Что такое автомобильный термостат: устройство, принцип работы, неисправности
Содержание:
- Как проверить термостат
- Причины поломки термостата
- Как работает термостат в автомобиле
- Устройство, конструкция, принцип работы
- Виды терморегулирующих устройств в автомобиле
- Устройство и принцип работы автомобильного термостата
- Термостат с электронным управлением
- Для чего нужен термостат в машине
- Как проверить работу термостата
- Устройство и принцип работы
- Распространённые поломки термостатов
- Термостат — что это?
- Признаки неисправности термостата
- Назначение и классификация систем охлаждения двигателя автомобиля
Как проверить термостат
Проверять термостат необходимо в следующих случаях:
- двигатель очень медленно прогревается;
- мотор быстро перегревается.
Это может говорить о неисправности устройства.
Проверку можно провести, не отсоединяя прибор. Для этого потребуется выполнить следующие действия – термостат будет установлен на своем месте.
Открыть капот.
Запустить двигатель и дать ему поработать на холостом ходу 3 – 4 минуты
Важно, чтобы перед запуском мотор был холодным.
Потрогать рукой патрубок около радиатора. Если он холодный, это означает, что циркуляция по малому кругу проходит нормально.
Дать двигателю хорошо прогреться, а затем потрогать второй подводящий патрубок, который отвечает за движение жидкости по основному контуру
При нормальном функционировании прибора к этому времени он должен открыться и начать охлаждение основного круга. Следовательно, при исправном термодатчике он должен быть холодным.
Если в ходе проверки выяснилось, что патрубки горячие, это говорит о неисправности.
Есть и другой вариант исследования устройства, со снятием. Вот какие действия для него потребуется выполнить:
- полностью слить антифриз из системы охлаждения транспортного средства;
- демонтировать термостат;
- поместить его в кастрюлю с водой и довести ее до кипения;
- вытащить прибор пинцетом или другим приспособлением и посмотреть на просвет.
В нормальном состоянии после кипячения узла клапан должен быть открыт – это означает, что прибор выполняет свои функции правильно. Если деталь неисправна, он будет полуоткрыт или закрыт.
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.
Как работает термостат в автомобиле
Главная задача термостата – управление клапаном и, соответственно, потоком охлаждающей жидкости, в системе охлаждения двигателя. Для этого в конструкции термостата предусмотрен особый термочувствительный элемент.
Основными элементами в конструкции автомобильных термостатов независимо от их модели являются:
- корпус;
- входные патрубки – по одному для большого и малого кругов циркуляции антифриза;
- выходной патрубок;
- перепускной клапан, обеспечивающий движение охлаждающей жидкости по малому кругу;
- основной клапан, открывающий большой круг;
- термочувствительный элемент.
Корпус устройства может быть металлическим (латунным, медным) либо пластиковым. Для заполнения термочувствительного элемента, как правило, используется вещество на основе технического воска. При достижении температуры в +82 градуса воск начинает таять, увеличивается в объеме и давит на крышку клапана, в результате чего он открывается. Для более эффективного таяния в технический воск добавляют различные присадки – медные, алюминиевые либо графитовые порошки.
Пока двигатель не набрал требуемую температуру, охлаждающая жидкость также остается холодной, поэтому пропускной клапан закрыт, а антифриз движется по малому кругу – непосредственно вокруг ГБЦ и самого блока цилиндров. А когда температура в двигателе поднимается до рабочих значений (примерно 75-95 градусов) термочувствительный элемент реагирует на это и открывает клапан, после чего антифриз выходит на большой круг, обеспечивая полноценное охлаждение силовой установки.
Устройство, конструкция, принцип работы
Жидкостная система охлаждения
Достоинством жидкостной системы охлаждения как раз и является возможность поддержания температуры в заданном диапазоне, поэтому она лучше воздушной. Но конструкция этой системы значительно сложнее.
В ее состав входит:
- Рубашка охлаждения
- Водяной насос
- Термостат
- Радиаторы
- Соединяющие патрубки
- Вентилятор
При этом основным рабочим элементом такой системы является специальная жидкость – антифриз, при помощи которой и осуществляется отвод тепла. Раньше вместо него использовалась обычная вода, но из-за низкого температурного порога замерзания и образования накипи от воды постепенно отказались.
Рубашка охлаждения
Рубашка охлаждения – специальная система каналов в блоке цилиндров и головке блока, по которой движется жидкость. Если рассматривать все по-простому, то выглядит это так: имеется блок, в который устанавливаются цилиндры, а также основные узлы и механизмы. Поверх этого блока сделана оболочка, а пространство между ними и используется как каналы для движения жидкости. Такая конструкция позволяет жидкости омывать цилиндры, проходить рядом с узлами, установленными в блоке и головке, что обеспечивает отвод тепла от них.
Рекомендуем: е 210 км в час. Если нет никакого обозначения, то наибольшая скорость разрешена не выше 110 км в час. Автомобильные покрышки для спортивных версий автомобилей имеют в маркировке буквы W и Y, означающие соответственно скорости 270 и 300 км в час.
Помпа
Так выглядит водяная помпа
В рубашку охлаждения установлена водяная помпа. Она состоит из приводного зубчатого колеса (шкива) и крыльчатки, которая помещается внутрь рубашки, посаженных на одну ось. Привод ее осуществляется от коленчатого вала при помощи ремня.
Именно водяной насос и обеспечивает циркуляцию жидкости по системе. Получая вращение от коленчатого вала, крыльчатка заставляет двигаться жидкость по каналам рубашки.
Виды терморегулирующих устройств в автомобиле
Давайте подробнее поговорим о различных видах автотермостатов с учетом особенностей их конструкции. Двигатель может быть оборудован различными вариантами исполнения терморегулятора, среди которых отмечают:
- термостат с одним клапаном (одноклапанный);
- двухступенчатый термостат;
- устройство с двумя клапанами (двухклапанный термостат);
- термостат с электронным управлением;
Одноклапанный, двухклапанный и двухступенчатый термостат
Решение с одним клапаном отличается простотой конструкции и связанной с этим надежностью. Автопроизводители по всему миру отдают предпочтение такому виду конструкции и оборудуют большинство своих автомобилей именно таким устройством.
Отдельным видом термостата с одним клапаном является двухступенчатая конструкция. Установка такого решения обусловлена тем, что некоторые системы охлаждения в процессе работы создают очень высокое давление охлаждающей жидкости. Клапану термостата сложно преодолеть такое давление. По этой причине конструкция двухступенчатого терморегулятора получила решение, которое подразумевает наличие двух тарелок клапана, которые называют малой и большой. Первой в термостате открывается малая тарелка, которой необходимо заметно меньшее усилие для преодоления созданного в системе давления. Малая тарелка открывается легче, а уже при открытии взаимодействует с большой тарелкой и попросту тянет её за собой. Открытие большой (основной) тарелки термостата до конца открывает канал прохода охлаждающей жидкости.
Если в первом случае термостат имеет один клапан с двумя тарелками, то двухклапанный регулятор получил два отдельных клапана, которые находятся в едином корпусе. Первый клапан является основным и служит для перекрытия большого круга при движении охлаждающей жидкости в системе. Второй клапан является перепускным и отвечает за циркуляцию жидкости по малому кругу. Работа клапанов синхронизирована. Когда один из них перекрывает канал ОЖ, другой осуществляет открытие нужного контура. Указанная конструкция термостата нашла широкое применение в конструкции легковых авто и грузовиков, которые являются продуктами автоиндустрии из стран СНГ.
Устройство с электронным управлением
Наиболее совершенным и относительно сложным конструктивно, но при этом максимально точным и эффективным является терморегулятор, оборудованный управлением при помощи электроники. Главным преимуществом такого устройства является обеспечение разных температурных показателей для достижения оптимальной температуры применительно к динамично изменяющимся режимам работы двигателя в процессе его работы.
Конструкция устройства напоминает обычный термостат с одним клапаном, но в его термоэлемент добавлено дополнительное нагревательное сопротивление. Управляет нагревом указанного сопротивления электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Благодаря такой конструкции становится возможным реализовать гибкий температурный режим. Поддерживается показатель 95-110°С при небольших нагрузках на мотор и 85-95°С при максимальной нагрузке. Основным достижением от применения электронного устройства является ощутимое снижение расхода горючего, а также небольшой прирост мощности на «низах» за счет лучшего охлаждения воздуха на впуске.
Встречаются также двигатели, которые имеют сразу два термостата в системе жидкостного охлаждения. Такие системы называют двухконтурными. Один термостат в такой системе контролирует температуру в контуре головки блока цилиндров и отвечает за поддержание в нем показателя на отметке 87°С. Второй терморегулятор находится в контуре блока цилиндров.
Температурный порог в области БЦ выше и находится на отметке 105°С. Такая реализация управления температурой в системе охлаждения нашла применение в конструкции высокопроизводительных турбомоторов и обеспечивает итоговый прирост мощности силового агрегата за счет улучшенного охлаждения воздуха.
Устройство и принцип работы автомобильного термостата
Поскольку конфигураций двигателей и, соответственно, систем охлаждения достаточно много, то и место установки термостата может быть разным. Как правило, он монтируется во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходной магистрали головки блока цилиндров. В системе охлаждения двигателя предусмотрено два круга, по которым циркулирует рабочая жидкость, снижая его температуру. Малый круг включает в себя головку блока цилиндров, сами цилиндры и радиатор печки, а большой — всю систему с радиатором. Главной задачей термостата является блокирование процесса охлаждения двигателя (циркуляции охлаждающей жидкости по большому кругу), если температура последнего ниже рабочего уровня.
Устройство термостата
Рекомендуем: Типы кузова легковых автомобилей: пикап, универсал, купе, седан
Конструкция типового автомобильного термостата состоит из следующих элементов:
- Корпус. Он имеет три патрубка для подключения в систему охлаждения: входной (впуск рабочей жидкости от радиатора), входной от двигателя (из головки блока цилиндров или печки) и выходной (подачи на насос).
- Цилиндр, внутри которого находится термочувствительный элемент.
- Термочувствительный элемент. Он может быть жидким (смесь воды и спирта) или твердым (из технического воска, в состав которого входят порошковая медь, алюминий и графит).
- Шток (поршень) — располагается внутри цилиндра.
- Клапан малого круга — перепускной клапан, поддерживающий заданный уровень давления в системе.
- Клапан большого круга (основной). Он представляет собой металлическую тарелку, которая открывает и закрывает путь по большому контуру.
- Пружины, запирающие клапаны большого и малого кругов.
В момент пуска двигателя термостат находится в закрытом положении. Проходя по малому кругу, охлаждающая жидкость выходит из блока цилиндров и вновь возвращается в него. Отсутствие охлаждения во всей системе позволяет двигателю быстрее прогреваться до рабочей температуры. Когда температура блока цилиндров повышается и нагревает охлаждающую жидкость до уровня 80-90°С, термочувствительный элемент реагирует (воск расплавляется и увеличивается в объеме, оказывая воздействие на шток) и сдвигает тарелку, открывая доступ к большому кругу.
Открытие клапана происходит постепенно, что позволяет с ростом температуры увеличивать количество охлаждающей жидкости, поступающей на радиатор. Максимальное открытие клапана достигается при температуре 95-105°С. Если происходит излишнее охлаждение двигателя, термочувствительный элемент начинает реагировать в обратную сторону, закрывая клапан и снижая количество рабочей жидкости, попадающей в большой контур.
Термостат с электронным управлением
Электронные термостаты устанавливаются на современные двигатели для более точного регулирования температурного режима в тех либо иных условиях работы двигателя.
Для получения наибольшего КПД температура двигателя должна поддерживаться примерно на отметке в 110 ºС. Поскольку обычный механический термостат пропускает жидкость к большому контуру уже при температуре около 95ºС, то двигатель так и не выходит в режим оптимальной температуры и максимальной эффективности. Механизм с электронным управлением позволяет уменьшить инерционность срабатывания, что позволяет двигателю больше времени работать в высокотемпературном диапазоне. Электронное управление помогает повысить эффективность мотора, уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
В целом конструкция напоминает обычный механический термостат, в который дополнительно вмонтирован нагревательный элемент. Электронный термостат рассчитан на большую температуру двигателя. В момент пиковых нагрузок для предотвращения перегрева в работу включается нагревательный элемент. Ускоренный нагрев твердого наполнителя позволяется уменьшить время открытия клапана. Нагревательным элементом управляет ЭБУ двигателя, который с датчиковой аппаратуры считывает количество оборотов коленчатого вала, температуру поступающего воздуха, степень нажатия педали акселератора и другие необходимые данные.
КАК ПРОВЕРИТЬ ТЕРМОСТАТ
Не снимая термостат с автомобиля, проверить его работу можно приблизительно условно. Исключения составляют случаи, когда он заклинил в полностью открытом или закрытом положении. В таком случае по температуре патрубков, времени прогрева и датчику температуры можно сделать вывод о возможной неисправности термостата.
В горячей воде термостат должен открыться
Можно проверить термостат и своими силами, сняв его с автомобиля. Для этого его или поливают кипятком, визуально наблюдая открытие, или греют в емкости с водой на электроплитке, контролируют температуру градусником и замеряют длину выдвижения штока. Оба эти метода дают весьма неточный результат, не позволяя отобразить петлю гистерезиса работы термостата и сравнить ее с образцовой, полученной в лаборатории завода-изготовителя.
Профессионально проверить термостат можно только в специализированных точках диагностирования, так как неправильная его работа бывает связана с другими неполадками двигателя, которые нужно уметь различать. Если у вас нет нареканий на работу двигателя, который зимой «удерживает» стрелку термометра в нормальной зоне, а летом не перегревается, то с вашим термостатом все в порядке. Точная диагностика работы термостата подразумевает участие опытного специалиста и специального оборудования.
КАКИЕ БЫВАЮТ НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОСТАТА?
Если термостат заклинил в полностью закрытом положении — возможен перегрев двигателя в любом режиме движения при любой температуре воздуха и даже в небольшой мороз. Если термостат открывается, но не до конца, двигатель перегревается, но может и не «закипеть» — все зависит от режима эксплуатации машины.
Если клапан термостата «завис» в полностью или частично открытом состоянии — до рабочей температуры двигатель будет прогреваться долго, а в зимнее время рабочая температура может быть и не достигнута. С исправной системой охлаждения при температуре воздуха ноль градусов двигатель должен прогреваться до рабочей температуры при движении за 5–10 минут. В случае неполного открытия — температура двигателя не будет подниматься выше 70 градусов.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, РАБОТАЕТ ТЕРМОСТАТ ИЛИ НЕТ?
Нужно прогреть двигатель, чтобы температурная стрелка немного не доходила до красной зоны. Затем выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху и представляет черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре. Найти нижний шланг, он выглядит как и верхний
Дотроньтесь до шлангов, но осторожно, так как они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что он нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, вероятнее клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор
Термостат нужно заменить на новый. Есть «народный способ» проверки на работоспособность. Нужно положить термостат в сосуд с горящей (температура около 100 градусов) водой. Далее смотрим визуально, если клапан открывается — рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.
Для чего нужен термостат в машине
Каждый силовой агрегат автомобиля во время работы сильно
нагревается. Чтобы скомпенсировать эффект, для ДВС организована система
водяного охлаждения.
Термостат
(терморегулятор) в ней – это узел, регулирующий интенсивность охлаждения, в
зависимости от того, насколько мотор уже прогрелся.
Так же, как электронное тепловое реле замыкает или размыкает
цепь, когда ее элементы прогрелись до определенной температуры, термостат –
открывает или закрывает путь охлаждающей жидкости по длинному (большому) кругу
магистрали охлаждения, через радиатор.
Старый и новый термостаты
Старый
и новый термостаты
Как проверить работу термостата
При возникновении хоть малейших сомнений относительно исправности термостата, нужно без промедления проводить его диагностику. Не стоит проверять двигатель на запас прочности. Как проверить, работает ли термостат, мы как раз будем рассказывать дальше. Это несложно и каждому автомобилисту будет под силу:
- Заводим двигатель и следим за температурой патрубка на радиаторе. До момента полного нагрева двигателя, он должен находиться в холодном состоянии.
- После прогрева мотора патрубок должен нагреваться. Если этого не произошло, значит клапан находится в закрытом состоянии.
- При хорошем прогреве байпас должен оставаться холодным при тёплом радиаторном патрубке.
Таким образом проверяется работоспособность термостата во всех положениях. Существует ещё один проверенный способ, который чаще используется представителями «старой школы». Для его реализации придётся демонтировать устройство, что является главным недостатком. Механизм помещается в воду, там же располагается градусник и нагревательный прибор. Вода нагревается и по мере достижения заданной температуры оценивается срабатывание механизма.
Вот такими нехитрыми способами можно проверить термостат в домашних условиях. Оба способа не являются сложными, зато предоставляют достоверные результаты. При обнаружении сбоя в работе механизма, требуется незамедлительно выполнять ремонт, а лучше произвести замену. Новый терморегулирующий прибор для авто стоит не так много, чтобы на нём можно было позволить себя экономить.
#Двигатель#Зачем нужен#Прибор#Термостат
Устройство и принцип работы
Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.
Рассмотрим каждый из вариантов:
1. Термостат с жидким наполнителем.
Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затронем эту тему.
Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.
Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.
Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.
Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.
В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.
Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.
Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.
Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.
Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.
Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.
Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.
После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.
2. Термостат с твердым наполнителем.
Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.
В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).
Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).
В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживает клапан в закрытом положении.
В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.
Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.
Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.
В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.
Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Распространённые поломки термостатов
В процессе эксплуатации автомобиля этот механический клапан может выходить из строя, соответственно его заклинивает в верхнем или нижнем положении, что и приводит к проблемам с охлаждением двигателя. Определить неполадку в данном случае можно по изменению температуры охлаждающей жидкости, которая будет стабильно высокой или же могут отмечаться проблемы с нагревом антифриза до рабочей температуры.
Диагностика термостата выполняется при его демонтаже с автомобиля. А вот без снятия этого клапана определить его выход из строя бывает затруднительно. Проверка работоспособности термостата осуществляется экспериментальным путем, когда снятый с автомобиля клапан помещают в нагретую воду, и проверяют температуру, при которой происходит открытие и закрытие клапана. В том случае, если при нагреве тёплой воды до кипения термостат не закрывается или открывается, это свидетельствует о выходе из строя запчасти.
Большинство поломок термостатов сопровождается заклиниванием клапана в верхнем или нижнем положении. Также в определенных случаях могут отмечаться проблемы с открытием большого контура, когда термостат срабатывает через раз. В том случае, если у вас появились какие-либо сомнения в работоспособности такого механического клапана его следует заменить на рабочую деталь. Благо, стоимость не слишком высока, поэтому даже подобные поломки не приводят к существенным затратам автовладельца.
Если говорить о признаках поломки термостата, то можем отметить следующее:
Если клапан заклинило в закрытом положении, это приводит к значительному увеличению рабочей температуры охлаждающей жидкости, нижний патрубок всегда будет холодным даже при полностью прогретом моторе, и, в конечном счёте, двигатель может закипеть.
Если нижний патрубок уже через несколько минут работы двигателя теплый, то термостат заклинило в открытом положении и система циркулирует по большому контуру.
Если автомобиль оснащен датчиком или соответствующими приборами для визуального определения температуры охлаждающей жидкости, то водитель может заметить, что температура антифриза держится выше или ниже нормы.
Двигатель может прогреваться буквально за минуту или же наоборот отмечается долгий прогрев мотора.
Подобные симптомы характерны для различных поломок системы охлаждения, однако большинство специалистов в первую очередь рекомендуют проверять именно термостат, так как такой механический клапан может часто выходить из строя, требуя замены.
Термостат — что это?
Термостат — дискретное устройство, имеющее форму клапана. Слово произошло от греческого языка, в переводе означает «тепло» и «стоячий».
Механический прибор способен реагировать на температуру антифриза, поддерживая определенный тепловой режим двигателя автоматически.
Он не показывает настоящее значение t в данный момент времени. Его роль совершенно другая. Задача прибора состоит в том, чтобы вовремя сменить свое состояние. В момент прогревания мотора клапан закрыт, жидкость перемещается по малому кругу. Узел прогревается быстрее, но как только будет достигнута требуемая t, клапан открывается и возникает подача хладагента.
Признаки неисправности термостата
За поддержание оптимальной температуры двигателя отвечает система охлаждения. И одной из важнейших составляющих этой системы, выступает термостат. В некоторых автомобилях, таких устройств, даже два. Сейчас мы расскажем зачем нужен термостат в автомобиле, какие признаки его неисправности и как его диагностировать.
Устройство системы охлаждения автомобильного двигателя
В системе охлаждения двигателя циркулирует специальная жидкость. В совсем старых авто, в летнее время для этих целей использовалась обычная вода. Сегодня для охлаждения силового агрегата применяют, либо тосол, либо антифриз. Дело в том, что вода зимой попросту замерзает, а кроме того, от применения обычной воды сильно страдают и быстро разрушаются металлические части, которые с ней соприкасаются. А рабочая температура у моторов многих авто, выше чем температура кипения воды. Тосол же и антифриз от подобных недостатков, практически избавлены.
Итак, в системе охлаждения существует два круга, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Малый круг включает в себя двигатель и печку. В большой круг входит еще и наружный радиатор. Пока двигатель еще не прогрелся, тосол или антифриз гуляет по малому кругу. А когда температура повышается, открывается клапан и хладагент уходит в большой круг. Вот этим-то клапаном и является термостат. Он открывается при достижении определенной температуры, которая как правило, колеблется в районе 95 – 115 градусов Цельсия. Благодаря этому, салон прогревается быстро, а кроме того, при выходе мотора в оптимальный температурный режим, охлаждение становится более эффективным. Собственно помимо комфорта, поддержание оптимальной рабочей температуры мотора, положительно сказывается на расходе топлива и сроке службы узлов и деталей силовой установки автомобиля.
Как устроен термостат
Термостат, это клапан, который открывается и закрывается под воздействием специального устройства. В закрытой капсуле содержится какое-то количество вещества. Это вещество при низких температурах, твердое, а при достижении определенной температуры, оно начинает плавиться и расширяться. Расширяясь, рабочее вещество давит на шток, который и открывает клапан. Как видите, все достаточно просто и в принципе, надежно.
Тем не менее, клапан термостата иногда выходит из строя. Он может забиться, а также его иногда заклинивает в открытом или закрытом положении. Второй вариант гораздо опаснее, поскольку двигатель может попросту закипеть. А это уже чревато попаданием на большие деньги, потраченные на ремонт.
Симптомы неисправности термостата
Признаков неисправности автомобильного термостата, в общем-то, немного. Если с термостатом что-то не так, то обычно это проявляется двумя вариантами:
- машина не может нормально и быстро прогреться;
- мотор быстро перегревается;
Кроме этого характерным признаком неисправности термостата, также является ситуация, когда стрелка показывающая температуру двигателя, резко падает вниз при разгоне и уходит вверх, когда машина сбавляет ход.
Ремонт и замена
Если термостат засорился, его можно попытаться промыть или почистить. Этим возможности по ремонту неисправного термостата и ограничиваются. В некоторых случаях, летом можно ездить вообще без термостата. Часто, так поступают когда радиатор системы охлаждения, порядочно забит. Но, такое решение работает только в летнее время.
Термостат на автомобиле не является устройством универсальным, а потому, для замены нужно подбирать изделие, подходящее сугубо под конкретную модель автомобиля.
Ну и конечно же не стоит пренебрегать поломками термостата. В особенности, когда он остается закрытым, когда нужно открыть допуск в большой круг охлаждения.
Назначение и классификация систем охлаждения двигателя автомобиля
Двигатель внутреннего сгорания называется так потому, что при его работе внутри цилиндров регулярно сгорает топливно-воздушная смесь. При этом температура внутри камеры сгорания возрастает до 1800-2000 градусов Цельсия, обеспечивая максимально возможное расширение газообразных продуктов сгорания.
Разумеется, в полезную механическую работу перейдет только часть высвобождающейся энергии, а оставшаяся часть, так или иначе, выбрасывается в окружающую среду через глушитель, систему охлаждения двигателя автомобиля, смазку или же просто через наружные поверхности силового агрегата.
Нужно помнить, что при нагревании металл расширяется. И чем больше нагрев, тем сильнее увеличивается объем (хоть эта зависимость и не линейная), и поэтому инженеры при проектировании двигателей предусматривают специальные зазоры и допуски, рассчитанные именно на термическое расширение деталей.
Но рабочий режим каждой конкретной модели двигателя рассчитан на определенный уровень температуры, и при его превышении возрастает износ деталей, и даже возникает угроза заклинивания. Кроме того, запредельное превышение рабочей температуры может привести к выгоранию смазки, а у бензиновых моторов велика вероятность появления детонационного сгорания топливно-воздушной смеси.
Казалось бы, высокие температуры – плохо: металлические детали расширяются, появляется угроза заклинивания и пр. Так значит, температуру нужно держать как можно ниже, чтобы таких проблем не возникало? Но нет, чрезмерное снижение температуры также крайне нежелательно. Здесь нужно вспомнить торию теплоемкости металлов. Принцип тут простой: чем сильнее металл уже нагрет, тем меньше дополнительной энергии он может принять (до момента расплавления).
Обратное также верно: чем металл холоднее, тем больше энергии он способен «впитать», нагреваясь. Так что охлажденный ниже определенной нормы двигатель значительно уменьшит выдаваемую мощность в связи с собственным повышенным, но бесполезным потреблением энергии. Кроме того, увеличивается вязкость масла и, как следствие, растет трение и износ деталей.
В камере сгорания начинает конденсироваться часть горючей смеси, смывая смазку со стенок цилиндра, – образуются сернистые соединения, на внутренних поверхностях цилиндров появляется коррозия.
Принципом работы системы охлаждения двигателя автомобиля является удержание рабочей температуры ДВС на уровне самого выгодного теплового режима. Системы охлаждения бывают жидкостные (иногда еще их называют водяными) и воздушными.
Наиболее известный представитель автомобиля с воздушным охлаждением – это WV «Жук» (ну и еще советский «Запорожец», конечно же). Но в настоящее время ДВС с воздушным охлаждением на автомобилях встречаются очень редко.
Системы жидкостного охлаждения бывают с открытым и закрытым контуром. Открытые системы подразумевают расход охлаждающей жидкости. Иными словами, ее поток (как правило, это вода) поступает в рубашку ДВС извне, омывает блок цилиндров и детали головки блока, а дальше нагретая вода сбрасывается в окружающую среду или в иной внешний контур.
Закрытые жидкостные охлаждающие системы с окружающей средой разобщены. В атмосферу осуществляется сброс только непосредственно тепла посредством радиатора. Контур закрытой системы водяного охлаждения является герметичным, а значит, давление охлаждающей жидкости (ОЖ) в нем намного выше, чем в системах с открытым контуром. Если больше давление, значит, выше нагрев, поэтому двигатели с закрытым контуром охлаждения работают при более высоких температурах охлаждающей жидкости – до 120 град. Цельсия.
Кроме того, здесь требуются охлаждающие жидкости с иными свойствами, поэтому в большинстве моторов используется тосол.
Относительно способа циркуляции ОЖ системы охлаждения подразделяют на три типа:
- Принудительные (циркуляция жидкости по контуру осуществляется насосами, которые приводятся в действие самим двигателем).
- Термосифонные (циркуляция осуществляется за счет разницы в плотности ОЖ, нагретой возле блока цилиндров, и уже успевшей охладиться в радиаторе). Во время работы охлаждающая жидкость нагревается и поднимается в верхний расширительный бачок, откуда затем поступает в радиатор. Там она охлаждается, ее плотность увеличивается, и она уходит в нижний расширительный бачок, а оттуда снова направляется на омывание блока цилиндров.
- Комбинированные (в них головка блока цилиндров охлаждается принудительно, а блок цилиндров – термосифонным методом).