С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Как устроен термостат

Как устроен термостат


Принцип работы термостата в автомобиле: схема, устройство и рекомендации

Каждый день мы сталкиваемся с необходимостью регулировки температуры воды. Для таких целей придуман смеситель с термостатом. Принцип работы его очень простой. Но сегодня мы поговорим о том, как работает термостат в автомобиле. Это очень важная деталь, которая поддерживает нормальный температурный диапазон охлаждающей жидкости. В качестве последней не всегда используется вода. Сейчас эту функцию выполняет более технологичный антифриз или тосол.

Устройство механизма

Это очень маленькая деталь, которая помещается в ладонь. Состоит она из корпуса, штока, входных, выходных патрубков, а также резиновой камеры. В качестве рабочего вещества используется восковый наполнитель. Да-да – именно на воске основывается принцип работы термостата ВАЗ и многих других автомобилей. Помимо прочего, в конструкции также имеется возвратная пружина, уплотнительное кольцо, тарелка клапана и направляющий элемент. Схему данного механизма вы можете увидеть на фото выше.

Термостат (принцип работы его рассмотрим далее) служит для регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе. Элемент выполняет сразу несколько задач:

  • Поддержание нужного теплового режима двигателя.
  • Ускорение прогрева силового агрегата.

Принцип работы термостата

Как мы уже сказали ранее, в его основе лежит термоэлемент - восковый наполнитель. Именно он руководит движением клапана. В устройстве элемента нет электроники – все управляется механически. Итак, какой же принцип работы термостата? Когда двигатель запущен, клапан элемента находится в закрытом состоянии. Таким образом помпа циркулирует жидкость только по малому кругу, минуя основной радиатор. Это обеспечивает быстрый прогрев двигателя. Как только температура достигла заданной отметки (это может быть 70-85 градусов, в зависимости от модели и типа авто), вещество начинает плавиться. Под действием пружины открывается клапан. В результате тосол начинает идти и на радиатор, который обеспечивает охлаждение жидкости.

После того как автомобиль прекратил свою работу, температура антифриза начинает падать. Когда она достигнет определенной отметки (ниже 70 градусов), клапан закроется. Таким образом система будет подготовлена к «холодному» старту, где двигателю обеспечится быстрый прогрев.

Стоит отметить, что закрывается и открывается клапан не сразу. Принцип работы термостата в автомобиле устроен таким образом, что элемент может открываться лишь наполовину. Обычно это диапазон в 70-80 градусов. В полной мере он откроется лишь при температуре свыше 95 градусов. Таким же образом клапан и плавно закрывается.

О неисправностях

Отметим, что данный механизм отличается высокой надежностью и неисправности, связанные с термостатом, являются большой редкостью. Первая проблема – это постоянно открытый клапан. В таком случае жидкость будет проходить через основной радиатор постоянно, даже при холодном запуске. Проблема чревата длительным прогревом автомобиля, особенно в зимнее время.

Вторая проблема – постоянно закрытый термостат. В отличие от первой, данная неисправность отчетливо проявляется как в зимнее, так и в летнее время. Признаки поломки – слишком быстрый прогрев мотора и перегрев. Стрелка не держится в зеленой зоне и начинает стремительно уходить в красную шкалу, за 110 градусов. Перегрев – очень опасное явление для двигателя. Поэтому, если машина начала кипеть, глушите мотор и на буксире двигайтесь к месту ремонта (либо с длительными паузами направляйтесь самостоятельно, контролируя за стрелкой датчика на панели приборов). Следующая проблема – слишком раннее открытие. Это явление тоже приравнивается к неисправности и возникает чаще всего по причине брака. Мотор не только долго прогревается до рабочих температур, но и не достигает своего «зеленого» режима. Так, стрелка на панели не растет выше 70 градусов. А постоянная езда на холодном моторе может спровоцировать увеличенный расход топлива.

Причина поломок, методы решения

В 99 процентах причина неисправности заключатся в термоэлементе. В первом во втором случае воск могло вымыть из-за пробоя и разгерметизации камеры (либо он засох из-за времени). В третьем производитель просто не доложил термоэлемент в полном объеме либо установил некачественную пружину. Но в любом случае, единственный способ решения проблемы – это покупка и установка нового термостата. Элемент неразборной и меняется целиком. Да и стоимость его не слишком велика, чтобы принимать меры по ремонту.

Рекомендации по использованию

На отечественных автомобилях часто наблюдаются проблемы с поддержанием рабочей температуры двигателя. Причем, это может возникать даже на исправном термостате. Чтобы решить эту проблему, специалисты рекомендуют использовать разные термостаты посезонно. Например, в зимнее время ездить с элементом на 85 градусов, а в летнее – на 75. Так машина будет быстрее прогреваться зимой и не кипеть летом. Также вы не будете испытывать проблем с холодной печкой. Если у вас установлен 5-дырочный термостат старого образца (это карбюраторные ВАЗ, в том числе и «девятки»), его следует заменить на более производительный, 6-дырочный. Стоимость такого механизма составляет 800 рублей. Как показала практика, с ним мотор быстро прогревается в 20-градусный мороз, прекрасно работает печка.

Как проверить?

Поскольку принцип работы термостата («Калины» в том числе) одинаковый, данная инструкция подойдет для всех автомобилей. Проверить элемент можно на месте, не снимая его. Для этого прогреваем авто до рабочих температур, глушим и щупаем патрубки в верхней и нижней части радиатора. Будьте осторожны – они могут быть горячими (используйте перчатки). Если стрелка достигла 80-90 градусов, а один из патрубков (или оба) холодный, значит, элемент заклинил и не работает. Более детально определить исправность элемента можно при снятии. Для этого его помещают в емкость с водой и доводят до состояния кипения. Принцип работы термостата основан на расплавлении воска, благодаря чему открывается клапан. Это можно увидеть визуально, поместив деталь в кипящую воду.

Итак, мы выяснили принцип работы термостата и основные его неисправности.

Термостат: устройство, принцип работы, неисправности

Термостат является элементом системы охлаждения автомобиля, отвечающим за распределение теплового баланса охлаждающей жидкости. В статье подробно рассмотрим принцип работы, устройство, а также виды механизмов, использующихся в конструкции современных автомобилей.

Принцип работы термостата

Простейшая система охлаждения двигателя состоит из малого и большого кругов циркуляции охлаждающей жидкости (ОЖ). Циркуляция в малом кругу, именуемом рубашкой охлаждения двигателя, способствует быстрому выходу двигателя в режим рабочей температуры. При повышении температуры термостат соединяет «рубашку» с основным радиатором системы охлаждения, при этом антифриз начинает циркулировать по большому кругу, поступая в бачок ОЖ уже охлажденной.

Термостат отвечает за перераспределение потока охлаждающей жидкости, что позволяет ускорить прогрев двигателя и дальнейшее поддержание оптимального температурного диапазона.

Термостат является термочувствительным клапаном, так как его принцип работы основан на свойстве изменения линейных размеров формы тела при изменении его температуры. В качестве наполнителя, расширяющегося при нагреве, использует смесь гранулированного воска и меди. Именно «твердый» наполнитель используется в конструкции современных механических термостатов.

Устройство

Конструктивно механизм состоит из следующих элементов.

В начале работы двигателя клапан термостата находится в закрытом положении – тарелка основного клапана плотно прижата к корпусу возвратной пружиной. Забор ОЖ через радиатор перекрыт, открытый перепускной клапан позволяет жидкости циркулировать по малому контору. При повышении температуры термоэлемент начинает расплавляться. Увеличение в объеме создает давление на корпус основного клапана, заставляя его преодолевать усилие возвратной пружины и перемещаться в направлении входного патрубка. Перемещения провоцирует закрытие перепускным клапаном магистрали от двигателя и открытия магистрали от радиатора. Таким образом, выходной патрубок (к насосу) сочленяется с входным патрубком №7 (от радиатора).

Температура открытия термостата зависит от состава наполнителя. В среднем термостат начинает открываться при температуре 80-90ºС, полное открытие достигается при температуре 95-105ºС. Точные показатели можно узнать в технической документации к автомобилю; часто температура открытия указывается непосредственно на корпусе изделия. Для наглядного представления принципа работы предлагаем посмотреть видео работы термочувствительного клапана.

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.

Неисправности

Устранения последствий перегрева двигателя часто требуют немалых финансовых вложений. У механического термостата может быть всего 2 поломки:

  • движение клапана с подклиниванием. В таком случае замедляется его быстродействие. Причина может быть в механическом износе элементов либо образовании на поверхности штока налета. К образованию налета, продуктов коррозии приводит некачественный антифриз, использование в качестве ОЖ воды, смешивание несовместимых по составу жидкостей;
  • заклинивание термостата в одном из положений. Если клапан замирает в открытом положении, ОЖ 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 ОЖ не охлаждается в радиаторе набегающим потоком воздуха.

Кроме неисправностей, характерных для механических термочувствительных клапанов, в электронных термостатах возможны проблемы с питанием нагревательного элемента, подтекание ОЖ в месте прилегания корпуса к блоку двигателя. Учитывая специфику каждого из видов механизмов и условий эксплуатации, предречь ресурс термостата довольно сложно. Можно встретить утверждения о необходимости профилактической замены каждые 100 тыс.км. либо 5 лет эксплуатации, но в то же время практика знает случаи, когда механические термостаты служили более 10 лет.

Как устроен и работает термостат в авто

Если говорить в общем, то термостат предназначается для регуляции температуры охладительной жидкости и поддержания нужного теплового режима работы двигателя.

В большинстве своём, он изготавливается из таких материалов как медь, латунь или пластик. Его устройство включает в себя клапан, который контролирует поток антифриза по необходимости. Существует две разновидности термостатов – корпусные и бескорпусные.

  • Первый представляет собой помещенное в алюминиевый или пластиковый корпус устройство, которое имеет не менее двух выводов, либо же оснащено 2-уровневым контуром. Два находящихся рядом вывода называются малым контуром и предназначаются для того, чтобы жидкость циркулировала внутри радиатора печки и мотора, не попадая в радиатор. Эта функция обеспечивает максимально быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры, после чего термостат открывается полностью. В отечественных машинах такая температура стоит на уровне 80-85 градусов. Вручную её, как правило, отрегулировать невозможно, однако на СТО за отдельную плату вам могут представить такую услугу.
  • Термостат корпусный находится прямо в блоке двигателей, в специально предназначенном месте, в чем и состоит его отличие от корпусного. Также на нем имеется выбитая цифровая маркировка, которая обозначает температуру, при которой он открывается.

В последнее время имеет место тенденция выпускать для отдельных марок зимние и летние варианты термостатов. В моделях, предназначенных для холодной погоды, действие устройства осуществляется при повышенной температуре, что обеспечивает хороший прогрев двигателя и, соответственно, его лучшую работу. Суть таких новшеств заключается в том, что более старые автомобили при повышенной температуре лучше вписываются в рамки теплоотдачи. Для новых машин смена термостата совершенно не обязательна.

Устройство регулятора температуры антифриза

Принцип работы

А пока его температура не достигнет отметки примерно 95 градусов – термостат не допустит поступление охлаждающей жидкости к основным элементам системы. Как же ему это удаётся?

Внутренняя начинка термостата содержит в себе незаменимый компонент – искусственный воск. По мере прогревания двигателя этот воск начинает плавиться. Дабы ускорить этот процесс, к нему примешивают дополнительные компоненты, такие как медь, графит и алюминий. В процессе плавления воск имеет способность расширяться, сменяя твердое состояние на жидкое. Эта метаморфоза порождает давление, которое выталкивает специальный штырь, открывающий, в свою очередь, дорогу антифризу к двигателю от термостата. Когда мотор глохнет, система остывает и всё происходит наоборот – воск понемногу твердеет, штырь возвращается на место и тогда клапан вновь переходит в закрытое состояние. В этом и состоит весь принцип работы термостата.

Малый и большой круг циркуляции ОЖ через термостат

Если вам интересно проследить этот принцип воочию, то можно провести самой простенький эксперимент в домашних условиях. Для него нужно всего лишь поместить автомобильный термостат в кастрюлю с водой, а затем поставить её на горящую конфорку. Вы сможете наблюдать, как по мере приближения воды к температуре кипения, клапан начнет приоткрываться и это наглядно демонстрирует работу термостата в системе охлаждения двигателя.

Конечно, такой элемент не может работать бесперебойно и порой выходит из строя. В результате случаются всякие неполадки, и любому сознательному автомобилисту лучше на всякий случай знать их перечень.

Неисправности и их признаки

Самая распространённая причина поломки – общая беда всех деталей автомобиля под названием «коррозия». Именно из-за разрушения металлов клапан может зависнуть, и последствия зависят только от того, в каком положении он завис.

К примеру, если это произошло в закрытом положении, то двигатель почти стопроцентно перегреется – причем при абсолютно любой температуре, даже если на улице мороз. Если же термостат открывается лишь на половину, то перегрева может не случиться, в зависимости от нагрузки мотора.

В случае, когда клапан зависает в полностью открытом состоянии – двигатель будет очень долго доходить до нужной температуры, а в мороз она так и не будет достигнута. При нормальной работе термостата в холода система прогревается всего за несколько минут, и если этого не произошло, то вполне можно предположить, что неисправен именно клапан термостата.

Чтобы определить, работает эта ключевая деталь, или нет, нужно сперва хорошенько прогреть двигатель. Затем его следует выключить и поискать под капотом шланг радиатора. Всего их должно быть два, и если при прогретом двигателе один из них холодный – значит, скорее всего, клапан не пускает антифриз и термостат пора заменить на новый.

Схема функционирования ОЖ в системе по большому и малому кругу

Проверить датчик на действие также можно по схеме вышеописанного эксперимента – то есть опустив его в кастрюлю с горячей водой. Если клапан не открывается, то, очевидно, деталь неисправна.

Как видите, чтобы контролировать состояние температурного режима двигателя, нужно обязательно знать принцип работы термостата, а также основные симптомы неполадок. Только таким образом можно уберечь систему от перегрева или охлаждения в самый неподходящий момент.

Видео «Замена регулятора температурной жидкости»

В этом видео показан процесс замены термостата на примере автомобиля ВАЗ 21099.

Как работает термостат - устройтво и способы проверки

Как работает термостат, данным вопросом задавались все автомобилисты, у которых были проблемы с охлаждением двигателя. Основная его функция — перераспределение жидкости, отвечающей за охлаждение конструкции. Направление потоков зависит от того, насколько та или иная часть двигателя нагрета. Кроме того, охлаждающая жидкость распределяется через контуры охлаждающей системы: через большой круг охлаждения, либо через малый. Когда двигатель перегревается, термостат перенаправляет охлаждающий материал радиатору согласно большому контуру. Радиатор отводит избыточное тепло. Если же двигатель очень холодный, то охлаждающая жидкость прогоняется в него, благодаря чему он быстрее разогревается. Доведение термостата до состояния неисправности — непозволительная роскошь. Если вы доведете его до окончательной поломки, то даже обогрев салона станет невозможным.

Этот прибор есть практически во всех моделях машин, которые имеют специализированную систему охлаждения. Стоит отметить, что устройство это ничем ни отличается ни у американских, ни у российских, ни у китайских автомобилей.

Принципы работы

Давайте рассмотрим основной узел прибора. Здесь можно выделить так называемый механический клапан термостата. Привести его в действие очень легко — механизм здесь очень простой и точный. Все действие происходит в корпусе, который по своей природе герметичен. Там есть специализированный воск, который чувствителен к перепаду температур. Когда он плавится, происходит увеличение в объеме, а сама камера с резиной сжимается, выталкивается специальный шток, что провоцирует запуск функционирования системы. Таким образом, собственно, и работает термостат.

Если работа механизма вследствие каких-либо причин нарушается, начинает вытекать воск. Это происходит потому, что либо был использован низкого качества тосол, либо был запущен процесс коррозии. Вследствие всего вышеперечисленного, сила трения штока, находящегося в подвижном состоянии, увеличивается. Как следствие, термостат начинает давать сбой, что приносит огромное количество проблем водителю. Ездить на таком автомобиле просто ужасно.

Как он устроен

Давайте разберемся, как это устройство выглядит на самом деле. По факту, с визуальной точки зрения термостат представляет из себя специальный клапан, который в некоторых ситуациях помещают в корпус двигателя автомобиля. По самой конструкции они бывают двух видов: безкорпусные и корпусные.

Корпусная конструкция встроена в корпус двигателя, и имеет несколько выводов (не менее двух). Однако, и из этого пункта есть исключения — некоторые двухуровневые устройства. Изготавливаются эти устройства из некоторых специальных материалов: алюминиевого, латуниевого и пластикового покрытия. Двое выводов, которые расположены максимально близко друг к другу, называют на техническом языке малым контуром. Этот контур сдерживает температуры антифриза внутри двигателя, и закрывает им доступ непосредственно в радиатор. Все вышеперечисленное позволяет автомобилю прогреваться как можно быстрее, что обеспечивает более оперативное открытие термостата. В российских автомобилях нередко встречается следующие показатели температуры, при которых раскрывается наше устройство: 81-86 градусов.

По-умолчанию возможность ручного регулирования температуры, при которой устройство будет открываться или закрываться, невозможно, однако у автолюбителя есть возможность пойти на специализированное СТО и заказать там эту услугу. В автомобиле вам эта функция пригодится.

Касательно бескорпусная конструкции: она встраивается в корпус двигателя машины в специально отведенное место. Это его главное отличие от корпусной конструкции.

Как проверить термостат?

Если же у вас возникли какие-либо вопросы по поводу исправности вашего термостата, то вы можете его проверить самостоятельно. Однако, стоит понимать, что 100% результата вы не узнаете. Определить данные можно лишь на глаз. Для того, чтобы понять, в каком состоянии находится устройство, вам нужно обратить внимание на следующие факторы: на время, которое уходит на прогревание авто, на температуру патрубков, и на специальный датчик, который показывает температуру.

При необходимости полной проверки термостата, вы можете снять его с машины. В этой ситуации применяется кипяток, который выливают на него, и проверяют таким образом работу механизма открытия и закрытия. Здесь вам понадобится термометр для замеров температур, а также линейка — для того, чтобы посмотреть, как изменилась длина штока.

Поломки термостата

В основном термостат ломается из-за внутренней коррозии. Внутренняя коррозия может возникнуть по причине не качественной охлаждающей жидкости. Сейчас на рынке автомобильной химии очень много предложений по охлаждающей жидкости, но мы бы рекомендовали прислушиваться производителя Вашей марки автомобиля и покупать только оригинальную охлаждающую жидкость. На современных автомобиля, по регламенту очень редко меняется охлаждающая жидкость. Например на некоторых автомобилях марки Honda охлаждающая жидкость меняется раз в 200 тысяч километров — это чрезвычайно много. В наших условиях, охлаждающую жидкость нужно менять как минимум в два раза чаще положенного регламента. Если соблюдать эти простые правила, то все элементы системы охлаждения будут чувствовать себя хорошо, и проработают долго.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости