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.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как избежать обмана при покупке автомобиля
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 затроним 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 удерживающая 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.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Замена помпы Рено Логан 1.4/1.6 8 и 16 клапанов
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Система ABS автомобиля
Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.
Термостат на ВАЗ – как работает, назначение и устройство
Добрый день, дорогие друзья. Важной деталью системы охлаждения двигателя автомобиля является термостат.
Он отвечает за регулировку температуры охлаждающей жидкости, не позволяет перегреться мотору и дает возможность быстро ему нагреться в зимнее время. Как это он делает? – Рассмотрим в сегодняшней статье.
Разберемся, как работает термостат ВАЗ, его конструкцию, подробно поговорим о его назначении в системе.
Обсудим, как проверять термостат ВАЗ 2106, не снимая его, как понять, что он не открылся, по каким признаком определить его неисправность. Озвучим температуру его открытия на автомобилях ВАЗ 2101-07.
Назначение
Он нужен для контроля температуры охлаждающей жидкости, циркулирующей через него. Как он это делает? – Он открывается, пуская тосол по большому контуру охлаждающей системы и, при понижении температуры до определенной величины, закрывается.
В закрытом положении охлаждайка движется по малому кругу, минуя радиатор. Поэтому она начинает нагреваться. Достигнув значения, например, ВАЗ 2101 температура открытия термостата 80 градусов – он открывается.
Жидкость в таком случае протекает через основной радиатор и охлаждается. Затем он закрывается. Этот процесс происходит многократно в течение всей работы двигателя.
Так поддерживается оптимальный температурный режим ДВС автомобиля.
Из чего он состоит
- Корпус. Он сделан из нержавеющей стали
- Основной клапан – обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор
- Клапан малого контура – его название говорит само за себя
- Пружина.
За счет силы упругости она возвращает клапаны в исходное положение, закрывая их
- Цилиндр с техническим воском и шток. Шток толкает клапаны, открывая их
Цилиндр с воском
В конструкции он занимает важное место. В нем находится воск, который при нагревании расширяется. В полости цилиндра находится резиновая муфта, внутри расположен внутренний конец штока. Его наружная часть находится за пределами цилиндра.
При нагревании воска до определенной температуры он расширяется. В отечественных моделях ВАЗ она составляет 80 градусов. Муфта со штоком выдавливается наружу, упираясь в корпус.
Клапана
К цилиндру сверху и снизу припаяны, в некоторых случаях закреплены заклепками, два металлических круга разного диаметра. В корпусе термостата они служат роль запорных клапанов. Нижний, относительно подвижного штока – клапан малого контура, верхний – большого.
Пружины
В конструкции предусмотрены две пружины. Они помогают клапанам «вернутся» в исходное положение после остывания охлаждающей жидкости, надежно изолировав два циркуляционных контура системы друг от друга.
Сам термостат помещен в цилиндрический корпус с тремя патрубками. Два соединяются с разными контурами циркуляции, третий с водяным насосом (помпой).
Видео, как устроен и как изготовляют термостат:
Принцип работы термостата
Он для всех моделей одинаковый, как для отечественного автопрома, так и авто иностранного производства. Отличие в температуре открытия термостата и конструктивных особенностях. Например, существуют электрические, где температуру открытия регулирует специальный нагревательный элемент. Сейчас речь пойдет только о механических, установленных в большинстве автомобилях.
В исходном положении клапан большого круга закрыт, открыт только малого. Охлаждающая жидкость с блока цилиндров поступает в корпус. Через открытый клапан она циркулирует по малому контуру – с блока цилиндров и головки двигателя проходит через термостат, насос и возвращается обратно в двигатель.
При достижении температуры открытия 80 градусов, воск в цилиндре расширяется. Выдавливает подвижный шток, который упирается в корпус. Дальнейшее нагревание тосола приводит к большему выходу штока из цилиндра. Так как он уже уперся в корпус, ему выдвигаться больше некуда, он толкает сам цилиндр в обратную сторону.
Как помните, к цилиндру с воском присоединены два клапана. Они вместе с ним начинают двигаться. При этом, клапан большого круга приоткрывается, а малого прикрывается. Циркуляция начинается по двум контурам охлаждения.
При дальнейшем росте температуры, шток выходит на всю длину. Что ведет к полному закрытию клапана малого круга и открытия большого. В этом случае вся жидкость «течет» через радиатор охлаждения и возвращается в двигатель.
Жидкость охлаждается, воск сжимается, шток частично погружается в глубь цилиндра. Клапана за счет возвратных пружин стараются прийти в исходное положение.
Неисправности и как они проявляются
Существует три вида поломок:
- Клапан малого круга постоянно открыт в независимости от температуры охлаждающей жидкости. Такое происходит при его заклинивании или попадания в него постороннего предмета: накипи, грязи и т.д. В таком положении двигатель всегда будет перегреваться, его температура будет расти до закипания тосола в системе. Потому что, он не циркулирует по большому кругу, не проходит через соты радиаторы, не охлаждается.
Как это проявляется? В движении, воздух, проходя через радиатор, охлаждает его соты, через который проходит жидкость, она отдает тепло. Она остывает.
Если термостат заклинило в закрытом положении, то циркуляции по большому кругу не будет, радиатор не будет участвовать в системе охлаждения двигателя, значит, температура будет постоянно расти. Об этом сигнализирует указатель температурного режима мотора.
Если ничего не предпринять – жидкость закипит в системе и можно попасть на дорогостоящий ремонт ДВС.
- Клапан большого контура всегда открыт. Это обратная ситуация. Жидкость будет постоянно циркулировать через радиатор. Двигатель не сможет прогреться до нужных температур. Это приведет к повышенному износу его деталей и перерасходу топлива.
Как проявляется? Мотор работает на холостых оборотах, а его температура не растет. В движении она будет падать. Особенно это заметно в холодное время года.
- Клапаны заклинены в среднем положении. Жидкость циркулирует по двум контурам. Если авто стоит на месте и двигатель работает на холостом ходу, то подобную неисправность трудно будет заметить. Мотор прогревается, но не с такой скоростью как обычно. При движении автомобиля, температура охлаждающей жидкости будет быстро снижаться.
Как проверить термостат ВАЗ 2106, не снимая его с авто
Заводим двигатель. Через несколько минут щупаем рукой шланг, идущий с блока цилиндра в верхнюю часть корпуса термостата. Если она холодная, а нижний патрубок радиатора теплый – значит, заклинен в открытом положении клапан большого круга, а малого закрыт.
Обратная ситуация. Двигатель нагрелся до рабочей температуры. Пробуем на ощупь верхний и нижний шланги радиатора. Если они с ячейками радиатора холодные, то клапан большого круга закрыт, а малого открыт и заклинен. Вторичным признаком неисправности в подобной ситуации – не включается вентилятор принудительного охлаждения радиатора, если такой установлен.
И последний вариант определение неисправности термостата – двигатель работает несколько минут, по датчику его температура начала подрастать, но еще не дошла до зеленой зоны. Прикладываем руку к шлангам радиатора и на выходе из блока цилиндров. Если их температура одинаковая, то клапана находятся в среднем положении и тосол «течет» по обоим контурам охлаждения.
Определившись с возможными поломками, нужно менять термостат, как это сделать – поговорим в следующих статьях. Всем удачи на дорогах!
Видео по теме:
Наглядная демонстрация принципа работы термостата:
Как работает термостат в ВАЗ
Агрегат, играющий первичную роль в системе охлаждения автомобиля, называется термостатом. Он имеется в каждом автомобиле, где предусмотрено охлаждение системы жидкостью, а его размеры колеблются в пределах пяти сантиметров в диаметре.
Основные функции
Работа термостата подразумевает поддержание определенного температурного уровня посредством работы терморегуляторов или же с помощью фазового перехода. Нередко встречаются термоизолированные устройства, предназначенные для сокращения потерь тепла или холода. Наиболее распространенное оборудование, которое используют все — холодильник.
Термостат фактически выполняет функцию недопущения тосола к радиатору во время разогрева двигателя. Этот простой механизм лежит в основе увеличения рабочего ресурса двигателя. После того, как он разогрелся до необходимой температуры (90-95 С), открывается заслонка, и охлаждающая жидкость начинает выполнять свою функцию, нормализуя температуру.
В домашних условиях можно поставить эксперимент, где будет возможность понаблюдать за аналогичным процессом. Нужно наполнить емкость обычной водой, поместив туда термостат, и поставить разогреваться на плиту. По мере расширения и увеличения объемы воды, клапан заслонки откроется приблизительно на пару сантиметров. Для чистоты эксперимента желательно использовать новый механизм.
Принцип работы
Принцип работы термостата в автомобиле обозначен на схематическом рисунке
Основными составляющими этого устройства являются медь и латунь. Секрет работы термостата кроется в небольшом цилиндре, который виден со стороны двигателя. В нем есть небольшой шарик: материал, из которого он изготовлен, напоминает воск, а температура его плавления составляет 82 С.
Вещество подобно воску при повышении температуры меняет свои физические свойства, увеличиваясь в объеме. Когда он расширяется и начинает плавиться, создается давление, под которым посредством штыря открывается клапан, а через него тосол будет направлен в радиатор.
По мере остывания двигателя, воск возвращается в свою первоначальную форму, сокращаясь в размерах, и снова твердеет. Термостат ВАЗ 2107, в частности, работает по схожему принципу.Среди немалого количества причин выхода из строя такого оборудования первое место занимает коррозия.
Если нарушается его функциональность, двигателю будет неполезно работать в случае, когда клапан будет постоянно открытым, ведь тогда на разогрев понадобится значительно больше времени, а охлаждающая жидкость будет циркулировать через радиатор.
В случае же, если клапан постоянно закрыт, двигатель быстро «закипит», и долго двигаться при его критической температуре станет невозможным. Придется совершать вынужденную остановку, чтоб дать двигателю остыть, и это не является нормальным. Опытные автомеханики рекомендуют производить замену термостата на новый ориентировочно раз в два года. Детальнее конструкцию устройства можно разглядеть на картинках, приведенных ниже.
Нужно отметить, что принцип работы термостата ВАЗ 2110 ничем не отличается от приведенныхна рисунках моделях.
Диагностика работы
Для того, чтоб протестировать качество работы термостата, необходимо разогреть двигатель авто до температуры, когда стрелка близка к критической отметке. После чего открываем капот и смотрим в поисках шланга черного цвета с металлической обмоткой на конце, находящегося сверху и снизу радиатора.
Одной рукой нужно дотронуться до одного из них, другой — до второго. Если датчик показывает высокую температуру двигателя, и один шланг нагрелся, а второй — нет, значит, вероятнее всего, жидкость не попадает в двигатель, а циркулирует внутри радиатора. Из этого следует, что пора заменить термостат.Еще один метод также не является сложным.
Термостат, который вы хотите протестировать, нужно положить в емкость с водой, как было указано в начале статьи. Только на этот раз предметом эксперимента является не сам эксперимент, а идентификация работоспособности нашего устройства. Демонтированный с автомобиля термостат должен приоткрыть заслонку при достижении воды температуры 87-90 С.
Если этого не произошло, диагноз печален: его необходимо менять.
Существует, однако, возможность отклонений от температуры открытия в зависимости от специфики устройства механизма. Поэтому при покупке станет полезным иметь в виду эту особенность.
Ведь каждому водителю известно, что если заслонка будет открываться на более высокой температурной отметке, это может пагубно сказаться на двигателе авто.
Окончательно поможет понять, как работает термостат в автомобиле, видео, где показана описанная выше процедура.
Стоимость термостата
Как и стоимость любой детали, цена этого устройства зависит от марки конкретного автомобиля, но не считается дорогой автозапчастью.
Цена на большинство моделей ВАЗ будет колебаться в пределах 250 рублей, термостат в корпусе обойдется не меньше, чем 400 рублей, а вот, к примеру, Лада Гранта 8V затребует растрат не менее, чем 1200 рублей.
Стоимость термостатов для иномарок лежит в диапазоне от 600 рублей до нескольких тысяч, а распространенными марками являются термостаты GATES и WAHLER, которые прослыли как качественные изделия. Также вполне лестные отзывы и о Vernet.
Термостат: принцип работы,виды,устройство,фото,видео
Автомобильные двигатели охлаждаются во время работы тосолом или антифризом. Важным элементом такой системы охлаждения служит термостат. Он расположен между мотором и радиатором, и благодаря ему температура двигателя остается в заданных пределах.
Принцип работы термостата
После того как двигатель завели, ему нужно прогреться до рабочей температуры. Чтобы ускорить, этот процесс, охлаждающая жидкость не поступает в радиатор, а циркулирует по малому кругу через рубашку охлаждения и радиатор печки. Блокирует ее поток именно термостат.
Когда же двигатель нагреется до 95 градусов, клапан термостата сработает, и тосол начнет циркулировать уже по большому кругу через радиатор, охлаждая таким образом мотор. Когда открывается клапан основной циркуляции, малый круг перекрывается. Принцип работы термостата основан на физических свойствах воска, который находится у него внутри. При температуре в 82˚С воск плавится.
В жидком состоянии он увеличивается в объеме и выталкивает штырь, который и открывает клапан. При охлаждении двигателя воск в термостате застывает, штырь возвращается на место, клапан закрывается. Воск плавится быстро, благодаря примесям из порошка графита, меди и алюминия.
Из чего состоит термостат
Делают автомобильные термостаты из меди или латуни. Устроены они достаточно просто. Стандартный термостат состоит из таких деталей:
- корпуса;
- клапана малого круга охлаждения;
- выходного патрубка, соединенного с насосом;
- воскового шарика;
- входного патрубка, подключенного к радиатору;
- клапана основного круга охлаждения;
- двух пружин;
- поршня.
Другими словами, все устройство автомобильного термостата – это цилиндр, возвратный штырь, два клапана и шарик воска. Именно проста и надежность конструкции объясняет тот факт, что она не изменяется на протяжении многих лет, и такие термостаты ставят даже на самые современные модели автомобилей.
Наполнитель термостата
Термостат может иметь различные виды наполнителя в основе своей конструкции. Мы уже упоминали, что выделяют жидкостной наполнитель и твердотельный.
Принцип работы и устройство этих решений практически одинаково.
Отличия заключаются только в повышенной герметизации жидкостной конструкции, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к температурным колебаниям зависимо от состава.
Современные двигатели получили такой тип устройства, который имеет в основе твердый наполнитель. Под таким наполнителем стоит понимать основной термоэлемент, который внутри термостата находится изначально в твердом физическом состоянии.
Функции и место расположения
После того как мотор выходит на оптимальную рабочую температуру, становится необходимым поддерживать этот показатель в строгих рамках до самого момента остановки двигателя, а в ряде случаев и некоторое время после прекращения работы ДВС. Главной задачей устройства является контроль и распределение потока нагретой жидкости охлаждения внутри системы по отводу тепла от двигателя.
Термостат может быть расположен в различных местах, зависимо компоновки двигателя в подкапотном пространстве, а также место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата.
Также на место установки устройства влияют и конструктивные особенности реализации самой охлаждающей жидкостной системы. В большинстве случаев термостат находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров.
Вторым наиболее распространенным местом его установки считается вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).
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
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.
КАК ПРОВЕРИТЬ ТЕРМОСТАТ
В горячей воде термостат должен открыться
Можно проверить термостат и своими силами, сняв его с автомобиля.
Для этого его или поливают кипятком, визуально наблюдая открытие, или греют в емкости с водой на электроплитке, контролируют температуру градусником и замеряют длину выдвижения штока.
Оба эти метода дают весьма неточный результат, не позволяя отобразить петлю гистерезиса работы термостата и сравнить ее с образцовой, полученной в лаборатории завода-изготовителя.
Профессионально проверить термостат можно только в специализированных точках диагностирования, так как неправильная его работа бывает связана с другими неполадками двигателя, которые нужно уметь различать.
Если у вас нет нареканий на работу двигателя, который зимой «удерживает» стрелку термометра в нормальной зоне, а летом не перегревается, то с вашим термостатом все в порядке.
Точная диагностика работы термостата подразумевает участие опытного специалиста и специального оборудования.
КАКИЕ БЫВАЮТ НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОСТАТА?
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 машины.
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 — 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 зоны. Затем выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху и представляет 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 он нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, вероятнее клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат нужно заменить на новый.
Есть «народный способ» проверки на работоспособность. Нужно положить термостат в сосуд с горящей (температура около 100 градусов) водой. Далее смотрим визуально, если клапан открывается — рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.
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.
Поделитесь статьей с друзьями:
Что такое автомобильный термостат и как его проверить?
В системе охлаждения двигателя термостат занимает положение «главного регулировщика», который тихонько делает свою работу и о котором мы обычно не вспоминаем, пока он не выйдет из строя.
Так что про существование его в автомобиле знает каждый водитель, а вот о принципе работы и последствиях поломки, задумываются редко.
В этой статье мы расскажем всё о нем: устройство, виды, принцип работы и как проверить его работу в домашних условиях.
Для чего нужен термостат (назначение)? Задача этого нехитрого устройства – реагировать на температуру антифриза (охлаждающей жидкости) и регулировать ее поток в зависимости от нагрева двигателя. Другими словами, он помогает быстрее прогреть двигатель до оптимальной температуры после старта и охлаждать его в процессе работы.
Чтобы поддерживать рабочую температуру антифриза (а значит и двигателя в процессе работы), он регулирует его движение по контуру охлаждения. И устроен таким образом, чтобы автовладелец вообще не беспокоился о том, прогрелся ли мотор и какая температура у него сейчас.
Устройство термостатов
Устройство термостата просто, как всё гениальное:
- В медный корпус (медь хорошо проводит тепло) помещен цилиндрик, наполненный смесью воска с металлическим или графитовым порошком либо жидким наполнителем – водой со спиртом. Вид наполнителя особого значения не имеет, важно лишь то, что все они достаточно сильно расширяются при нагревании;
- В цилиндр с наполнителем вставлен металлический шток, и вся конструкция герметически закрыта;
- По обе стороны от цилиндра со штоком находятся два плоских клапана: для большого (основной клапан) и малого контуров системы охлаждения;
- Вся нехитрая конструкция заключена в корпус-рамку с пружинами, назначение которых – обеспечивать сопротивление штоку и возвращать его в исходное положение.
Найти место, где находится термостат, несложно. Он устанавливается на пересечении большого и малого контуров системы охлаждения, в «развилке» патрубков. В зависимости от температуры охлаждающей жидкости он перенаправляет ее поток и, соответственно, регулирует и поддерживает нужную температуру.
Принцип работы и схемы циркуляций
Обычный механический термостат выполняет свою работу без какого-либо постороннего вмешательства. Понять, как работает это устройство, очень просто:
- В «холодном» состоянии, то есть когда двигатель только стартовал и еще не прогрелся до рабочей температуры, основной клапан перекрывает поток антифриза к радиатору охлаждения, при этом малый клапан открыт и направляет охлаждающую жидкость по малому кругу (от двигателя через помпу снова к двигателю).
Таким образом, он не дает антифризу остывать и двигатель прогревается быстрее.
- Когда температура повышается, нагревается восковое вещество в цилиндре. При этом оно расширяется и выталкивает шток (на высоту примерно 2 см). Поднимается шток, и основной клапан открывает поток антифриза к радиатору.
Чем сильней нагрета охлаждающая жидкость, тем выше поднимается клапан, тем больший поток идет на радиатор охлаждения.
- Когда антифриз достаточно гарячий, закрывается канал к малому кругу охлаждения (он же байпасный канал), и весь поток антифриза проходит через радиатор.
- Как только жидкость охлаждается, падает ниже рабочей отметки, термочувствительное вещество тоже охлаждается, сжимается, шток немного опускается под действием пружины, и клапан уменьшает проток на радиатор охлаждения.
Малый и большой круг циркуляции
1 — радиатор; 2 — патрубок охлаждающей жидкости, который идет в термостат; 3 — расширительный бачок; 4 — термостат; 5 — помпа (насос); 6 — двигатель; 7 — головки блока цилиндров двигателя; 8 — радиатор печки с вентилятором; 9 — кран печки; 10 — сливная пробка с двигателя; 11 — сливная пробка с радиатора.
Таким образом, принцип работы заключается в совершенно автономном регулировании и поддерживании температуры двигателя. Чувствительность к перепадам t обеспечивается составом наполнителя, который производители разрабатывают в своих супер-лабораториях и держат в секрете от конкурентов. Так же точно регулируется и температура открывания клапана… Но об этом позже.
Наглядное видео принципа работы системы охлаждения и термостата
Виды автомобильных термостатов
Прогресс не стоит на месте, и термостаты так же точно совершенствуются, как и другие узлы и детали автомобиля. Классифицируют термостаты по нескольким параметрам.
- По количеству клапанов. Самые простые – одноклапанные, которые только регулируют поток антифриза к радиатору охлаждения. Двухклапанные управляют двумя потоками жидкости, один к радиатору, второй по малому кругу.
- По конструкции клапана. В двухступенчатых основной клапан состоит из двух «тарелок», одна из которых открывается при меньшей температуре, вторая – при большей. Таким образом смягчаются перепады температуры охлаждающей жидкости.
- По количеству термостатов. Да, есть и сдвоенные конструкции, когда в одном корпусе ставятся два прибора с разной температурой открывания. Один срабатывает при невысоких нагрузках, два сразу – на максимальных оборотах.
- По наличию корпуса. Бескорпусный монтируется на свое место с помощью резиновой прокладки. Корпусный установлен сразу в распределительный кожух (пластиковый или металлический), который подключается к выводным патрубкам системы охлаждения.
- По принципу работы. В новых автомобилях может ставиться не механический, а электронный или электрический. По сути, это привычный нам восковой (не биметаллический), «одетый» в корпус с нагревателем. Он подключается к ЭБУ двигателя, и при включении прогревает антифриз вокруг термостата, чтобы он сработал в нужный момент. Таким образом, на средних оборотах температура открывания будет выше, а на максимальных – ниже. Это не только уберегает двигатель от перегрева, но и помогает экономить топливо.
- По температурному режиму. У разных моторов разная рабочая температура, поэтому и термостаты имею различную температуру срабатывания. Она зависит от термочувствительного наполнителя: воск с графитом, медью или алюминием дают различный коэффициент расширения.
Как проверить термостат, основные неисправности
Неисправностей у термостата может быть только две:
- он либо не открывается от нагрева;
- либо не закрывается при охлаждении.
Другими словами, просто перестает выполнять свои прямые обязанности. Причина поломки чаще всего – накипь и коррозия штока, из-за которой его заклинивает в одном положении. Либо может перекосить и заклинить клапан или термостат от постоянной вибрации.
Выявить признаки неисправности просто: двигатель либо прогревается слишком медленно (особенно это заметно зимой, когда приходится применять шаманские приемы типа не включения отопителя), либо перегревается. Оба варианта не прибавляют здоровья «сердцу автомобиля». Косвенными признаками неисправности термостата может быть повышенный расход топлива и снижение динамических показателей двигателя.
Проверить, правильно ли работает термостат, можно двумя способами:
- наблюдая за работой системы охлаждения;
- непосредственно проверив сам термостат.
Можно еще отогнать машину на СТО, но это для слабаков, не так ли?
1.Способ первый: проверка термостата без демонтажа. Многих автовладельцев интересует вопрос, как проверить, не снимая устройство с машины, ведь легче всего провести диагностику своими силами.
Для этого двигатель прогревают до рабочей температуры и в процессе прогрева оценивается температура патрубков системы охлаждения. Вначале антифриз должен циркулировать только по малому контуру, без поступления к радиатору.
То есть, верхний (входной) патрубок радиатора, идущий от термостата, будет холодным, ведь антифриз в него не поступает. Когда двигатель прогреется до рабочей температуры, будет разогреваться и верхний патрубок, и это значит, что антифриз пошел по большому контуру системы охлаждения.
Если же при прогреве двигателя охлаждающая жидкость уходит в радиатор, значит, входящий патрубок будет теплым и термостат работает некорректно. Ниже видео о том, как проверить работоспособность не снимая с машины.
2.Способ второй: проверить в домашних условиях. Для этого термостат нужно демонтировать и занести в квартиру. А дальше всё просто: термостат нужно «сварить».
Поместить его в кастрюльку, чтобы он был полностью погружен в воду, и довести до рабочей температуры (она указана на корпусе). Если при нагреве термостат сработал (открылся), всё с ним нормально.
Если же открывается слишком медленно или не открывается вообще, придется его менять. Ниже наглядное видео, как проверить термостат в домашних условиях.
Выбирая термостат, нужно обращать внимание на такие параметры:
- Габаритные размеры;
- Температура открытия;
- Конструкция;
- Взаимозаменяемость с предыдущим термостатом (проверяется по номеру детали).
Нужно отметить, что от производителя зависит, сколько прослужит автомобильный термостат: несколько лет или несколько недель. Поэтому лучше выбирать качественные проверенные бренды, за которыми стоят технологии, исследования и репутация. Тогда про термостат можно забыть на долгое время.
Загрузка...
