Что можно сделать из термостата автомобиля

Если направить жидкость из отопителя в термостат, температура в двигателе и салоне будет в норме зимой и летом.

Наверное, не я один задумывался над тем, почему на наших машинах исправная система охлаждения при включении отопителя в холодную погоду не обеспечивает нормальный тепловой режим двигателя без применения различного рода утеплителей радиатора, дроссельных шайб в патрубках, удаления крыльчатки вентилятора и других мероприятий.
Почти у всех отечественных автомобилей принципиально одинаковая система охлаждения (рис. 1, а) – с нижним расположением термостата, где он автоматически поддерживает в заданных пределах температуру охлаждающей жидкости. Например, в «Москвиче» 80–95°С, в переднеприводных ВАЗах, «Оке», «Таврии» 87–102°С и т. д. Термостат обычно исправно выполняет эту функцию и в любой мороз (до известных пределов), и в любых режимах работы двигателя… пока не включен отопитель. В чем же дело?

Рассмотрим работу системы. С одной стороны, радиатор является нагревателем воздуха, поступающего в салон, с другой – охладителем жидкости. Отопитель – это почти такой же радиатор, как и основной, только поменьше размером. Из основного радиатора охлажденная жидкость поступает в термостат, а далее через него уходит в двигатель к водяному насосу. Здесь она смешивается с охлажденной жидкостью из отопителя. Какой после этого становится ее температура? Явно ниже. И чем сильнее мороз, тем она холоднее. А термостат, выходит, побоку в прямом и переносном смысле. В этот момент обычно и ставят картонку или чехол на радиатор, чтобы жидкость в нем меньше охлаждалась.
Для проверки я измерил температуру в двух точках: Т1 – на верхней половине корпуса термостата, где находится термосиловой элемент, и Т2 – на корпусе водяного насоса (рис. 2, а). Температура воздуха была около 0°; двигатель работал при 1500–1700 об/мин коленвала на стоящей машине; электровентилятор радиатора был включен, имитируя набегающий поток воздуха при движении; кран отопителя закрыт.
Результаты подтвердили предположения. В точке Т1 температура повышается до 78° и остается постоянной при росте числа оборотов коленвала. В точке Т2 температура оказалась такой же – 78°. Стрелка штатного указателя температуры жидкости находится в середине белого сектора шкалы (норма). Стало быть, термостат действительно поддерживает заданную температуру – около 80°. Теперь – самое интересное! Открыл кран отопителя. Не прошло и двух минут, как температура в точке Т2 опустилась до 72°. Включил вентилятор отопителя на максимальную скорость вращения и открыл заслонки отопителя на максимальную подачу воздуха (как в сильные морозы) – температура в точке Т2 упала до 60°. Стрелка указателя температуры отклонилась к левому краю белого сектора шкалы. А в точке Т1 полный порядок – 78°.

Нехорошая ситуация. В двигатель при включенном отопителе поступает жидкость на 10–20° холоднее, чем это необходимо, и мотор работает при ненормальном тепловом режиме. Отсюда, наряду с холодным отопителем, возможны провалы в работе карбюратора, несколько повышенный расход топлива и т. д.
Картонки и прочие экраны перед радиатором на некоторых режимах помогают согреть двигатель, порой даже слишком. Они, ограничивая теплообмен в радиаторе, позволяют основному клапану термостата полностью открыться и подать жидкость с температурой выше 95°. По пути она смешивается с холодной из отопителя и двигатель получает жидкость более-менее нормальной температуры. Но это – при небольших его нагрузках.Стоит им возрасти – возникает угроза перегрева. Короче, картонки и другие утеплители резко ухудшают приспособляемость системы охлаждения к различным условиям эксплуатации.
Вывод напрашивается сам собой: если дисбаланс в работу системы охлаждения вносит радиатор отопителя, значит, надо что-то с ним делать. Что касается подачи жидкости в отопитель, тут все понятно: она забирается из самого горячего места в двигателе. С отводом же ее возникает вопрос: почему холодная жидкость возвращается прямо в двигатель? Можно ли направить ее куда-нибудь еще?

Переделанный термостат.

В заключение несколько советов. Наибольший эффект получен на автомобилях с небольшими по объему и мощности двигателями. То есть для всех отечественных моделей с их скромными двигателями при суровых условиях эксплуатации такая переделка будет особенно полезна.
Система охлаждения с нижним термостатом имеет очевидные, неоспоримые преимущества перед системой с верхним термостатом. Поэтому тем, у кого старые модели автомобилей «Волга», «Москвич», ИЖ, старые иномарки, рекомендую переделать систему охлаждения, как описано в статье «Улучшаем охлаждение ветерана» (ЗР, 1997, № 3) и в «Советах бывалых» (ЗР, 1996, № 11). И конечно, надо установить переделанный термостат.
На предлагаемую систему охлаждения получен патент на изобретение.

Источник: http://zr.ru/

October 20 2014, 16:00

Про термостат слышали все автомобилисты, но не все видели его вживую — немудрено, ведь он скрыт в недрах системы охлаждения. Что же такое автомобильный термостат? Как он работает и из-за чего выходит из строя? Отвечаем на частые вопросы об этой маленькой, но важной детали двигателя.

Что такое термостат

В общем смысле термостат — устройство для поддержания статичной (постоянной) температуры, что следует из его названия. Термостаты разной конструкции есть во многих приборах и механизмах, от водонагревателей до холодильников. Есть термостат и в автомобильном двигателе внутреннего сгорания (с жидкостным охлаждением, конечно).

В автомобиле термостат регулирует температуру охлаждающей жидкости (антифриза): ускоряет прогрев холодного мотора и обеспечивает отвод тепла от горячего. Так двигатель работает эффективнее и комфортнее для водителя, особенно зимой — без термостата печка почти всё время дула бы холодным воздухом.

Конструкция термостата

Классический термостат представляет собой подвижный клапан, который приходит в движение из-за изменения внешней среды — нагрева или охлаждения антифриза. Для этого в нём есть термоэлемент, заполненный веществом, напоминающим по структуре воск — церезином, с добавлением медного порошка, графита или алюминия для лучшей теплопроводности. При определённой температуре антифриза церезин расширяется, открывая клапан термостата. При остывании мотора церезин сжимается, и термостат вновь закрывается.

Момент начала движения клапана термостата и температура его полного открытия у каждой модели двигателя свои: обычно это 70–95 °С и 90–100 °С соответственно. Температура начала срабатывания указана на корпусе термостата.

Термостат может быть одноклапанным и двухклапанным — последний не только открывает большой круг системы охлаждения, но и одновременно закрывает малый, что важно для правильной циркуляции антифриза. На большинстве современных двигателей используются двухклапанные термостаты. Помимо основных клапанов для антифриза в термостате обычно есть ещё один маленький воздушный клапан — он нужен для удаления воздушных пробок из системы охлаждения.

Как работает термостат

Корпус термостата — это своеобразный тройник системы охлаждения, в центре которого термостат распределяет потоки антифриза. Один из патрубков подводит к нему охлаждающую (и уже охлаждённую) жидкость от основного радиатора, другой служит для перепуска антифриза из двигателя, а третий направляет поток жидкости к водяному насосу (помпе).

При холодном запуске двигателя температура антифриза равна температуре окружающего воздуха, что далеко от нормальной рабочей температуры двигателя (80–90 °С). Чтобы ускорить прогрев, термостат блокирует поток охлаждающей жидкости к радиатору, пуская антифриз по так называемому малому кругу — через рубашку охлаждения двигателя. При повышении температуры жидкости клапан термостата приоткрывается, включая в работу большой круг системы охлаждения с основным радиатором. Пока клапан находится в промежуточном положении, в радиатор направляется лишь часть жидкости, которая затем подмешивается к горячему потоку из малого круга — так термостат поддерживает оптимальную рабочую температуру двигателя.

Когда режима смешивания не хватает для эффективного охлаждения мотора, термостат полностью открывается, исключая из работы малый круг — антифриз начинает циркулировать только через радиатор. И наоборот: при снижении температуры клапан термостата закрывается, вновь пуская охлаждающую жидкость по малому кругу.

Устройство системы охлаждения двигателя

Поддержание оптимальной температуры двигателя важно не столько для эффективной работы печки (хотя её водитель ощущает в первую очередь), сколько для полного сгорания рабочей смеси, снижения токсичности отработанных газов и увеличения ресурса двигателя. На некоторых моторах даже устанавливают несколько термостатов и/или термостаты с электронным управлением, чтобы более точно регулировать температуру в каждом контуре системы охлаждения.

Причины и признаки неисправности термостата

Иногда термостат выходит из строя, попросту заклинивая. Чаще всего это происходит из-за коррозии внутри радиатора, некачественного или старого антифриза: частицы накипи или ржавчины оседают на термоэлементе термостата, из-за чего тот становится нечувствительным к изменению температуры жидкости в системе и перестаёт двигать клапан. Но иногда термостат заклинивает и механически.

Термостат может заклинить в разных положениях: в полностью открытом, закрытом или промежуточном. Если термостат полностью закрыт, антифриз циркулирует только по малому кругу, что вызовет перегрев двигателя практически в любом режиме работы, при этом радиатор останется холодным. Полностью открытый заклинивший термостат тоже нетрудно вычислить: с ним двигатель будет прогреваться очень долго, а зимой даже не достигнет рабочей температуры.

А вот заклинивший в промежуточном положении термостат вычислить непросто. Поэтому, в случае проблем с системой охлаждения, термостат часто меняют превентивно, на всякий случай — просто чтобы исключить его из списка возможных причин. Благо, стоит он недорого.

Другая распространённая проблема — утечка охлаждающей жидкости — связана не с самим термостатом, а с его прокладкой, которая со временем перестаёт обеспечивать герметичность. Если вы меняете термостат, обязательно смените и прокладку, чтобы не пришлось сливать антифриз и разбирать систему охлаждения заново, обнаружив утечку.

Как проверить термостат

Снятый с машины термостат можно проверить в домашних условиях. Для этого его помещают в закипающую воду и смотрят, открывается ли клапан. Выглядит эффектно, но такая проверка, к сожалению, мало что даёт — лишь подтверждение, что термостат сохранил подвижность. Но при какой температуре он открывается? Чтобы тест был действительно полезным, нужно использовать термометр и контролировать температуру воды, сравнивая её с номинальной температурой начала открытия термостата.

Горячий и холодный термостат. Температура открытия

В магазинах можно купить термостат с разной температурой начала открытия: от 76–78 °С (холодный термостат) до 92–95 °С (горячий термостат). Если система охлаждения работает исправно и не создаёт проблем, стоит использовать термостат, идентичный заводскому — как правило, это 82 или 88 °С. Но при необходимости можно регулировать температурный режим двигателя установкой нештатного термостата.

Если двигатель автомобиля изначально очень горячий и склонен к перегреву при нагрузках (например, из-за слишком тесного подкапотного пространства или маленького радиатора), можно немного улучшить его охлаждение, установив термостат с ранним открытием. А если на дворе зима и у вас проблемы с прогревом машины, горячий термостат поможет мотору не терять тепло — в Сибири это популярный зимний тюнинг.

Узнать температуру открытия штатного термостата можно с помощью онлайн-каталога запчастей. Выберите свой автомобиль, найдите на схеме системы охлаждения термостат и посмотрите, какие аналоги предлагает интернет-магазин — у большинства производителей характеристики термостата отражены в артикуле. Другой способ — подбор по снятому образцу: температура открытия клапана указана прямо на корпусе термостата.

Езда без термостата

А можно ли ездить вообще без термостата? Иногда так борются с летними перегревами: полностью демонтируют термостат, принудительно включая большой контур охлаждения в работу. Но делать так не нужно. Вспомните основное назначение термостата: не способствовать охлаждению или нагреву мотора, а обеспечивать его термическую стабильность. Без термостата не будет режима подмешивания охлаждающей жидкости и перекрытия малого круга (что грозит локальными перегревами), нарушится расчётная циркуляция антифриза в системе. А во многих режимах работы двигатель окажется недогретым, что порой не менее вредно, чем перегрев. Пониженная температура двигателя (без термостата он может не нагреться и до 70 °С) негативно влияет на сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндрах: мотор зарастает нагаром, выходят из строя свечи, лямбда-зонды, нейтрализаторы выхлопа. Поэтому, если ваш двигатель хронически перегревается, поставьте холодный термостат с ранним открытием, но не удаляйте его из системы полностью. И поищите другие причины перегрева: отказавший электромотор или вискомуфту вентилятора, забитый радиатор или изношенную помпу.

Уделяйте термостату должное внимание: вовремя меняйте его, правильно подбирайте температуру открытия и не забывайте о замене прокладке — это избавит от многих проблем с двигателем.