Термостаты автомобильные:Признаки неисправности Принцип работы

Как работает термостат?

Термостат — это устройство, поддерживающее определенный температурный режим двигателя и использующее для этого термостаты или фазовые переходы. Помогает двигателю быстрее прогреваться и поддерживает желаемую температуру.

Находится между радиатором и двигателем. Основная функция устройства — перекрыть подачу антифриза к радиатору до полного прогрева двигателя. Охлаждающая жидкость не течет через холодный двигатель. После того, как двигатель нагреется до 95 градусов, устройство открывается. Позволяя ему быстрее прогреваться, термостат защищает «сердце» автомобиля от износа и снижает количество вредных выбросов.

Общая конструкция этой части включает главный клапан, корпус, восковой цилиндр, пружину и малый круговой клапан. При его изготовлении используется медь и латунь. Основная идея заключается в цилиндре, расположенном на стороне, обращенной к двигателю.

На разных моделях автоматические узлы устанавливаются на разные пределы температуры. Информацию об установленных значениях можно найти на самом устройстве. На некоторых автомобилях он подключается непосредственно к двигателю.

Внутри этого цилиндра находится искусственный воск в форме шара, который плавится при нагревании двигателя внутреннего сгорания до 82 ° C. Из всех веществ наиболее оптимальным является использование воска, так как он легко меняет свое состояние с твердого на жидкое и наоборот при повышении и понижении температурного режима.

Предупреждение

Термостат — очень важный компонент в любом автомобиле. У него очень важная функция. От него зависит, сколько продержится двигатель машины. Фактически, в случае неисправности двигатель может начать работать неэффективно или легко перегреться.

К счастью автомобилистов, термостат очень экономичный. Поэтому вашим друзьям следует регулярно или чаще обращать внимание на то, когда работает система охлаждения вашего автомобиля. При первых признаках неисправности термостат необходимо заменить на новый. Это не будет стоить вам много, намного меньше, чем возможный дорогостоящий ремонт двигателя в случае неисправности термостата.

Кроме того, следует помнить, что если термостат застрял в закрытом положении, существует огромный риск перегрева двигателя, который может вывести его из строя до такой степени, что силовой агрегат не будет подвергаться никакому ремонту. Представляете, во сколько вам обойдется покупка нового двигателя..?

Иногда некоторые автовладельцы вообще снимают термостат со своих машин. Особенно это актуально для тех водителей, которые проживают в южных регионах страны. Но мы хотим сказать вам, что это плохая идея. Да, конечно, в этом случае вероятность перегрева двигателя сводится к минимуму, так как ему будет сложно достичь необходимой рабочей температуры (т.е нагрева). Но в таком режиме силовой агрегат в машине работать не будет. Непрогретый двигатель будет постоянно работать в так называемом режиме обогрева, что, естественно, отразится на его сроке службы (ресурсе).

Неисправности. Как влияют на работу двигателя

Устройство простое, а поломки случаются довольно редко. Однако выход из строя узла приводит к неприятным последствиям

• Заклинивание устройства в закрытом состоянии вызывает перегрев двигателя, это не зависит от температуры наружного воздуха.

Если термостат не открывается полностью, двигатель не обязательно закипит, это зависит от состояния и срока службы машины. Но ситуация по-прежнему неприятная. Единственный способ справиться с этой ситуацией — заменить устройство на новое.

• Подвешенный в открытом или полуоткрытом состоянии двигатель будет долго нагреваться. Летом это не так страшно, а вот зимой в машине можно замерзнуть, так как печка не включается и не греет воздух в салоне. Хотя мощности устройства достаточно для работы двигателя.
• Кроме того, одной из проблем может быть банальная коррозия металла — появление ржавчины на деталях устройства.

Принцип работы и схемы циркуляций

Обычный механический термостат выполняет свою работу без какого-либо внешнего вмешательства. Понять, как работает это устройство, очень просто:

Термостат нужен и летом, и зимой: чтобы и мотор не перегреть, и пассажиров согреть. Но в ходе испытаний «За рулем» со своей задачей справились лишь два и еще один оказался условно годным.

Разочарование года: 10 термостатов проверены на Granta, Vesta и Largus Разочарование года: 10 термостатов проверены на Granta, Vesta и Largus

Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114

В автомобилях ВАЗ система охлаждения выполняет ряд функций. В частности, специальный двухклапанный термостат (дополнительный и основной) с твердым наполнением (воск.

Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть охлаждающей жидкости потечет по небольшому кругу, то есть через крышку насоса системы, силовой агрегат и рубашку охлаждения цилиндра, а также термостат.

Затем жидкость снова возвращается в насос. В то же время охлаждающая жидкость циркулирует через гильзу впускного трубопровода и камеры смешения в карбюраторе.

Если кран внутреннего отопителя открыт, жидкость тоже проходит через его радиатор.

В том случае, если двигатель прогрет не полностью, то есть температура охлаждающей жидкости еще не достигла желаемого уровня (90 градусов Цельсия), главный клапан открывается частично, другой (байпасный или байпасный) частично закрывается и часть горячего жидкость уходит в основной радиатор.

Это позволяет силовому узлу быстрее прогреваться. Как только температура достигает 90 градусов по Цельсию, клапан открывается полностью, что позволяет направить весь поток через радиатор.

Основные металлы, из которых изготовлены элементы термостата, — медь и латунь.

Принцип работы аналогичен уже рассмотренному выше.

Устройство системы кондиционирования

Система кондиционирования устроена таким образом, что охлаждающая жидкость течет по так называемой большой окружности, через блок цилиндров и обратно. В цилиндр с воском вставляется байонет, соединенный с клапаном. По мере повышения качества воск начинает плавиться, естественным образом расширяться и выталкивать штык из ствола. Клапан открывается.

В это время через радиатор проходит кулер. При выключении двигателя его градусный показатель соответственно уменьшается, это сказывается на веществе — воск затвердевает, становясь твердым. Штык возвращается на место, перекрывая проход. Эти действия позволяют охлаждающей жидкости пройти через часть или весь радиатор, увеличивая охлаждение.

Чем выше градус, тем больше охлаждающей жидкости идет на полный оборот. Поэтому термостат постоянно меняет степень открытия при работающем двигателе. Для более быстрого открытия и закрытия в твердую замазку можно добавить примеси графита, алюминия и меди.

Визуально устройство представляет собой небольшой агрегат, который легко снимается с машины и быстро устанавливается на патрубки. Его общая структура и основные функции достаточно просты, но, как и все остальное, он выдержал испытание временем и прочно вошел в производство. Если убрать этот элемент, двигатель неминуемо закипит.

Разновидности и местоположение

Место установки термостата зависит сразу от нескольких моментов: модели ДВС, расположения ДВС в подкапотном пространстве, конструктивных особенностей ЦО. Часто устройство устанавливают в том месте, где охлаждающая жидкость снимается с блока цилиндров. Также приоритетной является установка рядом с насосом, на входе центробежного насоса.

Существует несколько моделей моторов, конструкция которых предполагает наличие двух термостатов СО одновременно: так называемые двухконтурные системы. Первый прибор следит за температурой головы и поддерживает заданный показатель 87 градусов. Другой находится в районе самого блока цилиндров.

Варианты этого устройства тоже бывают разные:

1. 2-х клапанный клапан — наиболее распространенный вариант в отечественном автомобилестроении для легковых и грузовых автомобилей. Принцип его работы, как уже говорилось выше, заключается в воздействии внутреннего наполнителя термостата на байонет, который в свою очередь открывает и закрывает путь теплоносителю. Он находится между верхним бачком радиатора, выпускным отверстием водяной рубашки и насосом. Отверстие большого круга перекрывает маленький, поэтому жидкость проходит только через радиатор.;
2. прибор с 1 клапаном не имеет небольшого круглого отверстия. Этот вид чаще всего встречается на моделях иномарки. Устанавливается между нижним бачком радиатора и помпой, расположенной на входе водяной рубашки. В этой схеме отверстие большого круга также оставляет малый открытым для циркуляции жидкости.
3. У некоторых двигателей есть достаточно сильная цепь, чтобы предотвратить открытие. Для решения этой проблемы был разработан 2-ступенчатый 1-клапанный термостат. В его оформление входит основное блюдо и небольшое. Сначала открывается небольшая тарелка, куда попадает небольшое количество охлаждающей смеси. Затем происходит открытие основного и впуск оставшегося объема жидкости.
4. Электроника отличается от предшественников возможностью использовать в качестве теплоносителя не только теплоноситель, но и дополнительную деталь. Он подключен к электронному блоку, который автоматически контролирует все CO и работу термостата. Электронная система управления позволяет поддерживать температуру 90-110⁰С при нормальной работе двигателя и 80-90⁰С при максимальной мощности. Такой тип устройства позволяет снизить расход топлива и увеличить мощность на низких оборотах за счет более эффективного охлаждения всасываемого воздуха.

Основные виды термостатов

Автомобильные термостаты

В современном автомобилестроении используются различные типы термостатов:

• Одноклапанный — классический дизайн.
• Двухступенчатый — это тип одноклапанного термостата, отличающийся наличием двух пластин (малая и большая). При срабатывании устройства маленькая пластина начинает двигаться первой, воздействуя на большую. Это позволяет термостату правильно работать в системах с высоким давлением охлаждающей жидкости.
• Два клапана — в таком устройстве тоже используются две тарелки, но одна замыкает большой контур, а другой — малый. В этом случае работа клапанов синхронизирована, и при закрытии одного круга открывается второй.
• Электронный (с электронным управлением) — это классический одноклапанный термостат, оснащенный нагревательным резистором. Нагрев последнего контролируется электронным блоком управления двигателем. Таким образом становится возможным достичь температуры 95-110 ° C при частичной мощности двигателя и 85-95 ° C при максимальной мощности. В результате это делает расход топлива более экономичным и увеличивает мощность за счет дополнительного охлаждения всасываемого воздуха в цилиндры.

В двухконтурных системах охлаждения современных двигателей TSI установлены два термостата.

Когда нужно менять деталь

Признаками необходимости замены терморегулятора на холодильнике являются следующие неисправности:

• непрерывная работа компрессора (двигатель не выключается сам по себе, прибор необходимо отключить от сети);
• холодильная камера начинает больше замерзать, в то время как морозильная камера может начать размораживать;
• холодильник самопроизвольно отключается, компрессор перестает запускаться и не издает звуков.

Причиной появления каждого из признаков может быть выход из строя термостата. Устранение неисправностей своими руками помогает сэкономить деньги.

Как поменять термостат: пошаговая инструкция

Если термостат вашей машины находится внизу, не пытайтесь обойтись без ямы или подъемника, иначе работать будет неудобно, долго и опасно.

В связи с существенными различиями в конструкции и архитектуре двигателей разных производителей данное руководство — как правильно менять термостат — представлено в общих чертах и ​​схематично. На одних автомобилях, чтобы добраться до термостата, необходимо обязательно снять откидной ремень, на других — снять помпу (как, например, в автомобилях компании WAG, где рабочий элемент и панель управления термостат совмещены в одном корпусе с водяным насосом) и в других — все просто, так что давайте просто рассмотрим последовательность и основные моменты.

Замена термостата
Замена термостата

Порядок работы:

1. Установите автомобиль так, чтобы передняя ось располагалась горизонтально и немного выше задней. Заблокируйте колеса, поставьте машину на ручник.
2. Если необходимо снять расширительный бачок для доступа к агрегату, сначала откачайте из него охлаждающую жидкость.
3. Открыв сливную пробку (кран) внизу радиатора, слейте антифриз в емкость. Верхняя крышка (если есть) также должна быть открыта.
4. В автомобилях с нижним термостатом (в блоке) необходимо опорожнить систему путем полного слива охлаждающей жидкости. Найдите в мануале самый низкий колпачок, слейте из него антифриз.
5. Свободный доступ к детали напрямую, сняв патрубок системы охлаждения.
6. Снимите термостат, замените его новым, одновременно заменив прокладку (входит в комплект).
7. Надежно износите и закрепите шланг, проверьте все видимые части на предмет трещин или полос. Если есть, замените и шину.
8. Соберите все, что было снято, закройте сливную пробку радиатора, залейте новым (или чистым использованным) антифриз до отметки.
9. Закрываем бачок, заводим двигатель, прогревая двигатель до нормы. Проверить уровень охлаждающей жидкости. При необходимости долейте.

При замене антифриза важно равномерно заливать систему, не создавая воздушных карманов в ее верхних точках. Для этого в сервисе используется вакуумное оборудование, которое полностью откачивает жидкость без протечек.

Когда вы сами сливаете охлаждающую жидкость, собирайте ее в емкость и не выливайте на землю или асфальт. Антифриз — это яд!

Варианты наполнителя

Результатом экспериментов и промышленных усилий стали два варианта наполнителя: с твердым веществом и наполнитель с гелием. Последний был разработан французским инженером Сержем Вернье во второй половине 20 века. Его компания до сих пор занимается производством, заработав заслуженное доверие и благосклонность потребителей.

Принцип работы обоих типов практически идентичен. Отличие состоит в том, что образец гелия имеет более высокую герметичность и есть характеристики физических свойств самой засыпки, такие как уровень чувствительности к изменению степеней в зависимости от состава. Однако в современном производстве чаще встречаются устройства с твердым наполнителем.

Какие признаки поломки термостата

Чтобы оперативно определить неисправность, нужно четко осознавать признаки неисправного термостата. Чем раньше будет выявлена ​​и устранена неисправность, тем меньше будет нагрузка на двигатель, и машина не закипит и не остановится в дороге. Но сначала давайте изучим причины, по которым можно отключить эту деталь:

• налет на штоке и коррозионные отложения на металлических деталях часто возникают из-за использования некачественного антифриза;
• вибрации приводят к разрушению механизма, такая ситуация характерна для дефектных деталей, ламинация на которых была проведена недостаточно качественно;
• деформация резинового уплотнения может произойти из-за воздействия высоких температур.

Неисправное состояние механизма терморегуляции можно распознать по следующим признакам:

• длительный прогрев двигателя объясняется открытым положением шланга радиатора, который постоянно охлаждает антифриз;
• перегрев двигателя свидетельствует о закрытом шланге радиатора;
• увеличенная продолжительность прогрева двигателя и резкий подъем температуры при увеличении нагрузки свидетельствует о центральном положении клапанов;
• работа печки в холодном режиме, повышенный расход топлива, снижение динамических характеристик салона — все это косвенные признаки.

Появление и модернизация устройства

Одним из первых термостатов считается появление ртутного устройства для поддержания оптимального температурного баланса в инкубаторе для кур, изобретенного в 1620-х годах Корнелиусом Дреббелем из Великобритании.

Термостат активно применяется в системе жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания с 1922 года, когда появились первые относительно мощные установки с большим тепловыделением при работе. На начальном этапе было несколько неудачных попыток использовать устройство в системе охлаждения. Кроме того, была усовершенствована конструкция, инженеры подобрали оптимальные материалы изготовления и добились таких характеристик и надежности, что термостат стал повсеместным элементом в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

В системах охлаждения автомобилей используются два типа термостатов. Есть решения с твердой или жидкой начинкой. Гелевый термостат для автомобильной системы жидкостного охлаждения двигателя был изобретен французом Сержем Вернье в 1963 году. Сейчас компания Vernet специализируется на производстве термостатов, и продукция этой марки пользуется заслуженной репутацией на рынке автозапчастей для различных автомобильные бренды по всему миру.

Наполнитель термостата

В основе конструкции термостата могут лежать различные типы наполнителей. Мы уже упоминали, что есть жидкий и твердый наполнитель. Принцип работы и структура этих решений практически одинаковы. Отличия заключаются только в повышенной герметичности жидкой структуры, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к колебаниям температуры в зависимости от состава.

Функции и место расположения

После того, как двигатель достиг оптимальной рабочей температуры, возникает необходимость удерживать этот показатель в жестких пределах до момента остановки двигателя, а в некоторых случаях даже после прекращения работы ДВС. Основная задача устройства — контролировать и распределять поток нагретой охлаждающей жидкости внутри системы для отвода тепла от двигателя.

Термостат может располагаться в разных местах в зависимости от расположения двигателя в подкапотном пространстве, а место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата. Кроме того, конструктивные особенности реализации самой системы теплоносителя влияют на место установки устройства. В большинстве случаев термостат располагается на выходе охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров. Второе по распространенности место для его установки — вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).

Как понять, что термостат неисправен

Проверьте работу термостата при обнаружении перегрева или перегрева двигателя. К счастью, вы можете сделать это сами.

Заведите машину и дайте ей поработать на холостом ходу. В этом месте найдите под капотом патрубки системы охлаждения, а также 2 толстые патрубки (диаметром около 5 см), которые с двух сторон выходят на радиатор. В течение первых нескольких минут толстые трубы, входящие в большой круг системы охлаждения, не должны перегреваться — за это время антифриз циркулирует по малому кругу. Если их температура быстро растет, это означает, что главный клапан термостата открыт.

На постоянно закрытый термостат укажет выходящая из радиатора холодная труба, когда двигатель прогрет почти до красной зоны. В целом факт такого нагрева сам по себе является признаком неисправности, поэтому следует как можно скорее обратиться на СТО для полной проверки системы охлаждения и замены термостата.

О хомутах и патрубках

При диагностике и замене термостата следует обращать внимание на состояние других элементов. Это шланги и хомуты. Последние могут окисляться, а провода — деформироваться: их очень сложно откручивать и затягивать.

Расположение элемента в автомобиле

Регулятор находится в подкапотном пространстве автомобиля — на картере силового агрегата или на входе насоса циркуляции охлаждающей жидкости. В двигателях с многоточечным впрыском устанавливаются дополнительные регуляторы для поддержания температуры головки блока цилиндров в заданном диапазоне. Элемент установлен на задней части силового агрегата. Возможна установка дополнительных элементов для ускоренного обогрева салона автомобиля.

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. Ускоренный нагрев твердой загрузки сокращает время 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.

КАК ПРОВЕРИТЬ ТЕРМОСТАТ

Не снимая термостат с автомобиля, можно примерно проверить его работу. Исключение составляют случаи, когда он заблокирован в полностью открытом или закрытом положении. В этом случае по температуре форсунок, времени нагрева и датчику температуры можно сделать вывод о неисправности термостата.

В горячей воде термостат должен открываться

Вы также можете проверить термостат самостоятельно, сняв его с автомобиля. Для этого его заливают кипятком, визуально наблюдая за проемом, или нагревают в емкости с водой на электроплите, термометром проверяют температуру и измеряют длину удлинения стержня. Оба эти метода дают очень неточный результат, не позволяя просмотреть контур гистерезиса термостата и сравнить его с образцом, полученным в лаборатории производителя.

Профессионально проверить термостат можно только в специализированных диагностических пунктах, так как его неправильная работа связана с другими проблемами двигателя, которые необходимо уметь различать. Если у вас нет претензий к работе двигателя, который зимой «держит» градусник в штатной зоне и не перегревается летом, то с вашим термостатом все в порядке. Для точной диагностики работы термостата необходимо участие опытного специалиста и специального оборудования.

КАКИЕ БЫВАЮТ НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОСТАТА?

Если термостат застрянет в полностью закрытом положении, двигатель может перегреться в любом режиме движения, при любой температуре воздуха и даже при небольшом морозе. Если термостат открывается, но не полностью, двигатель перегреется, но может не «закипеть» — все зависит от режима работы машины.

Если клапан термостата «глохнет» в полностью или частично открытом состоянии, двигатель будет долго прогреваться до рабочей температуры и зимой рабочая температура может быть недостигнута. При работе системы охлаждения при нулевой температуре воздуха двигатель должен прогреться до рабочей температуры во время движения за 5-10 минут. При неполном открытии температура двигателя не превысит 70 градусов.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, РАБОТАЕТ ТЕРМОСТАТ ИЛИ НЕТ?

необходимо прогреть двигатель, чтобы стрелка температуры не доходила чуть-чуть до красной зоны. Затем заглушите двигатель, откройте капот, найдите верхний шланг радиатора. Он прикрепляется сверху и представляет собой черную резиновую трубку диаметром примерно 5 см. Найдите внизу трубу, она похожа на ту, что вверху. Прикасайтесь к трубам, но будьте осторожны, они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что он горячий и одна труба горячая, а другая холодная, скорее всего, клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат необходимо заменить на новый. Есть «народный способ» проверить работоспособность. Необходимо поставить термостат в сосуд с горящей водой (температура около 100 градусов). Далее смотрим визуально, если клапан открывается, работает. Если нет, термостат не работает, замените его новым. Этот метод предполагает снятие термостата с машины.

Причины неисправности

Основным признаком неисправности устройства является потеря функциональности клапана. Потеря подвижности этих элементов происходит из-за образования накипи или коррозии на термостате кондиционера.

К тому же многие автомобилисты недооценивают важность регулярной замены охлаждающей жидкости и увеличения срока службы залитой рабочей смеси зимой. Использование непроверенных и дешевых продуктов в этом плане также отрицательно сказывается на работе всей системы охлаждения в целом. Другой вариант запущенности автомобиля — это когда концентрат разбавляют охлаждающей жидкостью не дистиллированной, а обычной водой, забывая перед заправкой очистить систему.

Из-за загрязнения устройства может произойти знакомое «заклинивание». Клапаны теряют подвижность и остаются в одном положении, чаще всего открытыми. Но наполнитель также может вызывать поломки: при потере его основных физических свойств последует снижение способности к расширению. Это означает, что он не сможет полностью протолкнуть штык. Это грозит неисправностью клапанов. Когда термостат выходит из строя, охлаждающая жидкость теряет способность поддерживать желаемую температуру и «закипает» или остается холодной.

Диагностика и ремонт

ответить на вопрос, исправно ли работает агрегат без помощи специалиста, можно с помощью приборной панели. Если наружная температура ниже нуля, двигатель должен достичь оптимальной рабочей температуры в течение 5-10 минут езды. Главное, чтобы датчик был в рабочем состоянии и точно отображал показания.

При отсутствии таких отклонений сигналом возможной неисправности будет:

• постоянный перегрев двигателя;
• отсутствие рабочей температуры для исправного двигателя внутреннего сгорания;
• длительное время прогрева двигателя;
• нерегулярное наличие вышеперечисленных симптомов.

При неисправности агрегата верхний шланг радиатора начинает нагреваться практически сразу после запуска двигателя. Это свидетельствует о прохождении теплоносителя по большому кругу, а значит, клапан уже открыт. При эксплуатации в режиме CO верхний патрубок должен оставаться холодным в течение некоторого времени после запуска автомобиля.

В результате двигатель не может достичь необходимой температуры. Подвижные элементы не смазываются в необходимой степени, происходит износ деталей, масло загустевает, теряя свои свойства. В результате увеличивается расход топлива и риск отказа двигателя.

При периодических сбоях термостат «заедает». Для выявления его наличия потребуется системная диагностика и замена во избежание более серьезных поломок.

Вы можете проверить работоспособность устройства своими руками. Для этого его нужно снять и положить, например, в кастрюлю с водой. Для создания условий работы достаточно вскипятить воду. Если клапан на устройстве слегка приоткрывается примерно на 0,2 см и закрывается после охлаждения, устройство можно использовать.

Конструкция термостата с твердотельным наполнителем

Современные системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания получили наиболее распространенный вариант с одним клапаном, а также в подавляющем большинстве случаев двухклапанный термостат с твердым наполнением. Этот элемент системы охлаждения двигателя представляет собой термочувствительный клапан, заключенный в латунную рамку. Клапан также имеет заслонку, которая прикреплена к корпусу. Само тело представляет собой своего рода цилиндр. В этот цилиндр вставлен специальный стержень. Указанный стержень получил упор, один конец которого находится в верхней части рамки термостата, а другой конец опирается на резиновую полость в корпусе устройства. Корпус и резиновая полость разделены термочувствительным элементом.

Проще говоря, обычный двухклапанный термостат имеет один корпус, два входа, один выход, один основной и один дополнительный клапан, а также элемент, чувствительный к температуре теплоносителя. Устройство часто устанавливается перед точкой входа рабочего тела в корпус центробежного насоса и соединяется с ним специальной выпускной трубкой. Одно впускное отверстие соединяет термостат с головкой блока цилиндров, а другое — с нижним бачком радиатора.

Термочувствительный элемент теплоносителя состоит из медного цилиндра, резиновой мембраны и стержня. Между диафрагмой и стенкой баллона расположен твердый наполнитель. Элемент представляет собой смесь меди и гранулированного воска.

Главное требование к материалу — высокий коэффициент объемного расширения. Мелкокристаллический воск или смесь медного порошка и церезина отлично подходят для выполнения необходимых функций.

Воск использовался в строительстве из-за его способности сильно расширяться под действием тепла и переходить из твердого состояния в жидкое и наоборот. Указанный воск или парафин, используемый в конструкции автомобильных термостатов, является искусственным и отличается от материала, к которому мы привыкли. Этот воск получил ряд специфических свойств, которые он приобретает после процесса дистилляции.

Принцип работы

При запуске двигателя термостат в это время находится в закрытом состоянии и перекрывает доступ охлаждающей жидкости к большому кругу. Охлаждающая жидкость циркулирует таким образом, что выходит из блока цилиндров и немедленно возвращается. Данная особенность системы охлаждения обеспечивает максимально эффективный нагрев силового агрегата и последующий его вывод на оптимальный температурный режим для работы под нагрузкой в ​​кратчайшие сроки.

Когда нагрев теплоносителя достигает температурного порога 80-90 ° С, термостат начинает открываться. Это связано с тем, что твердотельный элемент в корпусе устройства начинает плавиться при этой температуре. Происходит регулярное увеличение объема термоэлемента. Увеличение объема запускает движение корпуса термостата по штоку. Сам штанга не может двигаться, так как конструктивно жестко закреплена на верхней раме. Тарелка клапана преодолевает силу возвратной пружины и начинает открываться. Это позволяет охлаждающей жидкости пройти через полностью или частично открытый клапан и начать циркуляцию через радиатор. Значительно повышается эффективность охлаждения охлаждающей жидкости в радиаторе.

При максимально допустимом повышении температуры охлаждающей жидкости термостат полностью открыт, позволяя охлаждающей жидкости полностью проходить через радиатор. Термостат полностью открывается при температуре примерно 95-105 ° C. При работе двигателя автомобиля в разных режимах, которые постоянно меняются, происходит постоянное изменение степени открытия термостата.

Если рассматривать принцип работы двухклапанного термостата с учетом более привычных представлений о движении теплоносителя по «большому» и «малому» кругу, получаем следующее. Представим, что температура охлаждающей жидкости в системе превысила 80 градусов Цельсия. Твердый заряд термостата начинает плавиться и расширяться, затем давит на стержень, который выходит из цилиндра. Баллон начинает двигаться вверх, закрывая дополнительный клапан устройства. Доступ теплоносителя к малому кругу закрыт.

Когда охлаждающая жидкость достигнет температуры примерно 94 градуса, дополнительный клапан закроется полностью. Главный клапан по-прежнему остается открытым, а охлаждающая жидкость свободно циркулирует по большому кругу, что подразумевает ее движение по каналам радиатора охлаждения.

В том случае, если происходит снижение температуры охлаждающей жидкости ниже 80 градусов, объем заливной горловины уменьшается, главный клапан термостата начинает постепенно закрываться. Уменьшается поступление жидкости в радиатор. При этом параллельно начинает открываться дополнительный клапан, открывая доступ теплоносителя к циркуляции по небольшому кругу.

Возможность полностью или частично открываться позволяет более эффективно и гибко поддерживать оптимальные температурные показатели для работы ДВС в различных режимах нагрузки. Кроме того, термостат позволяет снизить физический износ деталей и узлов силового агрегата, а также снизить степень токсичности выхлопных газов. Наиболее распространенными и качественными производителями термостатов являются Gates, Wahler и Vernet.

Устройство термостата: виды и тип управления

Стандартный механический термостат представляет собой одинарный или двойной клапан, мембрана которого постоянно прижимается в закрытое состояние пружиной, компенсирующей давление теплоносителя, а шток, по которому он ходит, заполнен резиновой капсулой с теплоносителем чувствительный воск. Вся сборка размещена в корпусе с тремя отверстиями. Охлаждающая жидкость — все время течет через термостат, от одного к другому. При повышении температуры антифриза до рабочей температуры воск в капсуле плавится, расширяется, «диск» клапана перемещается и «впускает» охлаждающую жидкость из шланга радиатора. Открывается большой круг. По мере охлаждения охлаждающей жидкости воск снова затвердевает, сжимается, и клапан закрывается, позволяя антифризу проникать только по небольшому кругу (головка печки-насос-радиатор).

Схема работы термостата
Схема термостата в системе охлаждения

Автомобильный термостат — очень простая, но не ремонтируемая деталь. Исключение составляет склейка пружины из-за расслоения антифриза. Вы можете попробовать очистить устройство, но это не гарантирует его дальнейшего нормального функционирования, поэтому его гораздо проще заменить сразу.

Термостаты конструктивно делятся на:

• Одноклапанный механический (без байпаса).
• Ступенька механическая, с последовательным открытием просвета.
• Двухклапанный механический.
• Электронный одноклапанный (резистивный) или регулирующий модули.

Электронный модуль, расположенный на входе в рубашку охлаждения ГБЦ, взаимодействует с блоком управления двигателем через отдельный контроллер. В случае поломки неисправная механическая часть, термодатчик и «мозги» не ремонтируются, их можно только поменять.