Неисправности термостата и их влияние на тепловой режим двигателя: Тепловой режим двигателя | Устройство автомобиля

Тепловой режим двигателя | Устройство автомобиля

Температура газов в цилиндрах двигателя в момент воспламенения рабочей смеси достигает 2000—2200°С. Из общего количества выделяемого тепла только 25-30% превращается в полезную работу, 10-15% теряется на преодоление трения и привода механизмов, до 40% тепла уносится вместе с отработавшими газами, а остальное тепло должно быть отведено системой охлаждения. Чрезмерный отвод тепла вредно сказывается на работе двигателя – снижается мощность двигателя, увеличивается износ его деталей и увеличивается расход топлива. Не лучше влияет на работу двигателя недостаточный отвод тепла, что ведет к перегреву двигателя. С перегревом двигателя связано снижение мощности, увеличение износа деталей, расход топлива и появление преждевременной вспышки.

Таким образом, нормальная работа двигателя возможна только при условии обеспечения системой охлаждения наивыгоднейшего теплового режима, то есть такого режима, при котором температура охлаждающей жидкости колеблется в пределах 85-90°С (независимо от нагрузки и окружающей температуры).

Система охлаждения автомобильного двигателя может быть жидкостной или воздушной. На двигателях отечественных автомобилей (кроме «Запорожца») применяют замкнутую систему охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Замкнутой ее называют потому, что она непосредственно с атмосферой не сообщается. Этим достигается повышение температуры кипения воды до 120°С, что значительно снижает расход жидкости на испарение. Принудительной же считают ее потому, что циркуляция жидкости осуществляется водяным насосом центробежного типа под давлением. На рисунке 1 показана схема системы охлаждения современного двигателя. Водяной насос 5, приводимый в действие коленчатым валом через клиновидный ремень, засасывает воду (антифриз) из нижнего бачка радиатора 1 через шланг 4 в водяную рубашку 6. Вода охлаждает цилиндры, затем она через водораспределительную трубку 7 поступает в водяную рубашку камер сгорания, отводя от них излишнее тепло, и далее через патрубок термостата 10 и шланг 11 поступает в верхний бачок радиатора, откуда по множеству трубок протекает в нижний бачок, охлаждаясь потоком воздуха, создаваемого вентилятором 2. Такой путь воды называется «циркуляцией по большому кругу».

Рис.1. Схема системы охлаждения:
1 – радиатор, 2 – вентилятор, 3 – сливной кран, 4, 11 – шланги, 5 – водяной насос, 6 – рубашка охлаждения цилиндров, 7 – водораспределительная трубка, 8 – цилиндр, 9 – термостат, 10 – патрубок термостата.

В верхнем патрубке 10 установлен термостат 9, который перекрывает путь охлаждающей жидкости в радиатор, направляет ее обратно в водяную рубашку (ускоряя подогрев) до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет 70°С. Эта циркуляция – «по малому кругу».

Радиатор (рис.2) служит для охлаждения воды. Он состоит из двух бачков 1, 5, соединенных между собой несколькими рядами тонких трубок (сердцевина) 4. В верхнем бачке находится наливное отверстие, которое закрывается пробкой 3. Пароотводная трубка 2, впаянная в верхний бачок 1, служит для выпуска пара из радиатора при избыточном давлении и впуска воздуха, когда в системе создается разряжение.

Рис.2. Радиатор:
1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – пробка радиатора, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок.

Пробка радиатора (рис.3) создает герметичность, в системе охлаждения. Она снабжена двумя клапанами – выпускным (паровой) 2, открывающимся при достижении давления пара в радиаторе 1,3-1,5 кГ/см² и впускным (воздушный) 9, открывающимся при падении давления в радиаторе до 0,85-0,90 кГ/см².

Рис.3. Пробка радиатора:
1 – пароотводная трубка радиатора, 2 – выпускной клапан, 3 – пружина выпускного клапана, 4 – корпус пробки, 5 – запорная пружина, 6 – наливная горловина радиатора, 7, 8 – прокладки, 9 – впускной клапан, 10 – пружина впускного клапана, 11 – седло впускного клапана.

Водяной насос (рис.4) центробежного типа, обеспечивает в системе принудительную циркуляцию воды. В корпусе насоса на валике установлена крыльчатка. Для предотвращения утечки воды между корпусом насоса и валиком устанавливается сальник. К валику насоса при помощи ступицы крепится вентилятор, создающий тягу воздуха через радиатор. Число лопастей вентилятора зависит от размеров и емкости радиатора. Иногда вентилятор изолирован кожухом (диффузором), прикрепленным к радиатору. Такое устройство обеспечивает направленный поток воздуха через радиатор.

Рис.4. Водяной насос двигателя «Москвич-412»:
1 – корпус, 2 – корпус сальника, 3 – манжета сальника, 4 – корпус шайбы, 5 – крыльчатка, 6 – подшипник, 7 – гайка, 8 – стопорный винт, 9 – дистанционная втулка, 10 – валик насоса

Термостат – автоматический регулятор, предназначенный для быстрого подогрева холодного двигателя и дальнейшего поддержания температуры воды в нужных пределах (85-90°С). Термостаты бывают жидкостные и с твердым наполнителем. На современных двигателях устанавливаются в основном термостаты с твердым наполнителем. Они более надежны в работе, проще и дешевле при изготовлении. Их работа основана на эффекте расширения активной массы при достижении определенной температуры (70°С). При этом клапан открывается, пропуская через радиатор воду. При охлаждении воды активная масса затвердевает и детали клапана термостата возвращаются в исходное положение, прикрывая доступ воды в радиатор.

Перед радиатором крепятся жалюзи (набор отдельных пластин, шарнирно укрепленных на прямоугольном каркасе). Изменяя величину воздушного потока через радиатор, жалюзями можно регулировать тепловой режим двигателя. Управление жалюзями осуществляется рукояткой, установленной в кронштейне на панели.

В системе охлаждения двигателя автомобиля «Жигули» жалюзи отсутствуют. Вместо них применяется специальный съемный утеплитель.

В систему охлаждения двигателя современных автомобилей включен расширительный бачок, предназначенный для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости в ней при работе двигателя.

Расширительный бачок установлен в моторном отсеке. Изготовляется он из полупрозрачной пластмассы и имеет контрольную отметку с надписью «мин». В нижней части бачка выполнен штуцер, предназначенный для соединения бачка при помощи гибкой трубки с отводящим патрубком наливной горловины радиатора.

Для конденсации пара, поступающего из радиатора, в бачке установлена парораспределительная трубка с отверстиями. Наливная горловина бачка закрывается пробкой с отверстиями, через которые бачок сообщается с атмосферой.

При воздушном охлаждении двигатель охлаждается воздушным потоком, непосредственно омывающим наружную поверхность цилиндров и их головок. Для лучшего охлаждения двигателя его цилиндры и головки снабжаются большим числом ребер, которые расположены по направлению воздушного потока.

Двигатели с воздушным охлаждением обладают рядом преимуществ. Они более компактны, имеют меньшую массу на единицу мощности, просты и удобны в эксплуатации, особенно
в зимнее время года и в безводных местностях.
Двигатели с воздушным охлаждением обладают рядом преимуществ. Они более компактны, имеют меньшую массу на единицу мощности, просты и удобны в эксплуатации, особенно
в зимнее время года и в безводных местностях.

Смотрите также:

• Система охлаждения двигателя МеМЗ
• Типы систем охлаждения
• Система жидкостного охлаждения двигателя
• Устройство деталей и приборов системы жидкостного охлаждения
  • Радиатор
  • Насос системы охлаждения
  • Термостат с жидкостным и твердым наполнителем
  • Пусковой подогреватель в системе охлаждения
• Воздушная система охлаждения
• Неисправности системы охлаждения

бачок, вода, двигатель, клапан, насос, охлаждение, радиатор, система, термостат

Смотрите также:

Авто термостат.

Принцип работы и неисправности

Если двигатель охлаждается при помощи жидкости, в системе охлаждения имеется прибор под названием термостат. Он располагается между двигателем и радиатором.

В данной статье расскажем что такое автомобильный термостат, принцип его работы и устройство, а также, какие бывают неисправности при работе.

Автомобильный термостат — что это?

Термостат — это регулятор температуры антифриза (тосола) в системе охлаждения двигателя. Он ускоряет прогрев двигателя и поддерживает нужный ему тепловой режим работы.

Основная задача термостата — блокировать поток охлаждающей жидкости — антифриза в радиатор, пока двигатель не разогрелся. Когда двигатель холодный, через него не проходит охлаждающая жидкость. Когда двигатель достигнет операционной температуры 95 градусов, термостат открывается. Термостат позволяет двигателю разогреться быстрее, тем самым термостат уменьшает износ двигателя и вредные выхлопы.

Если интересно, то можно посмотреть, как работает термостат. Положите термостат в кастрюлю с водой и поставьте кастрюлю на электрическую плитку. По мере закипания воды в термостате примерно на 2 см откроется клапан. Эксперимент лучше проводить с новым термостатом, не со своей машины.

Устройство и принцип работы термостата

Автомобильный термостат сделан из латуни и меди. Принцип работы термостата кроется в маленьком цилиндре, который находится со стороны, повернутой в сторону двигателя.

В этом цилиндре находится шарик искусственного воска, который начинает плавиться при температуре 82 градусов по Цельсию. Воск выбран потому, что он может значительно расширяться, так как под действием тепла переходит из твердого в жидкое состояние.

Штырь вдавлен в цилиндр с воском и соединен с клапаном. Когда воск плавится, он значительно расширяется и выдавливает штырь из цилиндра, тем самым открывая клапан. Через открытый термостат проходит охлаждающая жидкость через радиатор. Когда двигатель отключается, он остывает, и воск в термостате застывает, снова становится твердым.

Какие бывают неисправности термостата?

Термостат — важная деталь. Он может выйти из строя по многим причинам, но самая распространенная — это коррозия.

Если термостат заклинил в полностью закрытом положении — возможен перегрев двигателя в любом режиме движения при любой температуре воздуха и даже в небольшой мороз. Если термостат открывается, но не до конца, двигатель перегревается, но может и не «закипеть» — все зависит от режима эксплуатации автомобиля.

Если клапан термостата «завис» в полностью или частично открытом состоянии — до рабочей температуры двигатель будет прогреваться долго, а в зимнее время рабочая температура может быть и не достигнута. С исправной системой охлаждения при температуре воздуха ноль градусов двигатель должен прогреваться до рабочей температуры при движении за 5–10 минут. В случае неполного открытия термостата температура двигателя не будет подниматься выше 70 градусов.

Как определить, работает термостат или нет?

Нужно прогреть двигатель, чтобы температурная стрелка немного не доходила до красной линии. Затем выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху радиатора и представляет из себя черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре. Найти нижний шланг, он выглядит как и верхний.

Дотроньтесь до шлангов, но осторожно, так как они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что двигатель нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, вероятнее всего клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат нужно заменить на новый.

Есть ‘народный способ’ как проверить термостат на работоспособность. Смысл в том, что мы должны положить термостат в сосуд с горящей (температура около 100 градусов) водой. Далее смотрим визуально, если клапан открывается — рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем его на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.

При замене термостата следует узнать температуру открывания клапана. У различных термостатов она может варьироваться в широком диапазоне. А как вы понимаете, нельзя ставить термостат с высокой температурой открывая, ведь в этом случае двигатель может перегреваться.

Проблемы с термостатом двигателя — повлияет на производительность вашего двигателя

Проблемы с термостатом двигателя — повлияют на работу вашего двигателя

Назначение термостатов состоит в том, чтобы поддерживать надлежащую рабочую температуру двигателя.

Итак, термостат двигателя — это просто клапан. Он открывается и закрывается в зависимости от температуры охлаждающей жидкости вашего двигателя.

Понимание того, как работает термостат, чтобы избежать проблем с термостатом двигателя

Итак, термостат двигателя срабатывает в закрытом положении, когда вы запускаете двигатель. Следовательно, помогая двигателю достичь надлежащей рабочей температуры. При работающем двигателе температура охлаждающей жидкости медленно повышается. В результате, сделав термостат, начинают открываться. Это отверстие позволяет более теплой охлаждающей жидкости двигателя течь в радиатор. В свою очередь, водяной насос проталкивает охлаждающую жидкость с более низкой температурой; из радиатора в двигатель.

Проблемы с термостатом двигателя — повлияет на работу вашего двигателя

Когда охлаждающая жидкость с более низкой температурой достигает термостата; более теплая жидкость начинает остывать. В итоге закрытие термостата. Во время работы двигателя термостат фактически никогда полностью не закрывается и не открывается. Но постепенно приближается к любому состоянию, чтобы контролировать поток охлаждающей жидкости. Это позволяет двигателю работать; при определенной температуре, регулируемой термостатом.

Прежде всего, двигатель должен работать в режиме замкнутого цикла

Итак, что такое режим замкнутого цикла? В двух словах, режим с обратной связью — это когда двигатель работает с обратной связью. Датчик, замыкающий петлю.

В режиме разомкнутого цикла двигатель никого не слушает. Он просто запускает набор инструкций; в зависимости от того, где находится дроссельная заслонка, где обороты и так далее.

Рассматриваемый датчик является лямбда-зондом, датчиком кислорода или датчиком соотношения воздух/топливо.

В режиме замкнутого контура двигатель слушает этот датчик; для регулировки топливно-воздушной смеси. В режиме разомкнутого контура — нет и думает, что двигатель еще холодный.

В результате застревание в любом положении вызовет проблемы с термостатом двигателя.

Термостат двигателя имеет две важные функции:

1. Разгон, прогрев двигателя.
2. Для регулирования рабочей температуры двигателя.

Базовый термостат двигателя

Преимущества исправного термостата:

• Помощь, экономия топлива.
• Уменьшить износ двигателя.
• Уменьшает выбросы и прорыв газов.
• Улучшает управляемость в холодную погоду.
• Обеспечивает достаточную мощность нагревателя.
• Помогает при перегреве.

Общие признаки проблем с термостатом двигателя включают:

• Температура двигателя выше нормы.
• Ниже нормы, температура двигателя.
• Колебания температуры двигателя (беспорядочные изменения).
• Плохая работа двигателя.
• Двигатель берет, долго прогревается.
• Двигатель, перегрев.
• Шумы хлопков и кипения, исходящие от обогревателя.

Большинство проблем с термостатом двигателя возникает одним из двух способов:

1-Заедание термостата в открытом положении

Охлаждающая жидкость постоянно поступает в радиатор; вызывая переохлаждение двигателя. Кроме того, переохлажденные двигатели работают неэффективно. Что приводит к повышенному расходу топлива и более высокому уровню выбросов. В результате детали двигателя подвергаются большему износу. Кроме того, салон автомобиля не будет нагреваться должным образом.

2-застрявший закрытый термостат

Циркуляция охлаждающей жидкости заблокирована. Таким образом, охлаждающая жидкость не может попасть в радиатор для охлаждения. В результате чего двигатель; перегреваться и иметь проблемы с термостатом двигателя.

Последствия «открытого отказа»; могут быть менее катастрофичными, чем при «закрытом отказе».

Итак, если ваш двигатель по какой-либо причине перегрелся, замените термостат. Термостаты двигателя дешевы, и их можно купить в местном магазине автозапчастей.

Заключение

Таким образом, производители транспортных средств находятся под сильным давлением; для производства легковых и грузовых автомобилей, которые производят меньше выбросов. Следовательно, тщательная регулировка системы охлаждения — один из способов сделать это.

Спасибо!

Распространенные проблемы, связанные с термостатом, и способы их предотвращения

Важность термостата невозможно переоценить. Этот небольшой компонент не только регулирует рабочую температуру двигателя, предотвращая его перегрев; он также ускоряет прогрев двигателя, повышает удобство использования в холодную погоду и даже повышает эффективность использования топлива. Поэтому к неисправностям термостата нельзя относиться легкомысленно. В этой статье мы проливаем свет на наиболее распространенные проблемы, связанные с термостатом , убедитесь, что вы знаете, как их обнаружить и решить или, что еще лучше, предотвратить их.

Два типа термостатов, два типа проблем?

Термостаты бывают двух основных типов. Большинство автомобилей оснащены традиционным термостатом , который содержит чувствительный к температуре восковой элемент, расширяющийся при нагревании, что приводит к перемещению поршня и открытию клапана. Кроме того, имеются термостаты с картографическим управлением со встроенным нагревательным резистором в их восковом элементе. Этот резистор управляется электроникой двигателя, что может привести к превентивному открытию клапана, обеспечивая еще более точный прогрев двигателя.

Тем не менее, эти два типа термостатов не проявляют различных признаков отказа: проблемы, с которыми вы можете столкнуться, одинаковы для обоих. Вот наиболее важные из них…

Старая охлаждающая жидкость в системе охлаждения или неправильный тип

Система охлаждения двигателя содержит охлаждающую жидкость, и есть несколько вещей, о которых следует помнить, чтобы предотвратить проблемы. Во-первых, охлаждающую жидкость необходимо менять не реже одного раза в пять лет . Во-вторых, типы охлаждающей жидкости не взаимозаменяемы. Каждый тип охлаждающей жидкости имеет свои технические характеристики и технологию. Смешивание охлаждающих жидкостей по разным технологиям приводит к недостаточной защите от коррозии. Коррозия в системе двигателя, в свою очередь, может вызвать множество проблем, таких как: 

• Поверхностное образование накипи, приводящее к снижению теплопередачи

• Повреждение механических уплотнений

• Засорение каналов для воды

• Перфорация, создающая утечку

• Неправильная температура системы охлаждения

Поэтому, если вы не уверены, какую охлаждающую жидкость вы использовали, вам необходимо промыть всю систему охлаждения и заменить охлаждающую жидкость. Всегда помните, что использование числа неправильная охлаждающая жидкость может привести к выкипанию, замерзанию, кавитационной точечной коррозии, образованию ржавчины или коррозии или даже протечкам шлангов.

Заклинивший клапан термостата

При возникновении проблем с системой охлаждения необходимо проверить клапаны термостата. Как известно, клапан термостата предназначен для открытия при достижении охлаждающей жидкостью определенной температуры. Если термостат застревает в открытом положении , рама ломается и клапан термостата больше не может быть полностью закрыт. Это приводит к постоянному потоку охлаждающей жидкости в радиатор, что приводит к переохлаждению двигателя, что приводит к ухудшению характеристик прогрева и нагревателя, увеличению выбросов двигателя и снижению расхода топлива.

Если, напротив, восковой элемент поврежден коррозией или механическим повреждением, например сломанной пружиной термостата, то термостат застрянет в закрытом положении . В результате поток охлаждающей жидкости в радиатор блокируется, что может привести к перегреву и повреждению двигателя. Этот сценарий наносит большой ущерб автомобилю и очень дорог в ремонте, поэтому мы рекомендуем всегда менять термостат с тем же интервалом, что и водяной насос и ремень ГРМ.

Пузырьки воздуха в системе охлаждения

Замена охлаждающей жидкости — это процесс, который необходимо выполнять очень осторожно — как для традиционных термостатов, так и для термостатов с электронным управлением. Если вы не заправите охлаждающую жидкость должным образом после выполнения любого обслуживания системы охлаждения, например, замены термостата, шланга охлаждающей жидкости или водяного насоса, воздух может попасть в систему охлаждения . Каждый раз, когда в автомобиле происходит утечка охлаждающей жидкости, есть вероятность попадания воздуха в систему охлаждения, а наличие этого воздуха может вызвать проблемы с перегревом или выход из строя датчика температуры двигателя, который впоследствии отправляет неправильные данные о температуре охлаждения в систему управления двигателем. Ед. изм. Если система охлаждения автомобиля имеет выпускной клапан , эту проблему легко решить. Вам нужно только открыть выпускные клапаны, пока весь воздух не будет выпущен, и вы не увидите, как вытекает жидкость.

Инструмент для промывки Gates Power Clean

^™ : предотвращение проблем с системой охлаждения

Многие автомобили страдают от неправильного охлаждения либо из-за того, что охлаждающая жидкость ухудшилась со временем, либо потому, что она стала загрязненной повреждающими отложениями (абразивными частицами).