Автомобилен термостат в системата за течно охлаждане ICE: устройството и принципа на работа

Термостатът е един от най-важните елементи, инсталиран в системата за течно охлаждане на бензинов или дизелов двигател. В стандартната версия това малко устройство има диаметър от около пет сантиметра и се намира между двигателя и радиатора. Основен предмет на термостата е да се контролира потока на охлаждащата течност, която циркулира през кожуха и охлаждане радиатора на двигателя. Резултатът от работата на устройството е възможността за бързо и ефективно да се затопли двигателя с вътрешно горене по време на студен старт и по-нататъшното поддържане на оптимална температура баланс във всички режими на работа, и когато всяко натоварване на двигателя.

Външен вид и надстройка на устройството

Един от първите термостат е появата на устройство живак за поддържане на оптимална температура баланс в инкубатора за пилета, която е изобретен през 1620 godu н Cornelius Drebbel UK.

Термостат система се използва широко в двигател с вътрешно горене с течен охлаждащ 1922 година, когато първите и сравнително мощни машини с висока температура по време на работа.На ранен етап имаше няколко неуспешни опита да се използва устройството в охладителната система. След това дизайнът беше усъвършенстван, инженерите избраха оптималните материали за производство и постигнаха такива характеристики и надеждност, че термостатът се превърна в универсално използван елемент в системата за течно охлаждане на двигателя с вътрешно горене.

Също така препоръчваме да прочетете статията за устройството на центробежната помпа на системата за течно охлаждане на двигателя с вътрешно горене. От тази статия можете да научите за характеристиките на конструкцията на помпата, нейните функции в охладителната система, характеристиките на работата и ремонта на помпата.

В охладителните системи на автомобилите се използват два вида термостати. Има решения с твърд или течен пълнител. Гел термостат за система за охлаждане на автомобилни двигатели с течно гориво е изобретен от французин на име Серж Верние през 1963 г. Vernet е специализирана в производството на термостати днес, а продуктите от тази марка се радват на добре заслужена репутация на пазара на авточасти за различни автомобилни марки по целия свят.

Термостатен пълнител

Термостатът може да има различни видове пълнител въз основа на неговия дизайн. Вече споменахме, че течният пълнител и твърдото състояние са изолирани. Принципът на работа и подреждането на тези решения е почти еднакъв. Разликите са само в увеличеното запечатване на течната структура, както и в индивидуалните физични свойства на самия пълнител и неговата чувствителност към температурните колебания в зависимост от състава.

Съвременните двигатели са получили такъв тип устройство, което на базата на твърд пълнеж. Под такова пълнене трябва да се разбере основният термоелемент, който вътре в термостата е първоначално в твърдо физическо състояние.

Функции и местоположение

След като двигателят достигне оптималната работна температура, е необходимо тази цифра да се поддържа в строги граници до момента на спиране на двигателя, а в някои случаи и за известно време, след като ICE престане да работи. Основната задача на устройството е да наблюдава и разпределя потока на нагрята охлаждаща течност вътре в системата, за да премахне топлината от двигателя.

Термостатът може да се намира на различни места, в зависимост от разположението на двигателя в отделението на двигателя, а местоположението на неговата инсталация зависи пряко от модела на задвижването. Също така на мястото на инсталацията на устройството също се отразяват дизайните характеристики на внедряването на самата охладителна система. В повечето случаи термостатът се намира в точката на излизане на охлаждащата течност от главата на цилиндъра. Второто най-често срещано място за неговата инсталация е входът на центробежна помпа за охлаждаща течност (помпа).

Видове терморегулаторни устройства в колата

Нека поговорим по-подробно за различните видове автоматични термостати, като вземем предвид характеристиките на дизайна им. Двигателят може да бъде снабден с различни варианти на термостата, сред които:

  • термостат с един клапан (единичен вентил);
  • двустепенен термостат;
  • устройство с два вентила (термостат с два вентила);
  • термостат с електронно управление;

Единичен вентил, двувходов и двустепенен термостат

Решението с един клапан е проста при проектирането и свързаната с него надеждност.Автомобилите по света предпочитат този вид дизайн и оборудват повечето от своите автомобили само с такова устройство.

Отделен тип термостат с един вентил е двустепенна конструкция. Монтирането на това решение се дължи на факта, че някои охладителни системи в процеса на работа създават много високо налягане на охлаждащата течност. Термостатният вентил е трудно да се преодолее това налягане. По тази причина дизайнът на двустепенния термостат е получил решение, което предполага наличието на две вентилни пластини, които се наричат ​​малки и големи. Първият в термостата отваря малка плоча, която изисква значително по-малко усилия за преодоляване на налягането, създадено в системата. Малката чиния се отваря по-лесно и дори при отваряне тя взаимодейства с голяма чиния и просто я дърпа с вас. Отварянето на голямата (основната) плоча на термостата до края отваря отвора за охлаждане.

Ако в първия случай термостатът има един вентил с две пластини, двувхофтният регулатор е получил два отделни клапана, които са в един корпус.Първият вентил е основният и служи за изключване на голям кръг, когато охладителят се движи в системата. Втората клапа е байпас и е отговорна за циркулацията на течността по малък кръг. Работата на клапаните е синхронизирана. Когато един от тях се припокрие с канала на охлаждащата течност, другият отваря желания контур. Този дизайн на термостата намери широко приложение в строителството на леки автомобили и камиони, които са продукти на автомобилната индустрия от страните от ОНД.

Електронно управлявано устройство

Най-съвършеният и относително сложен конструктивен, но най-точен и ефективен е термостатът, оборудван с електронен контрол. Основното предимство на това устройство е осигуряването на различни температурни индикатори за постигане на оптимална температура по отношение на динамично променящите се режими на двигателя по време на работата му.

Конструкцията на устройството прилича на конвенционален термостат с един вентил, но към термодвойката се добавя допълнително топлинно съпротивление. Управлява нагряването на този резисторен елемент за електронно управлениедвигателя (ECU). Благодарение на този дизайн става възможно да се приложи гъвкав температурен режим. Индикаторът се поддържа при 95-110 ° C при ниски натоварвания на двигателя и при 85-95 ° C при максимално натоварване. Основното постижение при използването на електронното устройство е осезаемо намаляване на разхода на гориво, както и малко увеличение на мощността на "дъното" поради по-доброто охлаждане на въздуха на входа.

Съществуват и двигатели, които имат само два термостата в течна охладителна система. Такива системи се наричат ​​двукорпусни системи. Един термостат в такава система следи температурата в контура на главата на цилиндъра и отговаря за поддържането на индикатора при 87 ° С. Вторият термостат е в контура на цилиндровия блок.

Температурният праг в областта BC е по-висок и е при 105 ° С. Тази реализация на температурния контрол в охладителната система е намерила приложение при проектирането на високоефективни турбомотори и осигурява общо увеличение на мощността на задвижващия механизъм поради подобрено въздушно охлаждане.

Дизайн на термостата с твърд пълнеж

Съвременните системи за течно охлаждане ICE са получили най-разпространената версия с един вентил, както и два вентил термостат с твърд пълнеж в по-голямата част от случаите. Този елемент на охладителната система ICE е температурно-чувствителен клапан, който е затворен в рамка от месинг. Вентилът има и плоча, която е прикрепена към корпуса. Самият орган е един вид цилиндър. В този цилиндър се вкарва специален прът. Споменатата пръчка е насочена в единия край към горната част на рамката на термостата, а другият край е поддържан от каучукова кухина в тялото на устройството. Тялото и гумената кухина са разделени от термочувствителен елемент.

За да се направи това по-просто, общият двувходов термостат има корпус, две входни тръби, изпускателна тръба, главен и допълнителен клапан и елемент, чувствителен към температурата на охлаждащата течност. Устройството често се монтира пред входа на работния флуид в корпуса на центробежната помпа и се свързва с него чрез специална дюза за изпускане. Една входна връзка свързва термостата с главата на цилиндъра, а другият се свързва към долния резервоар на радиатора.

Елементът, който е чувствителен към нагряване, е меден цилиндър, гумена диафрагма и пръчка. Твърдият пълнител се намира между диафрагмата и стената на цилиндъра. Елементът е смес от мед и гранулиран восък.

Основното изискване за материала е висок коефициент на неговото обемно разширение. Финозърнест восък или смес от меден прах и церезин е отлична за изпълнение на необходимите функции.

Восъкът се използва в строителството поради своето свойство да се разшири значително под влиянието на топлина и да премине от твърдо към течно състояние и обратно. Установеният восък или парафин, който се използва при конструирането на автомобилни термостати, е изкуствен и се различава от обичайния материал. Такъв восък е получил редица специфични свойства, които придобива след преминаване през дестилационния процес.

Принцип на действие

Когато двигателят е стартиран, термостатът в този момент е в затворено състояние и блокира достъпа на охлаждащата течност до голям кръг. Охлаждащата течност циркулира по маршрут, който я кара да излезе от блока на цилиндрите и да се върне веднага.Тази характеристика на охладителната система осигурява максимално ефективно нагряване на задвижващия блок и последващия му изход към оптимален температурен режим за работа при натоварване в най-кратки срокове.

Когато загряването на охлаждащата течност достигне температурен праг от 80-90 ° C, термостатът започва да се отваря. Това се дължи на факта, че елементът в твърдо състояние в тялото на устройството започва да се стопява при тази температура. Налице е естествено увеличение на термоелемента в обема. Увеличаването на звука инициира движението на корпуса на термостата по протежение на пръта. Самата пръчка не може да се движи, тъй като е твърдо фиксирана конструктивно върху горната рамка. Вентилната плоча преодолява силата на връщащата пружина и започва да се отваря. Така охладителната течност получава възможността да мине през напълно или частично отворен клапан и да започне да циркулира през радиатора. Охлаждащата ефективност на охлаждащата течност в радиатора значително се увеличава.

При максимално допустимо увеличение на температурата на охлаждащата течност, термостатът е напълно отворен, което позволява охлаждащата течност да преминава през радиатора в неговата цялост.Термостатът се отваря напълно при температура от около 95-105 ° С. Когато двигателят на автомобила работи в различни режими, които постоянно се променят, термостатът се отваря непрекъснато.

Ако говорим за принципа на термостат Две клапан на базата на по-познатите понятия на охлаждащата течност движение на "голям" и "малък" обхват, след това ние се следното. Представете си, че температурата на охлаждащата течност в системата надвишава границата от 80 градуса по Целзий. Термостат твърд пълнител започва топене и се увеличава по обем, а след това избутва пръта, който излиза от бутилката. Цилиндърът започва да се движи нагоре, като по този начин затваря допълнителния клапан на устройството. Достъпът до малък кръг охлаждащ агент се получава затворен.

Когато охлаждащата течност достигне температура от около 94 градуса, допълнителният вентил се затваря напълно. Главният клапан остава отворен и охлаждащата течност циркулира свободно в голям кръг, което означава, че неговото движение през радиатора охлаждащи канали.

В случая, когато се наблюдава температурата на намаляване на охлаждащата течност под 80 градуса, количеството на пълнителя е намалена, основната термостат вентил постепенно затворен. Дебитът на флуида в радиатора намалява.В същото време допълнителен вентил започва да се отваря паралелно, което отваря охлаждащата течност към циркулацията през малък кръг.

Възможността за отваряне напълно или частично позволява най-ефективната и гъвкава поддръжка на оптимални температурни индикатори за работата на ICE в различни режими на натоварване. Освен термостат намалява физическото износване и мощност за единица компоненти, както и за намаляване на степента на токсичност на изгорелите газове. Най-често срещаните и качествени производители на термостати са Gates, Wahler и Vernet.

Общи неизправности

Основната и най-честата причина за неизправността на устройството е неизправност на термостатните вентили. Причините са различни, но в повечето случаи този феномен е следствие от пяна замърсяване термостат, както и корозия.

Особено бързо термостат се провали поради простата причина, че много шофьори пренебрегват редовната смяна на охлаждащата течност в системата и използване на охлаждащата течност е много по-дълго, поради.Мнозина използват най-евтините и некачествени продукти неизвестни производители охлаждащата течност концентрат се разрежда с дестилирана вода, вместо обичайната преминал основен етап охладителна система за промиване преди следващото планирано смяна на охлаждащата течност и т.н.

Автомобилните ентусиасти са запознати с израза "блокиран термостат". Резултатът от замърсяването на термостата е, че клапаните на устройството могат просто да замръзнат в определено положение. Най-често това се случва в отворена или леко леко отворена позиция. Вторият честата причина за повреда е загубата на твърдо състояние термостат попълнено неговите най-важни физични и химични свойства. Ако коефициентът на разширяване на твърдия пълнител намалява, това ще означава, че неговият окончателен обем също ще се промени в разширеното състояние.

Следователно термостатният пълнител няма да упражнява желаното налягане върху пръта. Дизайнът частично или напълно не може да се задръсти, едната или и двете клапани ще спрат да функционират правилно. Охлаждащата течност в системата, ако термостатът не успее, или ще прегрее,или постоянно остават студени, а също така са възможни междинни температури, отклоняващи се от проектната норма.

диагностика на неуспех

При сериозни неизправности в охладителната система ще бъде показано ясно отклонение от нормалното отчитане на температурата на охлаждащата течност на арматурното табло в кабината. При нормалната работа на охлаждащата система на двигателя и температурата на въздуха над страната близо до нула градуса по Целзий, задвижването трябва да достигне работната температура при натоварване в движение за 5-10 минути.

Единственото условие е експлоатационните възможности на самия температурен сензор, показалеца към арматурното табло и охладителната система. Ако не се нарушава херметичността на системата и функционалността на другите компоненти, нивото на охлаждащата течност в резервоара за разширение е правилно, тогава очевидните признаци на неизправност на термостата са:

  • продължително загряване на двигателя;
  • неспособност на двигателя да достигне работната температура при натоварване;
  • липса на топъл въздух от нагревателя;
  • постоянно прегряване на двигателя, независимо от околната температура на околната среда;
  • периодичното появяване на тези симптоми и тяхното последващо изчезване;

Много е лесно да се открие неизправност на термостата. След стартиране на студения мотор, горната тръба на радиатора трябва да е студена и да остане така за определен период от време. Ако всичко е нормално, охлаждащата течност циркулира само през "охлаждащата риза" на двигателя (малък кръг) и има достъп в режим на загряване в радиатора, защото е блокиран от термостатния вентил.

Когато горната тръба се затопля почти веднага, тогава има нарушена циркулация. Това означава, че главният клапан на устройството е отворен и охлаждащата течност веднага преминава през голям кръг. В резултат на това двигателят не може да се загрее до оптималната работна температура. Това явление означава, че има ускорено износване на частите на електроцентралата. Пневматичните двойки на уреда не получават правилно смазочното вещество, тъй като ненагретият двигател има различни топлинни пролуки. Маслото също остава твърде дебело и губи свойствата си, което води до увеличен разход на гориво и преждевременно износване на ICE.

Ако термостатният вентил е постоянно в затворено положение, тогава естествено се получава прегряване и последващо кипене на охлаждащата течност.Водачите казват, че двигателят е "варен". Това застрашава не само силното увеличаване на налягането в охладителната система и разрушаването на отделните й функционални елементи, но и неуспехът на самия двигател.

Това се случва и когато термостатните вентили се заклинват само периодично. Неизправността изчезва от само себе си, след това се проявява отново. В такива случаи се казва, че термостатът "се задържа". Това разпадане е по-коварно, тъй като е трудно да се открие неизправност с подобни симптоми. Проверете състоянието на охладителната система и направете превантивна подмяна на термостата. Не чакайте за влошаване на ситуацията.

Има друг начин да се тества ефективността на термостата, но това решение е много рядко в търсенето. Това е въпрос на демонтаж и последваща проверка на термостата в условия, близки до реалната експлоатация. За да направите това, поставете термостата в съд с вода и започнете да го нагрявате. Когато температурата на водата достигне прага за отваряне на термостатния вентил, тогава обслужващото устройство ще реагира с подходящия бреза. Пълнителят ще се разшири и ще отвори клапана приблизително 20 mm.Ако това не се случи изобщо, вентилът се отваря само частично, или не се върна след охлаждане до първоначалното състояние, тогава можем да говорим за неизправността.

Поддръжка, профилактика и ремонт

Важен критерий при избора на нов термостат е температурата на неговата работа и началото на отварянето на вентила. Този въпрос трябва да се разглежда и да изберете термостат за конкретен двигател. Факт е, че устройствата от различни производители имат собствен температурен праг. Ако поставите термостата, различна от препоръчаната праг в голям начин, тогава той може да бъде двигател с вътрешно горене, за да прегрее. Ранното задействане ще означава неспособността на двигателя да достигне работната температура.

Най-честата препоръка на по-голямата част от експертите и механика е периодичната смяна на термостата на интервали от 2 до 5 години (пробег от 50 до 100 000 km). Това не означава непременно, изчакайте за провала на устройството, а самата подмяна се комбинира с планираната подмяна на помпата и / или охлаждащата течност.

Разходи за частта

Многобройните видове термостати имат редица индивидуални предимства и недостатъци.Цената на различните устройства също може да варира значително. Вътрешният термостат често е много по-евтин в сравнение с внесените аналози. Най-високо качество и скъпи устройства се считат за немски език. Има както универсални термостати, които могат да бъдат инсталирани на повечето от различни двигатели и модели, които са специално предназначени за конкретен двигател с вътрешно горене или ограничена група от двигатели.

Често, термостата не е скъпа стока, то е лесно да се замени. Крайната стойност на подмяна зависи от проектните характеристики на двигателя с вътрешно горене и местоположението на устройството, както и марката и модела на колата. Термостатът обикновено не се ремонтира. Цена термостат за ВАЗ автомобили може да започне от 3 USD За най-новите модели на АвтоВАЗ и по-голямата част от автомобилите на чужди производство на минималната цена единица започва от приблизително ниво от $ 9 и нагоре.