость течет вокруг воска чувствительного элемента теплового расширения. При повышении температуры расширительный материал плавится, увеличиваясь в размерах и приводя в движение поршень, что, в свою очередь, увеличивает расход охлаждающей жидкости. Если температура падает, пружина возвращает поршень в исходное положение, уменьшая расход охлаждающей жидкости или полностью закрывая контур охлаждающей жидкости.

В условиях частичной нагрузки (езда по городу) термостат стабилизирует работу двигателя при более высокой температуре, дольше оставаясь закрытым, что дает такие преимущества, как хорошая приемистость, снижение выбросов и уменьшение трения (с соответствующим снижением расхода топлива).

При внезапной большой нагрузке включается дополнительный источник тепла с термостатом, управляемым по карте. После выполнения условий сохраненной рабочей карты система управления двигателем активирует нагревательный элемент, встроенный в расширительный материал. Этот дополнительный источник тепла позволяет парафину расширяться быстрее, полностью открывая термостат независимо от фактической температуры охлаждающей жидкости, поэтому поток охлаждающей жидкости увеличивается, что сразу же позволяет двигателю работать в оптимальном диапазоне температур без опасности перегрева.

Поскольку электрический термостат управляется компьютером двигателя и сопоставляется с условиями вождения, когда внезапная высокая потребность устраняется, ток отключается от электрического нагревателя, и термостат снова действует как традиционный восковой блок с полностью открытым температура примерно 230°F. Эти действия могут происходить много раз в день, особенно если транспортное средство движется в горах, где двигатель и система охлаждения будут испытывать большие нагрузки при подъеме по склону, а затем могут охлаждаться на 30–50 °F при спуске с другой стороны. . Прелесть этой концепции и конструкции в том, что она работает совершенно незаметно для водителя и продолжается в течение всего срока службы термостата без необходимости обслуживания.

Вопросы послепродажного обслуживания

Как и в случае с обычными термостатами, термостаты с электроприводом не подвержены износу материалов; они не требуют обслуживания и рассчитаны на весь срок службы двигателя. Однако внешние факторы, такие как использование низкокачественной охлаждающей жидкости и несоблюдение регулярного обслуживания охлаждающей жидкости, могут привести к выходу из строя материала. Другими возможными причинами отказа являются предыдущие повреждения, вызванные термической перегрузкой или загрязнением в результате работ, выполненных с системой охлаждения, например, при замене охлаждающей жидкости или водяного насоса, радиатора, шланга охлаждающей жидкости, ремня ГРМ или клинового ремня. .

Техническому персоналу важно помнить, что термостат, управляемый MAP, является лишь частью более сложной системы охлаждения, состоящей из каналов охлаждающей жидкости в двигателе, камеры смешивания охлаждающей жидкости вокруг термостата, шлангов охлаждающей жидкости, радиатора, электровентиляторов и охлаждающей жидкости. сам. При замене неисправных деталей в системе охлаждения термостаты и/или встроенные корпуса термостатов всегда следует заменять одновременно, поскольку любая потеря функциональности или даже полный отказ могут иметь серьезные последствия, включая повреждение двигателя.

Билл Макнайт, руководитель группы по обучению в компании MAHLE Aftermarket, Inc., ранее также занимал должность директора по обучению и директора по маркетингу подшипников Clevite. Он представляет подшипники и поршневые кольца MAHLE Aftermarket на гонках NASCAR, дрэг-рейсинге NHRA, дизельных автоспортах, Formula Drift и большинстве других автоспортивных площадок. Он является членом PERA и AERA и сделал множество презентаций для обеих организаций.

Значение автомобильного термостата в системе охлаждения автомобиля

Перейти к содержимому

Предыдущий Следующий

• Посмотреть увеличенное изображение

Когда вы управляете транспортным средством, важно знать некоторые его основные детали, такие как термостат и принцип его работы.

Температура двигателя регулируется охлаждающей жидкостью и термостатом. Это один из ключевых компонентов оптимальной рабочей температуры двигателя. Термостат двигателя — механизм простой, но очень практичный, а также полезный и нужный. Эта часть автомобиля выполняет функцию регулирования температуры двигателя и, через свой радиатор контролирует перегрев двигателя , то есть используется для охлаждения и прогрева двигателя автомобиля.

Это клапан с пружиной, который отвечает за регулирование количества охлаждающей жидкости, проходящей от блока цилиндров к охлаждающему радиатору того же самого, чтобы обеспечить правильную работу двигателя.

Имеет два положения: закрытое и открытое. Когда он закрыт, поток охлаждающей жидкости предотвращается, что приводит к повышению температуры двигателя.

Напротив, при его открытии охлаждающая жидкость может поступать к радиатору, где тепло рассеивается, а сама охлаждающая жидкость охлаждается. Этот компонент можно рассматривать как заслонку, которая позволяет или предотвращает поток охлаждающей жидкости от двигателя к радиатору.

При нормальном использовании термостат никогда не находится в полностью закрытом или полностью открытом положении , так как это зависит от состояния двигателя и постепенно приближается к тому или иному состоянию для управления потоком охлаждающей жидкости. В свою очередь, водяной насос выталкивает охлаждающую жидкость с более низкой температурой из радиатора в двигатель.

Подробнее: Откройте для себя наши новые термостаты, устанавливаемые на водяные насосы

Типы автомобильных термостатов

На рынке можно найти различные типы автомобильных термостатов:

Обычные термостаты получили дальнейшее развитие. Традиционные термостаты не содержат какой-либо электронной системы и работают благодаря расширению инкапсулированного воска. При повышении температуры парафин расширяется, и таким образом смещается заслонка, открывающая канал. Наоборот, при остывании воск снова сжимается, закрывая люк.

В корпусе Термостаты представляют собой встроенные термостаты с корпусом оптимальной конструкции. И еще один вариант – термостаты с картографическим управлением : безопасный выбор для большей эффективности. Термостат с электрическим управлением (также называемый управляемым по карте) обеспечивает более широкую и быструю работу, чем традиционные термостаты. Они регулируются через систему управления двигателем.

Как проверить исправность автомобильного термостата

Неисправный или заблокированный термостат может привести к перегреву двигателя. Это может привести к значительному повреждению двигателя. Вот некоторые из проблем и симптомов неисправного автомобильного термостата и его повреждения:

• Перегрев двигателя или слишком холодный двигатель. Если термостат не работает, манометр выйдет за пределы допустимого диапазона. Поэтому рекомендуется следить за датчиком температуры на приборной панели.
• Температура двигателя изменяется. Неустойчивые колебания температуры также могут быть индикатором его неисправности и плохой работы двигателя.
• Утечка охлаждающей жидкости вокруг корпуса термостата или под автомобилем указывает также на утечку охлаждающей жидкости, которая может быть вызвана тем, что термостат не пропускает охлаждающую жидкость, когда он застрял в закрытом положении.

Надлежащее техническое обслуживание системы охлаждения нашего автомобиля с использованием антифриза хорошего качества, без смешивания и заливки воды в контур, повысит долговечность нашего двигателя и снизит расход топлива и выбросы загрязняющих веществ. Таким образом, важность термостата нельзя недооценивать.

Термостаты DOLZ имеют все, чего вы заслуживаете t o поддерживать температуру двигателя в пределах спецификаций оригинального оборудования (OE). Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о нашей новой линейке термостатов.