Camgora.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Функции и принцип работы автомобильного термостата

Функции и принцип работы автомобильного термостата

Автоликбез 15 декабря 2019

Водителю, самостоятельно обслуживающему силовой агрегат машины, необходимо иметь представление о работе термостата в автомобиле. Распределительный элемент, установленный в моторном отсеке, обеспечивает распределение потоков антифриза и поддерживает степень нагрева двигателя. При заклинивании клапана мотор работает в аварийном режиме, что приводит к поломкам или увеличенному расходу топлива.

Функции в системе кондиционирования

Жидкостная система охлаждения (или кондиционирования) состоит из рубашки, расположенной в блоке цилиндров и головке блока, помпы, радиатора и соединительных патрубков. Часть жидкости подается в отдельный теплообменник для отопления салона. Интенсивность нагрева воздуха регулируется краном (например, на классических легковых машинах ВАЗ) или отдельной заслонкой в воздушном канале.

Термостат предназначен для распределения потоков хладагента между рубашкой и радиатором, обеспечения рабочей температуры двигателя и прогрева салона.

Разновидности термостатов

В силовых установках автомобилей используется несколько типов термостатов:

  1. С 2 клапанами, что обеспечивает управление потоками хладагента, идущими к радиатору и по малому кругу охлаждения (через рубашку силового агрегата и блок отопления салона).
  2. С 1 подвижным элементом, корректирующим подачу жидкости к радиатору.
  3. С 1 клапаном и двухступенчатым открытием. При прогреве мотора открывается протока малого диаметра, затем антифриз подается в теплообменник через отверстие увеличенного сечения.
  4. Электронный термостат, оснащенный датчиком, измеряющим температуру антифриза. Блок управления фиксирует положение заслонки при помощи шагового электродвигателя. Регулятор корректирует подачу антифриза в дополнительные контуры охлаждения, что снижает расход топлива.

Устройство и принцип работы

После пуска силового агрегата часть тепла, образующегося при сгорании топлива, идет на нагрев картера и головки блока. Для обеспечения нормальной смазки и улучшения смесеобразования мотор должен прогреться до 85-105°С (зависит от модели ДВС). Установленный в контуре охлаждения терморегулятор не позволяет хладагенту циркулировать через радиатор. Антифриз ходит по внутреннему кругу, позволяя мотору прогреваться до рабочей температуры за 5-10 минут. По мере прогрева термостат пропускает хладагент в теплообменник машины, охлаждаемый вентилятором.

Принцип работы регулятора основан на температурном расширении жидкого или твердого наполнителя.

Увеличивающийся в объеме материал смещает штангу с клапаном, который распределяет потоки антифриза. В схеме предусмотрены пружины, возвращающие заслонки в исходное положение при снижении температуры жидкости. Элементы конструкции закреплены в корпусе, изготовленном из силумина или термостойкого пластика. На некоторых автомобилях монтируются термостаты без внешней оболочки, установленные в блок цилиндров силовой установки.

Термостаты с твердым наполнителем

Регуляторы с твердым рабочим веществом оснащаются герметичной камерой, заполненной синтетическим воском (церезином). Принцип действия основан на переходе воска при прогреве из твердой фазы в жидкую. Раствор воздействует на эластичную манжету и связанный с ней толкатель. Подвижная штанга связана с тарельчатым клапаном, позволяющим антифризу циркулировать по малому (или внутреннему) кругу или пропускать жидкость в теплообменник для охлаждения.

Для повышения чувствительности к изменению степени нагрева в воск вводят присадки на основе металлической пудры.

Полученный материал отличается стабильным коэффициентом расширения при переходе из твердой фазы в жидкую и обратно. За счет стабилизации параметра температура хладагента поддерживается в допустимом диапазоне.

Термостат с жидкостью

Регулятор с жидким рабочим веществом устроен аналогично конструкции с твердым заполнителем, но раствор находится в герметичном сильфоне. Жидкость состоит из смеси дистиллированной воды и этилового спирта. При температурном расширении в сильфоне возникает избыточное давление. Элемент распрямляется и через связанный с ним шток открывает канал отвода антифриза в бачок теплообменника. Количество жидкости, перекачиваемой в радиатор, зависит от температуры антифриза в блоке цилиндров.

Расположение элемента в автомобиле

Регулятор находится в моторном отсеке автомобиля – на картере силового агрегата или на входе в насос для циркуляции хладагента. В двигателях с распределенным впрыском топлива устанавливаются дополнительные регуляторы, позволяющие поддерживать температуру головной части блока цилиндров в заданном интервале. Элемент устанавливается на задней части силового агрегата. Возможна установка дополнительных элементов для ускоренного прогрева салона автомашины.

Неисправности: причины и «симптомы»

Признаки неисправности регулятора:

  • длительный прогрев силового агрегата;
  • прогревание отводного шланга одновременно с мотором;
  • повышение температуры мотора до критической отметки во время стоянки;
  • переохлаждение силового агрегата в режиме движения по трассе;
  • холодное состояние патрубка подачи антифриза к теплообменнику при перегреве.

Причиной поломки регулятора является заедание штока с клапаном в открытой или закрытой позиции. При открытом большом круге жидкость подается в радиатор, увеличивая время прогрева. Неисправность становится наглядной при эксплуатации автомобиля в зимнее время. Например, дизельный мотор при температуре воздуха -10°С не удается прогреть до 40°С даже после пробега в 40-50 км.

Заклинивание штока происходит из-за негативного воздействия антифриза на металлические элементы конструкции. Производители автомобилей рекомендуют периодически заменять охлаждающую жидкость. При использовании старого антифриза на поверхности штока появляются отложения, ограничивающие подвижность детали. Дополнительной причиной дефекта является заправка системы охлаждения водопроводной водой (например, при утечке антифриза). Растворенные в жидкости соли вызывают коррозию стального штока.

Повышение степени нагрева мотора негативно влияет на рабочие характеристики моторного масла. При перегреве двигателя происходит заклинивание поршневой группы. На поверхностях зеркал цилиндров и опорах коленчатого и распределительного валов появляются задиры. Повреждения можно устранить только во время капитального ремонта мотора.

Дополнительной неисправностью термостата становятся трещины в корпусе, через которые уходит антифриз. Поврежденные детали подлежат замене: запаять или заклеить щели невозможно.

Как определить наличие поломки?

Первичная диагностика термостата проводится на автомобиле. После запуска двигателя проверяется температура патрубков, идущих к радиатору (рукой или датчиком, установленным на цифровом мультиметре). После прогрева мотора необходимо проконтролировать степень нагрева рукавов, идущих к радиатору. При исправном термостате шланги должны нагреваться равномерно. Методика позволяет определить заклинивание штока и тарелки клапана. Проверяется также отсутствие трещин в корпусных деталях регулятора.

Дополнительное тестирование предусматривает снятие регулятора с машины. Из системы охлаждения сливается антифриз, резиновые патрубки удерживаются на корпусе термостата винтовыми или пружинными хомутами (зависит от производителя автомобиля). Демонтированный элемент нужен для погружения в емкость с водой, которая устанавливается на газовую или электрическую плиту. Для проверки степени нагрева жидкости применяется градусник или электронный термометр.

При прогреве воды до 90°С и выше в исправном термостате клапан должен открываться. Процесс открытия контролируется визуально: если тарелка остается неподвижной, то регулятор необходимо заменить на устройство с идентичными рабочими характеристиками. Методика визуальной проверки не отличается высокой точностью, поскольку невозможно отследить связь между положением клапана и степенью нагрева. От данного параметра зависят корректность прогрева силового агрегата и поддержание заданной температуры.

Основные модификации термостатов и их применение

Термостат (от греч. therme — тепло, жар; statos — стоящий, неподвижный), прибор для поддержания заданной температуры. Существуют две основные группы :

  • законченное устройство, например лабораторный термостат для культивирования микроорганизмов;
  • датчик, который при достижении некоторой установленной температуры включает или отключает исполнительный механизм.

Также изделия подразделяются на два вида:

  • механические. В них используются механические (физические) свойства материалов, например, изменение геометрии материала или его объема. Особенность таких изделий заключается в том, что они не имеют собственного электропотребления;
  • электронные. В этих приборах используется термодатчик, показания с которого считываются электронной схемой .

Ртутные термостаты

Являются одними из самых первых типов устройства и сейчас не используются (ввиду токсичности ртути).

Существуют два принципа работы изделия:

  1. ртуть, поднявшись до назначенной высоты в термометрическом сосуде, замыкает электрические контакты или воздействует на некоторое устройство. Точность такого термостата достигала 0,01°С, поэтому он применялся в основном в промышленных условиях,
  2. ртутный датчик закрепленный на биметаллическом элементе, который при изменении температуры изменяет свою положение или конфигурацию и приводит в действие ртутный механизм. Точность зависит от точности биметаллического элемента и достигала 0,5°С. Прибор применялся как в промышленных, так и в домашних условиях.

На рисунке показано устройство ртутного термостата. Колба с ртутью присоединена к биметаллическому элементу, реагирующему на температуру и наклоняющему колбу в ту или другую сторону. Когда колба наклоняется в одну сторону, происходит замыкание контактов, в другую сторону – контакты размыкаются.

Биметаллические термостаты механического действия

Биметаллический элемент (диск, катушка, лента), в силу присущих ему свойств, при достижении температуры срабатывания резко изгибается, приводя в действие исполнительный механизм – электроконтакты или клапан. В исходное состояние прибор возвращается либо автоматически (обычно применяют в системах защиты систем от перегрева или переохлаждения), либо при воздействии на биметаллический элемент (при помощи ручки можно устанавливать желаемый уровень температуры). Применяется в недорогих системах контроля температуры – домашние нагреватели, тепловые завесы и т.п.). Точность очень сильно зависит от качества используемого биметалла, и обычно находится в диапазоне 0,5–4°С.

Восковые термостаты

Обычно применяются в системе охлаждения автомобильных двигателей. Регулируя поток охлаждающей жидкости и смешивая жидкость разных температур (циркулирующую по большому и малому контурам) прибор позволяет поддерживать оптимальный уровень температуры (в зависимости от марки автомобиля) в пределах 70-95°С. В герметичной камере, в которой находится восковая пластина, расположено специальное устройство, в случае увеличения рабочей температуры, открывающее клапан.

Капиллярные термостаты

Используют в системах отопления, газовых печах, бойлерах, системах защиты от перегрева. По способу исполнения различают настроенные на заданную температуру и регулируемые термостаты. Устройство состоит из колбы, наполненной газом или жидкостью, соединенной с управляющим элементом при помощи тонкой трубки — капилляра. Конец трубки помещен в корпус термостата и соединен с диафрагмой. При нагреве газ (жидкость) расширяется и давит на диафрагму, которая приводит в действие исполнительный механизм – электрические контакты или клапан, регулирующий поток теплоносителя.

Электронные термостаты

Существуют два технических решения подобных термостатов:

  1. используются механические термостаты, «показания» с которых снимаются с помощью электронного исполнительного устройства. Точность измерения таких изделий обычно не очень высока;
  2. используются электронные измерительные устройства – термопары, резисторные датчики, p-n переходы полупроводниковых приборов, инфракрасные датчики.

Поступающая информация с измерительных устройств подается на электронную схему, которая подает команду(ы) на исполнительное устройство. Такие электронные термостаты являются более точными приборами. Существует их большое разнообразие – с индикаторами температуры, программируемые, регулируемые и т.д. Область применения – системы кондиционирования, системы «теплый пол», домашние электронагреватели с цифровым отображением информации, электропечи и т.д.

Жидкостные термостаты

Представляют собой достаточно сложное устройство, предназначенное для регулирования от -120°С до 400°С (в зависимости от модели) и точного поддержания (до 0.01К) температуры в лабораторных условиях. Общий принцип действия термостата основан на поддержании заданной температуры путем нагревания и охлаждения жидкого теплоносителя, циркулирующего в рабочей ванне. Подогрев теплоносителя и поддержание заданной температуры осуществляется с помощью нагревателя и датчика температуры, расположенных в резервуаре, и электронного регулятора, охлаждение – путем теплообмена с окружающей средой, а при температурах близких к окружающей — дополнительно с помощью теплообменника.

Суховоздушные термостаты

Предназначены для регулирования и точного поддержания температуры в лабораторных (например, инкубаторы) и/или промышленных условиях. Общий принцип действия изделия основан на поддержании заданной температуры путем нагревания и охлаждения газа-теплоносителя (в частности воздуха), циркулирующего в рабочей камере.

Назначение и устройство термостата.

Технология снятия и установки термостата на двигатель ЗИЛ-508

Введение ……………………………………………………………….3
1. Технологическая часть………………………………………5
1. Назначение и устройство системы охлаждения…………….5
1.1. Назначение и устройство термостата………………………7
2. Требования, предъявляемые к технологии выполнения работ……………………………………………………………………..9
2.1. Очистка и мойка, организация рабочего места……………9
2.2. Технические условия на проведение разборо-сборочных работ………………………………………………………………………11
2.3. Операции, проводимые при снятие термостата……………15
2.4. Проведение дефектовки термостата………………………..18
2.5. Порядок сборки и установки термостата…………………..25
3. Техническое обслуживание системы охлаждения………..32
4. Графическая часть……………………………………………35
5. Безопасность труда…………………………………………..37
5.1. Техника безопасности и охраны труда при выполнении работ и ТО……………………………………………………………….37
Заключение ……………………………………………………….40
Список литературы……………………………………………….41

Введение

В современных автомобильных двигателях в полезную работу превращается лишь 23-40% теплоты, выделяющейся в цилиндрах двигателя, остальная теплота уносится отработавшими газами, с охлаждающей жидкостью или воздухом и затрачивается на трение, рассеивание в окружающую среду внешними поверхностями двигателя и др. Теплота, используемая на выполнение полезной работы, а также ее затраты на указанные виды потерь составляют тепловой баланс двигателя.

Так как сгорание в двигателе происходит при высоких температурах, достигающих 2100—2300°С, то без принудительного охлаждения такие детали, как цилиндр, поршень и направляющие втулки клапанов, нагревались бы до температуры, значительно превышающей температуру воспламенения (вспышки) масла. Поэтому для поддержания нормального теплового режима работы узлов и механизмов необходимо непрерывно отводить теплоту от взаимодействующих деталей, не допуская их перегрева. Для этого и служит система охлаждения двигателя.

Количество теплоты, которое должна отводить система охлаждения, зависит от мощности и режимов работы двигателя.

При перегреве двигателя увеличиваются силы трения и изнашивание деталей, уменьшаются тепловые зазоры, происходит коксование масла с отложением нагара, ухудшается наполнение цилиндров карбюраторных двигателей горючей смесью, а дизелей очищенным воздухом. Однако при чрезмерном отводе тепла возникает переохлаждение двигателя, которое вызывает изменение вязкостных свойств масла, что приводит также к увеличению изнашивания деталей и механических потерь на трение, снижению мощности и экономичности двигателя. Поэтому следует поддерживать тепловой режим двигателя в пределах 85-95°С независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды. На современных поршневых двигателях применяют жидкостное или воздушное охлаждение. При воздушном охлаждении через оребренные поверхности блока и головки цилиндров излишняя теплота отводится потоком воздуха, создаваемым многолопастным вентилятором с устройством, регулирующим интенсивность охлаждения.

В воздушной системе охлаждения отсутствует радиатор, жидкостный насос, каналы и трубопроводы для охлаждающей жидкости, поэтому к преимуществам такой системы относятся простота конструкции, уменьшение массы, удобство обслуживания и, кроме того, исключается опасность размораживания двигателя зимой. Размораживание, т.е. замерзание воды в системе водяного охлаждения, приводит к образованию трещин в блоке цилиндров. Однако система воздушного охлаждения хотя и обеспечивает условия для необходимого отвода тепла от сильно нагретых деталей, но при этом требуется сравнительно большая мощность двигателя для приведения в действие вентилятора и затрудняется пуск двигателя при низкой температуре из-за отсутствия возможности прогрева его горячей водой.

1. Технологическая часть

Назначение и устройство системы охлаждения.

Система охлаждения служит для принудительного отвода теплоты от цилиндров и головки двигателя и передачи ее окружающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызвана тем, что стенки цилиндров, камер сгорания и внутренние детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не отводить теплоту от стенок цилиндров и камер сгорания, то из-за перегрева деталей двигателя возможно выгорание слоя смазки между ними и заклинивание движущихся деталей вследствие их чрезмерного расширения.

Система охлаждения может быть воздушной или жидкостной. При использовании воздушной системы охлаждения теплота от цилиндров и головки двигателя передается непосредственно обдувающему их воздуху. Для увеличения поверхности теплоотдачи на цилиндрах и головке делают специальные охлаждающие ребра, отливаемые с ними как единое целое. Цилиндры окружены металлическим кожухом. Через образовавшуюся воздушную рубашку с помощью вентилятора прогоняют воздух, охлаждающий двигатель. Интенсивность охлаждения регулируется специальными заслонками, установленными на входе холодного воздуха в воздушную рубашку и выходе его из нее. Заслонки управляются вручную или автоматически с помощью термостатов.

Для нормальной работы двигателя ЗиЛ-508 температура охлаждающей жидкости должна поддерживаться в пределах 75-95°С.

В систему охлаждения входят жидкостная полость блока и головок цилиндров; жидкостной насос с приводом, вентилятор с кожухом (диффузором); радиатор; пробка с клапанами; жалюзи радиатора; термостат; соединительные патрубки со шлангами; сливные краники и контрольные приборы.

К системе охлаждения двигателя ЗиЛ-508 подключен котел предпускового подогревателя.

Рис. 1. Схема системы охлаждения двигателя ЗиЛ-508: 1 — радиатор; 2 — жидкостной насос; 3 — компрессор; 4 — перепускной шланг (байпас); 5 — термостат; 6 — кран отопителя; 7 и 8 — трубки соответственно подводящая и отводящая; 9 — радиатор отопителя; 10 — датчик указателя температурь, охлаждающей жидкости; 11 — дозирующая вставка; 12 — сливной кран картера двигателя; 13 — привод сливного крана; 14 — сливной кран патрубка радиатора

В прогретом двигателе ЗиЛ-508 охлаждающая жидкость засасывается из радиатора в жидкостной насос и под определенным давлением по двум патрубкам насоса подается в левый и правый блоки цилиндров и, проходя через окна в межцилиндровых перегородках, охлаждает гильзы цилиндров. Через отверстия в привалочных поверхностях блока и головки, а также через отверстия в прокладке между ними охлаждающая жидкость проходит в головки цилиндров. Отверстия расположены так, чтобы жидкость поступала к наиболее нагретым частям головок — каналам выпускных клапанов и гнездам свечей зажигания, а основная часть охлаждающей жидкости к задним торцам головок. Это обеспечивает дальнейшее продольное движение жидкости от заднего к переднему торцу головок.

Затем охлаждающая жидкость по каналам во впускном газопроводе проходит к патрубку термостата и в радиатор.

Продольное движение жидкости в головках цилиндров обеспечивается дозирующей вставкой, установленной в задних каналах впускного газопровода.

Через отверстие во вставке проходит определенное количество охлаждающей жидкости, необходимое для подогрева топливной смеси в каналах впускного газопровода.

В современных двигателях применяется только закрытая система охлаждения с расширительным бачком. Бачок, размещаемый выше радиатора, соединен с ним шлангом. Запас жидкости в бачке компенсирует понижение ее уровня в радиаторе. В бачке также конденсируются пары жидкости при ее кипении. Все это устраняет необходимость частой доливки жидкости в систему. Система может сообщаться с атмосферой только через специальный паровоздушный клапан, расположенный в заливной горловине. Поэтому при закипании жидкости в системе поддерживается избыточное давление и повышается температура кипения.

Назначение и устройство термостата.

Термостат системы охлаждения имеет твердый наполнитель — активную массу, состоящую из смеси церезина с медным порошком.

Активная масса помещена в толстостенный медный баллончик и закрыта резиновой мембраной. Сверху мембраны установлен резиновый буфер, предохраняющий мембрану от разрушения.

При нагреве охлаждающей жидкости до 69 +2,5°С активная масса в баллончике начинает плавиться и расширяться, перемещая мембрану вверх.

При этом мембрана действует на буфер и шток, который, поднимаясь, открывает клапан. При температуре 83 +2°С клапан полностью открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу через жидкостной радиатор.

При охлаждении активная масса затвердевает, ее объем уменьшается, мембрана опускается вниз и клапан под действием пружины закрывается. При этом охлаждающая жидкость начинает циркулировать по малому кругу, минуя радиатор.

При повреждении термостат отремонтировать нельзя, его следует заменить.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1196 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Принцип работы термостата

Автолюбители, инженеры-электронщики, строители, да и не только, наверняка не редко встречались с понятием «термостат». Но при этом, не всем может быть известен принцип его работы и для чего он используется.

Потому, данную статью мы посвятим вопросу о том, как работает термостат, какие виды термостатов бывают, для чего он создан, из каких элементов состоит, его достоинства и недостатки.

Термостат – прибор, который поддерживает постоянную температуру в рабочей среде.

Учитывая то, что термостаты очень широко используются практически во всех сферах промышленности, их можно отнести в несколько больших групп:

  1. По конструктивному исполнению:
    • механические;
    • электромеханические;
    • электронные.
  2. По температурным режимам:
    • высокотемпературные (область работы +300-1200 градусов Цельсия);
    • средней температуры (-60 — +500 по Цельсию);
    • низкотемпературные (от -60 градусов Цельсия)
  3. По виду рабочего тела:
    • воздушные;
    • жидкостные;
    • твердотельные;

Рассмотрим принцип работы электронного термостата. Контроль температуры в нем производится благодаря изменению физической величины – проводимости. В данном случае этим элементом может служить терморезистор, термотранзистор и т.д., т.е. датчик.

Условно, датчики, можно разделить на несколько видов. В первом случае, когда температура измеряемой среды возрастает, то растет и сопротивление. Тут используется один из разновидностей терморезистора – позистор. Если же с ростом температуры сопротивление электронного устройства падает, то тут имеет место термистор.

Установленный датчик соединен с микроконтроллером, который настроен под данный вид датчика. Соответственно, можно сказать, что контроллер распознает полученные значения микросхемы, и в зависимости от этих значений, механическая часть в виде реле замыкает или размыкает контактные группы.

Полученные значения, выводятся на отведенный дисплей. В некоторых версиях возможна регулировка временных, температурных и многих других параметров.

Строение термостата

Термостаты разных видов могут иметь разное «наполнение», потому ниже представлены компоненты электронного термостата в общем случае.

  1. Микроконтроллер.
  2. Возможно присутствие 2х строчного LCD-экрана.
  3. Определенное количество кнопок, которые будут задавать настройки термостата:
    • регулировать точность диапазона температур;
    • задавать время измерений;
    • градуировку — градусы Цельсия или Фаренгейта;
    • срабатывание сигнализатора (если есть такая функция) или термостата;
    • сохранение данных в микроконтроллере.
  4. АЦП – аналогово-цифровой преобразователь.
  5. Может присутствовать датчик температуры.
  6. Светодиод/оптопара.

Пункты 5 и 6 могут отсутствовать или заменяться в зависимости от того, для чего используется термостат и на какие температуры рассчитан.

Электротехнический интернет-магазин предоставляет электронные термостаты, которые проходят преждевременную проверку (перед выставлением их в каталоге товаров) и соответствуют всем требованиям, предъявляемым к данному виду аппаратуры.

Электронные термостаты получили очень широкое применение благодаря своим достоинствам:

  1. Безотказные в работе;
  2. Высокая точность;
  3. Удельная стоимость по сравнению с механическими или электромеханическими;
  4. Бесшумный – нет механически подвижных частей;
  5. Простой и удобный в эксплуатации;
  6. Возможно использование со всеми газовыми, электрическими системами как отопления, так и кондиционирования;
  7. «Запоминает» значения.
  1. Может быть коротковатым шнур (провод), что создает некие неудобства при его подключении к сети.
  2. Если термостат передвижной, к примеру, комнатный, то время от времени могут возникать проблемы с механизмом передвижения – колесами.

Напомним, что в каталоге нашего магазина помимо датчиков температуры, термостатов, манометров и т.д. присутствует еще одна разновидность электронных приборов – энкодеры. Устройство предназначено для преобразования угла поворота вращающегося вала (или другого объекта) в электрические сигналы, которые дают возможность определить угол его поворота относительно оси вращения.

Электронные устройства, приборы и элементы интернет-магазина «ЭНЕРГОПУСК» станут отличными помощниками, как в быту, так и на производстве, сопутствуя созданию максимально комфортных условий для труда и отдыха человека.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Механический терморегулятор для отопления | Термостат

Механический терморегулятор (термостат) довольно часто используется в системах отопления не только частных домов, но и обычных жилых квартир. Более того, различные их разновидности могут управлять работой практически любых климатических систем — кондиционеров, теплых полов, водонагревателей и т.п., делая окружающее нас пространство максимально комфортным и удобным для проживания.

В современной квартире множество обыденных для нас вещей, которыми мы пользуемся ежедневно, оснащены механическими термостатами, регулирующими их работу. Это и стиральная машина, холодильник, духовка, специализированные смесители, термоголовки батарей центрального отопления и многое другое. Неудивительно, что и для такой серьезной задачи как отопление жилища, часто выбирают именно механические терморегуляторы.

Давайте подробнее рассмотрим, как и почему работает механический термостат, его устройство, самые распространённые варианты применения для отопления на примере комнатного механического терморегулятора.

КОМНАТНЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

Комнатный механический терморегулятор – это устройство, которое регулирует работу климатического оборудования, поддерживая заданные температурные параметры помещения. Может использоваться как для отопления, так и для охлаждения квартиры или дома.

Основное отличие комнатных механических терморегуляторов от термостатов другого типа , заключается в том, что это отдельный, полностью независимый прибор, чаще всего выполненный в виде внешнего электроустановочного изделия, предназначенный для монтажа внутри жилых помещений.

Если говорить проще, механический терморегулятор, в зависимости от заданной программы, включая или выключая те или иные отопительные или приборы охлаждения, поддерживает в помещении необходимую температуру.

Главной же особенностью именно механического терморегулятора , является полное отсутствие электрической начинки, т.е. для его работы не требуется питания, даже батареек.

Как же устроен механический терморегулятор, что именно позволяет ему измерять температуру окружающего пространства и управлять электроприборами?

ПРИНЦИП РАБОТЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА

Механический термостат — это устройство, которое как нельзя лучше отражает собой принцип – «Все гениальное просто!». При всей разности конструкций и используемых компонентов, в работе механических термостатов заложен один единственный принцип, а именно способность некоторых материалов и веществ в зависимости от температуры изменять свои механические свойства.

В качестве бытового примера, знакомого каждому, который бы объяснял принцип действия механического терморегулятора, можно привести обычный ртутный градусник, с помощью которого мы измеряем температуру тела.

Ртуть, заключенная внутри градусника, при повышении температуры увеличивается в объеме и поступает в градуированный капилляр, показывая тем самым точную температуру.

Примерно такие же процессы протекают в механическом терморегуляторе, единственная разница в том, что изменение температуры до определенного уровня, который указывается нами отдельно регулирующим колесом, запускают определенные процессы, чаще всего замыкает или разрывает электрическую цепь, тем самым включая или выключая отопительные приборы.

Чтобы было понятнее, как все это работает, давайте рассмотрим устройство стандартного комнатного механического терморегулятора.

Устройство механического терморегулятора

Основным конструктивным элементом практически любого комнатного механического термостата является газовая мембрана. Кстати, именно за это их еще довольно часто называют мембранные терморегуляторы.

Находящийся внутри мембраны специальный газ, при изменении температуры, изменяет свой объем, тем самым воздействуя на стенки мембраны. Которые изменяясь, запускают механизм замыкания или размыкания электрической цепи, питающей системы отопления или охлаждения.

Выбор именно такого способа устройства для комнатного термостата обусловлен возможностью организации простого способа регулировки его температуры срабатывания, а также тем, что устройство реагирует именно на изменение температуры воздуха, а не поверхности, что наиболее важно в системах отопления и охлаждения. Поэтому, например, для теплых полов разумнее использовать механические жидкостные термостаты с выносным датчиком.

Регулировка температуры срабатывания у мембранного комнатного терморегулятора, выполняется с помощью управляющего колесика со шкалой, которое соединено с механизмом мембраны. Поворачивая колесо, мы приближаем или отдаляем стенки мембраны от управляющего механизма, тем самым изменяя температуру при которой произойдет замыкание или размыкание электрической цепи. Другими словами, если механизм срабатывания будет ближе к стенке мембраны, то газу, расположенному в ней, достаточно незначительно изменить объем, чтобы он сработал, соответственно понадобиться меньшая температура и наоборот. По этому принципу и работает регулировочное колесо.

Давайте рассмотрим, как именно можно применить механический термостат в системе отопления дома или квартиры.

Использование механического терморегулятора в отоплении

Чаще всего комнатные механические термостаты используются в отоплении домов, совместно с газовыми котлами. Производителями довольно часто в конструкции котлов предусмотрена схема подключения через механический терморегулятор. Прибор устанавливается в разрыв питающего провода, идущего к котлу и в случае, когда температура воздуха в помещении опускается ниже выставленного порогового значения, цепь замыкается и газовый котел запускается, начиная отапливать помещение, поддерживая температуру теплоносителя.

Основные схемы подключения механического термостата к отоплению или охлаждения описаны в нашей статье «Схема подключения механического терморегулятора»

Точно по такому же принципу домашние термостаты подключают к любым электрическим обогревателям в комнатах, будь то масленые, инфракрасные или любые другие применяемые для обогрева воздуха в помещениях. Тем самым процесс отопления становится полностью автоматизированными, не требуя практически никакого участия в своей работу человека, после настройки.

Возможных вариантов использования механических термостатов масса, в автоматизации отопления он просто незаменим из-за своей неприхотливости и надежности. А простота конструкции позволяет производителям выпускать комнатные механические терморегуляторы по значительно меньшей стоимости, чем электронные, что является немаловажной частью их популярности у потребителя.

Выбор механического терморегулятора (термостата)

В настоящее время существует масса производителей механических терморегуляторов, есть модели и именитых брендов, но, чаще всего, в продаже вы встретите малознакомые, неизвестные наименования. В своей практике я ствил большое количество различных механических термостатов и могу посоветовать следующее:

— При выборе обязательно обратите внимание на максимальную коммутируемую мощность. Если написно, что терморегулятор на 10 Ампер, к нему можно будет подключить нагрузку не более чем 2.2-2.3 кВт. Терморегуляторы более чем 3.6 кВт подсоединяемой мощности встречаются редко. Если же необходимо подключить большую мощность, придётся использовать контактор, по схеме подключения, ссылку на которые я давал чуть выше.

Из недорогих терморегуляторов мне понравился вот такой — BALLU BMT-1 — купить можно здесь. По конструкции, он полностью схож с тем, что описан в этой статье. Проработает у вас точно лет 3-5, а дальше зависит от качества сборки конкретной модели и условий эксплуатации. Для дачи, гаража — самое то!

Если вам нужна консультация по выбору модели терморегулятора механического — пишите в комментариях, постараюсь помочь советом!

Термостат на ВАЗ – как работает, назначение и устройство

Добрый день, дорогие друзья. Важной деталью системы охлаждения двигателя автомобиля является термостат. Он отвечает за регулировку температуры охлаждающей жидкости, не позволяет перегреться мотору и дает возможность быстро ему нагреться в зимнее время. Как это он делает? – Рассмотрим в сегодняшней статье. Разберемся, как работает термостат ВАЗ, его конструкцию, подробно поговорим о его назначении в системе.

Обсудим, как проверять термостат ВАЗ 2106, не снимая его, как понять, что он не открылся, по каким признаком определить его неисправность. Озвучим температуру его открытия на автомобилях ВАЗ 2101-07.

Назначение

Он нужен для контроля температуры охлаждающей жидкости, циркулирующей через него. Как он это делает? – Он открывается, пуская тосол по большому контуру охлаждающей системы и, при понижении температуры до определенной величины, закрывается.

В закрытом положении охлаждайка движется по малому кругу, минуя радиатор. Поэтому она начинает нагреваться. Достигнув значения, например, ВАЗ 2101 температура открытия термостата 80 градусов – он открывается. Жидкость в таком случае протекает через основной радиатор и охлаждается. Затем он закрывается. Этот процесс происходит многократно в течение всей работы двигателя. Так поддерживается оптимальный температурный режим ДВС автомобиля.

Из чего он состоит

  1. Корпус. Он сделан из нержавеющей стали
  2. Основной клапан – обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор
  3. Клапан малого контура – его название говорит само за себя
  4. Пружина. За счет силы упругости она возвращает клапаны в исходное положение, закрывая их
  5. Цилиндр с техническим воском и шток. Шток толкает клапаны, открывая их

Цилиндр с воском

В конструкции он занимает важное место. В нем находится воск, который при нагревании расширяется. В полости цилиндра находится резиновая муфта, внутри расположен внутренний конец штока. Его наружная часть находится за пределами цилиндра.

При нагревании воска до определенной температуры он расширяется. В отечественных моделях ВАЗ она составляет 80 градусов. Муфта со штоком выдавливается наружу, упираясь в корпус.

Клапана

К цилиндру сверху и снизу припаяны, в некоторых случаях закреплены заклепками, два металлических круга разного диаметра. В корпусе термостата они служат роль запорных клапанов. Нижний, относительно подвижного штока – клапан малого контура, верхний – большого.

Пружины

В конструкции предусмотрены две пружины. Они помогают клапанам «вернутся» в исходное положение после остывания охлаждающей жидкости, надежно изолировав два циркуляционных контура системы друг от друга.

Сам термостат помещен в цилиндрический корпус с тремя патрубками. Два соединяются с разными контурами циркуляции, третий с водяным насосом (помпой).

Видео, как устроен и как изготовляют термостат:

Принцип работы термостата

Он для всех моделей одинаковый, как для отечественного автопрома, так и авто иностранного производства. Отличие в температуре открытия термостата и конструктивных особенностях. Например, существуют электрические, где температуру открытия регулирует специальный нагревательный элемент. Сейчас речь пойдет только о механических, установленных в большинстве автомобилях.

В исходном положении клапан большого круга закрыт, открыт только малого. Охлаждающая жидкость с блока цилиндров поступает в корпус. Через открытый клапан она циркулирует по малому контуру – с блока цилиндров и головки двигателя проходит через термостат, насос и возвращается обратно в двигатель.

При достижении температуры открытия 80 градусов, воск в цилиндре расширяется. Выдавливает подвижный шток, который упирается в корпус. Дальнейшее нагревание тосола приводит к большему выходу штока из цилиндра. Так как он уже уперся в корпус, ему выдвигаться больше некуда, он толкает сам цилиндр в обратную сторону.

Как помните, к цилиндру с воском присоединены два клапана. Они вместе с ним начинают двигаться. При этом, клапан большого круга приоткрывается, а малого прикрывается. Циркуляция начинается по двум контурам охлаждения.

При дальнейшем росте температуры, шток выходит на всю длину. Что ведет к полному закрытию клапана малого круга и открытия большого. В этом случае вся жидкость «течет» через радиатор охлаждения и возвращается в двигатель.

Жидкость охлаждается, воск сжимается, шток частично погружается в глубь цилиндра. Клапана за счет возвратных пружин стараются прийти в исходное положение.

Неисправности и как они проявляются

Существует три вида поломок:

  1. Клапан малого круга постоянно открыт в независимости от температуры охлаждающей жидкости. Такое происходит при его заклинивании или попадания в него постороннего предмета: накипи, грязи и т.д. В таком положении двигатель всегда будет перегреваться, его температура будет расти до закипания тосола в системе. Потому что, он не циркулирует по большому кругу, не проходит через соты радиаторы, не охлаждается.

Как это проявляется? В движении, воздух, проходя через радиатор, охлаждает его соты, через который проходит жидкость, она отдает тепло. Она остывает. Если термостат заклинило в закрытом положении, то циркуляции по большому кругу не будет, радиатор не будет участвовать в системе охлаждения двигателя, значит, температура будет постоянно расти. Об этом сигнализирует указатель температурного режима мотора. Если ничего не предпринять – жидкость закипит в системе и можно попасть на дорогостоящий ремонт ДВС.

  1. Клапан большого контура всегда открыт. Это обратная ситуация. Жидкость будет постоянно циркулировать через радиатор. Двигатель не сможет прогреться до нужных температур. Это приведет к повышенному износу его деталей и перерасходу топлива.

Как проявляется? Мотор работает на холостых оборотах, а его температура не растет. В движении она будет падать. Особенно это заметно в холодное время года.

  1. Клапаны заклинены в среднем положении. Жидкость циркулирует по двум контурам. Если авто стоит на месте и двигатель работает на холостом ходу, то подобную неисправность трудно будет заметить. Мотор прогревается, но не с такой скоростью как обычно. При движении автомобиля, температура охлаждающей жидкости будет быстро снижаться.

Как проверить термостат ВАЗ 2106, не снимая его с авто

Заводим двигатель. Через несколько минут щупаем рукой шланг, идущий с блока цилиндра в верхнюю часть корпуса термостата. Если она холодная, а нижний патрубок радиатора теплый – значит, заклинен в открытом положении клапан большого круга, а малого закрыт.

Обратная ситуация. Двигатель нагрелся до рабочей температуры. Пробуем на ощупь верхний и нижний шланги радиатора. Если они с ячейками радиатора холодные, то клапан большого круга закрыт, а малого открыт и заклинен. Вторичным признаком неисправности в подобной ситуации – не включается вентилятор принудительного охлаждения радиатора, если такой установлен.

И последний вариант определение неисправности термостата – двигатель работает несколько минут, по датчику его температура начала подрастать, но еще не дошла до зеленой зоны. Прикладываем руку к шлангам радиатора и на выходе из блока цилиндров. Если их температура одинаковая, то клапана находятся в среднем положении и тосол «течет» по обоим контурам охлаждения.

Определившись с возможными поломками, нужно менять термостат, как это сделать – поговорим в следующих статьях. Всем удачи на дорогах!

Видео по теме:

Наглядная демонстрация принципа работы термостата:

Назначение, устройство и принцип работы термостата для пресс-форм

Сегодня для серийного литьевого производства деталей из полимеров на производствах устанавливают современные термопластавтоматы. Подобное оборудование позволяет массово выпускать полимерные изделия, широко востребованные в различных отраслях промышленности. Для снижения себестоимости производства, экономии времени и труда работников к ТПА подключается периферийное оборудование, участвующее в технологическом процессе. Термостат одно из дополнительных устройств, подключаемых к термопластавтомату.

Назначение термостата при литье пластмасс под давлением

Термостат контролирует и регулирует температуру литьевой формы, предназначенной для отливки деталей из полимеров. Для понимания важности функций термостата и необходимости его участия в производственном процессе, следует разбираться в современных технологиях производства полимерных и пластиковых изделий. При литье полимеров одним из этапов процесса является впрыскивание жидкого пластика в разогретую до определенной температуры специальную пресс-форму. Разогревание формы — один из важных факторов цикла литья, оно повышает прочность изделия, улучшает качество его поверхности и предотвращает появление литьевых дефектов вроде дымки, швов и серебрения, неизбежно появляющихся при заливании полимера в холодную пресс-форму.
Также термостат отвечает за ускоренный отвод тепла от горячей формы с залитым пластиком. Это сокращает время на остывание сформированных полимерных изделий, позволяет предприятию нарастить выпуск продукции и получить дополнительную прибыль.
Таким образом, можно выделить главные преимущества подключения термостата к ТПА:

  • достижение нужной температуры литьевой формы за короткое время;
  • увеличение количества производственных циклов за счет экономии времени;
  • рост производительности;
  • гарантированное высокое качество продукции;
  • замедление износа литьевого оборудования и увеличение его срока эксплуатации;
  • сокращение объема отходов, остающихся в процессе изготовления деталей.

Схема работы термостата для пресс-форм

Внешне термостат для ТПА выглядит как металлический бак, обычно изготовленный из нержавеющей стали, установленный на раму с роликами. Внутри бака смонтировано устройство, состоящее из следующих комплектующих:

  • нагревательные элементы — отвечают за быстрый нагрев;
  • теплообменник — несет функцию передачи тепла на формы и последующего охлаждения теплоносителя;
  • насос — отвечает за циркуляцию теплоносителя в контуре;
  • датчики для замеров уровня и температуры теплоносителя;
  • система автоматики с выводом на панель управления.

Панель управления расположена снаружи бака, на нее выведены индикаторы от датчиков, демонстрирующие рабочие показатели агрегата, и блок управления термостатом.

Принцип работы термостата для пресс-форм следующий — предусмотренный технологией теплоноситель поступает в бак, где размещены электрические нагреватели. Теплоноситель нагревается до заданной температуры, затем насос перекачивает его в систему трубок и пазух, по которой он поступает к литьевой форме. После того, как температура пресс-формы в следствие работы с нагретой расплавленной пластмассой поднимается до критических значений, термостат переключается в режим охлаждения. Датчик температуры отслеживает колебания температуры и при необходимости подает сигнал системе автоматики, которая выключает нагревательные элементы. Вместо них задействуется контур охлаждения, в который поступает холодная вода из централизованной системы водоснабжения или охладителя. Через теплообменник, установленный в баке, теплоноситель отдает излишки тепла до тех пор, пока его температура не снизится до рабочих значений. При уменьшении количества теплоносителя в системе охлаждения, датчик уровня также подает сигнал системе автоматики, и насос термостата останавливается во избежание поломки устройства.

Виды термостатов

Термостаты для термопластавтоматов можно классифицировать по виду теплоносителя, при этом каждый вид имеет свои преимущества и является оптимальным для того или иного процесса производства. На сегодняшний день в качестве теплоносителя в термостатах используют воду или масло. Водяные термостаты могут поддерживать температуру в контуре до 95 градусов при условии нормального давления в системе. Если же вода заливается в систему охлаждения под давлением, температура нагрева может достигать 180 градусов. Масляные термостаты обеспечивают нагрев пресс-форм до более высокой температуры, порядка 150-300 градусов, поэтому некоторые детали таких агрегатов должны быть изготовлены из специальных термопрочных материалов. Оба вида термостатов достаточно просты в эксплуатации и широко востребованы при литье изделий из различных видов пластика.

Принцип работы термостата в автомобиле: схема, устройство и рекомендации

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

Устройство механизма

Это очень маленькая деталь, которая помещается в ладонь. Состоит она из корпуса, штока, входных, выходных патрубков, а также резиновой камеры. В качестве рабочего вещества используется восковый наполнитель. Да-да – именно на воске основывается принцип работы термостата ВАЗ и многих других автомобилей.

Функции

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

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

Принцип работы термостата

Как мы уже сказали ранее, в его основе лежит термоэлемент — восковый наполнитель. Именно он руководит движением клапана. В устройстве элемента нет электроники – все управляется механически. Итак, какой же принцип работы термостата?

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

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

О неисправностях

Отметим, что данный механизм отличается высокой надежностью и неисправности, связанные с термостатом, являются большой редкостью.

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

Причина поломок, методы решения

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

Рекомендации по использованию

На отечественных автомобилях часто наблюдаются проблемы с поддержанием рабочей температуры двигателя. Причем, это может возникать даже на исправном термостате. Чтобы решить эту проблему, специалисты рекомендуют использовать разные термостаты посезонно. Например, в зимнее время ездить с элементом на 85 градусов, а в летнее – на 75. Так машина будет быстрее прогреваться зимой и не кипеть летом. Также вы не будете испытывать проблем с холодной печкой.

Как проверить?

Поскольку принцип работы термостата («Калины» в том числе) одинаковый, данная инструкция подойдет для всех автомобилей. Проверить элемент можно на месте, не снимая его. Для этого прогреваем авто до рабочих температур, глушим и щупаем патрубки в верхней и нижней части радиатора. Будьте осторожны – они могут быть горячими (используйте перчатки). Если стрелка достигла 80-90 градусов, а один из патрубков (или оба) холодный, значит, элемент заклинил и не работает.

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

Всё про термостат системы охлаждения автомобиля


Термостат системы охлаждения – маленькая, но важная деталь, отвечающая за поддержание температуры двигателя. Нормально функционирующий термостат не требует к себе внимания, какого-либо техобслуживания и вообще вмешательства в работу. Зато при его поломке автомобиль придется доставлять на СТО эвакуатором. Это полностью автономное устройство, о котором обычно вспоминают только в случае его выхода из строя.

Назначение термостата

Для двигателя есть строго определенная рабочая температура, обеспечивающая оптимальные условия работы. Как правило, это диапазон от 80 до 97°С, в зависимости от типа двигателя. При более низких температурах не обеспечивается достаточная текучесть моторного масла, а значит, увеличивается его сопротивление при движении поршней. Выше – перегрев двигателя, при котором происходит нештатное расширение тонко подогнанных металлических деталей, усиливается трение, повреждаются поверхности поршней, цилиндров и клапанов.

Система охлаждения и предназначена для поддержания оптимальной температуры: при старте автомобиля требуется быстрый разогрев, а затем, в процессе движения, нужно качественное охлаждение. Регулировку этого процесса и берет на себя термостат, который устанавливается на «развилке» между большим и малым кругом системы охлаждения и управляет направлением потока охлаждающей жидкости.

Пока двигатель не разогрет, термостат перекрывает патрубок к радиатору, направляя охлаждающую жидкость по малому кругу: от рубашки мотора, через термостат, байпасный канал и снова к двигателю. Антифриз не проходит через радиатор и не охлаждается, давая мотору возможность быстрей прогреться.

Движение охлаждающей жидкости по малому контуру во время разогрева двигателя

Когда двигатель прогревается до рабочей температуры, термостат открывает клапан, ведущий к радиатору, и антифриз начинает охлаждаться сам и охлаждать двигатель. В зависимости от температуры антифриза, термостат может закрыть клапан в байпасный канал полностью (когда двигатель нуждается в интенсивном охлаждении) или частично.

Умеренная нагрузка на двигатель: частично открыты оба контура (большой и малый)

Таким образом, термостат в полностью автономном режиме регулирует количество антифриза, поступающего в радиатор охлаждения, чтобы поддерживать температуру двигателя на постоянном рабочем уровне.

Интенсивное охлаждение: байпасный канал полностью закрыт,
вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор

Конструкция и принцип действия

Термостат состоит из цилиндра, наполненного материалом с большим коэффициентом термического расширения. Наполнитель может быть жидким (у сильфонных термостатов смесь воды и спирта) или твердым. Твердый наполнитель, как правило, состоит из дистиллированного гранулированного воска, смешанного с медным, алюминиевым и графитовым порошком.

Корпус цилиндра делается из гофрированной меди, имеющей хороший коэффициент теплопроводности. Герметично закрытый медный цилиндр наполнен теплочувствительным материалом (твердым в холодном состоянии), в котором установлен металлический шток. Вся конструкция загерметизирована резиновым уплотнителем.

С обеих сторон цилиндра расположены два клапана: клапаны большого и малого контуров системы охлаждения. Вся конструкция закреплена в корпусе-тарелке с верхней и нижней рамками, и снабжена пружинами, обеспечивающими нужное сопротивление штоку.

Когда термочувствительный наполнитель плавится от высокой температуры, он увеличивается в объеме и выталкивает шток наружу (приблизительно на 2 см). Клапан, закрепленный на штоке, поднимается и перекрывает патрубок. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем больше сила выталкивания штока. При остывании восковой наполнитель уменьшается в объеме, и шток вместе с клапаном возвращается на место с помощью пружины.

Точность работы термостата достигается за счет состава наполнителя: в зависимости от ингредиентов и их пропорции можно точно подобрать температуру плавления и коэффициент расширения наполнителя. В конечном итоге именно наполнитель влияет на температурный диапазон работы термостата.

Технические характеристики

Принцип действия всех термостатов примерно одинаковый: что для европейских, что для американских, азиатских или отечественных автомобилей. Но некоторые особенности конструкции и технические параметры отличаются, чтобы полностью соответствовать параметрам двигателя и системы охлаждения.

  • Температурный режим

В зависимости от того, какая температура нужна для работы двигателя, будет использоваться соответствующий термостат с точно выверенным температурным диапазоном. Как правило, этот показатель пишется на корпусе, а в описании указывается как «температура плавления».

Примеры обозначения рабочей температуры
на корпусе термостата

Чем жарче климат, тем «холодней» должен быть термостат: в условиях сильной жары двигатель прогревается быстро, а радиатор может не обеспечить нормальное охлаждение антифриза. Следовательно, для «Африки» используются термостаты с низкой температурой плавления, а для «Сибири» — с высокой.

  • Количество клапанов

В старых автомобилях использовались (и до сих пор используются) одноклапанные термостаты: наиболее простые по конструкции. Более новые модели – двухклапанные, которые используются практически во всех новых машинах.

Одноклапанный (слева) и двухклапанный (справа) термостаты

В двухклапанных моделях верхний и нижний клапан работают синхронно: если один патрубок открыт, другой закрыт.

  • Двухступенчатые термостаты

Используются в охлаждающих системах с высоким давлением, в которых требуется преодолевать сильное сопротивление жидкости. В таких термостатах клапан состоит из двух «тарелок»: сначала открывается меньшая, для которой необходимо меньшее усилие, а затем, когда давление падает, открывается основная.

  • Корпусные и бескорпусные

В большинстве случаев термостат продается без корпуса: при установке необходимо разобрать место его размещения, вынуть старый и установить новый. Но некоторые производители предлагают уже установленные в распределительный корпус термостаты, которые при установке нужно подключить к соответствующим патрубкам системы охлаждения.

  • Дополнительные устройства

На современных автомобилях термостаты могут оснащаться дополнительным термодатчиком и подогревателем, работающим в паре с электронным блоком управления. На средних оборотах двигателя температура охлаждающей жидкости поддерживается на более высоком уровне, а при максимальной нагрузке включается дополнительный подогрев, и термостат срабатывает раньше, что позволяет уменьшить температуру антифриза примерно на 10°С. Такое решение дает заметную экономию топлива.

  • Габаритные размеры

Для термостатов имеют значение диаметры малого клапана, «тарелки» и высоты. Для корпусных моделей указываются размеры патрубков, их длина и углы наклона.

В большинстве случаев термостаты продаются вместе с уплотнительной прокладкой из специальной резины, стойкой к воздействию антифриза.

Неисправности термостата: признаки, причины, последствия

Поскольку устройство термостата достаточно простое и не подвергается интенсивным механическим нагрузкам, проработать он может достаточно долго. Причин поломки может быть несколько:

  • Накипь на штоке, коррозия на металлических частях. Как правило, отложения в системе охлаждения появляются из-за некачественного антифриза и несвоевременной его замены. Накипь на деталях термостата затрудняет движение штока и клапанов, после чего термостат перестает правильно реагировать на изменение температуры ОЖ;

  • Разрушение от вибрации. Чаще такая неприятность случается с бракованными или некачественными изделиями, в которых недостаточно завальцованы стыки и соединения. Если медный цилиндр недостаточно загерметизирован, внутрь попадает охлаждающая жидкость и препятствует работе термостата;
  • Разрушение резинового уплотнителя из-за высокой температуры. Перегрев может вывести из строя уже «подуставшую» резину, после чего в ней образуются трещины и протечки. Мембрана внутри рабочей части (между восковым наполнителем и штоком) также страдает от перегрева.

При поломке термостат начинает хуже откликаться на изменения температуры, а затем и заклинивает. Клапаны термостата могут перекрыть патрубок, ведущий к радиатору или к байпасному каналу, либо могут остановиться в среднем положении.

  • Двигатель долго греется – открыт патрубок к радиатору, антифриз охлаждается, не давая мотору прогреться;
  • Двигатель перегревается (стрелка в красной зоне) – антифриз не попадает к радиатору;
  • Двигатель греется дольше обычного, а при нагрузке резко повышается температура – клапаны заклинило в среднем положении, часть охлаждающей жидкости постоянно проходит через радиатор, но при интенсивном движении этого охлаждения недостаточно;
  • Также косвенными признаками поломки термостата может быть неработающее отопление салона («печка» дует холодным воздухом), повышенный расход топлива, ухудшение динамики двигателя.

Самым тяжелым последствием отказа термостата будет перегрев двигателя: в жару достаточно нескольких минут, чтобы привести мотор в аварийное состояние. Но и езда с недостаточно прогретым мотором сказывается на его ресурсе: увеличивается износ деталей, неэффективно работает моторное масло.

Как проверить термостат?

Проверить работу термостата можно самостоятельно. Для этого отслеживается работа системы охлаждения, то есть переход антифриза по большому и малому контуру в зависимости от температуры двигателя.

1. Завести мотор. До того как он прогреется до рабочей температуры, антифриз не должен поступать в радиатор. Следовательно, патрубок, ведущий к радиатору должен быть холодным. Если он теплый – антифриз поступает в радиатор раньше времени;

2. Когда мотор прогреется, охлаждающая жидкость должна идти в радиатор, патрубок должен быть теплым. Мотор прогрет, а антифриз в радиатор не идет – перекрыт клапан;

3. Если двигатель хорошо прогрет (почти до красной зоны), антифриз не должен поступать в байпасный патрубок, а весь проходить через радиатор охлаждения. Соответственно патрубок к радиатору будет горячим, а байпасный – холодным.

Еще один способ проверки, который рекомендуют автолюбители старой школы – демонтаж термостата и проверка его в горячей воде. Конечно, при желании можно и так оценить работу устройства, только понадобится отслеживать температуру открытия клапанов. Но если возникают нарекания на работу термостата, лучше его просто заменить.

О том, как выбрать новый термостат на замену старому, читайте наш «Гид покупателя».

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector