Из чего состоит термостат

Основные неисправности термостата автомобиля

Работают круги следующим образом. При запуске мотора вода циркулирует только по малому кругу — через водяную рубашку и насос. Так достигается быстрый прогрев двигателя до оптимальной температуры 85-90°C. Однако по мере прогрева мотора наступает момент, когда жидкость нужно охлаждать — здесь включается большой круг, и вода поступает в радиатор, где отдает излишнее тепло в атмосферу.

За переключение между кругами отвечает простое и компактное устройство — термостат. Это устройство состоит из клапана (или клапанов) и термоэлемента, изменяющего свои свойства при изменении температуры. Термоэлемент управляет клапаном, открывая и закрывая его при повышении и понижении температуры.

Термостат подключается к системе охлаждения между водяной рубашкой двигателя, насосом и радиатором, причем применяются три схемы подключения:

  1. Термостат включается между насосом, установленным на входе в водяную рубашку, и радиатором (его нижним бачком, то есть контактирует с охлажденным теплоносителем). При такой установке малый круг при открытии большого тоже остается открытым и по нему циркулирует жидкость. Используется одноклапанный термостат;
  2. Термостат включается между выходом водяной рубашки, радиатором (его верхним бачком) и насосом. При такой схеме подключения малый круг при открытии большого перекрывается и вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор. Используется двухклапанный термостат;
  3. Термостат включается между выходом водяной рубашки, входом насоса и нижним бачком радиатора. При таком подключении малый круг полностью перекрывается при включении большого. Используется двухклапанный термостат.

В двухконтурных системах охлаждения используется два термостата — по одному в каждом контуре. Схемы подключения термостатов в таких системах не отличаются от описанных выше.

Чтобы понять различие между термостатами и схемами их включения, нужно рассказать об их классификации, устройстве и принципе работы.

Большинство современных термостатов, независимо от типа, имеют одинаковое устройство. В основу термостата положен простой принцип увеличения объема тел при их нагреве, а в качестве рабочего тела используется вещество с высоким коэффициентом объемного расширения — обычно это воск в смеси с медным порошком (а иногда с алюминиевым и графитовым). При нагревании такая смесь плавится и увеличивается в объеме — это расширение и используется для открытия и закрытия клапана.

Основу термостата составляет рамка, внутри которой зафиксирован термоэлемент и клапан (или клапаны). Термоэлемент представляет собой капсулу с воском, помещенную в корпусе клапана (это небольшой цилиндрик), в который через направляющее устройство (еще один цилиндр или конус с проделанным в оси каналом) помещен шток, жестко закрепленный в рамке.

Работает термостат очень просто. При нагревании термоэлемента воск плавится, увеличивается в объеме и толкает корпус клапана, который движется вдоль штока, преодолевает сопротивление возвратной пружины и открывает клапан. При охлаждении термоэлемента воск снова кристаллизуется и уменьшается в объеме, и возвратная пружина закрывает клапан.

Обычно термостат выполняется в виде отдельного компактного узла, который монтируется в патрубки и может быть легко извлечен для осмотра или замены.

В завершение скажем, что термостат — устройство очень простое, но важное для работы двигателя. Поэтому термостат необходимо менять сразу же при обнаружении его неисправности (что выражается перегревом двигателя) — только так можно обеспечить качественное функционирование двигателя и продлить его ресурс.

Еще в этом разделе

Термостат — это устройство, поддерживающее определенный температурный режим двигателя и использующее для этого терморегуляторы или фазовые переходы. Он способствует более быстрому прогреванию движка и держит нужную температуру.

Находится между радиатором и двигателем. Главной функцией устройства является блокировка потока антифриза в радиатор до момента полного прогрева движка. Через холодный движок охладитель не циркулирует. После достижения мотором 95 градусов происходит открытие устройства. Позволяя быстрее прогреваться, термостат защищает «сердце» авто от износа и уменьшает объем вредных выхлопов.

Общее строение данной детали включает в себя основной клапан, корпус, цилиндр с воском, пружину и клапан малого круга. При его изготовлении используют медь и латунь. Идея работы лежит в цилиндре, находящемся со стороны, обращенной к движку.

На различных моделях авто узлы настроены на разные температурные границы. Информацию по заданным показателям можно найти на самом приборе. На некоторых автомобилях он вставляется прямо в двигатель.

Внутри этого цилиндра находится искусственный воск в виде небольшого шарика, который при нагревании ДВС до 82⁰С подвергается плавлению. Из всех веществ использование воска является самым оптимальным, поскольку он легко меняет свое состояние из твердого в жидкое и наоборот при повышении и понижении температурного режима.

Система кондиционирования устроена таким образом, что ОЖ проходит так называемый большой круг, через блок цилиндров и возвращаясь в него же. В цилиндр с воском введен штык, соединенный с клапаном. При повышении градуса, воск начинает плавиться, закономерно расширяться и выталкивать штык из цилиндра.

В этот момент через радиатор проходит охладитель. При отключении двигателя, понижается соответственно его градусный показатель, это влияет на вещество: воск застывает, становясь твердым. Штык возвращается на свое место, закрывая проход. Эти действия позволяют охладителю проходить частично или полностью через радиатор, повышая охлаждение.

Чем выше градус, тем больший объем ОЖ проходит полный круг. Таким образом, термостат во время работы мотора постоянно изменяет уровень открытия. Для более быстрого открытия и закрытия, в твердый наполнитель могут добавлять примеси графита, алюминия и меди.

Визуально устройство представляет собой небольшой узел, легко извлекаемый из машины и быстро монтируемый к патрубкам. Его общее устройство и основные характеристики весьма просты, но, как и все гениальное, выдержало проверку временем и прочно укоренилось в производстве. Если убрать данный элемент, то неизбежно закипание движка.

Основным симптомом поломки прибора является утеря работоспособности клапанов. Потеря подвижности данных элементов обусловлена образованием накипи или коррозии на термостате кондиционера.

Также многие автолюбители недооценивают значимость регулярной замены ОЖ и зимой увеличивают срок службы залитой рабочей смеси. Использование непроверенных, дешевых товаров в этом плане также негативно сказывается на работе всей системы охлаждения в целом. Еще один вариант халатного отношения к автомобилю — когда происходит разбавление концентрата охлаждающей жидкостью не дистиллированной водой, а обычной, забывая почистить систему перед заправкой.

Из-за загрязнения устройства может произойти всем знакомый на слух «заклин». Клапаны теряют подвижность и остаются в одном положении, чаще всего, открытом. Но наполнитель также может стать причиной поломки: при потере его главных физических свойств последует уменьшение способности расширяться. А значит он будет не способен полностью выталкивать штык.

Устройство термостата просто, как всё гениальное:

  1. В медный корпус (медь хорошо проводит тепло) помещен цилиндрик, наполненный смесью воска с металлическим или графитовым порошком либо жидким наполнителем – водой со спиртом. Вид наполнителя особого значения не имеет, важно лишь то, что все они достаточно сильно расширяются при нагревании;
  2. В цилиндр с наполнителем вставлен металлический шток, и вся конструкция герметически закрыта;
  3. По обе стороны от цилиндра со штоком находятся два плоских клапана: для большого (основной клапан) и малого контуров системы охлаждения;
  4. Вся нехитрая конструкция заключена в корпус-рамку с пружинами, назначение которых – обеспечивать сопротивление штоку и возвращать его в исходное положение.строение термостата схема

Найти место, где находится термостат, несложно. Он устанавливается на пересечении большого и малого контуров системы охлаждения, в «развилке» патрубков. В зависимости от температуры охлаждающей жидкости он перенаправляет ее поток и, соответственно, регулирует и поддерживает нужную температуру.

Прогресс не стоит на месте, и термостаты так же точно совершенствуются, как и другие узлы и детали автомобиля. Классифицируют термостаты по нескольким параметрам.

  1. По количеству клапанов. Самые простые – одноклапанные, которые только регулируют поток антифриза к радиатору охлаждения. Двухклапанные управляют двумя потоками жидкости, один к радиатору, второй по малому кругу.
  2. По конструкции клапана. В двухступенчатых основной клапан состоит из двух «тарелок», одна из которых открывается при меньшей температуре, вторая – при большей. Таким образом смягчаются перепады температуры охлаждающей жидкости.
  3. По количеству термостатов. Да, есть и сдвоенные конструкции, когда в одном корпусе ставятся два прибора с разной температурой открывания. Один срабатывает при невысоких нагрузках, два сразу – на максимальных оборотах.
  4. По наличию корпуса. Бескорпусный монтируется на свое место с помощью резиновой прокладки. Корпусный установлен сразу в распределительный кожух (пластиковый или металлический), который подключается к выводным патрубкам системы охлаждения.
  5. По принципу работы. В новых автомобилях может ставиться не механический, а электронный или электрический. По сути, это привычный нам восковой (не биметаллический), «одетый» в корпус с нагревателем. Он подключается к ЭБУ двигателя, и при включении прогревает антифриз вокруг термостата, чтобы он сработал в нужный момент. Таким образом, на средних оборотах температура открывания будет выше, а на максимальных – ниже. Это не только уберегает двигатель от перегрева, но и помогает экономить топливо.
  6. По температурному режиму. У разных моторов разная рабочая температура, поэтому и термостаты имею различную температуру срабатывания. Она зависит от термочувствительного наполнителя: воск с графитом, медью или алюминием дают различный коэффициент расширения.

Для чего нужен термостат и как он работает

Из чего состоит термостат

По сути, без термостата ездить можно. Правда, это будет продолжаться недолго и мотор испытает порядочный стресс. Если летом ездить без термостата, то работа авто будет продолжаться до момента перегрева мотора. Зимой машина будет долго прогреваться и возрастёт износ мотора. Одним словом, если и передвигаться на авто без терморегулирующего механизма, то исключительно в сторону СТО.

Этот терморегулирующий механизм имеет небольшие размеры, он малозаметный, но это не делает его менее значимым. Он располагается как раз на том месте, где стоит развилка между большим и малым кругом охлаждающей системы. Термостат при необходимости меняет направление для потока жидкости, используемой для охлаждения двигателя.

Основные поломки устройства

  • он либо не открывается от нагрева;
  • либо не закрывается при охлаждении.

Другими словами, просто перестает выполнять свои прямые обязанности.  Причина поломки чаще всего – накипь и коррозия штока, из-за которой его заклинивает в одном положении. Либо может перекосить и заклинить клапан или термостат от постоянной вибрации.

Выявить признаки неисправности просто: двигатель либо прогревается слишком медленно (особенно это заметно зимой, когда приходится применять шаманские приемы типа не включения отопителя), либо перегревается. Оба варианта не прибавляют здоровья «сердцу автомобиля». Косвенными признаками неисправности термостата может быть повышенный расход топлива и снижение динамических показателей двигателя.

Проверить, правильно ли работает термостат, можно двумя способами:

  1. наблюдая за работой системы охлаждения;
  2. непосредственно проверив сам термостат.

Можно еще отогнать машину на СТО, но это для слабаков, не так ли?

1.Способ первый: проверка термостата без демонтажа. Многих автовладельцев интересует вопрос, как проверить, не снимая устройство с машины, ведь легче всего провести диагностику своими силами. Для этого двигатель прогревают до рабочей температуры и в процессе прогрева оценивается температура патрубков системы охлаждения.

Вначале антифриз должен циркулировать только по малому контуру, без поступления к радиатору. То есть, верхний (входной) патрубок радиатора, идущий от термостата, будет холодным, ведь антифриз в него не поступает. Когда двигатель прогреется до рабочей температуры, будет разогреваться и верхний патрубок, и это значит, что антифриз пошел по большому контуру системы охлаждения.

2.Способ второй: проверить в домашних условиях. Для этого термостат нужно демонтировать и занести в квартиру. А дальше всё просто: термостат нужно «сварить». Поместить его в кастрюльку, чтобы он был полностью погружен в воду, и довести до рабочей температуры (она указана на корпусе). Если при нагреве термостат сработал (открылся), всё с ним нормально.

Выбирая термостат, нужно обращать внимание на такие параметры:

  1. Габаритные размеры;
  2. Температура открытия;
  3. Конструкция;
  4. Взаимозаменяемость с предыдущим термостатом (проверяется по номеру детали).

Нужно отметить, что от производителя зависит, сколько прослужит автомобильный термостат: несколько лет или несколько недель. Поэтому лучше выбирать качественные проверенные бренды, за которыми стоят технологии, исследования и репутация. Тогда про термостат можно забыть на долгое время.

  • прогрев двигателя стал более длительным;
  • нижний патрубок нагревается одновременно с прогревом мотора;
  • температура стремительно движется в красную зону;
  • после преодоления пробки нижний патрубок холодный, а двигатель близок к закипанию.

К неисправностям термостата можно отнести и потерю герметичности. Если замечаются подтеки антифриза, необходимо обнаружить место утечки. Снижение уровня охлаждающей жидкости может вызвать перегрев двигателя.

  • длительный прогрев силового агрегата;
  • прогревание отводного шланга одновременно с мотором;
  • повышение температуры мотора до критической отметки во время стоянки;
  • переохлаждение силового агрегата в режиме движения по трассе;
  • холодное состояние патрубка подачи антифриза к теплообменнику при перегреве.

Причиной поломки регулятора является заедание штока с клапаном в открытой или закрытой позиции. При открытом большом круге жидкость подается в радиатор, увеличивая время прогрева. Неисправность становится наглядной при эксплуатации автомобиля в зимнее время. Например, дизельный мотор при температуре воздуха -10°С не удается прогреть до 40°С даже после пробега в 40-50 км.

Заклинивание штока происходит из-за негативного воздействия антифриза на металлические элементы конструкции. Производители автомобилей рекомендуют периодически заменять охлаждающую жидкость. При использовании старого антифриза на поверхности штока появляются отложения, ограничивающие подвижность детали.

Повышение степени нагрева мотора негативно влияет на рабочие характеристики моторного масла. При перегреве двигателя происходит заклинивание поршневой группы. На поверхностях зеркал цилиндров и опорах коленчатого и распределительного валов появляются задиры. Повреждения можно устранить только во время капитального ремонта мотора.

Принцип работы автомобильного термостата при разных температурах Проблемы с работой термостата могут принести владельцу транспортного средства большие неприятности, связанные с дальнейшим ремонтом двигателя. Дабы это предотвратить, важно знать, функционирует термостат либо же нет. Конечно, несведущий человек при обычном осмотре двигателя сделать этого не сможет.

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.

  • накипь на штоке и коррозийные отложения на металлических деталях часто возникают из-за использования антифриза низкого качества;
  • вибрации приводят к разрушению механизма, такая ситуация характерна для бракованных деталей, в которых завальцовка проводилась недостаточно качественно;
  • деформация резинового уплотнителя может наступать в результате воздействия высоких температур.

О неисправном состоянии терморегулирующего механизма можно узнать по следующим признакам:

  • длительный прогрев мотора объясняется открытым положением патрубка радиатора, который постоянно охлаждает антифриз;
  • перегрев мотора свидетельствует о закрытом патрубке радиатора;
  • увеличенная длительность нагрева двигателя и резкое повышение температуры при увеличении нагрузки говорит о среднем положении клапанов;
  • работа печки в холодном режиме, увеличенный расход топлива, снижение динамических характеристик салона — всё это является косвенными признаками.

Разновидности термостатов

Место установки термостата зависит сразу от нескольких моментов: модель ДВС, расположение ДВС в подкапотном пространстве, особенности конструкции СО. Зачастую прибор устанавливают в точке вывода охладителя из блока цилиндров. Также в приоритете установка рядом с помпой, в точке входа центробежного насоса.

Есть несколько моделей моторов, конструкция которых предполагает наличие сразу двух термостатов в СО — так называемые двухконтурные системы. Первый прибор осуществляет контроль за температурой головки блоков цилиндров и поддерживает заданный показатель в 87 градусов. Другой расположен в области самого цилиндрового блока.

Различны и вариации данного устройства:

  1. 2-клапанный — самый распространенный вариант в отечественном автопроме легковой и грузовой техник. Принцип его работы, как говорилось выше, заключается в воздействии внутреннего наполнителя термостата на штык, который в свою очередь открывает и закрывает путь охлаждающей жидкости. Его местоположение — между верхним бачком радиатора, выходом водной рубашки и насосом. Открытие большого круга перекрывает малый, отчего жидкость проходит только через радиатор.;
  2. 1-клапанный прибор не имеет отверстия малого круга. Этот вид наиболее часто встречается на моделях зарубежного авторынка. Устанавливается между нижним бачком радиатора и насосом, расположенным у входа в водную «рубашку». В этой схеме открытие большого круга оставляет малый также открытым для циркуляции жидкости.
  3. Контур некоторых моторов дает достаточно сильное давление, которое препятствует открытию. Для решения данного вопроса был разработан 1-клапанный термостат с 2 ступенями. В его конструкции присутствуют основная и малая тарелки. Сперва открывается малая тарелка, куда входит небольшое количество охладительной смеси. Затем происходит открытие основной и впуск оставшегося объема жидкости.
  4. Электронный отличается от предшественников возможностью использовать в качестве нагревательного вещества не только охлаждающую жидкость, но и дополнительной деталью. Она подключена к электронному узлу, автоматически контролирующему всю СО и работу термостата. Электронная система управления позволяет держать температуру в 90-110⁰С во время стандартной работы мотора и 80-90⁰С — при максимальной мощности. Этот тип прибора позволяет снизить расход горючего и прибавить мощности на малых оборотах посредством более эффективного охлаждения впускного воздуха.

В силовых установках автомобилей используется несколько типов термостатов:

  1. С 2 клапанами, что обеспечивает управление потоками хладагента, идущими к радиатору и по малому кругу охлаждения (через рубашку силового агрегата и блок отопления салона).
  2. С 1 подвижным элементом, корректирующим подачу жидкости к радиатору.
  3. С 1 клапаном и двухступенчатым открытием. При прогреве мотора открывается протока малого диаметра, затем антифриз подается в теплообменник через отверстие увеличенного сечения.
  4. Электронный термостат, оснащенный датчиком, измеряющим температуру антифриза. Блок управления фиксирует положение заслонки при помощи шагового электродвигателя. Регулятор корректирует подачу антифриза в дополнительные контуры охлаждения, что снижает расход топлива.

Варианты наполнителя

Итогом промышленных экспериментов и трудов стали две вариации наполнителя: с твердым веществом и гелиевым заполняющим. Последняя была разработкой французского инженера Сержа Вернье во второй половине XX века. Его компания и по сей день занимается производством, снискав заслуженные доверие и благосклонность потребителей.

Принцип работы обоих типов практически идентичен. Разница в том, что у гелиевого экземпляра повышена герметизация и есть особенности физических свойств самого наполняющего, как, например, уровень чувствительности к изменениям градусов в зависимости от состава. Однако, в современном производстве чаще встречаются приборы с твердым наполнителем.

Итогом промышленных экспериментов и трудов стали две вариации наполнителя: с твердым веществом и гелиевым заполняющим. Последняя была разработкой французского инженера Сержа Вернье во второй половине XX века. Его компания и по сей день занимается производством, снискав заслуженные доверие и благосклонность потребителей.

Принцип работы обоих типов практически идентичен. Разница в том, что у гелиевого экземпляра повышена герметизация и есть особенности физических свойств самого наполняющего, как, например, уровень чувствительности к изменениям градусов в зависимости от состава. Однако, в современном производстве чаще встречаются приборы с твердым наполнителем.

Диагностика и ремонт

Для оценки работоспособности можно воспользоваться способом народных умельцев. Следует нагреть воду до степени кипения и опустить в нее термостат, а после визуально проследить за клапаном. Работоспособность нагревателя определяется тем, откроется ли клапан. Если это происходит, то деталь рабочая, в противном случае термостат требует замены.

Такой метод проверки работоспособности предусматривает полное извлечение устройства и является трудоемким. Рассматриваемая конструкция термостата не подлежит починке, а потому требуется полная его замена.Производя работы по его замене, необходимо помнить, что производителем выпускаются термостаты с различными температурными режимами открытия пропускного клапана.

Ответить на вопрос исправен ли узел без помощи специалиста можно с помощью панели приборов. Если на улице нулевая температура, то двигатель должен достичь оптимальной рабочей температуры за 5-10 минут движения. Главное, чтобы датчик был в рабочем состоянии и точно выводил показания.

При отсутствии подобных отклонений сигналом о возможной поломке послужат:

  • постоянное перегревание мотора;
  • отсутствие рабочей температуры у работающего ДВС;
  • длительное время прогревания движка;
  • нерегулярное наличие вышеописанных признаков.

Из чего состоит термостат

При неисправности узла верхняя труба радиатора почти сразу же после запуска мотора начинает нагреваться. Это говорит о прохождении ОЖ через большой круг, а значит клапан уже находится в открытом состоянии. В рабочей исправной СО верхний патрубок должен оставаться холодным некоторое время после запуска авто.

Из-за чего двигатель не способен достичь необходимой температуры. Подвижные элементы не смазываются в нужной степени, происходит износ деталей, загустевает масло, теряя свои свойства. Как следствие, увеличиваются расход топлива и риск поломки движка.

При непостоянных сбоях в работе наблюдается «залипание» термостата. Чтобы выявить ее наличие потребуется диагностика системы и замена во избежание более серьезных поломок.

Можно своими руками проверить работоспособность прибора. Для этого нужно снять его и поместить, например, в кастрюлю с водой. Чтобы создать рабочие условия, достаточно вскипятить воду. Если клапан на устройстве приоткроется примерно на 0,.2 см, а после охлаждения закроется, то прибор можно эксплуатировать.

Большинство автосервисов рекомендуют заменять термостат раз в 3-5 лет, не дожидаясь возникновения проблем. Удобнее всего это делать вместе с диагностикой системы охлаждения или заменой ОЖ. Стоимость данных работ невысока, все упирается в положение детали под капотом и производителя автомобиля.

строение термостата схема

Авторынок отвечает на спрос широким ассортиментом как универсальных, рассчитанных практически на любой мотор, так и на индивидуальный, экземпляров. Отечественное производство будет на порядок дешевле импортных аналогов. Например, стоимость российского узла для ВАЗ будет составлять около 300 рублей. В то время, как зарубежный прибор имеет цену от 600 рублей и выше.

Виды термостатов – конструктивные отличия

На данный момент самым совершенным типом из упомянутых является термостат с электронным управлением. Благодаря его конструктивной особенности и методу регуляции достигаются разные режимы работы двигателя. Электронное управление позволяет добиться от мотора за счёт разных температурных закономерностей таких полезных качеств, как экономия топлива, повышение мощности и уменьшение износа ходовых частей агрегата. Также такой способ регуляции потоков антифриза позволяет организовать двухконтурную регулируемую систему охлаждения жидкости.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть