Автомобильный термостат. Принцип работы и неисправности
Первая запись будет о термостате. Возможно все о нем всё знают, но освежить память не помешает и о нем не помешает.
Все машины, в которых двигатель охлаждается при помощи жидкости, в системе охлаждения имеют небольшой прибор под названием термостат. Он располагается между двигателем и радиатором. В данной статье рассказано что такое автомобильный термостат, принцип его работы и устройство, а также, какие бывают неисправности при работе термостата.
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 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 вам интересно, то можно посмотреть, как работает термостат. Это довольно познавательно. 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 — маленькая, но очень важная деталь. Плохо работающий термостат может задержать вас у обочины дороги. Термостат может выйти из строя по многим причинам, но самая распространенная причина — это коррозия.
Если термостат заклинил в полностью закрытом положении — возможен перегрев двигателя практически в любом режиме движения при любой положительной 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 очень 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 даже летом не будет подниматься выше 70 градусов.
Как определить, работает термостат или нет?
Для этого нужно прогреть двигатель, но так, чтобы температурная стрелка немного не доходила до красной линии. Затем нужно выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Это черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре с металлическим хомутом на концах. Верхний шланг крепится сверху радиатора.Затем нужно найти нижний шланг. Он выглядит так же, как и верхний. Нижний шланг крепится к низу радиатора.
Дотроньтесь до шлангов, но очень осторожно, так как они могут быть очень горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что двигатель нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, то вероятнее всего клапан термостата закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат нужно заменить на новый.
Есть еще один «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 термостата открывается, то он рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем его на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.
Также, при замене термостата следует узнать температуру открывания клапана. У различных автомобильных термостатов она может быть разной и варьироваться в очень широком диапазоне. А как вы понимаете, нельзя ставить термостат с высокой температурой открывая, ведь двигатель в этом случае может перегреваться.
Спасибо, что прочитали статью до конца
Удачи на дорогах
Автомобильный термостат — принцип работы и неисправности
Содержание:
- Термостат — что это?
- Месторасположение
- Конструкция
- Принцип работы
- Виды
- Варианты наполнителя
- Как проверить термостат на работоспособность?
- Возможные неисправности
- Заключение
Многие автолюбители слышали такое понятие как «термостат». Возможно, кто-то не видел его, поскольку деталь находится внутри системы охлаждения. Но рано или поздно, водителю придется столкнуться с этим понятием, поскольку время от времени деталь способна «выходить из строя». Выясним, что такое термостат в автомобиле, узнаем его особенности, и как он функционирует.
Термостат — что это?
Термостат — дискретное устройство, имеющее форму клапана. Слово произошло от греческого языка, в переводе означает «тепло» и «стоячий».
Механический прибор способен реагировать на температуру антифриза, поддерживая определенный тепловой режим двигателя автоматически.
Он не показывает настоящее значение t в данный момент времени. Его роль совершенно другая. Задача прибора состоит в том, чтобы вовремя сменить свое состояние. В момент прогревания мотора клапан закрыт, жидкость перемещается по малому кругу. Узел прогревается быстрее, но как только будет достигнута требуемая t, клапан открывается и возникает подача хладагента.
Месторасположение
Устройство находится под капотом машины у места выхода ОЖ из цилиндров. Однако область размещения зависит от модели ДВС. Именно поэтому иногда термостат находится около помпы рядом с центробежным насосом.
Поскольку сегодня предлагаются всякие разновидности моторов, конструкция некоторых устройств требует 2 термостата. Первый выполняет контролирующую роль, то есть следит за температурой у головок блоков цилиндров, другой прибор располагается у цилиндрового блока.
Конструкция
Термостаты изготавливаются преимущественно из меди и латуни. Они обладают конструкцией, в которую входят разные элементы. К ним относят клапан малого и большого круга охлаждения, патрубки, пружины, шарик и поршни.
Стандартное устройство имеет подвижный клапан. Он начинает двигаться после изменения среды (при охлаждении или нагреве). В этом ему помогает термоэлемент, внутри которого находится вещество с добавлением различных компонентов, улучшающих теплопроводность. Как только охлаждающая жидкость достигнет определенной температуры, клапан откроется из-за расширения церезина. Остывая, двигатель заставляет клапан закрываться.
Термостат подразделяется на виды, т.е. бывает одно- или двухклапанным. Последний тип наиболее правильно позволяет антифризу циркулировать. Именно поэтому его чаще стали использовать.
Принцип работы
Принцип работы термостата прост. В момент, когда водитель заводит «движок», происходит прогревание мотора до определенной t. Для ускорения процесса в работу вступает ОЖ.
После прогревания мотора срабатывает клапан, антифриз ходит по большому кругу, выполняя функцию охлаждения.
Получается, что работа термостата в автомобиле основывается на химических особенностях церезина, находящегося внутри. При повышенных температурах вещество плавится, тем самым расширяется и выталкивает штырь для его открытия. Охлаждаясь, воск затвердевает и тем самым провоцирует закрытие клапана. Плавление вещества происходит почти мгновенно благодаря специальным добавкам в составе.
Виды
Разобравшись, как работает термостат в автомобиле, рассмотрим его виды. Поскольку технический прогресс идет дальше, приборы также совершенствуются. Сегодня они подразделяются по следующим параметрам:
Конструктивные особенности клапанов. Двухступенчатые обладают клапаном, состоящим из 2-х «тарелок». Одна открывается при достижении высокой температуры, а вторая — при низкой.
В современные авто чаще ставятся электронные (электрические) устройства. Их работа не отличается от стандартного прибора. Единственное — они обладают корпусом с нагревателем.
Количество клапанов. Бывают одно- и двухклапанные устройства. Роль первых направлена на то, чтобы регулировать поток антифриза к радиатору, второй вид управляет несколькими потоками ОЖ.
Конструкция термостата. Существуют сдвоенные виды термостатов, когда в одном устройстве находятся два прибора, имеющих разную температуру открывания.
У разных видов термостата разная температура срабатывания, поскольку двигатели сами по себе отличаются рабочей температурой.
Присутствие корпуса. Существуют бескорпусные и корпусные конструкции. Если первая устанавливается при помощи прокладки, то вторая ставится в распределительный кожух.
Также в категорию разновидностей можно отнести термостаты управляемые и неуправляемые. Неуправляемые не позволяют контролировать работу прибора, в то время как управляемые дают возможность настраивать их с помощью ЭБУ автомобиля.
Варианты наполнителя
Разобравшись, за что отвечает термостат в автомобиле, нужно понять принцип его действия в зависимости от варианта наполнителя. Существуют устройства с твердым и жидким наполнителем.
Прибор с твердым наполнителем обладает клапаном механическим, который считается важным конструктивным узлом системы. Его роль заключается в распределении антифризовых потоков. Управление происходит посредством термочувствительного элемента. При плавлении воск сжимает камеру, она влияет на металлический шток. Клапан открывает или закрывает поток ОЖ.
Чтобы улучшить чувствительность, вместо воска добавляют его смесь в сочетании с медными или графитовыми частичками. Термостат функционирует более слаженно, если переходы его состояния от жидкого в твердое будут осуществляться правильно.
Принцип работы устройства с сильфоном схож с предыдущим вариантом. Однако в качестве чувствительного элемента здесь выступает вода и спирт.
Если двигатель холодный, то испарения не возникает, а значит, давление отсутствует. Но во время нагрева спирт испаряется, а значит, возрастает в баллоне давление и сильфон открывает клапан.
Как проверить термостат на работоспособность?
Профессиональных автолюбителей по большей степени интересует не то, для чего нужен термостат в автомобиле.
Некоторые не умеют проверять устройство на работоспособность. Существует две методики, помогающие распознать, функционирует прибор правильно или нет. Первый способ не требует снятия устройства, но для работы необходим пирометр. Второй метод проще, но водителю придется снимать деталь.
Проверка без снятия двигателя осуществляется довольно быстро. Корпус прибора соединен со шлангом радиатора, включенного в большой круг циркуляции ОЖ. Получается, что в рабочем состоянии шланг остается холодным, пока не будет выпущена ОЖ. Для проверки прибора без снятия «движка» потребуется пирометр. Некоторые советуют проводить измерения руками. Но мы не советуем так поступать.
Алгоритм проверки:
Пирометр направляют на шланг радиатора (верхний) и запускают «движок». Далее требуется изучить показатели и сделать по ним выводы.
Шланг сначала был холодный не более 3 минут, а затем нагрелся, значит, термостат работает правильно, верно переключая циркуляцию.
Шланг нагревается довольно долго, то это свидетельствует о его «зависании» в открытом положении.
Шланг вообще не стал нагреваться. Термостат сломан.
Во время проверки важно следить за t двигателя, чтобы не допустить перегревания. Иначе возникнет поломка большого количества деталей, что нежелательно для водителей.
Перед диагностикой устройство снимают и приносят в дом. Большую кастрюлю наполняют обычной водой. На корпусе прибора будет указана, при какой температуре он переключается. Стоит записать эти данные, а затем подвесить термостат над кастрюлей так, чтобы он не касался стенок, но был погружен в воду.
Следующий шаг заключается в подогревании воды, одновременно с этим нужно замерять ее температуру специальным термометром. Когда вода дойдет до значения, при котором происходит переключение термостата, нужно отследить этот момент. Если термометр показывает правильное значение, значит, устройство работает исправно.
Возможные неисправности
Любые неполадки в системе автомобиля негативно отражаются на его работе в целом. Что касается термостата, то главной причиной его неисправности считается коррозия. Она покрывает штырь и цилиндр. В результате этого возникает пульсирующий поток охлаждающей жидкости.
Перечислим еще несколько признаков, указывающих на неработающий клапан:
Нижний патрубок остается теплым в течение пары минут работы двигателя.
Двигатель перенагревается слишком быстро, при этом оба патрубка имеют одинаковую t.
В момент работы прибора стрелка демонстрирует меньшую температуру. Ее показания увеличиваются лишь в момент, когда «движок» останавливает работу.
Устройство остается в закрытом положении слишком долго, его как будто «заклинивает», несмотря на то, что температура показывает закипание.
Неисправный термостат влечет за собой массу проблем. К сожалению, он неремонтопригодный агрегат. Его цена не слишком велика, но все равно не каждому хочется покупать новую деталь.
Иногда термостат ломается не из-за того, что его подвижные части подверглись износу. Это бывает, когда под клапаны попала грязь, накипь, или сломалось уплотнительное кольцо. В этой ситуации можно не прибегать к полной замене детали. Водитель сможет просто снять термостат, обработать его веществом, удаляющим отложения и установить на место. Для работы подойдет средство для ликвидации накипи на водонагревателях.
Если клапан откроется при попадании в кипяток, значит, прибор функционирует. Перед тем, как вернуть деталь на место, необходимо заменить уплотнительное кольцо и промыть систему специальным раствором.
Заключение
Таким образом, мы выяснили, что система охлаждения авто обладает жидкостью, чья температура может варьироваться от больших и до малых значений. Термостат — прибор, контролирующий колебания. Он не дает силовому агрегату перегреваться, а также помогает двигателю быстрее запуститься. Со временем деталь изнашивается, что приводит к неисправностям мотора. Необходимо внимательно следить за его состоянием, чтобы не допустить выхода из строя остальных элементов системы.
Выбрать инструктора:
Отзывы:
Все отзывы
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.
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.
Конструкция и принципа работы термостата
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!
879
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.
В различных марках машин термостаты настраивают на разный температурный режим открывания. Ее обычно указывают на самом устройстве. Бывают бескорпусные термостаты. Их ставят прямо в блок двигателя.
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
Электронные термостаты устанавливаются на современные двигатели для более точного регулирования температурного режима в тех либо иных условиях работы двигателя.
Для получения наибольшего КПД температура двигателя должна поддерживаться примерно на отметке в 110 ºС. Поскольку обычный механический термостат пропускает жидкость к большому контуру уже при температуре около 95ºС, то двигатель так и не выходит в режим оптимальной температуры и максимальной эффективности. Механизм с электронным управлением позволяет уменьшить инерционность срабатывания, что позволяет двигателю больше времени работать в высокотемпературном диапазоне. Электронное управление помогает повысить эффективность мотора, уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
В целом конструкция напоминает обычный механический термостат, в который дополнительно вмонтирован нагревательный элемент. Электронный термостат рассчитан на большую температуру двигателя. В момент пиковых нагрузок для предотвращения перегрева в работу включается нагревательный элемент. Ускоренный нагрев твердого наполнителя позволяется уменьшить время открытия клапана. Нагревательным элементом управляет ЭБУ двигателя, который с датчиковой аппаратуры считывает количество оборотов коленчатого вала, температуру поступающего воздуха, степень нажатия педали акселератора и другие необходимые данные.
КАК ПРОВЕРИТЬ ТЕРМОСТАТ
Не снимая термостат с автомобиля, проверить его работу можно приблизительно условно. Исключения составляют случаи, когда он заклинил в полностью открытом или закрытом положении. В таком случае по температуре патрубков, времени прогрева и датчику температуры можно сделать вывод о возможной неисправности термостата.
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.
При замене термостата следует узнать температуру открывания клапана (если покупаете неоригинал) — она может варьироваться в широком диапазоне. Как понимаете, нельзя ставить термостат с высокой температурой открывания, ведь в этом случае мотор начнет перегреваться.
5 признаков неисправного термостата
- Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
- Двигатель быстро перегревается.
- Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
- Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
- Если нижний патрубок холодный, в то время как температура на панели приборов говорит о закипании (при этом мотор работает длительное время), кроме случаев выхода из строя датчика вентилятора радиатора, то это говорит о заклинившем термостате в закрытом положении.
Такие признаки неисправности термостата могут возникнуть как через механическое повреждение вроде заклинивания штока, так и при использовании некачественной ОЖ.
В результате нарушения температурного режима страдает двигатель. Он интенсивно изнашивается при перегреве (в плоть до клина, при выкипании жидкости) и потребляет больше топлива при недостаточном разогреве.
Чтобы проверить работу термостата и принимать решение о его замене, стоит произвести простейшую проверку методом кипячения. Так как на корпусе детали пишется температура срабатывания, вы наглядно можете убедится как работает термостат поместив его в горячую воду с термометром.
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.
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.
Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Одноклапанный, двухклапанный и двухступенчатый термостат
Решение с одним клапаном отличается простотой конструкции и связанной с этим надежностью. Автопроизводители по всему миру отдают предпочтение такому виду конструкции и оборудуют большинство своих автомобилей именно таким устройством.
Отдельным видом термостата с одним клапаном является двухступенчатая конструкция. Установка такого решения обусловлена тем, что некоторые системы охлаждения в процессе работы создают очень высокое давление охлаждающей жидкости. Клапану термостата сложно преодолеть такое давление. По этой причине конструкция двухступенчатого терморегулятора получила решение, которое подразумевает наличие двух тарелок клапана, которые называют малой и большой. Первой в термостате открывается малая тарелка, которой необходимо заметно меньшее усилие для преодоления созданного в системе давления. Малая тарелка открывается легче, а уже при открытии взаимодействует с большой тарелкой и попросту тянет её за собой. Открытие большой (основной) тарелки термостата до конца открывает канал прохода охлаждающей жидкости.
Если в первом случае термостат имеет один клапан с двумя тарелками, то двухклапанный регулятор получил два отдельных клапана, которые находятся в едином корпусе. Первый клапан является основным и служит для перекрытия большого круга при движении охлаждающей жидкости в системе. Второй клапан является перепускным и отвечает за циркуляцию жидкости по малому кругу. Работа клапанов синхронизирована. Когда один из них перекрывает канал ОЖ, другой осуществляет открытие нужного контура. Указанная конструкция термостата нашла широкое применение в конструкции легковых авто и грузовиков, которые являются продуктами автоиндустрии из стран СНГ.
Диагностика поломки
На серьезные неполадки в системе охлаждения Вам укажет явное отклонение от нормальных показаний указателя температуры ОЖ на панели приборов в салоне. При нормальной работе системы охлаждения ДВС и температуре воздуха за бортом около ноля градусов Цельсия, силовой агрегат должен выходить на рабочую температуру под нагрузкой в движении за 5–10 минут.
Единственное условие-исправность самого температурного датчика, указателя на панели прибоов и системы охлаждения. Если герметичность системы и функциональность других элементов не нарушена, уровень ОЖ в расширительном бачке находится на нужной отметке, тогда явными признаками неисправности термостата являются:
- долгий прогрев двигателя;
- неспособность ДВС выйти на рабочую температуру под нагрузкой;
- отсутствие теплого воздуха из отопителя;
- постоянный перегрев двигателя независимо от окружающей температуры наружного воздуха;
- периодическое возникновение указанных симптомов и последующее их исчезновение;
Выявить неисправность термостата достаточно просто. После запуска холодного мотора верхний патрубок радиатора должен быть холодным и оставаться таковым определенный период времени. Если все в норме, значит ОЖ циркулирует только по «рубашке охлаждения» мотора (малый круг) и доступ в режиме прогрева в радиатор для нее перекрыт клапаном термостата.
Когда верхний патрубок теплеет практически сразу, тогда налицо нарушенная циркуляция. Это означает, что главный клапан устройства открыт и охлаждающая жидкость сразу идет по большому кругу. В результате ДВС не способен прогреться до оптимальной рабочей температуры. Такое явление означает, что присутствует ускоренный износ деталей силовой установки. Трущиеся пары агрегата не получают смазки в должной мере, так как непрогретый мотор имеет отличные от нормы тепловые зазоры. Масло также остается слишком загущенным и теряет свойства, что приводит к повышенному расходу горючего и преждевременному износу ДВС.
Если клапан термостата постоянно находится в закрытом положении, тогда закономерно возникает перегрев и последующее закипание охлаждающей жидкости. Водители условно говорят, что двигатель «закипел». Это грозит не только сильным ростом давления в системе охлаждения и поломкой её отдельных функциональных элементов, но и выходом из строя самого двигателя.
Случается и так, когда клапаны термостата подклинивают только периодически. Неисправность исчезает сама по себе, потом проявляется вновь. В таких случаях говорят, что термостат «залипает». Эта поломка более коварна, так как неисправность при таких симптомах сложнее выявить. Следует проверить состояние системы охлаждения и произвести профилактическую замену термостата. Не следует дожидаться ухудшения ситуации.
Существует еще один способ проверки работоспособности термостата, но данное решение востребовано крайне редко. Речь идет о демонтаже и последующей проверке термостата в условиях, приближенных к реальной эксплуатации. Для этого термостат кладут в емкость с водой и начинают её нагревать. Когда температура воды достигнет порога открытия клапана термостата, тогда исправное устройство отреагирует должным бразом. Наполнитель расширится и откроет клапан приблизительно на 20 мм. Если этого не произошло совсем, клапан открылся только частично или не вернулся после охлаждения в исходное состояние, тогда можно говорить о неисправности устройства.
AC зимой и другие странные хитрости, чтобы продлить срок службы вашего автомобиля
Как провести замену поршневых колец своими руками?
Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство.
5 Советов как держать ваш Мерседес в форме зимой
Как проверить термостат, не снимая его с авто :
Автомобильный термостат—узел, установленный между силовым агрегатом и радиатором транспортного средства.
Оглавление
- Назначение автомобильного термостата
- Устройство и принцип работы
- Основные виды термостатов
- Как проверить автомобильный термостат
- Основные неисправности
- Видео «Как проверить термостат, не снимая его с авто»
Предназначен для обеспечения быстрого нагрева мотора зимой и защиты от перегрева летом. Имеет вид клапана, открывающегося и закрывающегося под действием температуры. Ниже рассмотрим, что это за устройство, как оно работает, какие бывают виды. Разберемся с проверкой и основными типами неисправностей.
Назначение автомобильного термостата
Первое, с чем стоит разобраться —для чего нужен автомобильный термостат, ведь теоретически система охлаждения может работать без него.
Важно
Назначение термостата состоит в контроле температуры с дальнейшим открытием или закрытием клапана. Благодаря этой особенности, охлаждающая жидкость направляется по большому или малому кругу соответственно.
Иными словами, назначение термостата:
- зимой — быстрый нагрев холодного двигателя для достижения рабочей температуры и последующий перевод системы охлаждения в обычный режим;
- летом — перевод антифриза или воды на большой круг и защита от перегрева.
Отсутствие такого устройства или его неисправность приводит к перебоям работы двигателя и даже выходу из строя.
Устройство и принцип работы
Разобравшись с назначением, несложно понять принцип работы автомобильного термостата, реагирующего на температуру охлаждающей жидкости (ОЖ). Алгоритм действий следующий:
- Водитель заводит холодный двигатель. Термостат и его клапан закрыты.
- Антифриз или вода проходят по малому кругу, то есть без рубашки мотора и основного радиатора.
- Температура ОЖ достигает рабочей отметки в 75-95 градусов Цельсия. Клапан термостата срабатывает и пропускает воду или антифриз через радиатор, насос и рубашку охлаждения силового агрегата.
- Система работает в обычном режиме, предотвращая перегрев мотора. При достижении критической температуры включается вентилятор на радиаторе.
Слаженная работа автомобильного термостата возможна, благодаря продуманной конструкции девайса. Он состоит из следующих элементов:
- кожух;
- входные патрубки для меньшего и большего циклов;
- элемент, контролирующий температуру;
- выходной патрубок;
- главный клапан;
- «байпас» — для меньшего цикла.
В большинстве случаев производятся медные, пластиковые и латунные термостаты. В качестве термочувствительного материала применяется технической воск. Его особенность состоит в реагировании на изменение температуры. При ее повышении он расширяется, воздействует на главный клапан и способствует его открытию.
Для ускорения процесса таяния в состав воска включается графитный, медный или алюминиевый компонент. После расширения изделие давит на головку, открывающую клапан. В результате ОЖ идет по максимальному кругу.
Основные виды термостатов
Сегодня на автомобилях устанавливается четыре вида устройств, отличающихся по принципу действия и особенностям. Отечественная продукция доступнее по цене, но имеет меньшее качество и быстрей изнашивается. Термостаты бывают:
- С одним клапаном. Имеют простейшее исполнение, устанавливаются на машины российского и зарубежного производства. Известные производители постепенно отказываются от изготовления таких модификаций, считая их морально устаревшими. Это не так, ведь для обычных машин имеющихся возможностей хватает, а конструкция обеспечивает стабильную работу системы. Другое дело — гоночные авто, где одноклапанный вариант не справляется с задачами.
- Двухступенчатый. Конструктивно похож на 1-клапанный вариант. Отличие состоит в наличии 2-х тарелок разных размеров. Сначала срабатывает меньшая, которая постепенно давит на большую. Такая конструкция хороша для систем с высоким давлением ОЖ.
- С двумя клапанами. Здесь также применяется два элемента, но они работают синхронно. Тарелки взаимодействуют между собой, что обеспечивает открытие одного и одновременное закрытие второго круга.
- Электронный автомобильный термостат. Конструктивно это обычный 1-клапанный вариант с сопротивлением, которое контролируется ЭБУ. Применение устройства позволяет добиться 95-110 градусов Цельсия при минимальной мощности мотора и 85-95 градусов при максимальной. Такая особенность способствует снижению потребления горючего и увеличению мощности.
По конструкции термостаты делятся на два вида:
- без корпуса — меняются путем изъятия старой вставки;
- с корпусом — требуют подключения к системе охлаждения силового агрегата.
Как проверить автомобильный термостат
Неисправность устройства может привести к длительному нагреву или, наоборот, быстрому перегреву силового агрегата. В таких случаях нужно знать, как проверить автомобильный термостат, и определить — менять его или нет. В зависимости от ситуации можно выбрать два способа проверки:
- Со снятием. Для проверки узел демонтируется с автомобиля и кладется в емкость с водой. Далее жидкость нагревается до высоких температур, а водитель наблюдает за открытием клапана. Если он сработал, термостат достается и окунается в холодную воду для контроля закрытия. Отсутствие открытия / закрытия свидетельствует о неисправности.
- На автомобиле. При невозможности снять устройство нагрейте мотор до рабочей температуры, а после заглушите его. На следующем шаге откройте капот и найдите шланг, который подключается к верхней части радиатора. Распознать его несложно по черному цвету и диаметру в 50-70 мм. На концах надевается металлический хомут или скобы из пластика. На следующем шаге отыщите трубку, которая находится внизу и подключена к радиатору. Коснитесь к обоим шлангам одновременно. Если двигатель нагрет, о чем свидетельствует указатель температуры, а одна их трубок холодная, термостат вышел из строя.
При выявлении неисправности устройство не ремонтируется, а сразу меняется. При выборе учтите рекомендации завода-изготовителя, ведь каждая модель имеет индивидуальные характеристики срабатывания. Если установить неподходящее устройство, возможны сбои в работе.
Основные неисправности
К главным поломкам термостата относится естественный износ, коррозия или дефект. Результатом является заклинивание клапана в каком-то из положений и отказ работы. Всего существует три варианта положения:
- Всегда открыт. В результате поломки антифриз или вода все время идут по большому кругу. Двигателю приходится дольше работать «на холодную» до достижения оптимального температурного режима. В теплое время года такую поломку сложно заметить, а зимой силовой агрегат может нагреваться до рабочих показателей несколько часов.
- Полностью закрыт. Если клапан заклинивает и не открывается, рабочая жидкость проходит по небольшому кругу. Результатом является быстрый перегрев мотора и, возможно, клин. При такой неисправности термостата ездить на машине нельзя. Единственный выход — добраться до автомагазина или сервиса для ремонта. Во время движения важно следить, чтобы температура силового агрегата не превышала критический параметр.
- Открывается раньше времени. Причиной может быть брак устройства или покупка контрафактной продукции, сделанной в условиях гаража. Бывают ситуации, когда водитель ошибся при выборе и купил термостат, который не подходит по характеристикам.
Возможна ситуация, когда клапан клинит в промежуточном состоянии и пропускает небольшую часть жидкости по большому кругу. Такую поломку заметить сложнее всего, поэтому для может потребоваться снятие и диагностика по рассмотренному выше способу.
Заключение
Термостат — важный элемент системы охлаждения, от которого зависит своевременность нагрева мотора зимой и защита от перегрева в теплое время года.
Его неисправность в лучшем случае приведет к проблемам в эксплуатации, а в худшем — к повреждению силового агрегата и необходимости капитального ремонта. Чтобы избежать таких последствий, важно проверять термостат при первых признаках неисправности.
Всего оценок: 4
Комментариев: 3
Просмотров: 893
Автор статьи: Анатолий Горобцов /
Дата публикации: 24-10-2022
/ Обновлено: 24-10-2022