Принцип работы термостата – на страже эффективного охлаждения. Как работает термостат
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. 
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. 
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. 
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. 
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.
fb.ru
принципы действия и виды устройств
Что такое терморегулятор, можно понять из самого его названия. Это устройство, которое контролирует температуру в определенной точке путем приведения в действие системы управления. Термостат, прежде всего, важен для работы систем отопления и кондиционирования воздуха, холодильников. Он обеспечивает экономное использование энергоресурсов – включает и отключает нагревание и охлаждение при достижении определенной температуры.
Различные виды терморегуляторов
Виды терморегуляторов
Исходя из принципа действия, термостаты делятся на два типа:
- механические;
- электронные.
В свою очередь, каждый тип подразделяется на подвиды.
Механические термостаты
В механических термостатах используют датчики с различной технологией срабатывания, но все они основаны на едином принципе. Чтобы понять, как работает механический терморегулятор, надо обратить внимание на физические свойства многих веществ расширяться при нагревании и сжиматься, когда их охлаждают (вода является заметным исключением, расширяясь при охлаждении). Механические термостаты используют это свойство, называемое термическим расширением.
Механический термостат
Биметаллические пластины
Принцип работы терморегулятора, наиболее часто применяющегося, состоит в использовании пластины из двух полос различных металлов, соединенных болтами.
Включение и отключение биметаллического термостата:
- Внешний диск устройства позволяет установить температуру, при которой оно включается и отключается;
- Циферблат диска подключен через цепь к датчику температуры – биметаллической пластине, которая замыкает и размыкает электроцепь, в зависимости от большего или меньшего изгиба;
- Биметаллическая полоса состоит из разных металлов, скрепленных вместе;
- Один металл расширяется меньше, чем другой при нагреве, в связи с этим пластина изгибается внутрь при поднятии температуры;
- Пластина – часть электроцепи, поэтому, когда полоса холодная, она прямая, и цепь замкнута. Система включена и нагревается. Нагреваясь до определенной температуры, пластина изгибается и разрывает цепь. Схема отключается.
Работа биметаллической пластины
Важно! Поскольку на расширение и сжатие пластины требуется время, датчик имеет инерцию срабатывания.
Газонаполненные датчики
Из-за медленной реакции металлов на температурные изменения разработаны альтернативные конструкции терморегуляторов. Одна из них – использование газонаполненного сильфона между парой металлических дисков. Большая площадь поверхности этих дисков позволяет им быстро реагировать на нагрев. Кроме того, они упругие и имеют гребни.
Механический термостат с газонаполненным датчиком
- При повышении температуры газ в междисковом пространстве расширяется и разъединяет диски. При этом тот из них, что находится внутри, нажимает на микропереключатель в средней части термостата, размыкая цепь. Нагрев прекращается;
- Когда температура снижается, сжимается и газ, вновь приближая диски друг к другу. Внутренний диск отдаляется от микропереключателя. Контакт замыкается, включая нагрев.
Газонаполненные терморегуляторы используются для систем отопления домов, они применялись в старых моделях автомобилей. Иногда в них используются не газы, а летучие жидкости с низкой температурой кипения. Например, разбавленный спирт.
Важно! Конкретный химический состав жидкостей подбирается, исходя из диапазона регулируемых температур.
Восковые терморегуляторы
Данный вид термостатов имеет герметичную камеру с восковой пробкой и свободно ходящим металлическим стержнем внутри. По мере повышения температуры воск расплавляется, расширяется и выталкивает стержень из этой камеры. Одновременно стержень действует на включение и отключение электроцепи. Пружина возвращает механизм на место, когда воск остывает.
Устройство воскового термостата
Восковые термостаты используются в системах управления охлаждением автомобильных двигателей, в смесителях и т. д. Термостат с простой конструкцией хорошо подходит для тяжелых условий работы внутри двигателя и отличается высокой надежностью.
На радиаторах центрального отопления устанавливают клапаны, где часто используются именно восковые термостаты. При нагреве радиатора до установленного уровня восковые регуляторы уменьшают поток воды через радиатор.
Электронные термостаты
Цифровой термостат является электронной версией механического термостата. Вместо механического датчика может быть установлен термистор – резистор, меняющий свое сопротивление по отношению к температуре, или термопара. Сигнал поступает в электронный модуль, где обрабатывается, и оттуда поступают команды на включение и отключение нагрева или охлаждения. Преимуществом электронного термостата является более точный контроль температуры.
Цифровые регуляторы бывают:
- Непрограммируемые. Приборы с простым набором функций, имеющие цифровой дисплей и кнопки управления для установки выбранного температурного значения;
- Программируемые. Устройства, представляющие собой мини-компьютер, позволяющие устанавливать дни недели, часы, временное поддержание температуры, ручную отмену и т. д.;
Программируемый терморегулятор
- Беспроводные. С развитием современных технологий термостатические устройства стали «умнее» и освободились от проводов. Такие приборы связаны с использованием различных порталов беспроводной связи, например, WiFi или Bluetooth. Самым распространенным является WiFi-подключение. В таких связях эффективность соединений увеличивается, и снимаются проблемы, связанные с проводкой.
Некоторые дополнительные функциональные возможности электронных устройств:
- Интеграция оконных контактов для снижения температуры с открытыми окнами;
- Координация работы нескольких радиаторов;
- Отдельное крепление измерительных датчиков в оптимальном месте;
- Дистанционное управление системой по телефону, интернету или смартфону. На значительном удалении от дома всегда можно внести корректировку в настройки;
- Сигнал тревоги, если температура слишком низкая или высокая. При желании владелец получает сообщение по электронной почте;
- Интеграция аварийных сигналов для датчиков дыма и датчиков разрыва трубы.
Кроме этого, беспроводные термостаты последнего поколения обладают приятным современным внешним видом. Они могут предоставлять подробные энергетические отчеты, доступна система голосового управления.
Беспроводной термостат
Двухзонные термостаты
Двухзонный терморегулятор позволяет одновременно управлять разными системами отопления и выполнять программирование на два жилых помещения (например, спальня и кухня, гостиная и прихожая). Возможна установка разных уровней желаемой температуры в каждой комнате или области дома.
Модель прибора обычно содержит несколько записанных программ, можно вносить и свои корректировки. Часто применяемый диапазон температур – от 7 до 30 градусов. Ступень регулирования – полградуса.
Двухзональный терморегулятор подходит почти для всех видов отопления: электрического напольного и потолочного, газового с помощью водяных радиаторов и других систем.
Устройство состоит из нескольких элементов:
- электронного программируемого модуля;
- датчиков температуры;
Датчики должны быть установлены в местах, исключающих сквозняки и прямые солнечные лучи, которые могут исказить данные, передаваемые в электронный управляющий модуль.
Кроме двухзонных, существуют двухступенчатые терморегуляторы, применяемые, например, в установках кондиционирования воздуха, где требуется автоматическое управление в холодных и теплых циклах с промежуточной мертвой зоной. Электрически он состоит из двойного переключаемого контакта. Возможно его использование и для обычного контроля температуры с применением одного контакта.
Термостат 12 В
В целом электронные приборы значительно дороже механических, особенно программируемые и беспроводные устройства. Однако существует дешевый цифровой прибор, который можно использовать для простого контроля нагревания или охлаждения разных помещений и устройств. Например, применять в инкубаторах, теплицах, аквариумах, для теплого пола и т. д.
Терморегулятор на 12 В
Для питания терморегулятора 12 вольт можно использовать и сеть 220 В, но для этого его надо включить через специальный БП, с выходом 12 В постоянного тока. Второй вариант – подключить напрямую к 12-вольтовому аккумулятору. Никаких дополнительных функций у прибора нет, что сказывается на его низкой цене. Но со своим предназначением обычного температурного регулирования он справляется.
В конструкции терморегулятора – температурный датчик (терморезистор) и контроллер с переключающим устройством для выставления требуемой температуры.
Без использования терморегуляторов невозможно нормальное функционирование нагревательных и охлаждающих систем. Не имея обратной связи, они могут быть слишком энергоемкими и неспособными сохранять устойчивую температуру.
Видео
Оцените статью:elquanta.ru
Термостат: устройство, принцип работы, неисправности
Термостат является элементом системы охлаждения автомобиля, отвечающим за распределение теплового баланса охлаждающей жидкости. В статье подробно рассмотрим принцип работы, устройство, а также виды механизмов, использующихся в конструкции современных автомобилей.
Принцип работы термостата
Простейшая система охлаждения двигателя состоит из малого и большого кругов циркуляции охлаждающей жидкости (ОЖ). Циркуляция в малом кругу, именуемом рубашкой охлаждения двигателя, способствует быстрому выходу двигателя в режим рабочей температуры. При повышении температуры термостат соединяет «рубашку» с основным радиатором системы охлаждения, при этом антифриз начинает циркулировать по большому кругу, поступая в бачок ОЖ уже охлажденной.
Термостат отвечает за перераспределение потока охлаждающей жидкости, что позволяет ускорить прогрев двигателя и дальнейшее поддержание оптимального температурного диапазона.
Термостат является термочувствительным клапаном, так как его принцип работы основан на свойстве изменения линейных размеров формы тела при изменении его температуры. В качестве наполнителя, расширяющегося при нагреве, использует смесь гранулированного воска и меди. Именно «твердый» наполнитель используется в конструкции современных механических термостатов.
Устройство
Конструктивно механизм состоит из следующих элементов.
В начале работы двигателя клапан термостата находится в закрытом положении – тарелка основного клапана плотно прижата к корпусу возвратной пружиной. Забор ОЖ через радиатор перекрыт, открытый перепускной клапан позволяет жидкости циркулировать по малому контору. При повышении температуры термоэлемент начинает расплавляться. Увеличение в объеме создает давление на корпус основного клапана, заставляя его преодолевать усилие возвратной пружины и перемещаться в направлении входного патрубка. Перемещения провоцирует закрытие перепускным клапаном магистрали от двигателя и открытия магистрали от радиатора. Таким образом, выходной патрубок (к насосу) сочленяется с входным патрубком №7 (от радиатора).
Температура открытия термостата зависит от состава наполнителя. В среднем термостат начинает открываться при температуре 80-90ºС, полное открытие достигается при температуре 95-105ºС. Точные показатели можно узнать в технической документации к автомобилю; часто температура открытия указывается непосредственно на корпусе изделия. Для наглядного представления принципа работы предлагаем посмотреть видео работы термочувствительного клапана.
Виды
- Двухклапанный. Именно принцип работы двухклапанного термостата был рассмотрен выше. Такой вид термочувствительных клапанов популярен у производителей отечественной грузовой и легковой техники.
- Одноклапанный. Имеет наиболее простую конструкцию, в которой не предусмотрен перепускной клапан. Именно такой вид чаще всего можно встретить на авто иностранного производства.
- Одноклапанный двухступенчатый. Из-за высокого давления в контуре охлаждения некоторых двигателей клапану достаточно сложно открыться, что увеличивает инерционность при срабатывании. Для лучшей работы конструкция одноклапанного двухступенчатого термостата предполагает наличие двух тарелок разных размеров. Первоначально открывается малая тарелка, освобождая доступ небольшой части потока охлаждающей жидкости, после чего открывается основная тарелка.
Термостат с электронным управлением
Электронные термостаты устанавливаются на современные двигатели для более точного регулирования температурного режима в тех либо иных условиях работы двигателя.
Для получения наибольшего КПД температура двигателя должна поддерживаться примерно на отметке в 110 ºС. Поскольку обычный механический термостат пропускает жидкость к большому контуру уже при температуре около 95ºС, то двигатель так и не выходит в режим оптимальной температуры и максимальной эффективности. Механизм с электронным управлением позволяет уменьшить инерционность срабатывания, что позволяет двигателю больше времени работать в высокотемпературном диапазоне. Электронное управление помогает повысить эффективность мотора, уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
В целом конструкция напоминает обычный механический термостат, в который дополнительно вмонтирован нагревательный элемент. Электронный термостат рассчитан на большую температуру двигателя. В момент пиковых нагрузок для предотвращения перегрева в работу включается нагревательный элемент. Ускоренный нагрев твердого наполнителя позволяется уменьшить время открытия клапана. Нагревательным элементом управляет ЭБУ двигателя, который с датчиковой аппаратуры считывает количество оборотов коленчатого вала, температуру поступающего воздуха, степень нажатия педали акселератора и другие необходимые данные.
Неисправности
Устранения последствий перегрева двигателя часто требуют немалых финансовых вложений. У механического термостата может быть всего 2 поломки:
- движение клапана с подклиниванием. В таком случае замедляется его быстродействие. Причина может быть в механическом износе элементов либо образовании на поверхности штока налета. К образованию налета, продуктов коррозии приводит некачественный антифриз, использование в качестве ОЖ воды, смешивание несовместимых по составу жидкостей;
- заклинивание термостата в одном из положений. Если клапан замирает в открытом положении, ОЖ постоянно циркулирует по большому кругу, что значительно увеличивает время прогрева двигателя и салона автомобиля. Заклинивание в закрытом положении обязательно приведет к перегреву двигателя, так как ОЖ не охлаждается в радиаторе набегающим потоком воздуха.
Кроме неисправностей, характерных для механических термочувствительных клапанов, в электронных термостатах возможны проблемы с питанием нагревательного элемента, подтекание ОЖ в месте прилегания корпуса к блоку двигателя. Учитывая специфику каждого из видов механизмов и условий эксплуатации, предречь ресурс термостата довольно сложно. Можно встретить утверждения о необходимости профилактической замены каждые 100 тыс.км. либо 5 лет эксплуатации, но в то же время практика знает случаи, когда механические термостаты служили более 10 лет.
autolirika.ru
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
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: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Как работает термостат - устройтво и способы проверки
Как работает термостат, данным вопросом задавались все автомобилисты, у которых были проблемы с охлаждением двигателя. Основная его функция — перераспределение жидкости, отвечающей за охлаждение конструкции. Направление потоков зависит от того, насколько та или иная часть двигателя нагрета. Кроме того, охлаждающая жидкость распределяется через контуры охлаждающей системы: через большой круг охлаждения, либо через малый. Когда двигатель перегревается, термостат перенаправляет охлаждающий материал радиатору согласно большому контуру.Радиатор отводит избыточное тепло. Если же двигатель очень холодный, то охлаждающая жидкость прогоняется в него, благодаря чему он быстрее разогревается. Доведение термостата до состояния неисправности — непозволительная роскошь. Если вы доведете его до окончательной поломки, то даже обогрев салона станет невозможным.Этот прибор есть практически во всех моделях машин, которые имеют специализированную систему охлаждения. Стоит отметить, что устройство это ничем ни отличается ни у американских, ни у российских, ни у китайских автомобилей.
Принципы работы
Давайте рассмотрим основной узел прибора. Здесь можно выделить так называемый механический клапан термостата. Привести его в действие очень легко — механизм здесь очень простой и точный.Все действие происходит в корпусе, который по своей природе герметичен. Там есть специализированный воск, который чувствителен к перепаду температур. Когда он плавится, происходит увеличение в объеме, а сама камера с резиной сжимается, выталкивается специальный шток, что провоцирует запуск функционирования системы. Таким образом, собственно, и работает термостат.
Если работа механизма вследствие каких-либо причин нарушается, начинает вытекать воск. Это происходит потому, что либо был использован низкого качества тосол, либо был запущен процесс коррозии. Вследствие всего вышеперечисленного, сила трения штока, находящегося в подвижном состоянии, увеличивается. Как следствие, термостат начинает давать сбой, что приносит огромное количество проблем водителю. Ездить на таком автомобиле просто ужасно.
Как он устроен
Давайте разберемся, как это устройство выглядит на самом деле. По факту, с визуальной точки зрения термостат представляет из себя специальный клапан, который в некоторых ситуациях помещают в корпус двигателя автомобиля. По самой конструкции они бывают двух видов: безкорпусные и корпусные.
Корпусная конструкция встроена в корпус двигателя, и имеет несколько выводов (не менее двух). Однако, и из этого пункта есть исключения — некоторые двухуровневые устройства. Изготавливаются эти устройства из некоторых специальных материалов: алюминиевого, латуниевого и пластикового покрытия. Двое выводов, которые расположены максимально близко друг к другу, называют на техническом языке малым контуром. Этот контур сдерживает температуры антифриза внутри двигателя, и закрывает им доступ непосредственно в радиатор. Все вышеперечисленное позволяет автомобилю прогреваться как можно быстрее, что обеспечивает более оперативное открытие термостата. В российских автомобилях нередко встречается следующие показатели температуры, при которых раскрывается наше устройство: 81-86 градусов.
По-умолчанию возможность ручного регулирования температуры, при которой устройство будет открываться или закрываться, невозможно, однако у автолюбителя есть возможность пойти на специализированное СТО и заказать там эту услугу. В автомобиле вам эта функция пригодится.
Касательно бескорпусная конструкции: она встраивается в корпус двигателя машины в специально отведенное место. Это его главное отличие от корпусной конструкции.
Как проверить термостат?
Если же у вас возникли какие-либо вопросы по поводу исправности вашего термостата, то вы можете его проверить самостоятельно. Однако, стоит понимать, что 100% результата вы не узнаете. Определить данные можно лишь на глаз. Для того, чтобы понять, в каком состоянии находится устройство, вам нужно обратить внимание на следующие факторы: на время, которое уходит на прогревание авто, на температуру патрубков, и на специальный датчик, который показывает температуру.
При необходимости полной проверки термостата, вы можете снять его с машины. В этой ситуации применяется кипяток, который выливают на него, и проверяют таким образом работу механизма открытия и закрытия. Здесь вам понадобится термометр для замеров температур, а также линейка — для того, чтобы посмотреть, как изменилась длина штока.
Поломки термостата
В основном термостат ломается из-за внутренней коррозии. Внутренняя коррозия может возникнуть по причине не качественной охлаждающей жидкости. Сейчас на рынке автомобильной химии очень много предложений по охлаждающей жидкости, но мы бы рекомендовали прислушиваться производителя Вашей марки автомобиля и покупать только оригинальную охлаждающую жидкость.На современных автомобиля, по регламенту очень редко меняется охлаждающая жидкость. Например на некоторых автомобилях марки Honda охлаждающая жидкость меняется раз в 200 тысяч километров — это чрезвычайно много. В наших условиях, охлаждающую жидкость нужно менять как минимум в два раза чаще положенного регламента. Если соблюдать эти простые правила, то все элементы системы охлаждения будут чувствовать себя хорошо, и проработают долго.
djago.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
