Термостат автомобиля принцип работы, признаки неисправностей и способы проверки

Термостат для автомобиля устройство, принцип действия и виды изделия

Термостат — устройство, предназначенное для поддержания постоянной температуры. Процесс обеспечивается терморегуляторами или других физических явлений. Установлены и работают термостаты во многих механизмах и агрегатах. Наиболее известно их применение в системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания на автомобилях.

Устройство прибора

Большинство этих автомобильных агрегатов изготавливают из латуни, меди или пластика. Роль терморегуляторов во многих конструкциях играет воск. Устройство термостата довольно простое, в него входят:

  • корпус;
  • патрубки большого и малого круга;
  • термочувствительный элемент;
  • главный клапан;
  • перепускной клапан малого круга.

Основная составляющая этого прибора — технический воск, играющий роль терморегулятора. В его состав входит порошковая смесь из меди, графита и алюминия. Эти вещества помогают воску быстрее нагреваться и таять. Во время этого процесса он расширяется и открывает клапан на водяной контур радиатора, где происходит охлаждение рабочей жидкости.

В этом видео вы узнаете как устроена система охлаждения

Работоспособность снятого или нового прибора можно проверить, поместив его в емкость с водой и поставив на огонь. По мере нагревания шток рабочего термостата поднимется на 2-3 см, что будет хорошо заметно невооруженным глазом.

Описание работы механизма

Устройство и принцип работы термостата основаны на распределении охлаждающей жидкости, что помогает двигателю за короткий срок достичь значения рабочей температуры. Простейшую схему системы охлаждения составляют малый и большой круг циркуляции жидкости.

Данный механизм охлаждает двигатель. когда тот достигнет определенной температуры

Малым кругом непосредственно является рубашка охлаждения двигателя. Принцип действия термостата состоит в следующем:

  1. При запуске холодного двигателя прибор находится в закрытом состоянии. Циркуляция воды идет по малому кругу, то есть только по водяным полостям двигателя.
  2. Когда мотор прогреется до +75…+95°C, термостат откроется. Охлаждающая жидкость начнет циркулировать по большому кругу, то есть через радиатор.
  3. Прибор остается в открытом состоянии, тем самым он поддерживает рабочую температуру двигателя.
  4. Когда вода в остановленном моторе остынет, термостат закроется и будет готов к новому запуску двигателя.

По такой схеме работают все системы охлаждения независимо от того, как устроен термостат. В недалеком прошлом их основу составляла жидкая смесь дистиллированной воды и эфирного спирта, которая обладает низкой температурой кипения. С 1983 года в конструкции термостатов включены только твердые терморегуляторы.

Разновидности термостатов

В настоящее время существует несколько видов этих агрегатов. Они отличаются друг от друга как конструктивными особенностями, так и способом действия. Существуют и универсальные приборы, которые подходят ко многим маркам автомобилей. Они подразделяются на следующие виды:

  1. Одноклапанные — самый распространенный вид агрегатов, установленных в большинстве автомобилей. Конструктивно считается самым простым, у него отсутствует перепускной клапан.
  2. Двухступенчатые — отличаются от одноклапанного прибора наличием второй тарелки меньшего диаметра, которая облегчает работу основного клапана.
  3. Электронные — более поздние конструкции, в основе которых лежит электронное управление термостатом, позволяющее системе охлаждения работать эффективнее. Такой вид используется на новых моделях автомобилей с бортовыми компьютерами.

Есть марки автомобилей, где в системе охлаждения стоит несколько приборов. В основном такие конструкции применяются на грузовых машинах с мощными двигателями.

Неисправности агрегата на автомобиле

Проверить работоспособность прибора на автомобиле, не снимая его, очень просто. Необходимо завести двигатель, нагреть его до рабочей температуры и заглушить. Затем следует открыть капот, найти верхний и нижний патрубок на радиаторе. Они похожи и в диаметре составляют от 5 до 7 см. Далее необходимо аккуратно пощупать оба патрубка. Если один из них будет холодным, а второй — горячим, значит, прибор не работает и требует замены.

Во время эксплуатации могут возникнуть некоторые нарушения функций системы охлаждения из-за термостата. Например, двигатель нагревается дольше обычного или не может поднять температуру до рабочего значения. Такая ситуация возможна, когда прибор заклинило и он остается постоянно открытым. В летнее время такая неисправность может быть незаметна, а вот зимой в салоне автомобиля будет очень холодно.

Возможна ситуация, когда прибор, наоборот, не будет открываться. В этом случае может произойти перегрев двигателя с последующим выходом его из строя. Обычно это приводит к нарушению герметичности прокладки головки блока цилиндров, что потребует ремонта всего двигателя.

К неправильному функционированию агрегата можно отнести его несвоевременное открытие или закрытие, которое также будет отрицательно влиять на работу двигателя. В таком случае термостат лучше заменить на новый.

Принцип работы термостата, схемы

Термостат — устройство, предназначенное для контроля температуры в системе охлаждения и ее регулирования. Цель — ускорение прогрева мотора после его запуска и предотвращение его перегрева в случае длительной работы.

Место установки устройства — в верхней части мотора, где осуществляется выход нагретой ОЖ (охлаждающей жидкости) в радиатор.

Термостаты, устанавливаемые на автомобилях, могут иметь два вида наполнителей — жидкие и твердые.

Назначение

Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.

Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.

При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.

Читайте также:  Модуль gsm starline - цена, установка, инструкция и отзывы

Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.

Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.

Клапан термостата открывается при температурах от 70 до 92 градусов в зависимости от конструкции термостата (применяемого термоактивного наполнителя) и требуемого теплового режима двигателя.

Моментом открытия термостата считается перемещение клапана на величину 0,1 мм. Допуск на температуру начала открытия клапана составляет ±2°С. Температура полного открытия клапана как правило выше на 12 — 15 градусов, чем температура начала открытия.

Поэтому температура полного открытия основного клапана может варьироваться в пределах 82-107 градусов Цельсия.

После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.

Виды термостатов

Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).

К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.

ВАЖНО : С 2006 года в России нет производителей автомобильных термостатов! Единственный завод «СтАТО» п. Ставрово, Владимирской обл., производивший с «нуля» термостаты для всех легковых и грузовых отечественных автомобилей был поглощен концерном «ПРАМО» и прекратил их выпуск, перейдя на закупку и переупаковку термостатов китайского производства и выпуск их под своей торговой маркой.

Позднее появилось еще несколько «производителей», работающих по той же схеме. Но, хочется отметить, что единственным предприятием, которое осуществляет 100% контроль качества и имеет испытательное оборудование для контроля параметров термостатов является ЗАО «ЭЛЕКТОН» г. Радужный Владимирской обл.

Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.

Итак, к основным видам термостатов можно отнести:

Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Многие считают, что такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора. Но это не так.

Этот тип термостатов не устарел и с успехом применяется в частности на двигателях УМЗ 4216 (Ульяновского моторного завода). Применение термостатов одноклапанного и двухклапанного зависит от компоновки системы охлаждения двигателя.

Но все же применение двухклапанных термостатов получило преимущественное распространение.

2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.

Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.

3. Термостат с электронным управлением.

Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.

Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.

Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.

Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.

Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.

Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Их ставят для увеличения эффективности системы охлаждения на мощных двигателях, таких как двигатели производства ПАО Автодизель (Ярославский моторный завод), ПАО «КАМАЗ», а на двигатели Тутаевского моторного завода ставят даже 3 термостата в один контур системы охлаждения.

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 затроним 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).

Читайте также:  Бархан» ЗДК – трехколесный монстр на шинах низкого давления — Журнал «4х4 Club»

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 удерживающая 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.

Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114

В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.

Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.

Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.

Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.

В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90 градусов Цельсия), частично открывается основной клапан, другой (перепускной или байпасный) частично прикрывается, и часть горячей жидкости идет к основному радиатору.

Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.

Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.

Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.

Особенности проверки устройства

Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:

  1. Пускайте мотор и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен. Но важно понимать, что возможно наличие воздушных пробок в системе, мешающих циркуляции жидкости. Наличие воздушных пробок может привести к перегреву и неправильной диагностике. Годный термостат может быть признан браком.
  2. Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
  3. Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.

Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана. Но температуру открытия и закрытия так не определить. В кастрюле можно проверить только принципиально факт работы термостата , но не его фактические параметры.

Для определения фактических показателей термостат нужно установить на штатив с индикатором часового типа (например ИЧ-10), шток индикатора должен упираться в основной клапан или другой элемент конструкции жестко связанный с ним.

После этого поднимая температуру и контролируя ее по термометру с ценой деления 0,1 °С фиксируем начало открытия, соответствующее ходу клапана 0,1 мм. Дальше поднимая температуру определяем по индикатору величину открытия клапана.

  1. Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90 градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.

Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.

Итоги

Термостат — один из ключевых узлов, отвечающих за качественный прогрев и охлаждение силового узла.

Выход устройства из строя неизбежно влечет к проблемам с мотором и необходимостью дорогостоящего ремонта.

Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.

Как проверить термостат автомобиля двумя способами

Термостат – небольшой, но важный элемент автомобиля, который позволяет водителю сэкономить на обслуживании двигателя и топливе. По сути, термостат является регулятором температуры в системе охлаждения. За счет него повышается скорость прогрева двигателя, и автомобиль поддерживает нужный тепловой режим в процессе работы.

Главная задача, которая стоит перед термостатом в автомобиле, это препятствие циркуляции охлаждающей жидкости по большому кругу охлаждения до тех пор, пока мотор после старта не разогреется. После пуска двигателя антифриз начинает курсировать по малому кругу до тех пор, пока он не наберет рабочую температуру примерно в 90 градусов по Цельсию. Разогревшись, охлаждающая жидкость переходит на большой круг циркуляции и ходит по нему до тех пор, пока она снова не остынет (вследствие различных причин). Своими действиями термостат поддерживает рабочую температуру в двигателе, не позволяя ему перегреваться или излишне охлаждаться.

Читайте также:  Сердечно-легочная реанимация по новым стандартам - первая помощь при остановке сердца и дыхания

Симптомы неисправности термостата автомобиля

Учитывая малое количество функций, которые возложены на термостат, определить его неисправность довольно просто. О том, что термостат автомобиля полностью вышел из строя или частично не справляется с возложенными на него задачами, свидетельствует следующее:

Двигатель автомобиля медленно прогревается до рабочей температуры или часто происходит его перегрев;

  • После старта холодного двигателя нижний патрубок радиатора становится теплым за 2-3 минуты или даже быстрее;
  • В момент разгона стрелка температуры двигателя резко опускается, а в момент остановки и работы мотора на холостых оборотах, она вновь поднимается;
  • Мотор прогрет, но нижний патрубок остается холодным, при этом мотор начинает закипать.
  • Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что если имеются проблемы с охлаждением мотора, необходимо первым делом обратить внимание на правильную работу термостата.

    Основные неисправности термостата

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

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

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

    Как проверить термостат автомобиля

    Можно выделить два основных способа проверки термостата автомобиля. Один из них проходит без снятия детали, но требует наличия пирометра, а второй более простой, но элемент потребуется на время проверки снять с двигателя.

    Проверка термостата не снимая с двигателя

    Как известно, корпус термостата соединяется с верхним шлангом радиатора, который включен в большой круг циркуляции охлаждающей жидкости. Соответственно, при рабочем термостате после пуска мотора верхний шланг радиатора должен оставаться холодным (слегка теплым) некоторое время, до того момента как по нему будет пущен антифриз.

    Чтобы проверить термостат не снимая с двигателя, обзаведитесь пирометром (прибор для измерения температуры). Можно встретить мнение, что проверку следует производить и без прибора, замеряя температуру руками, но это довольно опасно, учитывая большое количество подвижных деталей при работе двигателя.

    Направьте пирометр на верхний шланг радиатора и запустите мотор (холодный пуск). На протяжении двух-трех минус наблюдайте за показателями прибора. Далее сделайте вывод об исправности термостата по следующим правилам:

    • Шланг на протяжении двух-трех минут был холодным (или его температура слегка поднималась), а после быстро нагрелся. Это свидетельствует о том, что термостат исправен, и он переключил циркуляцию охлаждающей жидкости с малого круга на большой после достаточного прогрева мотора;
    • Шланг изначально медленно прогревался. В таком случае можно говорить, что термостат заклинил в открытом положении, и антифриз не циркулирует по малому кругу;
    • Шланг не начал быстро прогреваться спустя две-три минуты. То есть, термостат неисправен, и он не переключает циркуляцию охлаждающей жидкости с малого круга на большой.

    Важно: В процессе проверки термостата следите за температурой двигателя на панели приборов. Если термостат заклинил и не переключит охлаждающую жидкость на большой круг, двигатель начнет перегреваться, что может привести к выходу из строя дорогостоящих деталей.

    Проверка термостата в кастрюле

    Широко распространенный и хорошо известный способ самостоятельной проверки термостата, это с использованием кастрюли. Как несложно догадаться, перед диагностикой потребуется снять термостат с двигателя машины и принести его домой. После этого проделайте следующее:

    1. Возьмите кастрюли и наполните ее водой;
    2. Осмотрите корпус термостата и ознакомьтесь на нем с технической информацией, в которой указывается, на какой температуре он должен переключиться;

    Подвесьте в кастрюле термостат таким образом, чтобы он был погружен в воду, но при этом не касался стенок и днища емкости, то есть соприкасался только с водой;

  • Начните подогревать воду и положите в нее обычный термометр для замера температуры жидкости;
  • Когда вода подойдет к значению переключения термостата из закрытого состояния в открытое, убедитесь, что это происходит. Также сравните показатель термометра, зафиксировав температуру, на которой открывается клапан переключения круга циркуляции охлаждающей жидкости, с идеальными значениями, указанными на корпусе устройства.
  • Если клапан при нагреве воды открывается, отследите его поведение при охлаждении жидкости, проверив, на какой температуре он вернется в исходное положение. На основании полученных данных сделайте вывод о работоспособности термостата.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector