Как работает термостат – : ,

Содержание

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.

система охлаждения ДВС

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.термостат

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
Термостат с электронным управлением

Электронные термостаты устанавливаются на современные двигатели для более точного регулирования температурного режима в тех либо иных условиях работы двигателя.электронный термостат

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.

autolirika.ru

как работает и разновидности устройств

В радиаторах и разного рода системах отопления с целью контроля температуры используются специальные электрические устройства. При проектировании или ремонте подобной системы нужно хорошо представлять себе, что такое терморегулятор, каковы его назначение и механизм действия,  как подобрать подходящий термостат.

Устройства для регуляции температуры

Устройства для регуляции температуры

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор это средство регуляции температурного уровня, используемое в приборах, имеющих дело с теплом: в отопительном, охладительном оборудовании и системах контроля температуры в помещении. Регуляторы применяются и в сельском хозяйстве, например, в тепличных установках. Когда температура в помещении или установке в ту или иную сторону отклоняется от рамок, заданных в настройках, устройство дает команду включить или отключить нагревательные элементы. С его помощью можно контролировать степень нагрева не только воздуха и иных газообразных сред, но и жидкостей и твердых тел (например, поверхностей электроприборов).

Как устроен термостат

При подборе подходящего устройства потребители интересуются, как работает терморегулятор. Хотя эти приборы выпускаются с разными типами действующих блоков (электроника, механический узел и т.д.), принцип работы терморегулятора, независимо от его типа, базируется на считывании данных из среды, подлежащей температурному контролю. Базируясь на получаемых данных, устройство определяет, есть ли необходимость в задействовании дополнительных термических элементов или отключении имеющихся.

Важно! Для предотвращения выхода устройства из строя и минимизации вероятности ошибочных показаний термический датчик следует размещать как можно дальше от зоны непосредственного воздействия обогревателя, батарей и иного подобного оборудования.

Преимущества и недостатки

Свойства термостатических устройств, их сильные и слабые стороны напрямую зависят от типа конструкции. Наиболее важный показатель – минимизация погрешности считывания температурных данных. В принципе, высокая точность характерна для любых термостатов, имеющих электронные компоненты, тогда как в случае механических устройств именно меньшая точность (погрешность может достигать трех градусов) является основным минусом. Зато они просты в регулировке и обладают весьма демократичной ценой.

Важно! Наиболее сложными в управлении (и дорогостоящими) являются программируемые устройства. При всем при этом они весьма экономичны в отношении потребления электроэнергии, обладают большой гибкостью настроек. Приобретать такое устройство пользователю следует лишь при уверенности, что он сможет правильно программировать работу термостата.

Виды терморегуляторов

Приспособления, предназначенные для регуляции температуры, могут быть классифицированы по различным основаниям. Выпускаются изделия, рассчитанные на разные виды монтажа: на стену или на дин-рейку. Варьируются поддерживаемый диапазон измерений и число каналов. Однако в первую очередь они различаются по строению, в зависимости от того, какие механические узлы и электронные компоненты в них задействованы.

Механические термостаты

Это наиболее простые изделия, лишенные электронной «начинки», чаще всего они используются для контроля температуры жилых помещений. Их работа базируется на способности некоторых материалов изменять свои характеристики под воздействием меняющейся температуры. Задавать рамки полагается посредством вращения колеса. При выходе за них возникает замыкание или разрыв электроцепи, ведущие к подключению дополнительных нагревательных элементов или отрубанию имеющихся.

Плюсы такой конструкции – надежность, долговечность, простота управления, способность функционирования при минусовых температурах, стойкость к скачкам напряжения. Основным минусом является вероятность погрешности, в ряде случаев довольно значительной (до 3 градусов). Кроме того, изделия нельзя назвать бесшумными: при срабатывании они издают щелкающие звуки.

Механический регулятор

Механический регулятор

 

Биметаллические пластины

При нагревании такая пластинка деформируется и открывает сомкнутые контакты. Вследствие этого  к нагревательному элементу прибора перестает поступать ток. Остывая, пластинка возвращается в прежнюю позицию, и контакты соединяются снова. Тогда электроэнергия опять подается на соответствующий элемент, что влечет за собой нагревание. Такая конструкция вмонтирована в электрические чайники, плиты, утюги.

Работа биметаллической пластины

Работа биметаллической пластины

Газонаполненные датчики

Газовые термостаты включают в себя заполненную газом трубу и контактные элементы. При помещении в жидкость газ расширяется и провоцирует замыкание контакта. Размыкание происходит, когда жидкая среда охлаждается. Конструкция устанавливается в водонагреватели, отопительные приборы на масле.

Важно! Плюсами этого и предыдущего типов являются автоматическая регуляция и бюджетная цена, минус – отсутствие места для вариативных гибких настроек, что ограничивает сферу применения.

Восковые терморегуляторы

Эти аппараты состоят из герметически запаянной камеры, снабженной пробкой из воска, и стерженька из металла. При нагревании плавящийся воск вытесняет стержень наружу, и последний инициирует изменения в электрической цепи. Такие конструкции широко применяются в автомобилестроении, а также при проектировании смесителей.

Электронные термостаты

Их применяют в разного рода системах контроля климата, в конструкциях теплого пола. Они включают в себя датчик температуры, электронный ключ и блок контроля, генерирующий команды подключения и выключения нагревательных элементов. Приборы снабжены электронным табло, на котором репрезентируются температурные данные. Они бывают с закрытой и открытой логикой. Гибкость настроек и расширенные возможности управления присущи только второму типу, такие изделия выпускаются с кнопочным или сенсорным управлением.

Электронный прибор

Электронный прибор

 

Двухзонные термостаты

Двухзонный терморегулятор предоставляет возможность параллельного управления двумя отопительными системами, к примеру, кухни и жилой комнаты. Некоторые модели ограничиваются возможностью выбора из нескольких заданных программ, другие – дают возможность самостоятельного задания параметров. Термодатчики надо помещать в местах, куда не проникают влага и прямые лучи солнца.

Термостат 12 В

Использование терморегулятора 12 вольт практикуется в аквариумах, тепличных помещениях, при инкубации яиц. Прибор состоит из датчика и блока контроля. Температурные ограничения задаются самим пользователем. Как источник питания используется аккумулятор в 12 вольт. Преимущества такого устройства – несложное управление и низкая цена.

Применение регуляторов и датчиков температуры

Устройства устанавливаются как в жилых комнатах, так и в производственных помещениях. Если существует необходимость в регуляции работы теплого пола, можно купить прибор, снабженный двумя датчиками, один из которых монтируется на поверхность пола (будучи заточенным под считывание данных с твердых поверхностей), а другой – помещается на стену и работает с температурой воздуха. Терморегуляторы применяются и в бытовых приборах, работающих с температурными перепадами, а также в производстве автомобилей.

Без применения устройств контроля температуры не будет возможным слаженное функционирование систем и приборов, работающих с температурными перепадами. При выборе прибора нужно обращать внимание на то, насколько его конструкция и настройки подходят системе, в которой ему придется работать.

Видео

amperof.ru

Термостат. Основные виды. Принцип работы. Методы проверки

Виды термостатов, конструкция, принцип действия

За время существования техники, человечество придумало много различных видов данного узла. Практически все модификации и конструкции термостатов, можно отнести в несколько больших групп. По конструктивному исполнению: механические, электромеханические и электронные. По температурным режимам: высокотемпературные (300—1200 °C), Средне температурные (-60—500 °C) и термостаты для низких температур (менее ?60 °C). Так же, можно классифицировать по виду рабочего тела. Воздушные, жидкостные, твердотельные. Мы же будем рассматривать, термостаты, которые наиболее часто применяются в бытовой технике.
Механические – это термостаты, в которых не используются электрические части, будь то контактные пары (группы) или электронные компоненты, такие как электронные датчики и т.п. Данный вид, так же делиться на несколько подвидов. Но подробно обсуждать эти разновидности прибора мы не будем, так как в бытовой технике, чаще используются электромеханические и электронные виды термостатов. В крупной бытовой технике, механический термостат можно встретить в кухонных плитах, духовках. Механический термостат в них используется для поддержания заданной температуры в духовке. Очень часто, термостат, выполнен комбинированно, с газовым краном духовки. Работает этот узел таким образом: открываете кран подачи газа в духовку, он имеет градуировку на панели управления газовой плиты или духовки, либо от 0 до 10, либо примерные значения температуры. В механизме крана есть два «значения» подачи газа – максимум и минимум. Это значит, что газ в духовку поступает максимально заданным давлением до набора необходимой температуры. После набора температуры термостат переводит кран в режим минимум, при котором, рост температуры не происходит. Как только температура упала ниже заданного параметра, термостат снова переводит механизм подачи газа в режим максимум. Составные части: газонаполненная колба, капиллярная трубка, рабочая мембрана.
Электромеханические – это термостаты, в которых используются контактные пары (группы). Электрические термостаты, так же делятся на несколько видов. Первый, это вид, где в качестве датчика температуры, используется газонаполненная колба, капиллярная трубка, рабочая мембрана. Второй вид, в качестве датчика температуры, используется биметаллическая пластина. И в обоих случаях, сила от мембраны или биметаллической пластины, направлена на замыкание / размыкание контактных групп, пар. Еще можно отметить

Термостат стиральной машины

две подгруппы электромеханических, биметаллических термостатов – это регулируемые и с фиксированным температурным значение, при достижении которого термостат замыкает контакты, либо размыкает.
Электронные – это термостаты, в которых контроль температуры, как правило, осуществляется за счет
изменения проводимости электронного компонента, терморезистора (NTC), термотранзистора и т.д., это так называемый датчик. Датчики, условно можно разделить на два вида – это те, в которых при росте температуры, сопротивление возрастает и напротив, те в которых, во время роста температуры замеряемой среды, сопротивление падает, т.е. возрастает проводимость. Датчик, проводами соединен с микроконтроллером, который в свою очередь, откалиброван под конкретный вид датчика. Это означает, что контроллер (микросхема), «понимает» значения сопротивления контрольного элемента. И в зависимости от заданных

Регулируемый, биметаллический термостат

значений и фактических, силовая часть схемы (реле), замыкает / размыкает контактные группы. Существует множество модификаций электронных термостатов. С выводом значений на дисплей, с ступенчатым или многоуровневым контролем / реакцией, с возможностью регулировки временных параметров и много других. Хочется отметить, что в современной технике все чаще используются электронные термостаты.

Способы проверки термостатов. Диагностика неисправности

Для механического вида, используемого в кухонных плитах, самый простой способ выявления неисправности. Я бы назвал метод — проверка по признакам. Пример. Включаем духовку, выставляем небольшое значение температуры. Т.е. не минимальное значение, а скажем для градуировки от 0 до 10, устанавливаем на 2, для «градусной» градуировки, ставим, к примеру, на 100 градусов Цельсия. При прогреве прибора, приблизительно в течении 5 — 15 мин., пламя на рассекателе, должно уменьшиться до значения мин. (почти погасло, но поддерживается в стабильном состоянии). Точность проверки, возрастет, если использовать термометр или мультиметр с термопарой, сравнивая значения. В случае, если с течением времени, пламя не реагирует, необходимо заменить термостат или узел целиком.

Электромеханический термостат духовки

Для электромеханических термостатов, я бы выделил два метода проверки. Первый. Проверка прибора относительно заданных параметров на соответствие. Пример. Стиральная машина с электромеханическим термостатом, заданная температура 40 градусов Цельсия. Здесь стоит отметить, что для проверки температуры в стиральной машине, нужно знать рабочий алгоритм. Т.е. когда происходит нагрев. В большинстве СМ, нагрев начинается после 5 – 10 минут работы, прибора и только до первого слива воды, это справедливо для большинства программ, кроме «короткой стирки». С помощью термометра или мультиметра с термопарой, контролируем нагрев воды в баке. При исправном приборе заданное значение, должно соответствовать измеряемому, с учетом небольшой погрешности и дельты t°.

Дельта t° (? t°) это разница в градусах, между температурой выключения и включения термостата. Другими словами при достижении заданной температуры, термостат отсекает нагрев, не точно в заданном положении, а немного больше заданного значения и при падении установленной температуры, термостат включается, как бы с запозданием, вот эта разница температур и есть ? t°. Пример. Установили температуру в духовке 170 градусов Цельсия. Термостат, отключает нагрев при достижении 173 градуса, а при падении температуры ниже 168 градусов, включает нагрев снова. ? t° составляет 5 градусов Цельсия (значения вымышленные).

Биметаллические, нерегулируемые термостаты

Второй способ проверки электромеханического термостата. Этот способ менее точный, чем первый, но для диагностики неисправности в «домашних условиях», вполне приемлем. Способ опишу на примере. Есть духовой шкаф, с пределом температурного диапазона до 280 градусов. Разбираем прибор, находим термостат, пару контактов, которые при достижении температуры размыкаются. Их можно найти, если проследить проводку так же по сечению провода и т.д. Провода снимаем и замыкаем между собой, а к контактам термостата, подключаем тестер в режиме «прозвонки», в холодном состоянии духовки, они должны «звонится» накоротко, т.е. сопротивление равно приблизительно нулю. Устанавливаем ручку термостата в положение 150°С, включаем духовку. Не забываем о мерах предосторожности. Спустя, минут 5 – 10, если на тестере не появилось значение «разрыв» (бесконечное сопротивление), медленно вращаем ручку регулятора температуры в сторону минимального

Электромеханический термостат холодильника

значения, в определенном положении ручки, тестер должен показать разрыв, это зависит от степени прогрева
прибора и времени работы. Если замерять температуру в диагностируемом приборе, проверка исправности будет более точной. Описанные способы проверки, справедливы для выявления неисправности электромеханических термостатов и в стиральных машинах, посудомоечных машинах, холодильниках, утюгах, бойлерах и т.д.
Проверка электронного термостата. Электронный термостат можно проверить первым методом, описанным для электромеханического термостата. Этот способ подходит для определения неисправности узла в целом.
Для проверки на элементном уровне, необходимо замерить изменение сопротивления датчика, при изменении

Датчик NTC, электронного контроля температуры

температуры, проверить работоспособность контроллера (питание и пр.), а так же исправность исполнительного узла (РЕЛЕ и т.д.)
Из опыта ремонта бытовой техники должен отметить, что неисправность термостатов, не зависимо от вида, проявляется как правило, в виде постоянно замкнутых силовых контактов либо разомкнутых, не зависимо от температуры. Несоответствие показаний температуры, встречается достаточно редко.
Термостат в стиральной машине, духовке, холодильнике, бойлере и т.д.
В современных бытовых приборах, все чаще используются электронные термостаты, в виду их точности и безотказности, а так же удельной стоимости, относительно электромеханических. Все электромеханические термостаты, достаточно похожи друг на друга, так же как и схемотехника электронных.
Вот мы и рассмотрели основные виды термостатов, конструкцию, принцип работы, а так же методы выявления неисправностей. Если что — то упустил, прошу добавить в комментариях.

www.ice-hot.ru

Принцип работы термостата.

Как работает термостат? Попробуем разобраться.

 Любой автолюбитель хоть раз сталкивался с очень не приятной ситуацией, когда машина начинает кипеть. Под капотом рвутся клубы белого пара и не понятно, что случилось с машиной. У вас паника, как быть вы не знаете. Или же обратная ситуация, когда машина в зимний период времени ну никак не хочет прогревать салон, а все попытки исправить положение на месте, остаются тщетными.

Обычно в этих неисправностях виновен элемент системы охлаждения двигателя - термостат. Разберем для начала определение, термостат – это устройство автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости (антифриз) в системе охлаждения двигателя. Создание оптимальных температурных условий для работы двигателя, его забота. Все современные автомобили, вне зависимости от страны производства используют жидкостное охлаждение с принудительной циркуляцией.

Термостат расположен между основным радиатором и двигателем, соединен патрубками и контролирует потоки антифриза, автоматически перенаправляя их по контурам (кругам). Большему, через основной радиатор для рассеивания большого количества тепла, и меньшему – в обход него. Для чего это нужно? Если двигатель перегревается, термостат открывается и направляет охлаждающую жидкость к радиатору по большому кругу для хорошего отвода тепла, охлаждения. Если автомобиль только завели и допустим на улице очень холодно, термостат будет находиться в закрытом положении для прогона жидкости по малому кругу. Что позволит двигателю быстро набрать рабочую температуру, тем самым уменьшить износ деталей двигателя.

Принцип работы термостата элементарно прост. В герметичный цилиндр помещен термочувствительный искусственный воск, который при определенной температуре плавится. При переходе в жидкое состояние, он увеличивается в объеме и сжимает резиновый уплотнитель, в который помещен шток механического клапана. Таким вот не хитрым способом можно добиться точности в работе такого важного устройства.

Стоит уточнить:

  1. )В зависимости от модели вашего автомобиля термостат может устанавливаться в пластиковый или металлический корпус с применением уплотнителей, или же замена производится вместе с корпусом термостата. Некоторые производители автомобилей размещают датчики температуры охлаждающей жидкости непосредственно на корпусе термостата и замена таковых возможна только в сборе. Это накладывает на владельца довольно большие расходы, так как вам приходится платить за весь узел целиком.
  2. )Не правильно работающий термостат может грозить большими проблемами для автовладельца. Если он заклинил или по какой-то причине постоянно находится в закрытом положении, двигатель рано или поздно закипит. Этого допускать нельзя, после перегрева мотор нуждается в срочном ремонте, а он, к сожалению дорогостоящий.
  3. )Температура открытия клапана термостата для всех автомобилей не одинакова, она может значительно отличаться. Поэтому при выборе старайтесь избегать дешевых аналогов.

 

Видео о том, как работает термостат:

Как проверить термостат (видео):

Как проверить термостат на ВАЗ 2110-2115, 2170, 2172 Приора:

Проверка термостата на примере Lexus GS300 (видео):

Как поменять термостат на ВАЗ своими руками (видео):

autoportal.pro

Как работает термостат — Auto-Self.ru

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.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

auto-self.ru

Терморегуляторы. Виды и принцип действия. Применение

Для сохранения требующегося уровня температуры в нагревательных системах применяются электрические устройства, называемые терморегуляторы. Все приборы, имеющие в составе электронагревательные элементы, оборудованы электрическими терморегуляторами.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор представляет собой электрическое устройство необходимое для автоматического регулирования температуры в охлаждающем и отопительном оборудовании. Они монтируются в системах обогрева, искусственного климата, охлаждающих либо морозильных системах. Широко используются в домашнем хозяйстве в обустройстве теплиц.

Цель работы терморегулятора определяется включением либо выключением нагревательных элементов какого-либо прибора при показателях температуры ниже или выше указанных соответственно. Благодаря работе терморегулирующих устройств, воздух в помещении, вода, поверхности приборов и т.п. имею стабильную температуру.

Работают все терморегуляторы, в каком бы приборе они не находились, по единому принципу. Автоматический регулятор получает данные о температуре из окружающей его среды, благодаря тому, что оснащается встроенным или выносным термодатчиком. Опираясь на полученную информацию, терморегулятор определяет, когда нужно включаться и отключаться. Чтобы исключить сбои в работе устройства, термодатчик надлежит устанавливать в помещении подальше от прямого влияния различного нагревательного оборудования, в противном случае, может возникнуть искажение показателей и, естественно, регулятор будет работать ошибочно.

Классификация терморегуляторов
Принцип работы всех устройств, регулирующих температуру одинаковый, но видов терморегуляторов очень много, и они отличаются по:
  • Назначению:
    — комнатные;
    — погодные.
  • Способу монтажа:
    — стенные;
    — настенные;
    — крепящиеся на DIN рейку.
  • Функциональным возможностям:
    — центральное регулирование;
    — беспроводное регулирование.
  • Способу управления:
    — механические;
    — электромеханические;
    — цифровые (электронные).
Также терморегуляторы отличаются техническими свойствами:
  • Диапазон измерений температуры. Разные модели терморегуляторов в зависимости от модификации поддерживают температуру от -60 до 1200 °С.
  • Количество каналов:
    — одноканальные. Применяются для автоматической регулировки и сохранения температуры объекта на указанном уровне. Отличаются меньшими размерами и весом от многоканальных приборов;
    — многоканальные. Выпускаются для фиксирования температуры серии стандартных термодатчиков. Их используют на производствах, лабораториях, а также в народном хозяйстве.
  • Габаритные размеры:
    — компактные;
    — большие;
    — крупные.
Применение регуляторов и датчиков температуры
Терморегуляторы могут устанавливаться в жилых и промышленных помещениях. В целом можно выделить учитывающие:
  • И контролирующие температуру воздуха в конкретной зоне помещения. Эти приборы относятся к категории комнатных регуляторов. Бывают аналоговые и цифровые.
  • И поддерживающие температуру определённых предметов – это регуляторы для полового отопления.
  • Температуру воздуха снаружи – погодные термостаты.
Регуляторы, которые эксплуатируются в промышленных помещениях, бывают двух видов:
  • Индустриальные пространственные. К этим приборам относятся аналоговые стенные регуляторы, имеющие повышенную защиту.
  • Индустриальные с отдельными датчиками. Это аналоговые приборы с внешними датчиками, которые могут быть настенными или устанавливаться на специальную рейку.
    Датчики могут устанавливаться на стены или в полу дома, в зависимости от их типа и назначения. Встроенные приборы монтируются в монтажную коробку прямо в стену, а приборы накладного типа просто прикрепляют на стену.
Выделяют также несколько видов датчиков по назначению:
  • Датчик температуры пола.
  • Датчик температуры воздуха.
  • Инфракрасный датчик для пола и воздуха.

Датчик, измеряющий температуру воздуха, часто размещают на корпусе терморегулятора. Терморегуляторы с инфракрасными датчиками можно применять для контроля всей системы отопления. Эти датчики отлично подходят для установки в ванные комнаты, душевые, сауны и прочие помещения с повышенной влажностью. Сам регулятор температуры надлежит размещать обязательно в сухом месте, от переизбытка влаги он может повредиться. Правда есть модели, с повышенной герметичностью, и их монтаж в ванную ничем не опасен для них.

Регуляторы для тёплых полов отличаются своим внутренним устройством, это:
  • Цифровые.
  • Аналоговые.

Цифровые устройства имеют хорошую стойкость к разным типам помех, поэтому исключают искажение данных и гарантируют большую точность, чем аналоговые.

Особенности функциональных возможностей электрических регуляторов температуры:
  • Беспроводное регулирование (дистанционное). Рекомендовано применять при дополнительной инсталляции греющих элементов и проведении реконструкций, когда выполнять классическую регулировку невозможно или довольно трудно. Дистанционное управление исключает дополнительные строительно-ремонтные работы при электроинсталляции (к примеру, монтаже кабельной проводки).
  • Устройства программирования. Центральное (классическое) устройство позволяет производить регулирование температуры целого крупного объекта с одной точки. Для программирования регулятора используют компьютер или устройства управления. Также контроль осуществляется с помощью телефонного модема.
Принцип действия, плюсы и минусы

Механический регулятор температур считается простым и практичным устройством. Применяется в нагревательных и охладительных целях. Чаще всего представляет внешнее электроустановочное изделие, предназначенное для внутренней установки в жилые помещения в системы отопления. Внешний вид подобен стандартному запорному крану.

Специфичностью механических терморегуляторов является отсутствие электрической составляющей. Работает аппарат по особому принципу, заключающемуся в свойствах некоторых веществ и материалов менять свои механические качества от изменения температуры.

При изменении температуры до конкретно указанной, происходит разрыв или замыкание электрической цепи, что обуславливает выключение либо включение приборов для нагрева. Требуемый показатель температуры выбирается на шкале прибора путём вращения специального колесика.

Положительные моменты механических термостатов:
  • Надёжность.
  • Устойчивость к перепадам напряжения.
  • Не подвластны сбоям электроники.
  • Работают при отрицательных температурах.
  • Можно эксплуатировать в условиях резких изменений температуры.
  • Простое управление.
  • Длительный срок службы.
Недостатки:
  • Наличие погрешности.
  • Вероятность появления небольших щелчков при подаче напряжения на инфракрасные нагреватели.
  • Низкая функциональность.

Независимо от недостатков, они являются самыми распространёнными и встречаются в организации обогревательных систем чаще других термостатов, благодаря простому управлению и невысокой стоимости.

Эксплуатация электромеханических термостатов

Электромеханические регуляторы температуры используется в различных бытовых электроприборах. Эти изделия бывают двух модификаций:

  • С биметаллической пластиной и группой контактов. Пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты, из-за чего прекращается подача электротока на нагревательную спираль или ТЭН прибора. После остывания пластина прогибается обратно в своё исходное положение, контакты при этом замыкаются, возвращается подача электричества и прибор нагревается. Приборами с этими регуляторами пользуется в повседневной жизни практически каждый человек – это утюги, электроплиты, электрочайники и т.п.
  • С капиллярной трубкой. Изделие состоит из трубки, наполненной газом и помещённой в ёмкость с водой, а также контактов. Принцип действия базируется на особенностях материалов расширяться при определённых температурах. Вещество, находящееся в полой трубке, начинает расширяться при разогреве воды, из-за чего возникает замыкание контакта. После охлаждения воды, контакты размыкаются, а электроприбор начинает разогреваться. Подобными регуляторами чаще всего оснащаются водонагреватели, масляные обогреватели, бойлеры.

Электромеханические терморегуляторы зарекомендовали себя как неприхотливые устройства:

  • Автоматическое включение обогрева.
  • Герметичность.
  • Невысокая цена.
Минусы этих приборов:
  • Низкая функциональность.
  • Сложность добиться высокой точности регулирования.
Специфика электронных терморегуляторов

Электронные устройства очень распространены, они эксплуатируются с многими электрообогревателями. Обычно ими оборудуют общие отопительные системы и кондиционирования, а также тёплые полы.

Главные составляющие части:
  • Выносной термодатчик.
  • Контроллер — устройство, устанавливающее конкретный уровень температуры в доме, а также создающее команды включения и отключения нагревателя.
  • Электронный ключ – контактная группа.

Датчик прибора отправляет данные о температуре контроллеру, который обрабатывает полученный сигнал и решает, требуется снижать или повышать температуру.

Виды электронных термостатов:
  • Обычные терморегуляторы. В этих приборах можно выставлять желаемые пределы температуры либо точную температуру, которая будет сохраняться. Устройства оборудованы электронным дисплеем.
  • Цифровые терморегуляторы:
    — С закрытой логикой. Устройства имеют неизменный алгоритм работы. Регулирование выполняется при помощи передачи команд по указанным параметрам конкретным приборам, которые были установлены заранее. Параметры задаются заранее в зависимости от нужд используемых приборов для определённой температуры. Корректировка программы этих регуляторов практически неосуществима, можно только менять основные параметры. Но именно эти термостаты наиболее часто применяют в быту.
    — С открытой логикой. Эти аппараты контролируют точный процесс обогрева помещений. Имеют расширенные настройки, благодаря чему можно поменять их алгоритм работы. Управляются кнопками или сенсорной панелью. Путём этих устройств можно включать либо отключать обогревательные системы в строго заданное время. Но их перепрограммированием должны заниматься специалисты. Эти регуляторы применяют чаще на производстве и в промышленности, чем в быту.

Программируемые термостаты удобно эксплуатировать, они открывают широкие возможности для тонкой настройки приборов на нужные температурные показатели, зависящие от требований отдельных зон помещений.

Достоинства:
  • Широкий диапазон регулировок.
  • Разнообразие дизайнерских решений.
  • Экономия электроэнергии.
  • Высокая точность.
  • Эффективность.
  • Безопасность при эксплуатации.

Также терморегуляторы просты в управлении и имеют не высокую стоимость, только эти два плюса не касаются регуляторов с открытой логикой. Электронные регуляторы нередко являются составной частью системы умного дома.

Похожие темы:

electrosam.ru

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.

принцип работы термостата

принцип работы термостата

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.

 

Принцип работы термостата

Принцип работы термостата

 

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.

Проверка термостата

Проверка термостата

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.

djago.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о