Влияние термостата на работу двигателя

Термостат — Словарь автомеханика

Основные неисправности термостата

Термостат представляет собой довольное простое устройство, которое редко выходит из строя. Если возникли проблемы с термостатом, чаще всего они связаны со следующими причинами:

• Клапан переключения циркуляции жидкости с большого на малый круг перестал плотно закрываться. Из-за этого сразу после пуска двигателя антифриз циркулирует по полному большому кругу, из-за чего разогрев до рабочей температуры в 90 градусов Цельсия занимает в разы больше времени, чем при исправном термостате;
• Клапан переключения циркуляции жидкости заклинил в закрытом состоянии. В такой ситуации датчик на его открытие срабатывает, но заслонка не может сдвинуться. Это приводит к тому, что тосол даже после разогрева мотора продолжает циркулировать по малому кругу. Соответственно, детали двигателя не получают необходимого охлаждения, и он перегревается.

Стоимость термостата невелика, но далеко не во всех проблемах с охлаждением двигателя виноват он. Именно поэтому перед тем как производить замену термостата, необходимо убедиться в его неисправности.

Предназначение и конструктивные особенности термостата

Термостат предназначается для блокирования циркуляции жидкости по системе охлаждения до полного
прогрева мотора автомобиля с целью ускорения этого процесса, и дальнейшего поддержания необходимой
рабочей температуры.

Принцип работы термостата базируется на плавлении искусственного воска, размещенного в небольшом цилиндре
в направлении мотора. Воск плавится при температуре не менее 80 градусов. При этом он расширяется,
увеличиваясь в объеме, благодаря чему выдавливает блокировочный штырь из цилиндра,
разблокируя клапан термостата и восстанавливая циркуляцию.

В целом, термостат состоит из:

• входного патрубка, подключаемого к системе охлаждения двигателя;
• перепускного клапана, при необходимости перекрывающего малый круг охлаждения;
• выходного патрубка, подключаемого к качающему охлаждающую жидкость насосу;
• пружины, удерживающей перепускной клапан;
• воскового шарика;
• входного патрубка, подключаемого к радиатору;
• пружины, удерживающей основной клапан;
• самого основного клапана, предназначенного для перекрывания основной циркуляции;
• поршня;
• корпуса.

До прогрева двигателя циркуляция охлаждающей жидкости полностью не останавливается – она осуществляется
по так называемому малому кругу, где ОЖ идет от помпы лишь через рубашку охлаждения и радиатор печки,
для того, чтобы система не застаивалась. При открытии клапана основной циркуляции малый круг
автоматически перекрывается.

То есть все устройство термостата, это фактически только цилиндр, возвратный штырь,
воск и ряд второстепенных деталей. Такая простая схема термостата эффективна и надежна,
поэтому она не изменяется и в большинстве самых новых автомобилей.

В разных моделях автомобилей термостаты настроены на различную температуру открытия,
которая чаще всего указывается на корпусе устройства. Кроме того, на разных авто могут устанавливаться корпусные или без корпусные термостаты. Основное их отличие это непосредственно сама установка, или в блок двигателя, или в отдельный корпус являющийся сложными двухуровневыми контуром.

О принципе работы термостата

Деталь представляет собой термочувствительный элемент, открывающий заслонку при нагревании до определенной температуры (от 87 до 93 °С). Исполнительный механизм срабатывает от расширения рабочего тела – специальной жидкости, реагирующей на изменение температуры окружающей среды (в данном случае – антифриза).

Термостат с герметично закрывающейся заслонкой обычно помещен в собственный корпус и является отдельной деталью. Но существуют и бескорпусные изделия, устанавливаемые внутрь предусмотренного канала в двигателе. Алгоритм работы у всех моделей одинаков:

1. После запуска холодного мотора охлаждающая жидкость течет по малому кругу – через водяную рубашку силового агрегата и малый теплообменник печки. Проход к основному радиатору перекрыт заслонкой, благодаря чему прогрев двигателя ускоряется.
2. При достижении установленного порога температуры заслонка начинает открываться, пропуская часть антифриза охлаждаться в главном радиаторе.
3. Когда мотор прогревается до рабочей температуры (свыше 90 °С), проход открывается полностью и весь тосол движется по большому контуру циркуляции.

Первичные признаки неисправности термостата сводятся к двум симптомам: постоянное «кипение» либо невозможность прогреть силовой агрегат, особенно в зимний период.

Причины поломки термостата

Самый главный признак поломки термостата – отсутствие циркуляции в системе охлаждения двигателя, что приводит к его перегреву.

Причин, по которым работа термостата нарушается, может быть довольно много, но наиболее распространенной проблемой
является коррозия, съедающая цилиндр и блокировочный штырь, из-за чего поток жидкости полностью не прекращается
ни в каком положении клапана.

Сам термостат двигателя не является дорогостоящей деталью, поэтому рекомендуется менять его не реже,
чем раз в два года даже в целях профилактики.

Двигателю в такой ситуации будет гораздо сложнее прогреваться,
и времени это займет куда больше, чем в нормальном режиме. Если же наоборот, термостат постоянно остается закрытым,
двигатель быстро перегревается, что ведет к полной невозможности продолжения движения или более серьезными последствиями,
такими как температурная деформация блока цилиндра и дорогостоящий капитальный ремонт двигателя.

Когда индикатор температуры ОЖ на грани перегрева, при том что один шланг горячий,
а другой холодный – скорее всего можно говорить что клапан термостата подклинил
в закрытом состоянии и жидкость не проходит через радиатор.

Определение работоспособности термостата

Для того, чтобы определить, работает ли данная деталь не обязательно даже знать где находится термостат.
Достаточно просто прогреть двигатель, но не доводить его температуру до красной линии.
Затем мотор следует выключить и открыть капот, отыскать там верхний и нижний шланги радиатора.

Достаточно просто дотронуться до них. Если один шланг окажется горячим, тогда как другой остается холодным,
скорее всего клапан термостата при работе мотора так и не открылся, а значит,
он не работоспособен и нуждается в срочной замене. Схема термостата довольно проста,
устройство дешевое, поэтому пытаться его ремонтировать нет смысла – поменять гораздо проще.

Способы проверки элемента

Самостоятельно проверить работу термостата можно прямо на автомобиле. В подавляющем большинстве случаев такая диагностика дает достоверный результат. Начинать проверку нужно при полностью остывшем моторе: завести его и периодически ощупывать нижнюю часть радиатора и патрубок, отходящий от него снизу обратно к двигателю.

Исправность термостата определяется по следующим признакам:

• на начальном этапе прогрева радиатор и подходящие к нему патрубки полностью холодные;
• при температуре антифриза 40–60 °С начинает прогреваться верхний подающий шланг, нижний остается холодным;
• когда тосол нагревается до 90–95 °С, горячим становится вся площадь теплообменника и нижний патрубок, что свидетельствует об открытии заслонки и движении жидкости по большому контуру.

Диагностику рекомендуется проводить до момента срабатывания датчика и автоматического включения вентилятора.

Отклонения от нормы интерпретируются так:

1. Если сразу теплеет входной и выходной патрубок вместе с радиатором, термостат заклинил в открытом положении. Антифриз изначально идет по большому кругу, отсюда и нагрев.
2. При достижении температуры 90 °С низ теплообменника и отходящий шланг остается холодным – заслонка термоэлемента закрыта наглухо, деталь пришла в негодность.
3. Когда верх радиатора горячий, а низ – слегка теплый, термостат заклинил в полузакрытом состоянии.

В отличие от первых двух пунктов, последний вывод требует обязательного подтверждения. Довольно сложно поставить четкий диагноз, когда охлаждающая жидкость делится на два потока, движущиеся по разным контурам. Неравномерный прогрев ребер теплообменника, включение вентилятора и скачки температуры – признаки косвенные. Аналогично проявляются симптомы воздушной пробки в охлаждающей системе.

Чтобы четко проверить работоспособность термостата, его придется демонтировать с автомобиля. Разборка и диагностика выполняется в следующем порядке:

1. Дайте мотору остыть и слейте антифриз – сначала из блока цилиндров, потом из радиатора. Опорожнять систему удобнее в широкую емкость с невысокими бортами.
2. Ослабьте хомуты крепления патрубков к термостату. Отключите их и вытащите элемент.
3. Осмотрите деталь на предмет приоткрытой заслонки. Если неисправность обнаружена, дальнейшая проверка бессмысленна – нужно покупать и ставить новую запчасть.
4. Нагрейте на кухонной плите кастрюлю с водой. Когда ее температура приблизится к кипению, опустите в емкость термостат и наблюдайте за заслонкой. Она должна открыться без задержек.
5. Извлеките деталь из кастрюли. При остывании термоэлемент должен немедленно закрыть проход.

Если в процессе проверки выяснилось, что заслонка не срабатывает либо заклинивает, деталь необходимо заменить, поскольку она не подлежит ремонту. Учитывая большое количество подделок на рынке автозапчастей, новый термостат можно предварительно испытать в магазине. Закройте пальцем выходной патрубок и попытайтесь продуть воздух сквозь входной. Герметично закрытая заслонка не даст этого сделать.

Устройте повторную проверку новой запчасти в домашних условиях, погрузив ее в кастрюлю с кипятком. Если термочувствительный механизм не сработает, сдайте некачественную деталь обратно в магазин либо поменяйте на другую.

5 признаков неисправного термостата

1. Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
2. Двигатель быстро перегревается.
3. Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
4. Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
5. Если нижний патрубок холодный, в то время как температура на панели приборов говорит о закипании (при этом мотор работает длительное время), кроме случаев выхода из строя датчика вентилятора радиатора, то это говорит о заклинившем термостате в закрытом положении.

Такие признаки неисправности термостата могут возникнуть как через механическое повреждение вроде заклинивания штока, так и при использовании некачественной ОЖ.

В результате нарушения температурного режима страдает двигатель. Он интенсивно изнашивается при перегреве (в плоть до клина, при выкипании жидкости) и потребляет больше топлива при недостаточном разогреве.

Чтобы проверить работу термостата и принимать решение о его замене, стоит произвести простейшую проверку методом кипячения. Так как на корпусе детали пишется температура срабатывания, вы наглядно можете убедится как работает термостат поместив его в горячую воду с термометром.

Термостат

Термоста́т — прибор для поддержания постоянной температуры. Поддержание температуры обеспечивается либо за счёт использования терморегуляторов, либо осуществлением фазового перехода (например, таяние льда). Для уменьшения потерь тепла или холода термостаты, как правило, теплоизолируют, но не всегда. Широко известны автомобильные моторы, где летом нет никакой теплоизоляции и за счёт действия восковых термостатов (на основе Церезина) поддерживается постоянная температура. Другим примером термостата является холодильник.

В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью, что подводимое к ней тепло не меняет её температуру.

Содержание

• 1 Классификация
• 2 Принцип работы
• 3 Примечания
• 4 См. также

Классификация [ править | править код ]

Термостаты можно классифицировать по диапазону рабочих температур:

• Термостаты высоких температур (300—1200 °C);
• Термостаты средних температур (60—500 °C);
• Термостаты низких температур (менее −60 °C (200 К)) — криостаты.

Электрические термостаты можно классифицировать по принципу срабатывания:

• Механические, биметаллические (изменение температуры регистрируется через изменение формы биметаллической пластины, которая механически связана с контактной группой)
• Электронные (изменение температуры регистрируется полупроводниковым датчикои (часто термопарой), которое регистрируется электронным контроллером)
• Другие: изменение температуры может также регистрироваться через изменение объёма жидкости, излучающих свойств материала и т. д.

Термостаты можно классифицировать по рабочему телу (теплоносителю):

• Воздушные;
• Жидкостные;
• Твердотельные (как правило, используются элементы Пельтье и воск).

Термостаты можно классифицировать по точности поддержания температуры:

• 5—10 градусов и хуже, как правило, достигается без перемешивания, за счёт естественной конвекции;
• 1—2 градуса (хорошая тепловая стабильность для воздушных, очень посредственная для жидкостных), как правило, с перемешиванием;
• 0,1 градуса (очень хорошая тепловая стабильность для воздушных [1] , на уровне лучших образцов, средняя для жидкостных);
• 0,01 градуса (как правило, достигается в жидкостных термостатах специальной конструкции [2] ), практически невозможно получить в воздушном термостате с вентилятором.

Термостаты можно классифицировать по области и способу применения:

• Промышленные термостаты;
  • накладные термостаты;
  • погружные термостаты;
• Комнатные термостаты.

Принцип работы [ править | править код ]

Можно выделить два основных способа работы термостатов:

1. В термостате поддерживается постоянной температура теплоносителя, заполняющего термостат. Исследуемое тело при этом находится в контакте с теплоносителем и имеет его температуру. В качестве теплоносителя обычно используют воздух, спирт (от −110 до 60 °C), воду (10—95 °C), масло (−10 — +300 °C) и др.
2. Исследуемое тело поддерживается при постоянной температуре в адиабатических условиях (теплоноситель отсутствует). Подвод или отвод теплоты осуществляется специальным тепловым ключом (в термостатах низких температур) или же используются электропечи с терморегулятором и массивным металлическим блоком, в который помещается исследуемое тело (в термостатах высоких температур).

Какие термостаты бывают по температуре

от admin 07.06.2020, 12:52 3к Просмотры 1 комментарий

Какие термостаты бывают по температуре. Устройство и принцип работы.

Любой автомобиль внутреннего сгорания должен охлаждаться. В противном случае он просто перегреется и выйдет из строя. А вы будете вынуждены тратить большую сумму, чтобы купить мотор. Стоит отметить, что охлаждение может быть разным. Но наибольшей популярностью пользуется охлаждение при помощи жидкости.

Если мотор охлаждается таким образом, то он оснащается специальным прибором – термостатом. От этой небольшой детали зависит очень много:

• чтобы вовремя подавалась жидкость;
• регулировка температуры;
• правильная работа мотора.

Если по какой-то причине он неисправен, то ваш мотор либо перегреется, либо, наоборот, его температура не поднимется выше 70 градусов.

Когда мотор холодный, то через него проходит антифриз (в некоторых случаях водители заливают тосол либо воду). Когда же температура поднимается до рабочей, то открывается специальный клапан.

С помощью термостата вы можете прогреть двигатель быстрее, что значительно уменьшит износ его деталей, и, соответственно, продлит срок службы. При этом сокращается количество вредных выхлопов, выбрасываемых в атмосферу.

Если вы хотите, то вы даже можете провести небольшой эксперимент, в ходе которого посмотрите, как он работает. Для этого его нужно положить в кастрюлю либо металлическое ведро и налить туда воду. Далее поставьте это на огонь и ждите, пока вода нагреется. По мере того как вода прогреется до определённой температуры, откроется клапан.

Сразу хотим сказать, что подобный эксперимент проводите только с новым термостатом, который вы в дальнейшем не будете устанавливать в машину.

Устройство и принцип работы

Классический термостат изготовлен из двух видов металлов:

Этот элемент работает за счёт цилиндра, расположенного со стороны двигателя. В нём находится шарик, изготовленный из воска. При нагреве он начинает плавиться, тем самым раскрывается клапан.

Материалом для шарика выбран именно воск, поскольку он способен расширяться, а под действием высоких температур он переходит из твёрдого состояния в жидкое.

Штырь вставлен в цилиндр с воском и соединён с клапаном. По мере того как воск начинает нагреваться и плавиться, то он расширяется и выдавливает штырь, который и открывает клапан. После того как клапан открылся, через радиатор начинает поступать антифриз. Когда вы выключаете двигатель, то он начинает остывать, и, соответственно, воск начинает застывать и постепенно становится твёрдым.

Градация по температуре открывания клапана

И вот мы подошли к главному: какие бывают термостаты по температуре. Стоит отметить, что на машинах, которые эксплуатируются в наших широтах, клапан должен открываться при 82 либо 88 градусах Цельсия. Правда, они непригодны для более жарких стран.

Дело в том, что на один и тот же двигатель могут устанавливаться разные термостаты, которые открываются при разных температурах. Чаще всего они делятся на 4 категории:

Дело в том, что выбор термостата зависит от того, в какой климатической зоне вы проживаете, или, точнее сказать, где эксплуатируется машина.

К примеру, если на машине эксплуатируемую в Африке, установить термостат, у которого клапан открывается при 82 градусах, то антифриз не успеет пройти по большому кругу. Из-за этого двигатель закипит практически мгновенно, и вы попросту не уедете даже со двора. Именно поэтому для одного и того же двигателя выпускается 4 вида термостатов, открывающихся при разных температурах. В Японии или Финляндии устанавливают те экземпляры, которые открываются при температуре 76 градусов. Северные страны чаще всего устанавливают (как говорилось выше) термостаты, открывающиеся при температуре 82 или 88 градусов. В жарких странах они должны открываться при температуре 92 градуса. Даже на отечественные Жигули идут термостаты трёх либо четырёх видов.

Заключение

Термостат хоть и маленькая деталь, но очень важный элемент любого двигателя. Если он плохо работает, то вы попросту не выедете со двора или задержитесь у обочины.

Как проверить термостат системы охлаждения двигателя

От исправности термостата зависит корректная работа всей системы охлаждения, ведь именно он выполняет основную работу по регулировке температуры охлаждающей жидкости.

Когда двигатель автомобиля прогревается слишком уж резво, при этом практически сразу включается электрический вентилятор, а стрелка датчика температуры охлаждающей жидкости неумолимо приближается к красной зоне, угрожая перегревом двигателя, имеются все основания говорить о нештатной работе системы охлаждения. Очень часто причиной такой неисправности является термостат.

Грешат на термостат водители и в случае, если двигатель медленно прогревается до рабочей температуры, а стрелка датчика температуры стоит как вкопанная в начале шкалы.

➡ Принцип работы термостата
Назначение термостата – блокировать доступ охлаждающей жидкости к радиатору до тех пор, пока ее температура не достигнет определенного значения (от 85 до 950 С). Эта задача в большинстве термостатов реализуется при помощи клапана, ведущего к нижнему патрубку радиатора.

Такой клапан посредством штыря соединен с цилиндром, наполненным техническим воском, температура плавления которого равна 850 С. При нагревании охлаждающей жидкости до указанной температуры до такой же температуры нагревается и воск. Преходя из твердого в жидкое состояние, он значительно расширяется, выталкивая из цилиндра штырь, который открывает клапан.

В результате охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу системы охлаждения, отдавая большую часть тепла через радиатор и охлаждаясь. По мере снижения температуры двигателя воск в цилиндре термостата уменьшается в объеме, закрывая клапан и запуская циркуляцию охлаждающей жидкости по малому кругу системы охлаждения.

➡ Проверка работы термостата на автомобиле
Для проверки термостата двигатель автомобиля необходимо запустить и прогреть до штатной температуры. Через 1-2 минуты после запуска, когда стрелка датчика температуры охлаждающей жидкости еще только начала отклоняться от края шкалы, следует проверить нагрев патрубков, ведущих к радиатору. Нижний патрубок должен оставаться холодным, а верхний – понемногу нагреваться. Умеренно теплым должен быть и патрубок, ведущий к печке салона.

По мере прогревания двигателя, верхний патрубок радиатора должен становиться горячим, а нижний – оставаться холодным. При достижении температуры срабатывания термостата (наносится на его корпус или указывается в паспорте), нижний патрубок радиатора станет теплым, а затем и горячим. Это – свидетельство срабатывания клапана термостата. В теплую или жаркую погоду вслед за ним должен включиться и электровентилятор. Такой порядок работы термостата является штатным.

Если же в процессе прогревания двигателя теплыми становятся одновременно оба патрубка радиатора, это свидетельствует о том, что клапан термостата в силу ряда причин постоянно находится в открытом положении, запуская циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу системы охлаждения.

Возможен и такой вариант – двигатель прогрелся, включился электрический вентилятор, а нижний патрубок радиатора остается холодным. В этом случае клапан термостата остается постоянно закрытым и не открывается даже при нагревании охлаждающей жидкости, запуская ее циркулировать по малому кругу системы охлаждения.

Оба последних варианта явно свидетельствуют о том, что термостат неисправен и подлежит замене.

➡ Проверка работоспособности демонтированного термостата
Проверить исправность термостата в домашних условиях очень просто. Все, что для этого понадобится – кастрюлька с кипятком. Опустив в кипяток термостат, следует подождать несколько секунд, пока он нагреется. В случае его исправности будет прекрасно видно, как переместился шток и раскрылся клапан термометра.

Точно так же наглядно будет происходить и закрытие клапана в случае охлаждения термостата под струей воды или в кастрюльке с холодной водой.

Если же в результате домашнего тестирования окажется, что клапан не открывается и/или не закрывается, следовательно, термостат – неисправен.

Перегрев двигателя может происходить не только из-за неисправности термостата. В некоторых случаях недостаточная циркуляция охлаждающей жидкости может быть вызвана вызвана выходом из строя водяного насоса (помпы) или «завоздушивания» системы охлаждения вследствие неправильно выполненной замены охлаждающей жидкости