Avto505.ru

Авто 505
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип действия термостата автомобиля

Термостат

Термоста́т — прибор для поддержания постоянной температуры. Поддержание температуры обеспечивается либо за счёт использования терморегуляторов, либо осуществлением фазового перехода (например, таяние льда). Для уменьшения потерь тепла или холода термостаты, как правило, теплоизолируют, но не всегда. Широко известны автомобильные моторы, где летом нет никакой теплоизоляции и за счёт действия восковых термостатов (на основе Церезина) поддерживается постоянная температура. Другим примером термостата является холодильник.

В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью, что подводимое к ней тепло не меняет её температуру.

Назначение термостата

Для двигателя есть строго определенная рабочая температура, обеспечивающая оптимальные условия работы. Как правило, это диапазон от 80 до 97°С, в зависимости от типа двигателя. При более низких температурах не обеспечивается достаточная текучесть моторного масла, а значит, увеличивается его сопротивление при движении поршней. Выше – перегрев двигателя, при котором происходит нештатное расширение тонко подогнанных металлических деталей, усиливается трение, повреждаются поверхности поршней, цилиндров и клапанов.

Система охлаждения и предназначена для поддержания оптимальной температуры: при старте автомобиля требуется быстрый разогрев, а затем, в процессе движения, нужно качественное охлаждение. Регулировку этого процесса и берет на себя термостат, который устанавливается на «развилке» между большим и малым кругом системы охлаждения и управляет направлением потока охлаждающей жидкости.

Пока двигатель не разогрет, термостат перекрывает патрубок к радиатору, направляя охлаждающую жидкость по малому кругу: от рубашки мотора, через термостат, байпасный канал и снова к двигателю. Антифриз не проходит через радиатор и не охлаждается, давая мотору возможность быстрей прогреться.

Движение охлаждающей жидкости по малому контуру во время разогрева двигателя

Когда двигатель прогревается до рабочей температуры, термостат открывает клапан, ведущий к радиатору, и антифриз начинает охлаждаться сам и охлаждать двигатель. В зависимости от температуры антифриза, термостат может закрыть клапан в байпасный канал полностью (когда двигатель нуждается в интенсивном охлаждении) или частично.

Умеренная нагрузка на двигатель: частично открыты оба контура (большой и малый)

Таким образом, термостат в полностью автономном режиме регулирует количество антифриза, поступающего в радиатор охлаждения, чтобы поддерживать температуру двигателя на постоянном рабочем уровне.

Интенсивное охлаждение: байпасный канал полностью закрыт,
вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор

Разновидности термостатов

В силовых установках автомобилей используется несколько типов термостатов:

  1. С 2 клапанами, что обеспечивает управление потоками хладагента, идущими к радиатору и по малому кругу охлаждения (через рубашку силового агрегата и блок отопления салона).
  2. С 1 подвижным элементом, корректирующим подачу жидкости к радиатору.
  3. С 1 клапаном и двухступенчатым открытием. При прогреве мотора открывается протока малого диаметра, затем антифриз подается в теплообменник через отверстие увеличенного сечения.
  4. Электронный термостат, оснащенный датчиком, измеряющим температуру антифриза. Блок управления фиксирует положение заслонки при помощи шагового электродвигателя. Регулятор корректирует подачу антифриза в дополнительные контуры охлаждения, что снижает расход топлива.

Распространённые поломки термостатов

В процессе эксплуатации автомобиля этот механический клапан может выходить из строя, соответственно его заклинивает в верхнем или нижнем положении, что и приводит к проблемам с охлаждением двигателя. Определить неполадку в данном случае можно по изменению температуры охлаждающей жидкости, которая будет стабильно высокой или же могут отмечаться проблемы с нагревом антифриза до рабочей температуры.

Диагностика термостата выполняется при его демонтаже с автомобиля. А вот без снятия этого клапана определить его выход из строя бывает затруднительно. Проверка работоспособности термостата осуществляется экспериментальным путем, когда снятый с автомобиля клапан помещают в нагретую воду, и проверяют температуру, при которой происходит открытие и закрытие клапана. В том случае, если при нагреве тёплой воды до кипения термостат не закрывается или открывается, это свидетельствует о выходе из строя запчасти.

Большинство поломок термостатов сопровождается заклиниванием клапана в верхнем или нижнем положении. Также в определенных случаях могут отмечаться проблемы с открытием большого контура, когда термостат срабатывает через раз. В том случае, если у вас появились какие-либо сомнения в работоспособности такого механического клапана его следует заменить на рабочую деталь. Благо, стоимость не слишком высока, поэтому даже подобные поломки не приводят к существенным затратам автовладельца.

Читать еще:  Тюнинг внедорожника своими руками

Если говорить о признаках поломки термостата, то можем отметить следующее:

Если клапан заклинило в закрытом положении, это приводит к значительному увеличению рабочей температуры охлаждающей жидкости, нижний патрубок всегда будет холодным даже при полностью прогретом моторе, и, в конечном счёте, двигатель может закипеть.

Если нижний патрубок уже через несколько минут работы двигателя теплый, то термостат заклинило в открытом положении и система циркулирует по большому контуру.

Если автомобиль оснащен датчиком или соответствующими приборами для визуального определения температуры охлаждающей жидкости, то водитель может заметить, что температура антифриза держится выше или ниже нормы.

Двигатель может прогреваться буквально за минуту или же наоборот отмечается долгий прогрев мотора.

Подобные симптомы характерны для различных поломок системы охлаждения, однако большинство специалистов в первую очередь рекомендуют проверять именно термостат, так как такой механический клапан может часто выходить из строя, требуя замены.

Устройство и принцип работы автомобильного термостата

Поскольку конфигураций двигателей и, соответственно, систем охлаждения достаточно много, то и место установки термостата может быть разным. Как правило, он монтируется во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходной магистрали головки блока цилиндров. В системе охлаждения двигателя предусмотрено два круга, по которым циркулирует рабочая жидкость, снижая его температуру. Малый круг включает в себя головку блока цилиндров, сами цилиндры и радиатор печки, а большой – всю систему с радиатором. Главной задачей термостата является блокирование процесса охлаждения двигателя (циркуляции охлаждающей жидкости по большому кругу), если температура последнего ниже рабочего уровня.

Устройство термостата

Конструкция типового автомобильного термостата состоит из следующих элементов:

  • Корпус. Он имеет три патрубка для подключения в систему охлаждения: входной (впуск рабочей жидкости от радиатора), входной от двигателя (из головки блока цилиндров или печки) и выходной (подачи на насос).
  • Цилиндр, внутри которого находится термочувствительный элемент.
  • Термочувствительный элемент. Он может быть жидким (смесь воды и спирта) или твердым (из технического воска, в состав которого входят порошковая медь, алюминий и графит).
  • Шток (поршень) – располагается внутри цилиндра.
  • Клапан малого круга – перепускной клапан, поддерживающий заданный уровень давления в системе.
  • Клапан большого круга (основной). Он представляет собой металлическую тарелку, которая открывает и закрывает путь по большому контуру.
  • Пружины, запирающие клапаны большого и малого кругов.

В момент пуска двигателя термостат находится в закрытом положении. Проходя по малому кругу, охлаждающая жидкость выходит из блока цилиндров и вновь возвращается в него. Отсутствие охлаждения во всей системе позволяет двигателю быстрее прогреваться до рабочей температуры. Когда температура блока цилиндров повышается и нагревает охлаждающую жидкость до уровня 80-90°С, термочувствительный элемент реагирует (воск расплавляется и увеличивается в объеме, оказывая воздействие на шток) и сдвигает тарелку, открывая доступ к большому кругу.

Если охлаждающая жидкость будет сразу циркулировать в большом контуре, прогрев двигателя станет более длительным, а в условиях пониженных температур окружающей среды может совсем не произойти.

На заметку автомобилистам. Двигатель прогреется значительно быстрее, если выключить печку. Потом ее можно будет снова включить.

Открытие клапана происходит постепенно, что позволяет с ростом температуры увеличивать количество охлаждающей жидкости, поступающей на радиатор. Максимальное открытие клапана достигается при температуре 95-105°С. Если происходит излишнее охлаждение двигателя, термочувствительный элемент начинает реагировать в обратную сторону, закрывая клапан и снижая количество рабочей жидкости, попадающей в большой контур.

Устройство и принцип работы термостата

Принцип работы автомобильного термостата основан на способности специального термочувствительного элемента переключать поток охлаждающей жидкости в зависимости от её температуры:

  1. Пока мотор холодный, термостат находится в закрытом состоянии и жидкость в системе охлаждения движется по малому кругу (только вокруг цилиндров и головки блока).
  2. После того, как двигатель нагревается до определенной температуры (обычно в пределах 75 – 95 °C), термостат открывается и охлаждающая жидкость выходит на большой круг (радиатор, помпу и рубашку охлаждения двигателя), тем самым предотвращая перегрев мотора.
Читать еще:  Шорканье в заднем колесе

Устройство автомобильного термостата не очень сложное, его основными частями являются:

  • корпус;
  • два входных патрубка (малого и большого круга);
  • выходной патрубок;
  • термочувствительный элемент;
  • основной клапан;
  • байпасный (перепускной) клапан малого круга.

Большинство автомобильных термостатов производят из латуни, меди или пластика. Рабочий материал термочувствительного элемента в термостате – технический воск. При нужной температуре он расширяется, давит на основной клапан и открывает его. Так быстро таять воску помогают входящие в его состав порошки меди, графита и алюминия.

Переходя из твердого состояния в жидкое, воск расширяется и своим давлением выталкивает головку, которая открывает клапан, пропуская поток охладителя от термостата к радиатору системы охлаждения двигателя.

Кстати, вы можете самостоятельно провести небольшой эксперимент, который наглядно продемонстрирует работу термостата. Для этого достаточно погрузить термостат в кастрюлю с водой и поставить ее на огонь. По мере нагревания воды клапан термостата откроется приблизительно на 2-3 см.

Авто термостат. Принцип работы и неисправности

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

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

Автомобильный термостат — что это?

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

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

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

Устройство и принцип работы термостата

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

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

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

Какие бывают неисправности термостата?

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

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

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

Читать еще:  Карбюратор дааз 21073 1107010 устройство и регулировка

Как определить, работает термостат или нет?

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

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

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

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

Как работает термостат в автомобиле

Основные материалы, из которых изготавливаются эти устройства, — это латунь и медь. Принцип работы термостата в автомобиле скрывает маленький цилиндр, который вы можете увидеть со стороны двигателя. В нем располагается шарик искусственного воска, температура плавления которого составляет 82°С. Этот материал был выбран не случайно — он способен увеличиваться в объеме (переходить из твердого состояния в жидкое) под действием тепла. Штырь прибора соединен с клапаном и вдавлен в цилиндр с воском. Когда воск расплавляется, он создает давление, под действием которого штырь выпадает из цилиндра и открывает клапан. В открытом состоянии он пропускает охлаждающую жидкость в радиатор. Когда температура двигателя приходит в норму, воск принимает исходную форму — затвердевает.

Причин, которые могут вызвать неполадки этого прибора, достаточно много, но чаще всего встречается коррозия.

Если клапан устройства будет постоянно открыт, то жидкость для охлаждения, прежде чем попасть в двигатель, станет постоянно проходить через радиатор. При таких условиях мотору потребуется намного больше времени для достижения рабочей температуры.

Если клапан, наоборот, будет постоянно закрыт, то двигатель без необходимого охлаждения станет набирать температуру, и машина просто «закипит». На таком транспортном средстве невозможно продолжать дальнейшее движение.

Современные специалисты и автомеханики рекомендуют заменять термостат каждые 2 года. Это не такая дорогая деталь, чтобы рисковать своим автомобилем.

Диагностика термостата

Нормально работающий термостат не требует внимания автовладельца. Вмешательство в работу системы охлаждения потребуется при появлении признаков перегрева или слишком длительного прогрева мотора. В таком случае в первую очередь необходимо начинать с диагностики терморегулятора. Рекомендуется придерживаться следующего плана:

  1. Оценить работу термостата без снятия с автомобиля. Необходимо визуально оценить температуру патрубков. таким образом можно вычислить заклинивший в открытом или закрытом положении терморегулятор;
  2. Снять терморегулятор. Поместив его в емкость с водой, начать нагревание, контролируя выдвижение штока. Если клапан не открывается в кипящей воде, то и в случае перегрева термостат не перенаправит охлаждающую жидкость в радиатор.

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо постоянно следить за его температурным режимом. Обнаружив неисправность термостата, необходимо в кратчайшие сроки произвести диагностику и ремонт системы охлаждения. В противном случае возможно закипание двигателя и последующий дорогостоящий ремонт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector