shirincafe.ruТермостат – это элемент системы охлаждения автомобиля, отвечающий за распределение теплового баланса охлаждающей жидкости. В статье мы подробно рассмотрим принцип работы, устройство и типы механизмов, используемых в конструкции современных автомобилей.
Принцип работы термостата
Самая простая система охлаждения двигателя состоит из малого и большого кругов циркуляции охлаждающей жидкости (охлаждающей жидкости). Циркуляция в небольшом круге, называемом рубашкой охлаждения двигателя, помогает двигателю быстро достичь рабочей температуры. При повышении температуры термостат соединяет «рубашку» с основным радиатором системы охлаждения, при этом антифриз начинает циркулировать по широкому кругу, попадая в бачок уже остывшей охлаждающей жидкости.
Термостат отвечает за перераспределение потока охлаждающей жидкости, что позволяет двигателю быстрее прогреваться и в дальнейшем поддерживать оптимальный температурный диапазон.
Термостат представляет собой термочувствительный клапан, так как его принцип действия основан на способности изменять линейные размеры формы корпуса при изменении его температуры. Используйте смесь гранулированного воска и меди в качестве расширяющегося при нагревании наполнителя. Это «твердый» заряд, который используется в конструкции современных механических термостатов.
Устройство
Конструктивно механизм состоит из следующих элементов.
В начале работы двигателя клапан термостата находится в закрытом положении – тарелка главного клапана плотно прижимается к корпусу возвратной пружиной. Забор охлаждающей жидкости через радиатор закрыт, открытый перепускной клапан позволяет циркулировать жидкости по небольшому офису. При повышении температуры термопара начинает плавиться. Увеличение объема создает давление на корпус основного клапана, заставляя его преодолевать силу возвратной пружины и двигаться к входу. Движения вызывают закрытие магистрали от двигателя через перепускной клапан и открытие магистрали от радиатора. Таким образом, выпускная трубка (к насосу) сопрягается с патрубком No. 7 (от радиатора).
Температура открытия термостата зависит от состава наполнителя. В среднем термостат начинает открываться при температуре 80-90 ° С, полное открытие достигается при температуре 95-105 ° С. Точные цифры можно найти в технической документации на автомобиль; часто температура открытия указывается прямо на корпусе изделия. Для наглядного представления принципа работы предлагаем посмотреть видео работы термочувствительного клапана.
- Два клапана. Это принцип работы двухклапанного термостата, о котором говорилось выше. Этот тип термочувствительных клапанов популярен у отечественных производителей грузовиков и автомобилей.
- Одноклапанный. Он имеет простейшую конструкцию, в которой отсутствует перепускной клапан. Именно этот тип чаще всего встречается на иномарках.
- Одноклапанный, двухступенчатый. Из-за высокого давления в охлаждающем контуре некоторых двигателей клапану довольно сложно открываться, что увеличивает инерцию при срабатывании. Для достижения наилучших характеристик, конструкция с одним клапаном, двухступенчатый термостат предполагает использование двух пластин разного размера. Вначале открывается небольшой лоток, выпуская небольшую часть потока охлаждающей жидкости, после чего открывается основной лоток.
Термостат с электронным управлением
На современных двигателях устанавливаются электронные термостаты для более точного контроля температуры при определенных условиях работы двигателя.
Для максимальной эффективности температура двигателя должна поддерживаться на уровне примерно 110 ° C. Поскольку обычный механический термостат заставляет жидкость проходить в большом контуре уже при температуре около 95 ° C, двигатель никогда не достигает оптимальной температуры и максимальной эффективности. Механизм с электронным управлением снижает инерцию отклика, позволяя двигателю дольше работать в диапазоне высоких температур. Электронное управление помогает повысить КПД двигателя, снизить вредные выбросы в атмосферу.
В целом конструкция напоминает обычный механический термостат, в котором дополнительно установлен ТЭН. Электронный термостат разработан для высоких температур двигателя. Во время пиковых нагрузок включается нагревательный элемент, чтобы избежать перегрева. Допускается ускоренный нагрев твердой загрузки для уменьшения времени открытия клапана. Нагревательный элемент управляется ЭБУ двигателя, который считывает количество оборотов коленчатого вала, температуру поступающего воздуха, степень давления на педаль акселератора и другие необходимые данные с сенсорного оборудования.
Неисправности
Устранение последствий перегрева двигателя часто требует значительных финансовых вложений. У механического термостата может быть только 2 неисправности:
- движение клапана с блокировкой. В этом случае его производительность замедляется. Причиной может быть механический износ элементов или образование налета на поверхности стержня. Некачественный антифриз, использование воды в качестве охлаждающей жидкости, смешивание несовместимых жидкостей приводит к образованию налета, продуктов коррозии;
- блокировка термостата в одном из положений. Если клапан заклинивает в открытом положении, охлаждающая жидкость постоянно циркулирует по большому кругу, что значительно увеличивает время прогрева двигателя и салона автомобиля. Заклинивание в закрытом положении обязательно приведет к перегреву двигателя, так как охлаждающая жидкость в радиаторе встречным потоком воздуха не охлаждается.
Помимо типичных неисправностей термочувствительных механических клапанов, электронные термостаты могут иметь проблемы с питанием нагревательного элемента, утечкой охлаждающей жидкости в местах прилегания корпуса к блоку двигателя. Учитывая специфику каждого из типов механизмов и условий эксплуатации, спрогнозировать срок службы термостата достаточно сложно. Можно встретить утверждения о необходимости профилактической замены каждые 100 тыс. Км или 5 лет эксплуатации, но в то же время практика знает случаи, когда механические термостаты отработали более 10 лет.
Что это такое?
Термостат – это автоматический регулятор температуры антифриза или антифриза в системе охлаждения двигателя. Ускоряет нагрев двигателя и поддерживает требуемый тепловой режим работы.
По сути, это клапан с термочувствительным элементом внутри, который блокирует поток охлаждающей жидкости через радиатор до тех пор, пока двигатель не прогреется. При холодном двигателе антифриз не проходит через термостат и радиатор автомобиля. Когда двигатель достигает оптимальной температуры 75-90 o C, термостат открывается. Позволяет двигателю быстрее прогреваться, что снижает износ и вредные выбросы.
Когда антифриз нагревается более чем на 75 градусов, специальный клапан в термостате начинает медленно открываться. Полное открытие происходит при температуре около 90-95oC. В диапазоне 75-90oC клапан термостата регулирует количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Подносит к верхнему бачку радиатора и водяному насосу. Таким образом, поддерживается оптимальный температурный режим двигателя.
На современных машинах используются одноклапанные термостаты с твердым наполнителем, состоящим из так называемого церезина (углеводородный технический воск). При нагревании этот воск расширяется и давит на главный клапан. Это открывает прохождение антифриза через устройство. Термостат состоит из:
- корпуса (медь, латунь);
- медный цилиндр внутри с полной активной массой и термочувствительным элементом;
- две входные трубы (малая и большая окружность) и одна выходная труба;
- главный и перепускной вентиль малого круга.
Какие бывают неисправности?
Если термостат застрянет в полностью закрытом положении, двигатель может перегреться в любом режиме движения, при любой температуре воздуха и даже при небольшом морозе. В этом случае его заменяют новым. При открытии, но не полностью, двигатель перегревается, но может не «закипать» – все зависит от режима работы машины. В любом случае в ближайшее время поменяем на новый.
Если клапан термостата «глохнет» в полностью или частично открытом состоянии, двигатель будет долго прогреваться до рабочей температуры, а зимой вообще не прогреется. При температуре системы охлаждения примерно ноль градусов двигатель прогревается до рабочей температуры во время движения за 5-10 минут. При неполном открытии температура не превысит 70 o C. Летом особых хлопот не доставит, а зимой печь работать не будет.
Как определить, работает или нет?
Обычно термостат постепенно выходит из строя. Если неисправность летом трудно заметить, то зимой сказывается долгий прогрев автомобиля. Когда машина быстро прогрелась и в салоне стало жарко, значит, все в порядке. Если зимой не очень комфортно, стрелка указателя температуры долго не выходит в рабочий диапазон (от 75 до 95 о С), значит, проблемы с системой охлаждения. Мы расскажем, как можно проверить работу термостата.
необходимо прогреть двигатель, чтобы температура немного не доходила до красной зоны на датчике приборной панели. Затем выключите зажигание, откройте капот, найдите верхний шланг радиатора. Он прикрепляется сверху и представляет собой черную резиновую трубку диаметром примерно 5 см. Найдите нижнюю трубку, которая похожа на верхнюю. Прикасайтесь к трубам, но будьте осторожны, так как они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что он горячий и одна труба горячая, другая холодная, скорее всего, клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Поменяйте термостат на новый.
Видео – проверка работы
Как определить неисправность термостата.
Ваша машина слишком холодная? Или двигатель прогревается выше рабочей температуры? Возможно, неисправен термостат вашего автомобиля. Но как узнать, что именно из-за термостата двигатель автомобиля сильно нагревается или перегревается надолго? К счастью, любой автолюбитель может разобраться в этом без посторонней помощи.
Прежде чем научиться диагностировать термостат, давайте сначала выясним, что может привести к перегреву двигателя или его работе при недостаточном нагреве.
Все мы знаем, что двигатели внутреннего сгорания эффективно работают только при рабочей температуре, которая в среднем не превышает 80–100 градусов Цельсия. Если по какой-либо причине силовой агрегат начинает работать при более высокой температуре, внутренние компоненты двигателя из-за перегрева начинают быстро изнашиваться и деформироваться, что может привести к серьезным повреждениям.
Что касается работы холодного двигателя, который длительное время не прогревается до рабочей температуры, многие ошибочно полагают, что это не так опасно, как перегрев. Отчасти это так, но, тем не менее, продолжительная работа силового агрегата при температуре ниже рабочей также может привести к износу некоторых его узлов. В конце концов, если двигатель недостаточно горячий, он не будет работать эффективно.
Поэтому для нормальной работы двигателя и его долгой службы необходимо, чтобы он в течение основного времени работал при нормальной рабочей температуре, которая регулируется термостатом, вентилятором и системой охлаждения. Термостат в автомобиле регулирует температуру двигателя, контролируя поток охлаждающей жидкости по трубкам системы охлаждения.
Помните, что охлаждающая жидкость (антифриз, антифриз) охлаждает двигатель благодаря своим физическим свойствам. То есть тепло, выделяемое двигателем в процессе сгорания топлива, передается антифризу, циркулирующему в системе охлаждения. В результате жидкость поглощает часть тепла, и температура двигателя падает.
Следовательно, чем больше охлаждающей жидкости циркулирует в системе охлаждения, тем быстрее остывает двигатель. Но, как мы уже знаем, переохлаждение двигателя так же опасно, как и перегрев. Поэтому система охлаждения спроектирована таким образом, чтобы не только понизить температуру двигателя, когда это необходимо, но и когда необходимо повысить ее в короткие сроки за счет перераспределения потоков антифриза по трубопроводам.
Потоки хладагента распределяются термостатом, который может открываться и закрываться автоматически. Например, когда он открыт, антифриз начинает циркулировать по системе охлаждения, и двигатель начинает охлаждаться. Когда термостат находится в закрытом положении, охлаждающая жидкость блокируется в определенной циркуляции, и двигатель начинает нагреваться.
Производители автомобилей оснащают свои изделия термостатами, которые автоматически открываются, когда двигатель достигает своей рабочей температуры (обычно рабочая температура современных двигателей составляет от 80 до 100 ° C).
Но как же тогда охладить сам антифриз, который, циркулируя в системе, рано или поздно нагреется? Отняв тепло от двигателя, он может закипеть. Для этого они изобрели радиатор охлаждения, который спрятан за передней решеткой автомобиля. Во время движения сквозняки охлаждают радиатор, в котором находится нагретый антифриз. В результате охлаждающая жидкость охлаждается и снова может через компас через систему поглощать тепло от работающего двигателя.
Например, при холодном двигателе термостат закрыт и охлаждающая жидкость не течет через радиатор. Таким образом, можно за короткое время прогреть двигатель до рабочей температуры. Как только двигатель достигает рабочей температуры, термостат начинает открываться и антифриз начинает циркулировать по кругу, бегая по радиатору, и охлаждающая жидкость начинает остывать, не давая закипеть.
Как видите, это уникальная замкнутая система охлаждения двигателя автомобиля, которая достаточно надежна, когда все компоненты находятся в рабочем состоянии. Но как только какой-либо из компонентов системы выходит из строя, возникает риск перегрева автомобиля и возможность отказа двигателя. Именно поэтому каждый водитель должен уделять пристальное внимание системе охлаждения и периодически проверять уровень антифриза, состояние радиатора, вакуумных трубок, расширительного бачка охлаждающей жидкости и, конечно же, термостата, который в зависимости от от температуры двигателя, направляет поток антифриза по определенному кругу.
При холодном двигателе охлаждающая жидкость (антифриз) тоже холодная. В этом случае термостат находится в закрытом положении. В этом случае антифриз циркулирует в так называемом Circoletto, в котором жидкость проходит не через радиатор, а только через двигатель. В результате при закрытом термостате охлаждающая жидкость не охлаждает силовой агрегат, а при постепенном нагреве от тепла двигателя помогает быстрее достичь рабочей температуры.
- После того, как антифриз нагреется до определенной температуры, термостат автоматически открывается и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, в том числе и по радиатору охлаждения. За счет притока воздуха во время движения автомобиля жидкость начинает остывать, что способствует охлаждению двигателя. Каждый термостат откалиброван для открытия при определенной температуре.
Радиатор печки
В любом автомобиле помимо радиатора охлаждения, по которому циркулирует антифриз, есть еще и радиатор отопителя, который, собственно, играет роль обогрева салона. Антифриз также проходит через этот радиатор, который нагревается при достижении двигателем рабочей температуры и передает тепло внутренней системе вентиляции. Как правило, горячий антифриз начинает поступать в радиатор печки, как только включается режим внутреннего обогрева.
В результате при неисправности термостата печка в салоне может начать работать неэффективно. Например, если термостат открывается и при понижении температуры двигателя ниже температуры оператора он не закрывается автоматически, это приведет к недостаточному нагреву антифриза, который, циркулируя по радиатору отопителя, не сможет его прогреть до нормального температура. Следовательно, даже в режиме максимального обдува в салоне не будет жарко, а в некоторых случаях даже холодно. Причина – холодный антифриз, который будет охлаждаться от воздушных потоков, проходящих через радиатор охлаждения во время движения автомобиля.
Как узнать, что термостат перестал работать?
Когда термостат застревает в одном положении, он перестает открываться или закрываться, оставаясь в том же положении независимо от температуры охлаждающей жидкости и двигателя. Помните, что это может вызвать серьезное повреждение двигателя. К счастью, есть несколько признаков, которые могут сказать вам, что термостат неисправен. Вот таблица, которую вы можете использовать, чтобы узнать, правильно ли работает ваш термостат:
Как тестировать термостат в автомобиле:
| Тестовое задание | Объяснение |
|---|---|
| Холодный двигатель: откройте капот и снимите крышку радиатора. Запустить двигатель. Наблюдайте за охлаждающей жидкостью. Он не должен двигаться. | Когда двигатель холодный, термостат должен быть замкнут, таким образом минуя контур антифриза, проходящий через радиатор. |
| Теплый двигатель (! Не горячий): Откройте капот и снимите крышку радиатора. Наблюдайте за охлаждающей жидкостью. Циркуляция антифриза должна быть видна сразу. | Когда двигатель прогрет, термостат находится в открытом положении. Это позволяет охлаждающей жидкости течь через радиатор. |
| Холодный двигатель: запустите двигатель. Включите внутреннее отопление. Время, необходимое для того, чтобы двигатель начал нагнетать горячий воздух в салон. | Если по прошествии более пяти минут горячий воздух не поступает в салон в течение длительного времени после запуска двигателя или он недостаточно горячий, это признак того, что термостат застрял в открытом положении из-за охлаждающей жидкости циркулирует по кругу, проходящему через радиатор охлаждения. В этом причина длительного прогрева салона зимой. |
Где находится в машине термостат?
Конечно, установив, что в машине проблемы с термостатом, нужно его разобрать. Но, к сожалению, многие автолюбители не знают, где это. Обычно термостат расположен в верхнем патрубке системы охлаждения двигателя, который проходит от двигателя к радиатору. Термостат установлен в специальном корпусе (корпусе термостата).
Во многих автомобилях корпус термостата, из которого выходит шланг радиатора, находится рядом с водяным насосом. Если вы не знаете, где установлен термостат в вашем автомобиле, найдите верхнюю трубу на радиаторе, и вдоль нее вы легко найдете корпус термостата, который соединен с двигателем.
Если ваш термостат застрял в одном положении, не пытайтесь его сбросить. Надежнее и проще купить новый термостат. Также, помимо замены термостата, вам потребуется заменить прокладку корпуса термостата на новую. Обратите внимание, что прокладку корпуса термостата необходимо будет заменить, даже если вы открывали корпус только для проверки термостата.
Проверка термостата
Если вы все еще не уверены, застрял ли термостат в одном положении, следуйте приведенной ниже процедуре, чтобы определить причину перегрева двигателя или длительного времени прогрева.
1. Отсоедините отрицательную клемму кабеля высоковольтной аккумуляторной батареи.
2. Слейте часть охлаждающей жидкости из системы через крышку радиатора или сливное отверстие для антифриза, предусмотренное в вашем автомобиле. Слейте от 4 до 5 литров. То есть не обязательно слить всю жидкость из системы охлаждения. Это необходимо, чтобы на следующем этапе не пролить антифриз из системы.
3. Снимите верхний шланг радиатора.
4. Снимите корпус термостата.
5. Снимите термостат.
6. Найдите отметку температуры на корпусе термостата, при которой он должен начать открываться. Запомните эту температуру.
7. Приобретите термометр, который может измерять температуру в кипящей воде.
8. Затем наполните кастрюлю холодной водой. Положите градусник в кастрюлю и поставьте на плиту.
9. Поместите термостат в кастрюлю с холодной водой и включите плиту.
10. Теперь внимательно наблюдайте за температурой на термометре и термостате. Если термостат работает нормально, когда вода достигнет температуры, указанной на корпусе термостата, он начнет открываться. Если этого не происходит или термостат начинает отключаться при достижении более высокой температуры воды, то вам придется заменить его на новый, потому что термостат начинает поздно открываться или полностью неисправен.
Если термостат открывается при нагреве воды до указанной на нем температуры, значит, он полностью исправен.
Еще один простой способ, который поможет узнать, что термостат не работает
Вот еще более простой способ узнать, застрял ли ваш термостат в одном положении. Этот метод не требует навыков обслуживания и ремонта автомобиля. На самом деле вам не нужно ничего делать. Ваша задача – просто сравнить температуру верхнего и нижнего патрубка радиатора.
Вот что вам следует делать:
1. Заведите автомобиль с холодным двигателем.
2. Поскольку термостат находится в закрытом положении на холодном двигателе, а антифриз циркулирует по небольшому кругу, патрубок, выходящий из верхней части корпуса термостата, должен быть холодным, прежде чем двигатель прогреется.
3. Как только двигатель прогреется до рабочей температуры, термостат должен открыться и охлаждающая жидкость потечет по верхнему шлангу, идущему к радиатору. Итак, как следить за температурой двигателя на приборной панели. Как только она начнет приближаться к рабочей температуре, проверьте форсунку. Он должен скоро стать горячим, а затем горячим. Это означает, что термостат открылся и охлаждающая жидкость начала циркулировать по большому кругу (через радиатор).
4. Также вручную проверьте нижнее соединение. Он тоже должен быть горячим.
Если при достижении рабочей температуры двигателя верхняя труба остается холодной, термостат, скорее всего, застрял в закрытом положении, а антифриз все еще циркулирует по небольшому кругу. Это очень опасно, так как в этом случае температура двигателя начнет подниматься выше рабочего и машина может закипеть, что может привести к выходу из строя системы охлаждения и серьезному повреждению силового агрегата. Затем срочно замените термостат на новый.
Иногда возникает неисправность термостата, что приводит к преждевременному открытию термостата на холодный двигатель. Итак, если вы обнаружите, что верхняя труба перегревается почти сразу после запуска холодного двигателя, термостат, скорее всего, застрял в открытом положении, и антифриз циркулирует по широкому кругу через радиатор даже при холодном двигателе.
В этом случае двигатель будет греться очень долго, а зимой может вообще не прогреться до рабочей температуры. В этом случае печка в салоне не будет отдавать много тепла и вам будет холодно. В этом случае вам также потребуется заменить термостат на новый.
Предупреждение
Термостат – очень важный компонент вашего автомобиля. В автомобиле он выполняет очень важную функцию. От него зависит, сколько продержится двигатель машины. Фактически, в случае неисправности двигатель автомобиля может начать работать неэффективно или перегреться.
К счастью, термостат очень недорогой. Так что следует регулярно обращать внимание на то, как работает система охлаждения автомобиля. При первых признаках неисправности замените термостат на новый. Это будет стоить вам намного меньше, чем возможный дорогой ремонт двигателя, если термостат не работает должным образом.
Также помните, что если термостат застрял в закрытом состоянии, существует огромный риск перегрева двигателя, который может повредить его, так что силовой агрегат не подлежит ремонту. Представляете, во сколько вам обойдется покупка нового двигателя?
Иногда некоторые автовладельцы снимают термостат со своих машин. Особенно это актуально для тех водителей, которые проживают в южных регионах. Но это плохая идея. Да, в этом случае вероятность перегрева сводится к минимуму, так как двигателю будет сложно достичь рабочей (нагрева) температуры. Но в таком режиме силовой агрегат работать эффективно не будет. Непрогретый двигатель почти постоянно будет работать в режиме обогрева, что, естественно, отразится на его долговечности (ресурсе).
