Принцип работы термостата: принцип работы и способы проверки

Термостат. Устройство и принцип работы. Основные неисправности.

Основное назначение термостата – поддержание оптимальной температуры работы двигателя внутреннего сгорания. Во время работы двигатель выделяет очень много тепла, поэтому его необходимо охлаждать. Система охлаждения двигателя состоит из набора трубок, в которых циркулирует охлаждающая жидкость, и радиатора.

Когда двигатель согревается, жидкость циркулирует по малому кругу, а когда в двигателе возрастает температура, жидкость начинает поступать уже и к радиатору охлаждения (большой круг). Так вот основным назначением термостата является открытие или закрытие пути жидкости к радиатору в нужный момент.

Основной деталью термостата является цилиндр. Этот цилиндр может двигаться вниз-вверх. Когда цилиндр поднят вверх, то открывается отверстие внизу и закрывается вверху. Сам этот подвижный цилиндр заполнен специальным веществом. Это вещество под действием температуры расширяется и начинает толкать шток, и цилиндр опускается вниз.

Промежуточные выводы. Есть два положения термостата. Первое положение, когда термостат закрыт (закрыто верхнее отверстие). Тогда охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу. Во втором положении термостат называется открытым. Поскольку открывается верхнее и закрывается нижнее отверстие. Охлаждающая жидкость перестает двигаться по малому кругу и начинает двигаться к радиатору.

В зависимости от производителя термостаты могут закрываться при различных температурах, но в основном этот 90 градусов.

Когда менять? Основные неисправности.

Рекомендуется заменять термостат каждые 100 тыс. км пробега. Но обычно об этом забывают и сталкиваются с неожиданной поломкой термостата. Обычно это заклинивание в одном из положений. Самый опасный случай – когда термостат постоянно закрыт. В этом случае охлаждающая жидкость будет двигаться только по малому кругу и двигатель будет перегреваться. Вы можете заметить пар из-под капота, на приборной панели температура охлаждающей жидкости будет в красной зоне. В такой ситуации нужно сразу же остановиться. Поскольку если вы перегреете двигатель, то он может деформироваться и нарушится его конструкция и геометрические размеры. Это повлечет за собой очень дорогостоящий ремонт.

Когда термостат постоянно открыт жидкость будет сразу попадать на радиатор охлаждения. Поэтому если вы замечаете, что двигатель очень медленно разогревается, а на больших скоростях даже охлаждается, то термостат постоянно находится в открытом положении. Это тоже очень плохо и негативно сказывается на работе двигателя в целом.

Делайте своевременное ТО и меняйте вышедшие из строя запчасти вовремя. Удачи на дрогах!

Вернуться назад

Принцип работы термостата, устройство и видео схемы работы для автомобилей ВАЗ

Термостат — устройство, предназначенное для контроля температуры в системе охлаждения и ее регулирования. Цель — ускорение прогрева мотора после его запуска и предотвращение его перегрева в случае длительной работы.

Место установки устройства — в верхней части мотора, где осуществляется выход нагретой ОЖ (охлаждающей жидкости) в радиатор.

Термостаты, устанавливаемые на автомобилях, могут иметь два вида наполнителей — жидкие и твердые.

Назначение

Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.

Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.

При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.

Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.

Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.

Клапан термостата открывается при температурах от 70 до 92 градусов в зависимости от конструкции термостата (применяемого термоактивного наполнителя) и требуемого теплового режима двигателя.

Моментом открытия термостата считается перемещение клапана на величину 0,1 мм. Допуск на температуру начала открытия клапана составляет ±2°С. Температура полного открытия клапана как правило выше на 12 — 15 градусов, чем температура начала открытия.

Поэтому температура полного открытия основного клапана может варьироваться в пределах 82-107 градусов Цельсия.

После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.

Виды термостатов

Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).

К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.

ВАЖНО: С 2006 года в России нет производителей автомобильных термостатов! Единственный завод «СтАТО» п. Ставрово, Владимирской обл., производивший с «нуля» термостаты для всех легковых и грузовых отечественных автомобилей был поглощен концерном «ПРАМО» и прекратил их выпуск, перейдя на закупку и переупаковку термостатов китайского производства и выпуск их под своей торговой маркой.

Позднее появилось еще несколько «производителей», работающих по той же схеме. Но, хочется отметить, что единственным предприятием, которое осуществляет 100% контроль качества и имеет испытательное оборудование для контроля параметров термостатов является ЗАО «ЭЛЕКТОН» г. Радужный Владимирской обл.

Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.

Итак, к основным видам термостатов можно отнести:

1. Одноклапанный.

Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Многие считают, что такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора. Но это не так.

Этот тип термостатов не устарел и с успехом применяется в частности на двигателях УМЗ 4216 (Ульяновского моторного завода). Применение термостатов одноклапанного и двухклапанного зависит от компоновки системы охлаждения двигателя.

Но все же применение двухклапанных термостатов получило преимущественное распространение.

2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.

Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.

3. Термостат с электронным управлением.

Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.

Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.

Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.

Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.

Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.

Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Их ставят для увеличения эффективности системы охлаждения на мощных двигателях, таких как двигатели производства ПАО Автодизель (Ярославский моторный завод), ПАО «КАМАЗ», а на двигатели Тутаевского моторного завода ставят даже 3 термостата в один контур системы охлаждения.

Устройство и принцип работы

Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.

Рассмотрим каждый из вариантов:

1. Термостат с жидким наполнителем.

Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затронем эту тему.

Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.

Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.

Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.

Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.

В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.

Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.

Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.

Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.

Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.

Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.

Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.

После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.

2. Термостат с твердым наполнителем.

Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.

В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).

Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).

В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживает клапан в закрытом положении.

В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.

Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.

Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.

Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.

В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.

Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.

Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114

В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.

Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.

Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.

Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.

В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90 градусов Цельсия), частично открывается основной клапан, другой (перепускной или байпасный) частично прикрывается, и часть горячей жидкости идет к основному радиатору.

Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.

Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.

Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.

Особенности проверки устройства

Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:

1. Пускайте мотор и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен. Но важно понимать, что возможно наличие воздушных пробок в системе, мешающих циркуляции жидкости. Наличие воздушных пробок может привести к перегреву и неправильной диагностике. Годный термостат может быть признан браком.
2. Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
3. Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.

Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана. Но температуру открытия и закрытия так не определить. В кастрюле можно проверить только принципиально факт работы термостата , но не его фактические параметры.

Для определения фактических показателей термостат нужно установить на штатив с индикатором часового типа (например ИЧ-10), шток индикатора должен упираться в основной клапан или другой элемент конструкции жестко связанный с ним.

После этого поднимая температуру и контролируя ее по термометру с ценой деления 0,1 °С фиксируем начало открытия, соответствующее ходу клапана 0,1 мм. Дальше поднимая температуру определяем по индикатору величину открытия клапана. 

4. Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90 градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.

Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.

Более подробно читайте как проверить термостат.

Итоги

Термостат — один из ключевых узлов, отвечающих за качественный прогрев и охлаждение силового узла.

Выход устройства из строя неизбежно влечет к проблемам с мотором и необходимостью дорогостоящего ремонта.

Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.

Как работает термостат?

Типы термостатов

Термостаты бывают различных форм, размеров и стилей. Два основных типа термостатов — цифровые и механические. Они различаются по нескольким ключевым параметрам. Сегодня большинство новых термостатов являются цифровыми или электронными. Цифровые термостаты имеют внутренние компоненты, способные обеспечить точную реакцию на комнатную температуру. Электронные датчики считывают текущую внутреннюю температуру и могут соответствующим образом точно настраивать обогрев, удерживая комнату в пределах одного градуса от заданной настройки.

В отличие от этого механический термостат обычно регулирует температуру с помощью двух кусочков металла. Они склеены вместе в датчике термостата в виде биметаллической полосы. Поскольку различные типы металлов расширяются и сжимаются при изменении температуры, электрическая цепь, подключенная к вашей системе отопления, включается и выключается. Таким образом, термостат может считывать и регулировать температуру. Что важно отметить в отношении биметаллического термостата, так это то, что он не так точен, как цифровая модель; температура может варьироваться на целых пять градусов от целевого заданного значения. Однако некоторые предпочитают механические термостаты из-за их доступности и простого в использовании выключателя.

Как настроить термостат

Вот несколько полезных советов по использованию термостата.

• Этот тип устройства должен быть расположен в доме со свежим воздухом. Если вы разместите термостат в особенно солнечном месте или за занавеской, он не сможет точно определить температуру.
• Для начала установите минимальную комфортную температуру. Для большинства людей это будет от 18 до 21 градуса.

Хотя может возникнуть соблазн включить термостат в холодные дни, в этом нет необходимости. Идея термостата заключается в том, что он будет реагировать на более холодную погоду и следить за тем, чтобы отопление оставалось включенным достаточно долго, чтобы нагреть дом до заданной вами температуры. Однако, поскольку прогрев дома в холодный день может занять больше времени, вы можете запрограммировать отопление на более раннее включение.

Программируемые термостаты имеют настройки времени и температуры, так что вы можете регулировать температуру в разные периоды дня. Это позволяет вам экономить энергию, отключая отопление, когда вы на работе, но при этом вернуться домой в теплый дом позже в тот же день. При программировании термостата необходимо учитывать время прогрева и охлаждения.

Как пользоваться механическим термостатом

Механические термостаты регулируют температуру благодаря расширению внутренних металлических планок. Эта полоса проводит электричество по подключенной цепи, включая отопление. Когда полоса нагревается, один из металлов расширяется настолько, что размыкает цепь и отключает отопление, охлаждая комнату. Чтобы отрегулировать этот механизм на вашем термостате, используйте шкалу температуры, которую вы можете настроить на предпочтительную температуру. Это устанавливает точку для выключения и включения цепи.

Металлическим полоскам требуется некоторое время, чтобы расшириться или сжаться, поэтому процесс может быть довольно постепенным. Одним из решений этой проблемы является поиск механического термостата с заполненным газом сильфоном, зажатым между двумя металлическими дисками. Эти металлические диски имеют довольно большую площадь поверхности, что позволяет им быстро реагировать на тепло. Газ в мехах расширяется и сжимается, соответственно контролируя электрическую цепь и нагрев. Хотя это может показаться сложным, с точки зрения пользователя все, что вам нужно сделать с термостатом, — это установить желаемую температуру, а механические компоненты сделают все остальное!

Как работает термостат

Скромный термостат центрального отопления для многих из нас представляет собой устройство, которое настраивается на одну температуру, и к которому редко прикасаются снова – до тех пор, пока комнатная температура устраивает всех в доме. Тем не менее, полезно знать, что делает ваш термостат, как он работает с вашим котлом и радиаторами, какие существуют различные типы и как вы можете сэкономить на счетах за отопление, просто внеся небольшие изменения в его настройки. Читайте дальше, чтобы узнать свой термостат немного лучше.

Ваш термостат является важным компонентом в работе вашей системы центрального отопления. Фактически, он управляет всей системой, считывая/измеряя температуру окружающей среды в вашем доме, а затем включая или выключая котел, чтобы поддерживать заданную вами температуру.

Как работает термостат

Например, это означает, что если вы установите термостат на 21ºC, а температура в вашем доме упадет ниже 21ºC, термостат включит отопление, чтобы нагреть его. Когда температура достигает 21ºC, термостат снова выключает нагрев, чтобы не тратить энергию впустую.

Два основных различных типа термостатов

Какой тип термостата у вас есть? Два основных типа термостатов:

• Традиционные аналоговые датчики температуры

В механическом термостате используются две металлические полоски, склеенные вместе в так называемую биметаллическую полоску в датчике термостата. Когда температура в доме повышается и понижается, два разных типа металла расширяются и сжимаются, и это включает и выключает электрическую цепь, подключенную к вашей системе отопления. Они менее точны, чем цифровой термостат — иногда температура может варьироваться на целых 5 градусов — но некоторые домовладельцы предпочитают их из-за их доступности и простоты использования.

• Более современные цифровые термостаты

Цифровые термостаты имеют гораздо более чувствительные электронные датчики, которые считывают температуру в комнатах и ​​контролируют нагрев, поддерживая ее в пределах 1 градуса от выбранной вами настройки.

Вы также можете приобрести электромеханические термостаты, как механические, так и цифровые.

Для настройки вашего термостата полезно знать, какой у вас тип термостата и как они отправляют информацию на ваш котел. Например:

• Некоторые цифровые термостаты являются беспроводными и работают от батареек
• Механические и некоторые цифровые термостаты подключаются проводами к вашему котлу
• Программируемые термостаты могут включать отопление в определенное время дня в соответствии с вашим графиком

Что такое интеллектуальный термостат?

Цифровые термостаты включают интеллектуальные термостаты, которыми управляет ваш смартфон, что позволяет вам регулировать температуру в вашем доме, где бы вы ни находились. Некоторые также могут использовать машинное обучение, чтобы адаптироваться к вашей повседневной жизни. Прочтите наше подробное руководство по умным термостатам, включая Google Nest, Ecobee и Hive.

Как настроить термостат

Всегда следуйте инструкциям или руководству, прилагаемым к новому термостату. Тем не менее, ниже приведены несколько полезных советов по настройке термостата:

• Установите новый термостат в той части дома, где воздух циркулирует довольно свободно — в прихожей лучше всего это сделать. Убедитесь, что это место не находится под постоянным солнечным светом и не находится за занавеской, иначе он не сможет точно определить температуру.
• Чтобы настроить его, установите термостат на самую низкую температуру, которую вы считаете комфортной. Для большинства людей это примерно от 18 до 21ºC. Помните, что каждый 1 ºC, на который вы повышаете температуру, добавляет около 3% к вашему счету за отопление.
• Не трогай этот циферблат! Вам может показаться заманчивым включить термостат в холодные дни, но не делайте этого. Термостат предназначен для того, чтобы ощущать более холодную погоду и соответствующим образом управлять нагревом. Он должен регулировать температуру окружающей среды до той, которую вы установили. Однако вы можете запрограммировать включение отопления на более раннее время, так как в холодный день для прогрева дома может потребоваться больше времени.
• С помощью программируемого термостата вы можете установить как температуру, так и время, чтобы вы могли контролировать температуру в разное время дня. Это означает, что вы можете экономить электроэнергию, когда находитесь на работе, но при этом успевать включать ее непосредственно перед возвращением домой.

Как проверить, работает ли мой термостат

1. Проверить, не разрядились ли батарейки

Большинство цифровых термостатов питаются от батареек (AA или AAA). Замените их свежим комплектом и проверьте еще раз.

2. Проверьте цепь питания

Если ваш термостат питается от электрической цепи, проверьте блок предохранителей или автоматические выключатели. Если они сработали, включите их снова и посмотрите, заработает ли ваш термостат. Если нет, возможно, вам придется вызвать электрика.

Очистка термостата

Пыль и грязь могут скапливаться внутри термостата, поэтому рекомендуется периодически его чистить:

1. Отключите питание цепи термостата, если она включена, или извлеките батарейки. .
2. Часто термостат можно открыть, а для его очистки может потребоваться отвинтить лицевую панель.
3. Аккуратно очистите его сухой чистой кистью или аналогичной мягкой щеткой. Сжатый воздух тоже работает.

Как работает радиаторный термостат?

Термостатический вентиль радиатора (TRV) представляет собой цилиндрический манометр, который находится на одной стороне радиатора в нижней части с цифрами, обычно в диапазоне от 0 до 6. Эти TRV позволяют вам контролировать уставку каждого отдельного радиатора, который у вас установлен. к. Это означает, например, что вы можете включить все свои радиаторы в доме, кроме тех, которые находятся в комнатах, которые редко используются, экономя энергию и деньги.

Как заменить термостат

Если вы хотите заменить аналоговый термостат цифровым или интеллектуальным термостатом, эта работа не для новичков. Это требует непревзойденной электробезопасности, поэтому никогда не пытайтесь заменить термостат, если вы не уверены, что знаете правила безопасного обращения с электричеством. Если вы хорошо разбираетесь в цепи, следуйте нашему подробному руководству «Как заменить термостат».

Нужен квалифицированный инженер?

Мы уже в пути. В HomeServe работают команды сертифицированных инженеров по газовой безопасности и специалистов по дому, которые могут выполнить разовый ремонт вашей системы электроснабжения, водопровода и отопления. Мы также являемся экспертами в установке котлов — мы можем установить их всего за 48 часов с момента покупки, если вы свяжетесь с нами сегодня.

Часто задаваемые вопросы

Как работает термостат в доме?

Бытовой термостат управляет всей вашей системой центрального отопления, считывая/измеряя температуру окружающей среды в вашем доме, а затем включая или выключая котел, чтобы поддерживать заданную вами температуру.