Термостат назначение – Принцип работы термостата в автомобиле: схема, устройство и рекомендации

  • 20.04.2018

Содержание

Термостат в системе охлаждения двигателя автомобиля

В любом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания конструктивно предусмотрена система охлаждения. Нормальную работу системы в определённом температурном диапазоне обеспечивает термостат. Термостат является очень важным узлом двигателя, и потому требует к себе особого внимания.

Назначение термостата.

Термостат предназначен для распределения потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Его работа заключается в разделении системы охлаждения на два контура. Один контур считается малым, и включает в себя рубашку охлаждения двигателя и радиатор отопления салона автомобиля. Большой контур, помимо двигателя и отопления салона, включает в себя основной радиатор, который предназначен для охлаждения жидкости, направленной в него через термостат.

При холодном двигателе термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует только по малому контуру. Это обеспечивает более быстрый прогрев холодного двигателя до рабочей температуры, что уменьшает время прогрева и положительно влияет на уровень расхода топлива и износ деталей.

Когда двигатель набирает рабочую температуру, начинает срабатывать термостат. По мере повышения значения температуры охлаждающей жидкости термостат постепенно открывает ей доступ к радиатору для охлаждения. При охлаждении жидкости термостат постепенно прикрывается, уменьшая её доступ к радиатору. Таким образом, термостат поддерживает значение температуры охлаждающей жидкости в определённом диапазоне.

Устройство и принцип работы простого автомобильного термостата.

В зависимости от марки автомобиля и типа двигателя конструкция термостатов может незначительно отличаться. Однако, на примере самого распространённого термостата с восковым наполнителем можно описать его устройство.

Любой термостат этого типа состоит из следующих основных деталей: цилиндр с наполнителем, клапан, толкатель клапана и пружина.

Цилиндр с наполнителем представляет из себя герметичную ёмкость небольшого размера. Ёмкость заполнена специальным гранулированным воском с добавлением меди. Воск при изменении значения температуры имеет свойство изменяться в объёме. При повышении окружающей температуры воск расплавляется и расширяется. При снижении температуры наоборот — уменьшается в объёме. Медь добавляется в воск для увеличения теплообмена, так как этот металл обладает повышенной теплопроводностью.

Клапан термостата физически соединён с восковым цилиндром с помощью толкающего штока. При повышении температуры и расширению наполнителя клапан, толкаемый штоком, открывается и пропускает охлаждающую жидкость в большой контур. Пружина термостата предназначена для возвращения клапана в исходное положение при понижении температуры охлаждающей жидкости и уменьшении в объёме наполнителя.

Термостат работает таким образом, что чем выше температура охлаждающей жидкости, тем сильнее воск увеличивается в объёме и тем сильнее открывается клапан. Таким образом, при более сильном прогреве жидкости, клапан открывается сильнее и пропускает больший её объём к охлаждающему радиатору.

Разновидности термостатов.

Поскольку термостат был изобретён очень давно, то его конструкция постоянно изменялась и усовершенствовалась. На сегодняшний день на автомобилях применяются следующие три типа термостатов: одно-клапанные, двух-клапанные и термостаты с электронным управлением.

Конструкция одно-клапанного термостата описана выше. Двух-клапанный термостат конструктивно схожий с простым одно-клапанным. На двух-клапанном помимо основного перекрывающего клапана дополнительно установлен малый клапан, который физически соединён с основным. Такие термостаты применяются в тех двигателях, в которых система охлаждения работает при повышенном давлении. В этом случае, усилия расширения наполнителя бывает недостаточно, чтобы преодолеть давление в системе и открыть основной клапан. Малый клапан имеет намного меньшую площадь поверхности, и за счёт этого легко преодолевает сопротивление жидкости. Поскольку оба клапана соединены между собой, то малый клапан тянет за собой основной, таким образом открывая для охлаждающей жидкости доступ к основному радиатору.

Термостаты с двумя клапанами применяются в основном на отечественных моделях грузовиков и на некоторых легковых автомобилях. Термостаты с электронным управлением применяются на дорогих автомобилях для повышения эффективности и точности их работы.

Основные неисправности термостата и методы их обнаружения.

В большинстве случаев термостат при поломке не подлежит ремонту и заменяется на новый.

Признаками выхода из строя термостата являются нарушения температурного режима двигателя. При прогревании и работе двигателя температура поднимается очень долго не достигая рабочего значения. Или наоборот, двигатель перегревается в короткие сроки своей работы. В первом случае, если всё остальное в системе охлаждения находится в рабочем состоянии, термостат заклинило в открытом положении, в результате чего охлаждающая жидкость постоянно циркулирует по большому контуру не успевая прогреваться до нормальной температуры. Если двигатель очень быстро перегревается во время работы, то термостат скорее всего заклинило в закрытом положении и потому жидкость постоянно циркулирует по малому контуру, что непременно приводит к перегреву двигателя.

Для проверки термостата его необходимо извлечь из автомобиля и опустить в ёмкость с водой. Далее вода нагревается. Если в закипевшей воде клапан термостата никак не реагирует, то он неисправен и подлежит замене. Если этот тест прошёл успешно и термостат функционирует, то причиной перегрева двигателя скорее всего является засорённая система охлаждения.

Термостат появился в конструкции двигателя почти одновременно с появлением первых автомобилей и до сих пор с успехом используется. Замены ему пока что не придумали, ведь со своим назначением он справляется в полной мере.

как работает и разновидности устройств

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

Устройства для регуляции температуры

Устройства для регуляции температуры

Необходимость и особенности терморегуляторов

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

Как устроен термостат

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Виды терморегуляторов

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

Механические термостаты

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

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

Механический регулятор

Механический регулятор

 

Биметаллические пластины

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

Работа биметаллической пластины

Работа биметаллической пластины

Газонаполненные датчики

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

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

Восковые терморегуляторы

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

Электронные термостаты

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

Электронный прибор

Электронный прибор

 

Двухзонные термостаты

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

Термостат 12 В

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

Применение регуляторов и датчиков температуры

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

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

Видео

признаки и причины неисправности, проверка, замена

Термостат – один из важных элементов жидкостной системы охлаждения различных типов автомобильных двигателей. Устройство регулирует поток охлаждающей жидкости, который проходит через двигатель и радиатор. Результатом его работы является возможность быстрого прогрева мотора после холодного пуска и поддержание требуемого температурного баланса при работе. Устройство термостата и принцип его функционирования одинаков для всех автомобилей как отечественного, так и зарубежного производства.

Назначение и принцип работы термостата

Термостат в системе охлаждения двигателя выполняет роль регулятора температуры, ускоряя его прогрев, и поддерживая оптимальный режим работы. При прогреве силового агрегата поток антифриза циркулирует по малому кругу, минуя радиатор. Благодаря этому, разогрев происходит быстрее, а износ и вредные выхлопы становятся меньше. При достижении температуры около 95оС, термостат открывается, пропуская охлаждающую жидкость через радиатор.

Главной деталью термостата выступает механический клапан, который работает благодаря простому и точному механизму. Он находится в небольшом цилиндре, расположенном со стороны двигателя, вовнутрь которого помещен искусственный воск, имеющий tо плавления 82оС. Применение данного материала обусловлено его способностью сильно расширяться, и при определенной температуре переходить из твердого в жидкое состояние.

Устройство является частью системы охлаждения двигателя и может располагаться в разных местах подкапотного пространства в зависимости от модели силового агрегата. На его место установки также оказывают влияние особенности конструкции и способ реализации охлаждающей системы. Чаще всего термостат размещают около выхода охлаждающей жидкости из двигателя или же входа центробежного насоса (помпы).

Устройство

Автомобильный термостат изготавливается из металлов, не поддающихся коррозии – меди, латуни, алюминия, или пластика. Главным его элементом выступает клапан, регулирующий поток охлаждающей жидкости. Он соединен со штырем, связанным с цилиндром, внутри которого находится воск. По типу корпуса различают следующие разновидности термостатов:

1. Корпусные, представляющие собой устройства, помещенные вовнутрь корпуса, имеющего 2 и более вывода, или оснащенного двухуровневым контуром.

2. Бескорпусные. Устанавливаются непосредственно в блок двигателя.

Виды термостатов

Двигатель автомобиля может быть оборудован различными видами термостатов, различающиеся следующими вариантами исполнения:

1. Одноклапанный. Отличается надежностью и простотой устройства, из-за чего устанавливается на большинстве моделей автомобилей.

2. Двухступенчатый. Относится к разновидности термостатов с одним клапаном. Устанавливается в тех системах охлаждения, где создается высокое давление охлаждающей жидкости, которое клапану сложно преодолевать. Данная конструкция предусматривает наличие 2х тарелок клапана – большой и малой. Первой срабатывает малая, так как открывается легче, и при открытии тянет за собой большую, которая в свою очередь полностью открывает канал для прохождения охлаждающей жидкости.

3. Двухклапанный. Имеет два раздельных клапана, находящихся в одном корпусе. Первый – основной, предназначен для отсечения циркуляции антифриза по большому кругу. Второй – перепускной, контролирует циркуляцию по малому кругу. Их работа синхронизирована таким образом, что при перекрытии одним из них циркуляции охлаждающей жидкости, другой открывает нужный контур. Подобная конструкция термостата широко применяется в автомобилях, выпущенных на территории СНГ.

4. С электронным управлением. Отличается эффективной и точной работой за счет применения электронного управления, но достаточно сложен в устройстве. Основное преимущество данного вида термостатов – обеспечение различных температурных показателей для оптимальной работы двигателя в различных режимах эксплуатации. По конструкции это одноклапанное устройство с дополнительным нагревательным сопротивлением, которое управляется ЭБУ. Такой термостат поддерживает рабочие температуры, оптимальные для всех режимов работы силового агрегата с амплитудой от 85 до 110оС. При этом наблюдается снижение потребления топлива и небольшой прирост мощности.

Установка и замена термостата

Специфичность устройства термостата для каждой конкретной модели авто обуславливает возможность замены вышедшей из строя детали только на оригинальную, за исключением некоторых моделей, которые являются аналогичными и взаимозаменяемыми. Для замены термостата потребуются отвертка, соответствующие ключи и герметик, а также емкость, в которую перед демонтажем детали сливается охлаждающая жидкость. Работы производятся на полностью остывшем двигателе в следующем порядке:

  1. Обеспечение доступа к термостату путем демонтажа отдельных элементов моторного отсека (воздуховода, аккумуляторной батареи, воздушного фильтра).
  2. Ослабление затяжки хомутов и отсоединение от термостата подводящих шланг со стороны радиатора, трубки насоса и впускного патрубка.
  3. Снятие термостата.

Монтаж изделия производится в обратном порядке. При необходимости наносится герметик на стыки с патрубками или под внешние прокладки. Перед установкой производится его проверка, опустив в воду с температурой около 80оС, в которой клапан должен открываться, что свидетельствует о работоспособности термостата.

Признаки неисправности термостата

Неполадки в работе системы охлаждения проявляются в отклонениях показателей температуры от нормальных на датчике, расположенном в приборной панели. При наружной температуре около 0оС, двигатель после запуска выходит на рабочую температуру при нагрузке за 5-10 мин. Если уровень жидкости в расширительном бачке в норме, герметичность и работоспособность других элементов системы охлаждения не нарушена, значит отклонения температуры обусловлены работой термостата, что выражается в следующих признаках:

  1. Длительный прогрев двигателя и его быстрый перегрев.
  2. Не удается выйти на рабочую температуру при нагрузке, но при остановке она быстро подымается.
  3. Не прогревается воздух в отопителе.
  4. Постоянный перегрев двигателя при любой наружной температуре, при этом нижний патрубок остается холодным.
  5. Периодическое проявление и исчезновение указанных признаков.

Все вышеназванные признаки свидетельствуют о заклинивании клапана термостата в верхнем или нижнем положении, а также его неполном закрытии или открытии. При подобных неисправностях производят замену вышедшей из строя запчасти. В некоторых случаях можно устранить неполадки в работе термостата без замены, удалив мешающий работе мусор или отложения с подвижных частей устройства. Описанные признаки позволяет диагностировать неисправность термостата всех моделей ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.

Ремонт заклинившего термостата

Нарушения в работе термостата могут быть вызваны не поломкой его подвижных частей, а попаданием под клапаны мусора, отложение накипи или выход из строя уплотнительного кольца. В этом случае можно обойтись без замены детали, сняв ее с автомобиля и обработав обычным средством для удаления отложений на бытовых водонагревателях, аналогичных «антинакипину», прокипятив его в течение 15 мин. Если устройство заработало, это будет заметно по открывшемуся в кипятке клапану. Перед установкой «реанимированного» термостата производят замену внутреннего уплотнительного кольца и промывку системы охлаждения специальными предназначенными для этого средствами.

Термостат системы охлаждения двигателя.


Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Термостат



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.

***

Предпусковой подогрев двигателя



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.

Как работает термостат на ВАЗ

Как работает термостат на ВАЗ

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

Конструкция двухклапанного термостата

Конструкция двухклапанного термостата

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.

Устройство термочувствительного элемента (цилиндра с воском) автомобильного термостатаУстройство термочувствительного элемента (цилиндра с воском) автомобильного термостата

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).

Схема устройства термостата в корпусе с патрубками системы охлажденияСхема устройства термостата в корпусе с патрубками системы охлаждения

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.

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 начальное положение клапанов – термостат закрыт

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 начальное положение клапанов – термостат закрыт

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.

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 среднее положение клапанов – циркуляция идет через оба контура системы охлаждения

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 среднее положение клапанов – циркуляция идет через оба контура системы 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.

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 открытое положение – циркуляция идет по большому кругу системы охлаждения

Схема работы термостата ВАЗ 2101-2107 открытое положение – циркуляция идет по большому кругу системы охлаждения

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.

Признаки неисправности термостата – мотор не прогреваетсяПризнаки неисправности термостата – мотор не прогревается

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.

Неисправности термостата – двигатель автомобиля перегревается, «закипает»Неисправности термостата – двигатель автомобиля перегревается, «закипает»

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:

Терморегуляторы. Виды и принцип действия. Применение

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

Необходимость и особенности терморегуляторов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Эксплуатация электромеханических термостатов

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

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

Электромеханические терморегуляторы зарекомендовали себя как неприхотливые устройства:

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

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

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

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

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

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

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

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

Похожие темы:

Автомобильный термостат: назначение и особенности

В системе охлаждения двигателя используется специальная охлаждающая жидкость. Чтобы проконтролировать температуру ее и используется специальный прибор — автомобильный термостат. В системе термостату отведена особая и далеко не второстепенная роль. От этого прибора напрямую зависит весь процесс охлаждения силового агрегата. Многие автомобилисты могут задаваться вопросом: а нужен ли вообще термостат? Ответ на него очевиден — конечно нужен. Без термостата транспортное средство будет работать, но не так долго. Визуально данный прибор во  многом схож с обычным клапаном. Он заключен в специальный корпус и приводится в действие посредством привода, работающего по принципу термически расширяющих свойств веществ. Он несет ответственность за сохранение рабочей температуры в норме или пределах допустимых значений. Для каждого типа агрегата эти параметры могут немного отличаться. Но оптимальными принято считать значения температуру в моторе в пределах 80-97 градусов.

Нужен ли термостат и можно ли без него?

Без термостата на автомобиле ездить можно, однако это не продлиться долго. Из-за отсутствия контроля за температурой мотор может испытывать постоянный стресс, что понятное дело негативно отразится на его работе. Кроме того, в летний период года езда на автомобиле без термостата будет продолжаться только до тех пор, пока не случится перегрев двигателя. А что касается зимнего сезона года, то без наличия термостата авто будет долго прогреваться, за счет чего также сильно возрастет износ мотора. В общем, езда на автомобиле не оборудованном термостатом возможна, но на совсем непродолжительный период и то, исключительно в сторону станции технического обслуживания. Поэтому гораздо дешевле и эффективнее оборудовать авто таким приспособлением и не переживать за неприятности, которые могут случиться в будущем.

Как понять есть ли поломки с термостатом?

Стоит понимать, что любая неисправность, связанная с автомобилем, должна быть выявлена своевременно. В противном случае даже малейшее отклонении в работе устройства в будущем может привести к серьезным нарушениям, а вместе с тем и внушительным тратам времени и денежных средств.  С термостатом все еще проще. если поломка будет выявлена своевременно и на начальной стадии, то это позволит получать двигателю меньше нагрузку и исключить вероятность его перегрева. Причин, по которым деталь может выйти из строя много, но самыми частыми из них считаются появление накипи и коррозионных отложений на штоке и металлических деталей элемента из-за использования низкокачественного антифриза. Также к разрешению механизма приводят постоянные вибрации. Нередко это происходит по вине установки деталей низкого качества, в которых проводилась некачественная развальцовка. Достаточно часто причиной поломки термостата выступает деформация резинового уплотнителя из-за постоянного воздействия на него высоких температур. Узнать, что с термостатом есть проблемы можно по  наличию длительного прогрева мотора или при возникновении его перегрева. Нередко о нарушении может сигнализировать также увеличенная длительность нагрева мотора и при повышении нагрузки резкое повышение температуры.

Подробнее об автомобильном термостате пойдет речь в этом видеоролике:

Опубликовано: 20 мая 2019

admin

E-mail : admin@volonter61.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о