Термостат. Всё о термостате. — DRIVE2
Продолжаем познавательную страничку.
Термостат используется в системе охлаждения двигателя для управления потоком охлаждающей жидкости между двигателем и радиатором. В результате его работы обеспечивается быстрый прогрев двигателя при запуске и поддержание оптимального температурного режима на всех режимах работы. Термостат в системе охлаждения двигателя применяется с 1922 года.
Местоположение термостата определяется типом и моделью двигателя, а также конструкцией системы охлаждения. Термостат, в большинстве своем, расположен на выходе из головки блока цилиндров или на входе насоса охлаждающей жидкости. На современных двигателях устанавливается термостат с твердым наполнителем. Под термином «твердый наполнитель» понимается физическое состояние термоэлемента термостата.
Конструктивно термостат представляет собой термочувствительный клапан, размещенный в латунной рамке. Клапан включает тарелку, насаженную на корпус. Корпус исполняет роль цилиндра, в который вставлен шток. Шток одним концом упирается в верхнюю рамку термостата, другим – в резиновую полость в корпусе. Между корпусом и резиновой полостью размещен термочувствительный элемент, состоящий из смеси гранулированного воска и меди.
термостат
Устройство термостата:
При запуске двигателя термостат закрыт. Охлаждающая жидкость, выходя из блока цилиндров и снова туда возвращается, чем обеспечивается быстрый прогрев двигателя. Нагрев охлаждающей жидкости до температуры 80-90°С приводит к началу открытия термостата. При данной температуре термоэлемент расплавляется и увеличивается в объеме. Увеличение объема термоэлемента сопровождается перемещением корпуса термостата по штоку (шток перемещаться не может, т.к. закреплен на верхней рамке). Тарелка клапана, преодолевая усилие возвратной пружины, начинает открываться. Часть охлаждающей жидкости начинает циркулировать через радиатор и там охлаждаться.
При дальнейшем увеличении температуры охлаждающей жидкости термостат все больше открывается, и, соответственно, все больше жидкости проходит через радиатор. Термостат полностью открыт при температуре порядка 95-105°С. При различных режимах работы двигателя происходит постоянное изменение величины открытия термостата, чем достигается поддержание оптимальной температуры.
На двигателях устанавливаются различные виды термостатов: одноклапанный, двухступенчатый, двухклапанный, а также термостат с электронным управлением.
Одноклапанный термостат имеет самое простое устройство. Все, что было сказано выше про термостат, относится именно к одноклапанному термостату. Данный вид конструкции термостата наиболее популярен у зарубежных автопроизводителей.
Разновидностью одноклапанного термостата является двухступенчатый термостат. В некоторых системах охлаждения создается высокое давление охлаждающей жидкости, которое клапану термостата достаточно сложно преодолеть. Для таких случаев разработана конструкция термостата, у которой клапан состоит из двух тарелок – малой и большой. Сначала открывается малая тарелка, т.к. для преодоления давления ей требуется меньше усилий. При открытии малая тарелка тянет за собой большую тарелку, которая в свою очередь полностью открывает проход для охлаждающей жидкости.
Двухклапанный термостат имеет два клапана (две тарелки), расположенные на одном корпусе. Первый (основной) клапан запирает большой круг охлаждающей жидкости. Второй (перепускной) клапан управляет малым кругом. Клапаны работают совместно – когда один запирает, другой открывает соответствующий контур. Данная конструкция термостата популярна на отечественных легковых и грузовых автомобилях.
Самым совершенным является термостат с электронным управлением, который обеспечивает разные температурные режимы для разных режимов работы двигателя. Конструктивно это обычный одноклапанный термостат, в термоэлемент которого добавлено нагревательное сопротивление. Управление нагревом сопротивления осуществляется блоком управления двигателем. Данная конструкция термостата позволяет реализовать температурный режим 95-110°С при частичной нагрузке двигателя и 85-95°С при полной нагрузке. Эффект от применения электронного термостата заключается в снижении расхода топлива, а также некоторого увеличения мощности за счет более интенсивного охлаждения всасываемого воздуха.
На некоторых двигателях устанавливается два термостата, например в двухконтурной системе охлаждения. Один термостат отвечает за контур головки блока цилиндров и поддерживает в нем температуру 87°С. Другой термостат установлен в контуре блока цилиндров. Рабочая температура там выше – 105°С. Данная схема системы охлаждения используется на прогрессивных двигателях TSI и позволяет добиться определенного увеличения мощности за счет дополнительного охлаждения воздуха.
устройство
1. нижняя рамка
2.
www.drive2.ru
Термостат: принцип работы, устройство, неисправности и проверка
Принцип работы термостата кроется в небольшом цилиндре, внутри которого находится воск. Звучит необычно, но каждому автолюбителю, который занимается самостоятельным обслуживанием своей машины, необходимо знать особенности работы и основные неисправности. Ознакомившись с данным материалом, читатели получат ответы на все вопросы, касающиеся термостата.
Принцип работы термостата
Принцип работы термостата
Итак, термостат представляет собой регулятор температуры антифриза (охлаждающей жидкости) в системе охлаждения мотора. Некоторые автомобилисты по этой причине называет этот агрегат терморегулятором, что не является ошибкой. Его основные задачи:
- Поддерживать необходимый для двигателя тепловой режим;
- Ускорять прогрев силовой установки.
Работа у него достаточно сложная. При первом пуске двигателя показатели температуры антифриза и окружающей среды не отличаются. Чтобы сделать время прогрева мотора минимальным, агрегат направляет охлаждающую жидкость по малому кругу: через помпу, рубашку и радиатор салона. При этом терморегулятор закрывает поток антифриза к радиатору двигателя.
Через некоторое время температура силовой установки начинает расти, тогда термостат открывает клапан и запускает поток антифриза по большому кругу, который проходит через помпу, рубашку, радиатор салона и основной радиатор. На основе этих знаний можно прийти к выводу, что термостат автомобильный работает в двух положениях:
- В закрытом при малом круге.
- В открытом при большом круге.
Большой и малый контур системы охлаждения
Регулирование температуры двигателя
Аналогичным образом термостат функционирует в обратном порядке: антифриз начинает циркулировать по малому кругу, если температура снижается – клапан в этот момент закрывается. Для примера можно взять автомобильный режим «start-stop», когда машина с горячим мотором выезжает из пробки на свободную трассу. Подходит для примера и включение отопителя салона.
Если температура антифриза составляет 80-95°C, то клапан терморегулятора остается в промежуточном состоянии, как результат – основной радиатора получает лишь часть антифриза. Чем больше поднимается клапан, тем выше количество поступающей охлаждающей жидкости в область основного радиатора. При помощи клапана и происходит регулировка температурного режима, за счет которой значительно снижается токсичность выхлопных газов, выполняется полное сгорание топлива.
Устройство термостата
С тем, как работает термостат мы разобрались. Теперь стоит рассмотреть его устройство. Современный термостат для автомобилей изготовлен из меди и латуни. Все процессы в агрегате выполняются при помощи небольшого цилиндра – термоэлемента. Внутри этого цилиндра есть твердое вещество, в котором находится смесь алюминия, графита, гранулированного воска и различных порошков меди.
Устройство термостата
При 82°С твердое вещество начинает плавиться, а если быть точнее – то плавится в основном гранулированный воск. При разработке агрегата воск был выбран из-за моментального расширения под действием тепла. После перехода в жидкое состояние под действием высоких температур он может точно также быстро застыть при понижении градусов.
Термоэлемент (цилиндр) соединен с клапаном при помощи штыря. При повышении температуры воск внутри твердого вещества расширяется и поднимает клапан за счет штыря. Принцип работы терморегулятора мы уже знаем – большой круг начинает функционировать при открытом клапане термостата. Когда водитель глушит мотор, он остывает, а воск снова переходит в твердое состояние.
Проверка работы термостата
В «домашних» условиях мы можем узнать, функционирует ли его клапан, датчик, в порядке ли само железо термостата. При этом снимать устройство с двигателя не обязательно. Наша задача заключается в поиске неисправностей и в проверке клапана: реагирует ли он на повышение температуры, в каком положении находится, открыт или закрыт. Зная,
Перед тем, как проверить термостат, нам нужно отыскать его под капотом и потрогать патрубки, которые отходят от устройства. Проходит работа по следующей схеме:
- Заводим мотор и ждем около 3 минут.
- Теперь трогаем шланг термостата, который идет к основному радиатору охлаждения.
- Этого времени не должно хватить для открытия клапана термостата. То есть если клапан холодный, то заслонка находится в закрытом положении. Если клапан нагревается, значит нарушена нормальная работа датчика – неисправность удалить можно заменой.
- Проверив закрытую заслонку, переходим к открытию. Для этого ждем уже 5 минут и снова трогаем шланг, идущий к радиатору. При нормальной работе он станет горячим, значит термостат направил охлаждающую жидкость по большому кругу – устройство работает.
Как проверить работу термостата под капотом мы уже знаем. Но существует ещё один метод проверки, который можно провести в домашних условиях. Для этого необходимо полностью отсоединить устройство и поместить в кастрюлю (подойдет и другая емкость) с водой. Теперь включаем газ и ждем полного кипения. Изначально клапан должен быть закрыт, но после кипения он откроется. Этот метод не только покажет, функционирует ли агрегат или нет, но и наглядно продемонстрирует принцип работы терморегулятора.
Неисправности
Если клапан термостата заклинило в открытом положении, то мотор очень долго будет прогреваться до рабочей температуры. В холодное время года нужный температурный режим и вовсе не будет достигнут. Если все элементы системы охлаждения находятся в исправном состоянии, то прогрев мотора проходит за 5-10 минут.
Также термостат может «зависнуть» в закрытом положении. Такая неисправность входит в причины перегрева двигателя. При закрытом клапане перегрев будет в любом режиме эксплуатации и даже в мороз. Что касается неполного открытия, то здесь может быть два варианта: мотор не наберет необходимую температуру или перегреется.
blog-mycar.ru
Авто термостат. Принцип работы и неисправности
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.
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.
real-avto.com
Автомобильный термостат: принцип работы и основные неисправности
Термостат — устройство для поддержания постоянной температуры охлаждающей жидкости. Он ускоряет нагревание холодного двигателя и автоматически сохраняет нормальную температуру, таким способом сводя износ деталей силового агрегата к минимуму. В устройстве жидкостного (водяного) охлаждения этому элементу принадлежит одно из основных мест.
Для чего нужен термостат?
Автомобильный термостат необходим для регулирования рабочей температуры двигателя в пределах температурного диапазона. До тех пор, пока жидкость в системе охлаждения сохраняет температуру на отметке 80-85 °С, термостат направляет ее из головки блока цилиндров через перепускной канал в водяной насос, минуя радиатор, по так называемому «малому контуру охлаждения». В момент достижения указанной температуры жидкость перенаправляется через радиатор по «большому контуру охлаждения». Так образом происходит регулирование рабочей температуры двигателя в пределах температурного диапазона, обеспечивая более полное сгорание топлива и снижение токсичности отработанных газов.
На фото показан внешний вид автомобильного термостатаПринцип работы термостата
Термостат размещен в патрубке, а через него подогретая жидкость отводится в емкость радиатора. Для его изготовления используют такие металлы, как медь и латунь. В конструкции большинства автомобильных термостатах сейчас применяется воск. Это объясняется его свойством значительного расширения, поскольку действие высокой температуры переводит его из твердого в текучее состояние. Подогретая жидкость растопляет воск, и клапан открывается, что дает возможность охлаждающей жидкости попадать в радиатор. Отключение мотора и его последующее остывание приводит к охлаждению жидкости. Если температура падает ниже 70 °С, воск сжимается и приобретает твердую форму, а клапан термостата закрывается.
Наглядная схема конструкции автомобильного термостата Схема системы охлаждения и принцип работы термостата: 1 — радиатор; 2 — патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 — расширительный бачок; 4 — термостат; 5 — водяной насос; 6 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 — рубашка охлаждения головки блока; 8 — радиатор отопителя с электро-вентилятором; 9 — кран радиатора отопителя; 10 — пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 — пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатораОсновные неисправности термостата автомобиля
При пользовании термостатом вы рискуете столкнуться с рядом неисправностей. В качестве таковых можно назвать заклинивание устройства в закрытом виде и его «зависание». Заклинивать он способен, когда происходит перегревание мотора. И для этого совершенно не имеет значения, какова температура окружающей среды. При такой поломке клапан термостата лишь чуть-чуть приоткрывается, но не может открыться полностью.
Но в зависимости от условий пользования транспортного средства, а точнее режима работы силового агрегата, двигатель не гарантированно станет закипать. При «зависании» клапан может быть открыт как нараспашку, так и слегка приоткрыт. Такая оплошность в работе термостата сказывается на длительности прогревания двигателя до необходимой для нормального функционирования температуры. Двигатель прогревается значительно дольше, а в некоторых случаях при низкой температуре воздуха на улице нужная температура далеко не всегда достигается. Нормальное время прогрева двигателя при хорошей работе системы охлаждения и температуре воздуха в 0°С от 5 до 10 минут.
Принцип работы автомобильного термостата при разных температурахПроблемы с работой термостата могут принести владельцу транспортного средства большие неприятности, связанные с дальнейшим ремонтом двигателя. Дабы это предотвратить, важно знать, функционирует термостат либо же нет. Конечно, несведущий человек при обычном осмотре двигателя сделать этого не сможет.
Как определить неисправность термостата
Вот что по данному поводу говорят специалисты. Основным способом проверки работоспособности термостата является прогрев двигателя до нужной температуры, то есть до того момента, когда приборная стрелка температуры доходит до зоны, отмеченной красным цветом. После этого двигатель останавливается. Необходимо перейти в моторный отсек, и отыскать верхний шланг, идущий от мотора к радиатору. Кроме того, необходимо отыскать нижний шланг радиатора. Он будет аналогичен верхнему. Дотянувшись до обоих шлангов, рукой нужно определить степень их нагрева.
Такие манипуляции необходимо производить с особой осторожностью, поскольку достаточно горячим может оказаться не только двигатель, но и шланги охлаждающей жидкости, и неудачное прикосновение приведет к ожогу. Если температурный датчик двигателя говорит о нагреве силового агрегата, при этом один из шлангов является горячим, а второй — холодным, это может свидетельствовать о том, что клапан закрыт. Естественно, жидкость не сможет проходить сквозь радиатор. Данное обстоятельство свидетельствует о наличии поломки термостата. Ремонт охлаждающей системы состоит в замене прибора.
Диагностика термостата в домашних условиях
Для оценки работоспособности можно воспользоваться способом народных умельцев. Следует нагреть воду до степени кипения и опустить в нее термостат, а после визуально проследить за клапаном. Работоспособность нагревателя определяется тем, откроется ли клапан. Если это происходит, то деталь рабочая, в противном случае термостат требует замены. Такой метод проверки работоспособности предусматривает полное извлечение устройства и является трудоемким. Рассматриваемая конструкция термостата не подлежит починке, а потому требуется полная его замена.
Производя работы по его замене, необходимо помнить, что производителем выпускаются термостаты с различными температурными режимами открытия пропускного клапана. Этим, собственно, обусловлена необходимость подбора термостата с таким температурным режимом открытия клапана, который обеспечивал бы своевременную пропускную способность охлаждающей жидкости, предотвращая перегревание мотора.
Видео как проверить термостат, не снимая его с авто?
automotolife.com
Диагностика неисправностей термостата и особенности ремонта
Двигатель внутреннего сгорания может работать лишь в узком температурном диапазоне. Отклонение в меньшую или большую сторону приводит к повышенному износу и поломкам мотора. Основное назначение термостата заключается в поддержании оптимального режима эксплуатации. Он помогает ускорить процесс прогрева двигателя, а в случае приближающегося перегрева, обеспечивает снижение температуры охлаждающей жидкости. Выход термостата из строя чреват закипанием мотора, способным нанести существенный вред силовой установке, поэтому при первых же подозрениях о неправильной работе устройства, необходимо произвести диагностику системы охлаждения двигателя.
Структурная схема термостата
Исторический экскурс
Автопроизводители стали серийно устанавливать термостат в жидкосную систему охлаждения с 1922 года. Связанно это было с появлением силовых установок, выделяющих большое количество тепла, в которых стандартные ребра теплоотдачи перестали справляться с возложенной на них задачей. Терморегулятор стал нужен для недопускания последствий работы мотора с перегревом.
Первые конструкции не обеспечивали высокой надежности работы. В процессе усовершенствования автомобильных термостатов появилось несколько основных видов терморегуляторов. Устройство их сильно отличалось, например, наполнитель мог быть жидкостным или твердым. Современные устройства обзавелись электроникой, позволяющей получать управляющие сигналы от электронного контроллера.
Принцип действия термостата с твердым наполнителем
Механический клапан является основным конструктивным узлом, выполняющим распределение потоков антифриза. Управляется он термочувствительным элементом, в качестве которого очень часто используется искусственный воск, расположенный в герметичной камере. Его расплавление приводит к увеличению занимаемого объема. Воск сжимает резиновую камеру. Она, в свою очередь, воздействует на металлический хромированный шток. Задействованный клапан открывает либо закрывает ход для жидкости, что и является главным принципом того, как работает термостат.
Пример распределения потоков охлаждающей жидкости
Для большей стабильности работы термочувствительного элемента помимо гранулированного нефтяного воска могут быть использованы его смесь с графитовыми, медными или алюминиевыми мелкодисперсными частичками. Главным требованием является стабильное расширение при переходе из твердого в жидкое состояние и обратно. Это позволяет точно регулировать температуру работы двигателя, пуская жидкость в большой или малый круг. Термостат дизеля структурно аналогичен бензиновой версии двс.
Термостат с твердым наполнителем
Принцип действия термостата с жидким наполнителем
Принцип работы термостата с сильфоном похож на устройства с твердым наполнителем. Главное отличие в том, что термочувствительным элементом выступает смесь дистиллированной воды и этилового спирта. При холодном двигателе испарение внутри герметичного баллона не происходит и избыточного давления нет. Клапан термостат не допускает циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор.
Термостат с жидким наполнителем
При нагреве двигателя этиловый спирт начинает интенсивно испаряться. Давление в баллоне растет. Расширяющийся в длину сильфон воздействует на шток и происходит отпирание клапана. После этого антифриз попадает вместо малого в большой круг циркуляции.
Виды термостатов
К вариантам конструктивного исполнения термостатов относят:
- одноклапанное техническое решение;
- двухступенчатая реализация;
- двухклапанное устройство;
- электронное управление.
Наибольшую популярность получила одноклапанная технология. Она отличается простотой и надежностью. Автомобили прошлых лет преимущественно имели именно такой вид термостата. Двухступенчатая конструкция стала вынужденной мерой, вызванной высоким давлением антифриза. Клапан терморегулятора не был в состоянии преодолеть усилие, в результате чего в конструкции появились малая и большая тарелки. Меньшая открывается первой, так как на нее действует незначительное давление охлаждающей жидкости. Во время второго этапа добавляется основная тарелка и весь антифриз направляется в большой круг.
Двухступенчатая реализация имеет только один клапан. В отличие от нее устройство двухклапанного термостата предполагает наличие двух отдельных регулирующих устройств, объединенных в одном корпусе. Каждый клапан отвечает только за свой круг циркулирования охлаждающей жидкости. Наиболее важным в конструкции является синхронизм работы каждой части устройства.
Термостат с электронным управлением
Максимальной точности в работе автопроизводителям удалось достичь, снабдив терморегулятор электронным управлением. Конструктивным различием с классической моделью является наличие нагревательного сопротивления. Термостат поддерживает температуру двигателя 85-95°С при высоких нагрузках и 95-110°С в остальных режимах работы мотора. Это позволяет снизить расход топлива и получить небольшой прирост мощности. Управляющий сигнал терморегулятор получает с ЭБУ инжектора. В случае с дизельным двигателем температурные диапазоны могут быть другими.
Конструктивные особенности термостатов
Конструктивно термостаты делятся на корпусные и бескорпусные. Каждый вид имеет свои преимущества. Лидером на данный момент все же является терморегулятор, имеющий оболочку.
Корпусной термостат независимо от внутренней начинки имеет не менее двух выходов. Изготавливаются терморегуляторы из латуни, алюминия, пластика. Ручного регулирования температуры срабатывания устройство не имеет.
Корпусной термостат
Бескорпусный терморегулятор монтируется в блок двигателя. Для этих целей в моторе предусмотрено специальное место. Температурная характеристика термостата наносится при помощи цифровой маркировки. Внешний вид бескорпусного регулятора отображен на изображении ниже.
Бескорпусный термостат
Основные поломки устройства
Наиболее опасной поломкой является заклинивание терморегулятора в закрытом положении. Перегрев мотора ведет к уменьшению его ресурса и ускорению старения масла. При неблагоприятных условиях после закипания двигателя могут появиться серьезные повреждения, исправить которые возможно только капитальным ремонтом.
После того как клапан заклинит в открытом положении, антифриз все время делает циркуляцию по большому кругу. Двигатель долго прогревается, особенно в зимнее время. Работа мотора при температуре ниже нормы ускоряет процесс его износа.
Признаки неисправности
Основными признаками необходимости провести диагностику термостата являются:
- прогрев двигателя стал более длительным;
- нижний патрубок нагревается одновременно с прогревом мотора;
- температура стремительно движется в красную зону;
- после преодоления пробки нижний патрубок холодный, а двигатель близок к закипанию.
К неисправностям термостата можно отнести и потерю герметичности. Если замечаются подтеки антифриза, необходимо обнаружить место утечки. Снижение уровня охлаждающей жидкости может вызвать перегрев двигателя.
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:
- Оценить работу термостата без снятия с автомобиля. Необходимо визуально оценить температуру патрубков. таким образом можно вычислить заклинивший в открытом или закрытом положении терморегулятор;
- 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.
Проверка термостата
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.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
Принцип работы термостата, устройство и видео схемы работы для автомобилей ВАЗ
Термостат — устройство, предназначенное для контроля температуры в системе охлаждения и ее регулирования. Цель — ускорение прогрева мотора после его запуска и предотвращение его перегрева в случае длительной работы.
Место установки устройства — в верхней части мотора, где осуществляется выход нагретой ОЖ (охлаждающей жидкости) в радиатор.
Термостаты, устанавливаемые на автомобилях, могут иметь два вида наполнителей — жидкие и твердые.
Назначение
Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.
Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.
При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.
Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.
Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.
Клапан термостата открывается при температурах от 70 до 92 градусов в зависимости от конструкции термостата (применяемого термоактивного наполнителя) и требуемого теплового режима двигателя.
Моментом открытия термостата считается перемещение клапана на величину 0,1 мм. Допуск на температуру начала открытия клапана составляет ±2°С. Температура полного открытия клапана как правило выше на 12 — 15 градусов, чем температура начала открытия.
Поэтому температура полного открытия основного клапана может варьироваться в пределах 82-107 градусов Цельсия.
После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.
Виды термостатов
Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).
К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.
ВАЖНО: С 2006 года в России нет производителей автомобильных термостатов! Единственный завод «СтАТО» п. Ставрово, Владимирской обл., производивший с «нуля» термостаты для всех легковых и грузовых отечественных автомобилей был поглощен концерном «ПРАМО» и прекратил их выпуск, перейдя на закупку и переупаковку термостатов китайского производства и выпуск их под своей торговой маркой.
Позднее появилось еще несколько «производителей», работающих по той же схеме. Но, хочется отметить, что единственным предприятием, которое осуществляет 100% контроль качества и имеет испытательное оборудование для контроля параметров термостатов является ЗАО «ЭЛЕКТОН» г. Радужный Владимирской обл.
Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.
Итак, к основным видам термостатов можно отнести:
1. Одноклапанный.
Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Многие считают, что такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора. Но это не так.
Этот тип термостатов не устарел и с успехом применяется в частности на двигателях УМЗ 4216 (Ульяновского моторного завода). Применение термостатов одноклапанного и двухклапанного зависит от компоновки системы охлаждения двигателя.
Но все же применение двухклапанных термостатов получило преимущественное распространение.
2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.
Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.
3. Термостат с электронным управлением.
Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.
Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.
Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.
Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.
Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.
Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Их ставят для увеличения эффективности системы охлаждения на мощных двигателях, таких как двигатели производства ПАО Автодизель (Ярославский моторный завод), ПАО «КАМАЗ», а на двигатели Тутаевского моторного завода ставят даже 3 термостата в один контур системы охлаждения.
Устройство и принцип работы
Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.
Рассмотрим каждый из вариантов:
1. Термостат с жидким наполнителем.
Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затроним эту тему.
Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.
Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.
Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.
Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.
В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.
Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.
Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.
Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.
Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.
Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.
Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.
После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.
2. Термостат с твердым наполнителем.
Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.
В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).
Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).
В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживающая клапан в закрытом положении.
В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.
Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.
Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.
В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.
Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114
В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.
Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.
Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.
Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.
В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90 градусов Цельсия), частично открывается основной клапан, другой (перепускной или байпасный) частично прикрывается, и часть горячей жидкости идет к основному радиатору.
Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.
Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.
Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.
Особенности проверки устройства
Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:
- Пускайте мотор и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен. Но важно понимать, что возможно наличие воздушных пробок в системе, мешающих циркуляции жидкости. Наличие воздушных пробок может привести к перегреву и неправильной диагностике. Годный термостат может быть признан браком.
- Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
- Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.
Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана. Но температуру открытия и закрытия так не определить. В кастрюле можно проверить только принципиально факт работы термостата , но не его фактические параметры.
Для определения фактических показателей термостат нужно установить на штатив с индикатором часового типа (например ИЧ-10), шток индикатора должен упираться в основной клапан или другой элемент конструкции жестко связанный с ним.
После этого поднимая температуру и контролируя ее по термометру с ценой деления 0,1 °С фиксируем начало открытия, соответствующее ходу клапана 0,1 мм. Дальше поднимая температуру определяем по индикатору величину открытия клапана.
- Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90 градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.
Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.
Более подробно читайте как проверить термостат.
Итоги
Термостат — один из ключевых узлов, отвечающих за качественный прогрев и охлаждение силового узла.
Выход устройства из строя неизбежно влечет к проблемам с мотором и необходимостью дорогостоящего ремонта.
Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.
Оцените статью
autotopik.ru
Что такое управляемый термостат? — DRIVE2
Термостат это клапан, который открывает доступ к полному кругу охлаждения в тот момент, когда малый круг уже прогрелся.
Первые автомобили термостатов не имели. Вся система охлаждения двигателя сразу же включалась в работу. Чтобы прогреть таким относительно слабым кипятильником (мощность в пару десятков кВт) десяток литров воды в радиаторе, требовалось немало времени. Все это время тепловые зазоры в двигателе были неоптимальны — далеки от расчетных. Топливо же, попадая в «холодную» камеру сгорания, конденсировалось на стенках и растворяло масляную пленку — бензин отличный растворитель. В совокупности со значительными зазорами, которые превышали современные в несколько раз, все это плохо сказывалось на ресурсе мотора… Пробег в 100.000 км до капремонта был великой редкостью, но не только и не столько по этой причине, разумеется. Кроме того, холодный двигатель требовал слишком богатой смеси — приходилось значительно увеличивать подачу топлива для стабильной его работы.
В начале 30-х проблему решили, добавив устроство, самое распространенное из которых и дошедшее до наших дней практически без изменений, представляло собой запорный клапан, который открывался только после того, как пружина преодолевала сопротивление воскового наполнителя. Далее, процесс нагрева продолжался вплоть до достижения двигателем рабочей температуры.
Первые советские «лицензионные» лимузины — «Ленинград-1» — были оснащены механическим термостатом, уже в 30 годы XX века аналогичным современным по сути действия.
Термостаты отличаются точкой начала открытия и рабочим диапазоном. До конца 90-х, как правило, это были устройства, которые начинали открываться при достижении двигателем температуры 70-80 градусов Цельсия и полностью открывались при температуре на 10-15 градусов больше. Фактически, это обеспечивало средний температурный диапазон двигателя около 80-95 градусов. Дальнейшее зависило от конструкции всей системы охлаждения — размеров радиатора, наличия кондиционера, эффективности системы активного охлаждения — вентилятора. В любом случае, гражданский автомобиль не грелся в штатном режиме выше 100-105 градусов (последнее — лишь кратковременно), мотор хорошо обдувался, не был избыточно мощным — в 80-х-90-х двигатели даже очень мощных автомобилей, как правило развивали не более 150-200 л.с. Обычными же были диапазоны мощностей в 70-120 л.с.
В конце 90-х, мощность двигателей автомобилей премиум-сегмента начала заметно повышаться, требования эклогии — ужесточаться. На смену крестьянской лошадке обычному термостату пришел термостат управляемый. Его отличие — высокая собственная температура открытия и управляемая компьютером спираль, которая заметно расширяет рабочий диапазон.
Преимущества очевидны: в наиболее неэффективных и экологически вредных режимах типа холостого хода и частичных нагрузок, конденсация топлива — минимальна, температура выхлопных газов — максимальна, температура масла — максимальна (следовательно, его вязкость — минимальна), тепловые потери на отдачу тепла при сгорании в цилиндрах — минимальны. В общем, полнота сгорания и все условия для топливной экономии и нейтрализации газов. Топливоподача в таких режимах также уменьшается — смесь дополнительно забедняется.
Ну и почему бы не сделать обычный термостат, безо всяких электронных заморочек? Ну ослабили пружину, или технический воск другой использовали, сдвинули температуру открытия на 97-105 градусов, пускай себе регулирует в диапазоне около 100-120 — на пределе возможностей алюминиевых сплавов блока и головки блока. Хотя бы цена осталась бы прежней — управляемый термостат это не просто тарелка с пружиной, тут есть и корпус и электрический разъем и за него попросят уже пару сотен долларов.
А вот тут стоит рассмотреть обратную сторону медали.
Во-первых, детонация смеси крайне чувствительна к температуре двигателя. Именно поэтому (вместе с увеличенной степенью сжатия) минимальное требование практически для любого современного мотора — 98 бензин. Практически все современные моторы отчаянно звенят на 95-м. Найдите хотя бы один X6, например, с N63 который не звенит в жаркую погоду. Датчики детонации захлебываются, а владелец ничего и не слышит — шумоизоляция хорошая. Вот только что-то «машина не едет», вот странно-то…
Поэтому, как блок управления понимает, что вы «педаль в пол» нажали, так термостат на полную и открывает. Одна беда — в ту же секунду жидкость не остынет на 30 градусов, а детонация-то ждать не будет…
Практически все «спортивные» моторы BMW и не только, оснащались и оснащаются термостатами или прошивками настроенными на рабочую температуру около 90-100 градусов, не выше. S10, S52, S54, S62 — 79-80 градусов. Обычный термостат, никакой электроники. Рабочая температура — 90-95 градусов. Спортивно-гражданские моторы «Alpina» N62B48 «4.8is» часто встречаются с «холодными» прошивками. Живут такие моторы гораздо дольше. Найти такие моторы на пробеге 250-300 ткм — совсем не проблема. А вот попробуйте разыскать моторы N62, N46, M62 с рабочей температурой 108-111 градусов, в которые не приходилось вмешиваться на пробеге 100-150 ткм и которые не обладают масляным аппетитом.
Разумеется, такая температура двигателя дает многократно повышенную нагрузку на сальники, маслосъемные колпачки, прокладки и моторное масло. Современное моторное масло — химически агрессивная к резине субстанция. В современном гражданском (не гоночном!) моторе, в городе (не на гоночном кольце!) вы прогреваете масло до 120-130 градусов в картере.
Болезни современных и уже не очень современных моторов BMW серии M и N, оснащенных упр
www.drive2.ru