Принцип работы термостата, устройство и видео схемы работы для автомобилей ВАЗ

Варианты наполнителя

Разобравшись, за что отвечает термостат в автомобиле, нужно понять принцип его действия в зависимости от варианта наполнителя. Существуют устройства с твердым и жидким наполнителем.

Прибор с твердым наполнителем обладает клапаном механическим, который считается важным конструктивным узлом системы. Его роль заключается в распределении антифризовых потоков. Управление происходит посредством термочувствительного элемента. При плавлении воск сжимает камеру, она влияет на металлический шток. Клапан открывает или закрывает поток ОЖ.

Чтобы улучшить чувствительность, вместо воска добавляют его смесь в сочетании с медными или графитовыми частичками. Термостат функционирует более слаженно, если переходы его состояния от жидкого в твердое будут осуществляться правильно.

Принцип работы устройства с сильфоном схож с предыдущим вариантом. Однако в качестве чувствительного элемента здесь выступает вода и спирт.

Если двигатель холодный, то испарения не возникает, а значит, давление отсутствует. Но во время нагрева спирт испаряется, а значит, возрастает в баллоне давление и сильфон открывает клапан.

Диагностика поломки, как проверить не снимая

Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять.

При обнаружении неполадок лучше всего обратиться в ремонтный центр, где вам помогут решить возникшую проблему. Самостоятельно чинить устройство можно только если вы точно знаете, как оно устроено.

Теперь вы знаете, что такое термостат, для чего служит термостат, какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе, для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры.

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.

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.

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».

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.

Признаки неисправности:

• 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.

Появление и модернизация устройства

Одним из первых термостатов считается появление ртутного устройства для поддержания оптимального температурного баланса в инкубаторе для кур, который изобрел в 1620 году мистер Корнелий Дреббел из Великобритании.

Термостат активно используется в системе жидкостного охлаждения ДВС с 1922 года, когда появились первые и относительно мощные установки с большим выделением тепла в процессе работы. На раннем этапе было несколько безуспешных попыток применить устройство в системе охлаждения.

Далее конструкцию усовершенствовали, инженеры подобрали оптимальные материалы изготовления и добились таких характеристик и надежности, что термостат стал повсеместно используемым элементом в жидкостной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

В системах охлаждения автомобилей используют два вида термостатов. Существуют решения с твердым или жидкостным наполнителем. Гелевый термостат для автомобильной жидкостной системы охлаждения двигателя был изобретен французом по имени Серж Вернье в 1963 году.

Устройство и принцип работы

Конструкция и принцип работы термостата во многом зависят от типа наполнителя.

Рассмотрим каждый из вариантов:

1. Термостат, заполненный жидкостью.

Таких устройств в природе давно нет (отечественные с 1983 года), но тем не менее, для познания, коснемся этой темы.

Изделие на основе латунного цилиндра. Внутри последнего находится жидкость, состоящая из дистиллированной воды и эфирного спирта.

Цилиндр крепится на специальной штанге, а ко второй кромке приваривается специальный клапан.

Последний опирается на седло и фиксируется в корпусе устройства. В корпусе есть четыре порта, которые позволяют жидкости течь из рубашки охлаждения в насос, даже когда клапан закрыт.

Принцип работы термостата с жидким наполнителем следующий.

При запуске блока управления клапан прижимается к седлу из-за упругой конструкции гофрированного цилиндра.

В результате доступ к основному радиатору перекрывается и охлаждающая жидкость не циркулирует по большому кругу.

Через специальные окна жидкость попадает в насос, а затем возвращается обратно в рубашку системы.

Этот принцип позволяет охлаждающей жидкости быстрее достичь рабочей температуры.

Как только уровень последних достигает 67-70 градусов, жидкость в системе термостата закипает и давление повышается.

Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. При этом открывается клапан и закрываются окна, через которые жидкость поступает в насос.

Кроме того, охлаждающая жидкость направляется через вентиль в основной бачок радиатора, распределяется по его трубам и при этом охлаждается до безопасной температуры.

Затем охлажденная жидкость возвращается в насос и в общую систему. Цикл повторяется.

2. Термостат твердой заливки.

всегда устанавливается на отечественные и импортные легковые и грузовые автомобили.

В основе устройства лежит церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальный цилиндр (из латуни или меди).

Между крышкой и баллоном установлена ​​резиновая мембрана. Штанга упирается в последнюю (тоже резиновую).

Вверху баллон совмещен с клапаном, который опирается на седло. Под клапаном установлена ​​пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем), и удерживает клапан в закрытом положении.

Во время работы силового агрегата и нагрева теплоносителя цилиндр нагревается и температура парафина внутри повышается.

Когда воск нагревается до 65-70 градусов по Цельсию, начинается процесс плавления и расширения.

В результате состав действует на мембрану, а последняя через специальный стержень воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому нагретая жидкость попадает в радиатор.

Клапан открывается при температуре 78-82 ° С. В целом температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации находятся в диапазоне от 70 до 92 ° с допуском ± 2.

Если температура опускается до 65-67 градусов по Цельсию, происходит обратный процесс превращения воска: он становится твердым и уменьшается в объеме.

В результате пружина расширяется и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется в меньший круг). Затем охлаждающая жидкость попадает в насос и возвращается в систему охлаждения.