Устройство и принцип работы термостата, Пособие автомобилиста

Каждый автомобиль в мире, в котором есть система водяного охлаждения двигателя, имеет компактный агрегат, под названием термостат. Располагается термостат обычно между радиатором и мотором, его диаметр, как правило, не превышает 5 сантиметров.

Главной задачей термостата является — блокировка охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не прогреется до определенной температуры. В момент, когда мотор охлажден, жидкость свободно циркулирует по его каналам, однако в момент разогрева мотора, до того как он достигнет оптимальной температуры 95-100 градусов, термостат находится в закрытом состоянии.

Для того чтобы понять, как устроен термостат и понять как он работает, можно провести нехитрый эксперимент. Для этого вам необходимо запастись емкостью, водой и газовой/электрической плиткой. Ёмкость с водой необходимо поставить на огонь, предварительно положив в него термостат. Не рекомендую класть его после того, как вода закипит, поскольку в таком случае устройство может выйти из строя, более того ртуть, которая в нем содержится, может причинить вам вред.

Термостат содержит два металла: латунь и медь, которые являются хорошими проводниками. Принцип работы термостата заключается в маленьком цилиндре, который находится со стороны двигателя. В этом же цилиндре находится шарик искусственного воска, который собственно и играет ключевую роль в данном устройстве. От нагревания шарик воска начинает плавиться, это примерно 82 градуса, после расплавления воск расширяется, переходя из твердого состояния в жидкое. После этого штырь, который вдавлен в цилиндр с воском и соединен с клапаном, от плавление воска выдавливается из цилиндра, открывая при этом клапан. После того как клапан термостата открыт, охлаждающая жидкость начинает движение.

Когда двигатель остывает, остывает и воск в термостате, переходя обратно в твердое состояние.

Термостат, как это ни странно, не смотря на свои небольшие габариты — очень важная деталь. Неисправный или плохо работающий термостат, будет постоянно отнимать ваше время, задерживая вас у обочины, возможен также вариант перегрева двигателя, в случае если термостат будет работать некорректно.

Термостат может выйти из строя по нескольким причинам, хотя коррозия, равно как и для всех деталей автомобиля, является самой главной причиной их неисправности. Если клапан термостата будет постоянно открыт, по тем или иным причинам — охлаждающая жидкость будет постоянно циркулировать через радиатор, следовательно, двигателю понадобится намного больше времени для того, чтобы создать оптимальную для работы температуру. Также недопустимо закрытие термостата, если охлаждающая жидкость не будет циркулировать необходимым образом — двигатель быстро перегреется, и движение на автомобиле будет невозможным до тех пор, пока не будет произведена замена термостата. Рекомендуется производить замену термостата каждые 2 года, в независимости от его состояния.

Как определить работает ли термостат? Для того чтобы это узнать, следует запустить двигатель и прогреть его до такой кондиции, чтобы температурная стрелка не доходила до красной линии. Затем необходимо «заглушить» мотор, открыть крышку капота и отыскать верхний шланг радиатора. Аккуратно дотроньтесь к шлангам, будьте внимательны, поскольку они могут быть достаточно горячими. Если датчик показывает нагрев, при этом один из шлангов холодный, а другой слишком горячий то, вероятнее всего, что проблема в закрытом клапане термостата, из-за него охлаждающая жидкость не поступает в радиатор. Выход один — замена термостата.

Материалы: http://sanekua.ru/ustrojstvo-i-princip-raboty-termostata/

Термостат ― это устройство, которое регулирует температуру жидкости в системе охлаждения мотора. В своем стандартном варианте он составляет в диаметре 5 см и располагается между двигателем и радиатором. Работа термостата позволяет поддерживать постоянную температуру мотора за счет терморегуляторов или за счет осуществления фазового перехода.

Устройство блокирует радиатор от охлаждающей жидкости, тем самым давая двигателю разогреться. Кроме того, этот простой по своей сути механизм уменьшает износ мотора автомобиля. Прибор закрыт, если температура двигателя находится в норме, но как только она достигает критической отметки в 90-95°С, то заслонка в термостате открывается, что позволяет охлаждающей жидкости попасть в мотор.

Основные материалы, из которых изготавливаются эти устройства, — это латунь и медь. Принцип работы термостата в автомобиле скрывает маленький цилиндр, который вы можете увидеть со стороны двигателя. В нем располагается шарик искусственного воска, температура плавления которого составляет 82°С. Этот материал был выбран не случайно — он способен увеличиваться в объеме (переходить из твердого состояния в жидкое) под действием тепла. Штырь прибора соединен с клапаном и вдавлен в цилиндр с воском. Когда воск расплавляется, он создает давление, под действием которого штырь выпадает из цилиндра и открывает клапан. В открытом состоянии он пропускает охлаждающую жидкость в радиатор. Когда температура двигателя приходит в норму, воск принимает исходную форму — затвердевает.

Причин, которые могут вызвать неполадки этого прибора, достаточно много, но чаще всего встречается коррозия.

Если клапан устройства будет постоянно открыт, то жидкость для охлаждения, прежде чем попасть в двигатель, станет постоянно проходить через радиатор. При таких условиях мотору потребуется намного больше времени для достижения рабочей температуры.

Если клапан, наоборот, будет постоянно закрыт, то двигатель без необходимого охлаждения станет набирать температуру, и машина просто «закипит». На таком транспортном средстве невозможно продолжать дальнейшее движение.

Современные специалисты и автомеханики рекомендуют заменять термостат каждые 2 года. Это не такая дорогая деталь, чтобы рисковать своим автомобилем.

Термостат ВАЗ 2107

1 — входной патрубок (от двигателя); 2 — перепускной клапан; 3 — пружина перепускного клапана; 4 — стакан; 5 — резиновая вставка; 6 — выходной патрубок; 7 — пружина основного клапана; 8 — седло основного клапана; 9 — основной клапан; 10 — держатель; 11 — регулировочная гайка; 12 — поршень; 13 — входной патрубок от радиатора; 14 — наполнитель; 15 — обойма; Д — вход жидкости от двигателя; Р — вход жидкости от радиатора; Н — выход жидкости к насосу

Термостат ВАЗ 2114, 2115

1 – входной патрубок (от радиатора); 2 – резиновая вставка; 3 – твердый термочувствительный наполнитель; 4 – пружина перепускного клапана; 5 – входной патрубок (от двигателя); 6 – перепускной клапан; 7 – выходной патрубок (к насосу); 8 – пружина основного клапана; 9 – основной клапан; 10 – патрубок (от расширительного бачка); 11 – поршень

Давайте разберемся с тем, как определить работает термостат или нет. Необходимо разогреть двигатель, но таким образом, чтобы стрелка не достигла красной линии. Затем выключаем мотор, открываем капот и находим верхний и нижний шланги радиатора. Они черного цвета, составляют в диаметре примерно 5 см и имеют на концах металлические хомуты.

Аккуратно (они могут быть горячими) дотроньтесь до шлангов. Если датчики двигателя показывают высокую температуру, но при этом один шланг — горячий, а другой все ещё холодный, то скорее всего жидкость не поступает в мотор, и термостат неисправен.

Ещё существует «народная» проверка на работоспособность. Снимите прибор со своего автомобиля, поместите его в емкость с водой и подогрейте её на плите. Когда температура достигнет 87-90 градусов, клапан термостата автомобильного должен открыться примерно на 2 см. Еси этого не произошло, то устройство непригодно для работы, можно смело его менять. При покупке нового прибора обязательно уточните у продавца, при какой температуре открывается термостат, поскольку она может быть разной. Двигатель не будет охлаждаться, если поставить прибор с высоким показателем.

Цена такого устройства, действительно, не велика. Стоимость прибора для автомобиля ВАЗ 2106, 2109, 2110 и 2121 составляет примерно 400-500 рублей. Для иномарок — от 500 рублей до нескольких тысяч. Хорошо зарекомендовали себя марки Gates и Wahler.

Надеемся, что наша статья помогла вам понять, как работает термостат в автомобиле (видео может наглядно показать этот процесс).

Материалы: http://emex52.ru/princip-raboty-termostata-v-avtomobile.html

Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Назначение и особенности конструкции термостатов

Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру жидкости в системе охлаждения и позволяет быстро прогреть холодный двигатель после запуска.

По конструкции термостаты бывают жидкостные (сильфонные) и с твердым наполнителем, а также одноклапанные, двухклапанные и двухступенчатые.

Кроме того, термостаты бывают с электронным управлением посредством следящего термодатчика и бортового компьютера, при этом конструктивное исполнение механической части таких термостатов может быть различной.

Чаще всего термостат устанавливается на пути движения охлаждающей жидкости - либо перед верхним патрубком рубашки охлаждения двигателя, либо перед жидкостным насосом (помпой).

Одноклапанные термостаты полностью ограничивают поток жидкости, а двухклапанные могут распределять поток жидкости между большим кругом (циркуляция через радиатор) и малым кругом (циркуляция только внутри рубашки охлаждения).

Устройство и работа сильфонного термостата

Жидкостный (сильфонный) термостат ( рис. 1, а ) состоит из корпуса 7 с окнами, гофрированного баллона 2, заполненного легкоиспаряющейся жидкостью, в качестве которой обычно используется смесь 2/3 дистиллированной воды и 1/3 этилового спирта, а также клапана 5.

К верхней части баллона припаян шток 3 с клапаном, нижняя часть баллона жестко соединена с кронштейном 8 корпуса термостата. Шток может перемещаться в направляющей корпуса, открывая и закрывая при этом клапан.

Если жидкость в сильфоне холодная, испарение этилового спирта не происходит, и избыточное давление в баллоне отсутствует. Клапан, пропускающий охлаждающую жидкость к радиатору при этом закрыт.

По мере прогрева охлаждающей жидкости нагревается и баллон со смесью воды и спирта, при этом спирт начинает интенсивно испаряться, поднимая давление в баллоне. Сильфон начинает расширяться в длину, воздействует на шток и открывает клапан, после чего жидкость начинает циркулировать по большому кругу через радиатор.

Клапан начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 70…80 ˚С, и полностью открывается при температуре 85…95 ˚С.

Устройство и работа термостата с твердым наполнителем

Сильфон (баллон) жидкостного термостата является его слабым элементом – на тонкой гофрированной оболочке часто возникают микротрещины, приводящие к его разгерметизации и отказу. По этой причине на современных автомобилях чаще применяются твердотельные термостаты, основным рабочим элементом которых являются цилиндрические капсулы, заполненные твердым наполнителем, в качестве которого обычно используется кристаллический (гранулированный) нефтяной воск (церезин) в смеси с медными, графитовыми, алюминиевыми опилками или пудрой. Это вещество способно значительно расширяться при нагревании, когда переходит из твердого состояния в жидкое. Капсула с термочувствительным веществом закрыта резиновой мембраной-буфером, соединенной со штоком, управляющим клапаном термостата.

Когда воск плавится или подобное термочувствительное вещество начинает плавиться, из капсулы выдавливается шток, открывая клапан термостата, и пропуская охлаждающую жидкость к радиатору. При охлаждении двигателя, например, после его остановки, воск возвращается в твердое агрегатное состояние, уменьшаясь в объеме. При этом шток, управляющий клапаном термостата, возвращается в исходное положение, перекрывая большой круг системы охлаждения.

Работа термостата с твердым наполнителем представлена на рис. 1, б . К корпусу 7 термостата пружиной 13 постоянно прижимается клапан 5, шарнирно соединенный со штоком 3. Шток опирается на резиновую мембрану 11, которая зажата баллоном 9 и направляющей втулкой. Пока двигатель не прогрет, наполнитель (церезин) находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При достижении температуры охлаждающей жидкости 70 ˚С церезин плавится и объем его увеличивается. При этом он нажимает на мембрану, она прогибается вверх и давит на буфер 13 на шток, который поворачивает клапан 5, вследствие чего охлаждающая жидкость поступает в радиатор.

При снижении температуры охлаждающей жидкости объем церезина уменьшается и клапан термостата под действием возвратной пружины закрывается.

Общим недостатком термостатов с термочувствительными наполнителями является прерывание циркуляции жидкости через радиатор при низкой температуре окружающей среды (например, зимой), когда двигатель еще не прогрет.

В случае заполнения системы охлаждения водой это может привести к ее замерзанию в нижнем бачке или трубках сердцевины радиатора, и вывести его из строя. Замерзание воды может произойти и в нижнем резиновом патрубке – он становится твердым на ощупь. Двигатель при этом может быстро перегреться, поскольку циркуляция воды по малому кругу не обеспечивает надлежащее охлаждение деталей.

Поэтому в системах охлаждения двигателей с термостатами в зимнее время года желательно использовать низкозамерзающие жидкости или утеплять радиатор. Если же вода, все-таки, замерзла в системе, автомобиль необходимо срочно поместить в теплый гараж или проливать замерзшие участки системы охлаждения кипятком.

Электронный термостат

Наиболее современным видом этого устройства, является термостат с электронным управлением. С помощью электронной системы управления обеспечивается наиболее оптимальный процесс охлаждения двигателя, при этом конструкция может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Термостаты с электронным управлением устанавливаются на современных легковых автомобилях оборудованных бортовым компьютером, работающим под управлением программы, следящей, в том числе, и за термостатом.

На некоторых двигателях, могут устанавливаться два термостата. Такая конструкция часто применяется в двигателях, оснащенных двойной системой охлаждения, при этом один из термостатов следит за подогревом термочувствительного элемента, другой осуществляет слежение за температурой охлаждающей жидкости.

Термостат - очень важная деталь системы охлаждения, и его неисправность может привести к отказу двигателя из-за перегрева. В случае если термостат по каким-либо причинам вышел из строя при закрытом положении клапана, охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу, нагреваясь все сильнее.

Поломка термостата при открытом положении клапана менее опасна – она может привести лишь к недостаточному прогреву двигателя во время работы.

Наиболее частой причиной отказа термостата является коррозия его деталей, приводящая к их заклиниванию.

Электронный термостат чаще всего ломается из-за неправильной работы двигателя и при слишком частых запусках и остановках.

Главная страница

Устройство автомобилей

• Экзаменационные билеты

для группы Т-21 (IV семестр)

для группы Т-31 (V семестр)

для группы Т-31 (VI семестр)

КГБПОУ «Каменский агротехнический техникум»

Материалы: http://k-a-t.ru/dvs_oxl_1/6_termostat/index.shtml