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

Содержание

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

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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:

1. Одноклапанный.

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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 удерживающая клапан в закрытом положении.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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

Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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.

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

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. 

Схема работы системы охлаждения ВАЗ

  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.

Более подробно читайте как проверить термостат.

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.

Термостат двигателя. Устройство, принцип работы и возможные поломки

Поддержание оптимальной температуры двигателя важно не столько для эффективной работы печки (хотя её водитель ощущает в первую очередь), сколько для полного сгорания рабочей смеси, снижения токсичности отработанных газов и увеличения ресурса двигателя. На некоторых моторах даже устанавливают несколько термостатов и/или термостаты с электронным управлением, чтобы более точно регулировать температуру в каждом контуре системы охлаждения.

Причины и признаки неисправности термостата

Иногда термостат выходит из строя, попросту заклинивая. Чаще всего это происходит из-за коррозии внутри радиатора, некачественного или старого антифриза: частицы накипи или ржавчины оседают на термоэлементе термостата, из-за чего тот становится нечувствительным к изменению температуры жидкости в системе и перестаёт двигать клапан. Но иногда термостат заклинивает и механически.

Термостат может заклинить в разных положениях: в полностью открытом, закрытом или промежуточном. Если термостат полностью закрыт, антифриз циркулирует только по малому кругу, что вызовет перегрев двигателя практически в любом режиме работы, при этом радиатор останется холодным. Полностью открытый заклинивший термостат тоже нетрудно вычислить: с ним двигатель будет прогреваться очень долго, а зимой даже не достигнет рабочей температуры.

А вот заклинивший в промежуточном положении термостат вычислить непросто. Поэтому, в случае проблем с системой охлаждения, термостат часто меняют превентивно, на всякий случай — просто чтобы исключить его из списка возможных причин. Благо, стоит он недорого.

Другая распространённая проблема — утечка охлаждающей жидкости — связана не с самим термостатом, а с его прокладкой, которая со временем перестаёт обеспечивать герметичность. Если вы меняете термостат, обязательно смените и прокладку, чтобы не пришлось сливать антифриз и разбирать систему охлаждения заново, обнаружив утечку.

Как проверить термостат

Снятый с машины термостат можно проверить в домашних условиях. Для этого его помещают в закипающую воду и смотрят, открывается ли клапан. Выглядит эффектно, но такая проверка, к сожалению, мало что даёт — лишь подтверждение, что термостат сохранил подвижность. Но при какой температуре он открывается? Чтобы тест был действительно полезным, нужно использовать термометр и контролировать температуру воды, сравнивая её с номинальной температурой начала открытия термостата.

Диагностика неисправностей термостата и особенности ремонта

Двигатель внутреннего сгорания может работать лишь в узком температурном диапазоне. Отклонение в меньшую или большую сторону приводит к повышенному износу и поломкам мотора. Основное назначение термостата заключается в поддержании оптимального режима эксплуатации. Он помогает ускорить процесс прогрева двигателя, а в случае приближающегося перегрева, обеспечивает снижение температуры охлаждающей жидкости. Выход термостата из строя чреват закипанием мотора, способным нанести существенный вред силовой установке, поэтому при первых же подозрениях о неправильной работе устройства, необходимо произвести диагностику системы охлаждения двигателя.

Структурная схема термостата

Структурная схема термостата

Исторический экскурс

Автопроизводители стали серийно устанавливать термостат в жидкосную систему охлаждения с 1922 года. Связанно это было с появлением силовых установок, выделяющих большое количество тепла, в которых стандартные ребра теплоотдачи перестали справляться с возложенной на них задачей. Терморегулятор стал нужен для недопускания последствий работы мотора с перегревом.

Первые конструкции не обеспечивали высокой надежности работы. В процессе усовершенствования автомобильных термостатов появилось несколько основных видов терморегуляторов. Устройство их сильно отличалось, например, наполнитель мог быть жидкостным или твердым. Современные устройства обзавелись электроникой, позволяющей получать управляющие сигналы от электронного контроллера.

Принцип действия термостата с твердым наполнителем

Механический клапан является основным конструктивным узлом, выполняющим распределение потоков антифриза. Управляется он термочувствительным элементом, в качестве которого очень часто используется искусственный воск, расположенный в герметичной камере. Его расплавление приводит к увеличению занимаемого объема. Воск сжимает резиновую камеру. Она, в свою очередь, воздействует на металлический хромированный шток. Задействованный клапан открывает либо закрывает ход для жидкости, что и является главным принципом того, как работает термостат.

Пример распределения потоков охлаждающей жидкости

Пример распределения потоков охлаждающей жидкости

Для большей стабильности работы термочувствительного элемента помимо гранулированного нефтяного воска могут быть использованы его смесь с графитовыми, медными или алюминиевыми мелкодисперсными частичками. Главным требованием является стабильное расширение при переходе из твердого в жидкое состояние и обратно. Это позволяет точно регулировать температуру работы двигателя, пуская жидкость в большой или малый круг. Термостат дизеля структурно аналогичен бензиновой версии двс.

Термостат с твердым наполнителем

Термостат с твердым наполнителем

Принцип действия термостата с жидким наполнителем

Принцип работы термостата с сильфоном похож на  устройства с твердым наполнителем. Главное отличие в том, что термочувствительным элементом выступает смесь дистиллированной воды и этилового спирта. При холодном двигателе испарение внутри герметичного баллона не происходит и  избыточного давления нет. Клапан термостат не допускает циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор.

Термостат с жидким наполнителем

Термостат с жидким наполнителем

При нагреве двигателя этиловый спирт начинает интенсивно испаряться. Давление в баллоне растет. Расширяющийся в длину сильфон воздействует на шток и происходит отпирание клапана. После этого антифриз попадает вместо малого в большой круг циркуляции.

Виды термостатов

К вариантам конструктивного исполнения термостатов относят:

  • одноклапанное техническое решение;
  • двухступенчатая реализация;
  • двухклапанное устройство;
  • электронное управление.

Наибольшую популярность получила одноклапанная технология. Она отличается простотой и надежностью. Автомобили прошлых лет преимущественно имели именно такой вид термостата. Двухступенчатая конструкция стала вынужденной мерой, вызванной высоким давлением антифриза. Клапан терморегулятора не был в состоянии преодолеть усилие, в результате чего в конструкции появились малая и большая тарелки. Меньшая открывается первой, так как на нее действует незначительное давление охлаждающей жидкости. Во время второго этапа добавляется основная тарелка и весь антифриз направляется в большой круг.

Двухступенчатая реализация имеет только один клапан. В отличие от нее устройство двухклапанного термостата предполагает наличие двух отдельных регулирующих устройств, объединенных в одном корпусе.  Каждый клапан отвечает только за свой круг циркулирования охлаждающей жидкости. Наиболее важным в конструкции является синхронизм работы каждой части устройства.

Термостат с электронным управлением

Термостат с электронным управлением

Максимальной точности в работе автопроизводителям удалось достичь, снабдив терморегулятор электронным управлением. Конструктивным различием с классической моделью является наличие нагревательного сопротивления. Термостат поддерживает температуру двигателя 85-95°С при высоких нагрузках и 95-110°С в остальных режимах работы мотора. Это позволяет снизить расход топлива и получить небольшой прирост мощности. Управляющий сигнал терморегулятор получает с ЭБУ инжектора. В случае с дизельным двигателем температурные диапазоны могут быть другими.

Конструктивные особенности термостатов

Конструктивно термостаты делятся на корпусные и бескорпусные. Каждый вид имеет свои преимущества. Лидером на данный момент все же является терморегулятор, имеющий оболочку.

Корпусной термостат независимо от внутренней начинки имеет не менее двух выходов. Изготавливаются терморегуляторы из латуни, алюминия, пластика. Ручного регулирования температуры срабатывания устройство не имеет.

Корпусной термостат

Корпусной термостат

Бескорпусный терморегулятор монтируется в блок двигателя. Для этих целей в моторе предусмотрено специальное место. Температурная характеристика термостата наносится при помощи цифровой маркировки. Внешний вид бескорпусного регулятора отображен на изображении ниже.

Бескорпусный термостат

Бескорпусный термостат

Основные поломки устройства

Наиболее опасной поломкой является заклинивание терморегулятора в закрытом положении. Перегрев мотора ведет к уменьшению его ресурса и ускорению старения масла.  При неблагоприятных условиях после закипания двигателя могут появиться серьезные повреждения, исправить которые возможно только капитальным ремонтом.

После того как клапан заклинит в открытом положении, антифриз все время делает циркуляцию по большому кругу. Двигатель долго прогревается, особенно в зимнее время. Работа мотора при температуре ниже нормы ускоряет процесс его износа.

Признаки неисправности

Основными признаками необходимости провести диагностику термостата являются:

  • 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.

Диагностика термостата

Нормально работающий термостат не требует внимания автовладельца. Вмешательство в работу системы охлаждения потребуется при появлении признаков перегрева или слишком длительного прогрева мотора. В таком случае в первую очередь необходимо начинать с диагностики терморегулятора. Рекомендуется придерживаться следующего плана:

  1. Оценить работу термостата без снятия с автомобиля. Необходимо визуально оценить температуру патрубков. таким образом можно вычислить заклинивший в открытом или закрытом положении терморегулятор;
  2. Снять терморегулятор. Поместив его в емкость с водой, начать нагревание, контролируя выдвижение штока. Если клапан не открывается в кипящей воде, то и в случае перегрева термостат не перенаправит охлаждающую жидкость в радиатор.

Проверка термостата

Проверка термостата

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо постоянно следить за его температурным режимом. Обнаружив неисправность термостата, необходимо в кратчайшие сроки произвести диагностику и ремонт системы охлаждения. В противном случае возможно закипание двигателя и последующий дорогостоящий ремонт.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Как работает термостат в автомобиле: функции, принцип действия


Автоликбез15 декабря 2019


Водителю, самостоятельно обслуживающему силовой агрегат машины, необходимо иметь представление о работе термостата в автомобиле. Распределительный элемент, установленный в моторном отсеке, обеспечивает распределение потоков антифриза и поддерживает степень нагрева двигателя. При заклинивании клапана мотор работает в аварийном режиме, что приводит к поломкам или увеличенному расходу топлива.

Внешний вид автомобильного термостата

Функции в системе кондиционирования

Жидкостная система охлаждения (или кондиционирования) состоит из рубашки, расположенной в блоке цилиндров и головке блока, помпы, радиатора и соединительных патрубков. Часть жидкости подается в отдельный теплообменник для отопления салона. Интенсивность нагрева воздуха регулируется краном (например, на классических легковых машинах ВАЗ) или отдельной заслонкой в воздушном канале.

Термостат предназначен для распределения потоков хладагента между рубашкой и радиатором, обеспечения рабочей температуры двигателя и прогрева салона.

Разновидности термостатов

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.

Схема конструкции термостата

Устройство и принцип работы

После пуска силового агрегата часть тепла, образующегося при сгорании топлива, идет на нагрев картера и головки блока. Для обеспечения нормальной смазки и улучшения смесеобразования мотор должен прогреться до 85-105°С (зависит от модели ДВС). Установленный в контуре охлаждения терморегулятор не позволяет хладагенту циркулировать через радиатор. Антифриз ходит по внутреннему кругу, позволяя мотору прогреваться до рабочей температуры за 5-10 минут. По мере прогрева термостат пропускает хладагент в теплообменник машины, охлаждаемый вентилятором.

Принцип работы регулятора основан на температурном расширении жидкого или твердого наполнителя.

Увеличивающийся в объеме материал смещает штангу с клапаном, который распределяет потоки антифриза. В схеме предусмотрены пружины, возвращающие заслонки в исходное положение при снижении температуры жидкости. Элементы конструкции закреплены в корпусе, изготовленном из силумина или термостойкого пластика. На некоторых автомобилях монтируются термостаты без внешней оболочки, установленные в блок цилиндров силовой установки.

Схема системы охлаждения

Термостаты с твердым наполнителем

Регуляторы с твердым рабочим веществом оснащаются герметичной камерой, заполненной синтетическим воском (церезином). Принцип действия основан на переходе воска при прогреве из твердой фазы в жидкую. Раствор воздействует на эластичную манжету и связанный с ней толкатель. Подвижная штанга связана с тарельчатым клапаном, позволяющим антифризу циркулировать по малому (или внутреннему) кругу или пропускать жидкость в теплообменник для охлаждения.

Для повышения чувствительности к изменению степени нагрева в воск вводят присадки на основе металлической пудры.

Полученный материал отличается стабильным коэффициентом расширения при переходе из твердой фазы в жидкую и обратно. За счет стабилизации параметра температура хладагента поддерживается в допустимом диапазоне.

Термостат с жидкостью

Регулятор с жидким рабочим веществом устроен аналогично конструкции с твердым заполнителем, но раствор находится в герметичном сильфоне. Жидкость состоит из смеси дистиллированной воды и этилового спирта. При температурном расширении в сильфоне возникает избыточное давление. Элемент распрямляется и через связанный с ним шток открывает канал отвода антифриза в бачок теплообменника. Количество жидкости, перекачиваемой в радиатор, зависит от температуры антифриза в блоке цилиндров.

Расположение элемента в автомобиле

Регулятор находится в моторном отсеке автомобиля – на картере силового агрегата или на входе в насос для циркуляции хладагента. В двигателях с распределенным впрыском топлива устанавливаются дополнительные регуляторы, позволяющие поддерживать температуру головной части блока цилиндров в заданном интервале. Элемент устанавливается на задней части силового агрегата. Возможна установка дополнительных элементов для ускоренного прогрева салона автомашины.

Неисправности: причины и «симптомы»

Признаки неисправности регулятора:

  • 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.

Выявление неисправности термостатаЗаклинивание 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. Дополнительной причиной дефекта является заправка системы охлаждения водопроводной водой (например, при утечке антифриза). Растворенные в жидкости соли вызывают коррозию стального штока.

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.

Дополнительной неисправностью термостата становятся трещины в корпусе, через которые уходит антифриз. Поврежденные детали подлежат замене: запаять или заклеить щели невозможно.

Как определить наличие поломки?

Первичная диагностика термостата проводится на автомобиле. После запуска двигателя проверяется температура патрубков, идущих к радиатору (рукой или датчиком, установленным на цифровом мультиметре). После прогрева мотора необходимо проконтролировать степень нагрева рукавов, идущих к радиатору. При исправном термостате шланги должны нагреваться равномерно. Методика позволяет определить заклинивание штока и тарелки клапана. Проверяется также отсутствие трещин в корпусных деталях регулятора.

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.

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.

термостатПостоянная поддержки температуры – основная задаче термостата

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.

термостат_реноДанный 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 – на страже эффективного охлаждения

Почему стоит обсудить принцип работы термостата в автомобиле? Потому что у всех машин, температура двигателя которых корректируется посредством спецжидкости, имеется этот небольшой, но очень важный элемент системы охлаждения. И в этой статье мы разберёмся с принципом работы, основными типами и различиями применяемых моделей.

Как работает термостат в автомобиле – основные функции

Когда вы заводите двигатель, в начальный момент он находится в холодном состоянии. Благодаря термостату, охлаждающие жидкости (тосол или антифриз) сначала проходят по малому циклу охлаждения, циркулируя в таком состоянии до рабочей температуры силового агрегата, а именно, пока он не достигает 95 градусов по Цельсию. Делается это для того, чтобы уменьшить время разогрева мотора до этой отметки, также снижается его износ, и вредные выхлопы держатся на минимальном уровне.

Фото принципа работы термостата, autocentre.ua

Функция термостата, которая выполняется им в автомобиле, заключается в блокировании подачи охлаждающей жидкости по большому кругу охлаждения. Это устройство обеспечивает перекрытие клапана протекания антифриза через радиатор авто, отчего состав двигается по малому циклу, то есть только через двигатель. Учитывая принцип работы, производители автомобилей чаще всего ставят термостат между мотором и радиатором, но иногда могут быть исключения, всё зависит от типа силового агрегата и устройства охлаждающей системы.

На фото - как работает термостат в автомобиле, gruzoperevozki.site-mvf.ru

Термостат в момент нагрева двигателя до критической отметки открывает путь тосола в радиатор, чтобы обеспечить более эффективное охлаждение.

Виды термостатов – конструктивные отличия

По типу термостаты делятся на одноклапанные, двухступенчатые, двухклапанные и с электронным управлением. Все, за исключением последнего, подчиняются одному и тому же физическому принципу работы, который подробнее будет рассмотрен чуть ниже. Одноклапанный – самый простой вид, в основу которого положена конструкция с одной клапанной тарелкой с терморегуляцией, имеющей два состояния: «открыто» и «закрыто». Двухступенчатый имеет два клапана – основной и вспомогательный. Двухклапанный термостат включает два равноправных затвора, работающих по обратной связи друг с другом.

Фото одноклапанного термостата, uazpatriot.ru

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.

На фото - термостат с электронным управлением, alibaba.com

Принцип работы термостата в автомобиле – особенности разных моделей

Термостат автомобиля работает, как реле, и принцип работы переключателя циклов охлаждения кроется во внутреннем элементе, который исполнен в форме небольшого цилиндра. В нём находится специально изготовленный искусственный воск, его плавление начинается при температуре 82 градуса, вследствие этого обеспечивается расширение, достаточное для того, чтобы вытолкнуть из цилиндра штырек. Движение же его возможно из-за щели (капилляра), через которую на штырь попадает избыток давления из цилиндра.

Фото термостата автомобиля, pelicanparts.com

После этого момента и открывается доступ охлаждающей жидкости к радиатору, иначе говоря, к большому кругу охлаждения. Такую функцию выполняет капиллярный термостат, принцип работы которого основан, как мы видим, на элементарной физике. В двухступенчатых моделях используется два клапана, второй работает в качестве усилителя первого, это сделано для систем с повышенным давлением, чтобы затвор мог перекрывать трубки под более сильным напором. В двухклапанных системах стоят два зависимых друг от друга заслона, один обеспечивает проход жидкости по малому кругу, второй – по большому.

На фото - термостат автомобиля с двумя клапанами, drive2.ru

Принцип связи между ними организован таким образом: когда первый открыт, второй закрыт, и наоборот. В термостатах, управляемых электронно, используется тот же одноклапанный принцип, за одним только исключением – в качестве элемента терморегулировки применяется температурный резистор. Контроль обеспечивается нагревом этого элемента, после критической отметки на блок управления поступает соответствующий сигнал для открытия заслонки.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Термостат: принцип работы, устройство, неисправности и проверка

Принцип работы термостата кроется в небольшом цилиндре, внутри которого находится воск. Звучит необычно, но каждому автолюбителю, который занимается самостоятельным обслуживанием своей машины, необходимо знать особенности работы и основные неисправности. Ознакомившись с данным материалом, читатели получат ответы на все вопросы, касающиеся термостата.

Принцип работы термостата

Принцип работы термостата

Итак, термостат представляет собой регулятор температуры антифриза (охлаждающей жидкости) в системе охлаждения мотора. Некоторые автомобилисты по этой причине называет этот агрегат терморегулятором, что не является ошибкой. Его основные задачи:

  • Поддерживать необходимый для двигателя тепловой режим;
  • Ускорять прогрев силовой установки.

Работа у него достаточно сложная. При первом пуске двигателя показатели температуры антифриза и окружающей среды не отличаются. Чтобы сделать время прогрева мотора минимальным, агрегат направляет охлаждающую жидкость по малому кругу: через помпу, рубашку и радиатор салона. При этом терморегулятор закрывает поток антифриза к радиатору двигателя.

Через некоторое время температура силовой установки начинает расти, тогда термостат открывает клапан и запускает поток антифриза по большому кругу, который проходит через помпу, рубашку, радиатор салона и основной радиатор. На основе этих знаний можно прийти к выводу, что термостат автомобильный работает в двух положениях:

  1. В закрытом при малом круге.
  2. В открытом при большом круге.

Большой и малый контур системы охлаждения

Регулирование температуры двигателя

Аналогичным образом термостат функционирует в обратном порядке: антифриз начинает циркулировать по малому кругу, если температура снижается – клапан в этот момент закрывается. Для примера можно взять автомобильный режим «start-stop», когда машина с горячим мотором выезжает из пробки на свободную трассу. Подходит для примера и включение отопителя салона.

Если температура антифриза составляет 80-95°C, то клапан терморегулятора остается в промежуточном состоянии, как результат – основной радиатора получает лишь часть антифриза. Чем больше поднимается клапан, тем выше количество поступающей охлаждающей жидкости в область основного радиатора. При помощи клапана и происходит регулировка температурного режима, за счет которой значительно снижается токсичность выхлопных газов, выполняется полное сгорание топлива.

Устройство термостата

С тем, как работает термостат мы разобрались. Теперь стоит рассмотреть его устройство. Современный термостат для автомобилей изготовлен из меди и латуни. Все процессы в агрегате выполняются при помощи небольшого цилиндра – термоэлемента. Внутри этого цилиндра есть твердое вещество, в котором находится смесь алюминия, графита, гранулированного воска и различных порошков меди.

Устройство термостата

При 82°С твердое вещество начинает плавиться, а если быть точнее – то плавится в основном гранулированный воск. При разработке агрегата воск был выбран из-за моментального расширения под действием тепла. После перехода в жидкое состояние под действием высоких температур он может точно также быстро застыть при понижении градусов.

Термоэлемент (цилиндр) соединен с клапаном при помощи штыря. При повышении температуры воск внутри твердого вещества расширяется и поднимает клапан за счет штыря. Принцип работы терморегулятора мы уже знаем – большой круг начинает функционировать при открытом клапане термостата. Когда водитель глушит мотор, он остывает, а воск снова переходит в твердое состояние.

Проверка работы термостата

В «домашних» условиях мы можем узнать, функционирует ли его клапан, датчик, в порядке ли само железо термостата. При этом снимать устройство с двигателя не обязательно. Наша задача заключается в поиске неисправностей и в проверке клапана: реагирует ли он на повышение температуры, в каком положении находится, открыт или закрыт. Зная, что такое термостат в машине, автомобилист сможет самостоятельно определить возможную неисправность.

Перед тем, как проверить термостат, нам нужно отыскать его под капотом и потрогать патрубки, которые отходят от устройства. Проходит работа по следующей схеме:

  1. Заводим мотор и ждем около 3 минут.
  2. Теперь трогаем шланг термостата, который идет к основному радиатору охлаждения.
  3. Этого времени не должно хватить для открытия клапана термостата. То есть если клапан холодный, то заслонка находится в закрытом положении. Если клапан нагревается, значит нарушена нормальная работа датчика – неисправность удалить можно заменой.
  4. Проверив закрытую заслонку, переходим к открытию. Для этого ждем уже 5 минут и снова трогаем шланг, идущий к радиатору. При нормальной работе он станет горячим, значит термостат направил охлаждающую жидкость по большому кругу – устройство работает.

Как проверить работу термостата под капотом мы уже знаем. Но существует ещё один метод проверки, который можно провести в домашних условиях. Для этого необходимо полностью отсоединить устройство и поместить в кастрюлю (подойдет и другая емкость) с водой. Теперь включаем газ и ждем полного кипения. Изначально клапан должен быть закрыт, но после кипения он откроется. Этот метод не только покажет, функционирует ли агрегат или нет, но и наглядно продемонстрирует принцип работы терморегулятора.

Неисправности

Если клапан термостата заклинило в открытом положении, то мотор очень долго будет прогреваться до рабочей температуры. В холодное время года нужный температурный режим и вовсе не будет достигнут. Если все элементы системы охлаждения находятся в исправном состоянии, то прогрев мотора проходит за 5-10 минут.

Также термостат может «зависнуть» в закрытом положении. Такая неисправность входит в причины перегрева двигателя. При закрытом клапане перегрев будет в любом режиме эксплуатации и даже в мороз. Что касается неполного открытия, то здесь может быть два варианта: мотор не наберет необходимую температуру или перегреется.

Принципиальная схема термостата на основе термистора

Термостат

образован путем суммирования двух греческих терминов термо и статос, термос означает тепло, а статос означает стационарный, стоячий или фиксированный. Термостат используется для управления устройствами или бытовой техникой в ​​зависимости от температуры, например, включение / выключение кондиционера, комнатные обогреватели и т. Д. Обычно термостат используется для поддержания комнатной температуры в централизованных системах отопления или системе охлаждения, регулировании температуры холодильника, система охлаждения, электрический утюг, духовки, фены и многое другое.Программируемые и интеллектуальные термостаты также доступны сегодня на рынке.

Типы термостатов:

Для измерения температуры в разных термостатах используются разные датчики или устройства, и в соответствии с этим их можно в основном разделить на два типа

  1. Механический термостат
  2. Электрический / электронный термостат

Механический термостат —

Биметаллический термостат относится к механическому термостату.Обычно у них есть корпус и ручка, как показано на рисунке ниже. Он имеет один фиксированный контакт и одну подвижную печень, состоящую из двух разных металлов, имеющих разные коэффициенты линейного расширения. Конец подвижного рычага соединяется с фиксированным контактом при понижении температуры и отключается при высокой температуре в помещении. Так он может включать и выключать устройства в зависимости от температуры.

Примеры использования биметаллических термостатов — утюг, холодильник, кондиционер.

Mechanical Thermostat

Электрический термостат —

Наиболее распространенными электронными датчиками температуры являются термопары и термисторы , используемые в термостатах. Электрические свойства термистора и термопары изменяются при изменении температуры.

Термопара — это устройство, в котором используются по крайней мере две разные металлические полоски, которые соединяются на одном конце для образования двух стыков; горячий спай и холодный спай.Горячий спай — это измерительный спай; объект, температура которого должна быть измерена, помещается в горячий спай, а холодный спай (температура которого известна) является опорным спаем. Из-за этой разницы температур создается разность напряжений, известная как термоэлектрическое напряжение, которое используется для измерения температуры. Термопары используются в котлах, печах и т. Д.

Electrical thermostat

Другой тип электрического датчика, используемый в термостате, — это термистор , который мы подробно рассмотрим далее на примере.

Что такое термистор?

Как следует из названия, термистор представляет собой комбинацию двух слов: термический и резистор. Это резистивный компонент, сопротивление которого изменяется при изменении температуры.

Термисторы

обладают высокой надежностью и имеют широкий диапазон шкалы для точного обнаружения незначительных колебаний температуры. Они дешевы и полезны в качестве датчика температуры. Термистор используется в цифровом термостате.

Типы термисторов

В зависимости от изменения сопротивления в зависимости от температуры окружающей среды существует два типа термисторов.Они подробно описаны ниже: —

1. PTC — положительный температурный коэффициент .

Его сопротивление прямо пропорционально температуре, т.е. его сопротивление уменьшается с понижением температуры и наоборот.

2. NTC — отрицательный температурный коэффициент.

Его сопротивление косвенно пропорционально температуре, т. Е. Его сопротивление уменьшается с повышением температуры и наоборот.

Мы используем термистор NTC в нашем приложении . 103 показывает сопротивление термистора при нормальной температуре означает 10 кОм.

Characterstic graph of NTC thermistor NTC thermistor 10k

Применение термистора NTC:

Уметь управлять любым устройством в зависимости от изменения температуры — очень удобная и интересная идея. Одним из таких популярных приложений является пожарная сигнализация, где термистор определяет тепло и запускает сигнал тревоги.

Термисторы

NTC наиболее широко используются в различных приложениях, но там, где требуется низкое сопротивление в начальной точке, используются термисторы PTC.

Сопротивление термистора при комнатной температуре указывается производителем в техническом описании вместе с различным набором значений сопротивлений при разной температуре, поэтому можно выбрать подходящий термистор для соответствующего применения.

Вот несколько схем, построенных с использованием термистора:

Требуемый компонент:

  1. Термистор NTC 103 (10 кОм).
  2. BJT BC 547.
  3. Потенциометр 5 кОм (POT).
  4. Резистор 1 кОм.
  5. светодиод.
  6. Источник питания — 6В постоянного тока.
  7. Макетная плата и соединительные провода.

Принципиальная электрическая схема термистора:

Circuit diagram for Thermistor based Thermostat Circuit

Работа цепи термостата:

В схеме есть схема делителя напряжения и схема переключения выхода «ВКЛ и ВЫКЛ». Схема делителя напряжения образована термистором и переменным резистором.

Выход схемы делителя напряжения подключен к базе NPN-транзистора через резистор 1 кОм.Схема делителя напряжения позволяет определять изменение напряжения, вызванное изменением сопротивления термистора. Используя POT в делителе напряжения, мы можем регулировать чувствительность термистора. Вы также можете использовать фиксированный резистор вместо переменного резистора для фиксированной точки срабатывания, это означает, что светодиод будет включаться, только если температура пересекает определенное значение, и вы не сможете настроить температуру точки срабатывания. Так что лучше используйте POT и изменяйте чувствительность, просто вращая ручку.

Набор резисторов можно выбрать по следующей формуле —

  Vo = [R2 / (R1 + R2)]   × V  IN   

Voltage Divider Circuit Diagram

В нашей схеме мы заменили R2 на POT и R1 на LDR, поэтому выходное напряжение изменяется в зависимости от сопротивления термистора. Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, поэтому выходное напряжение будет изменяться по мере изменения температуры вокруг термистора.Транзистор включается при 0,7 В или выше, что соответствует напряжению VBE.

Более простой способ выбрать и узнать подходящий R2 для термистора 10k NTC — смоделировать схему в Proteus и получить близкое значение R2. Также, заменив термистор на переменный резистор, мы можем изучить его эквивалентный эффект в схеме согласно приведенным ниже схемам:

Replacing thermistor with Variable resistor in thermostat circuit

Transistor acting as a switch in thermostat circuit

Вторая часть схемы — это транзисторная секция, в которой транзистор действует как переключатель для светодиода D1.Поскольку транзистор является устройством, управляемым током, резистор R1 подключен к его входной клемме, чтобы ограничить выброс тока.

Thermistor based Thermostat Circuit in action

Ссылаясь на приведенную выше схему моделирования, как только температура рядом с термистором повышается, его электрическое сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению напряжения на RV1. Таким образом, напряжение на базе транзистора (V BE ) также увеличивается, и как только V BE ≥0,7 В транзистор начинает проводить, и светодиод загорается.

Обратите внимание, что мы можем заменить этот светодиод на зуммер, лампочку и т. Д. В указанной выше схеме с минимальным добавлением нескольких дополнительных компонентов. Также посмотрите демонстрационное видео ниже.

,

как это работает, симптомы, проблемы, тестирование

Обновлено: 1 января 2019 г.

Термостат — ключевой компонент системы охлаждения двигателя. Система охлаждения предохраняет двигатель от перегрева. Система заправлена ​​жидким теплоносителем (антифризом) и соединена в контур с радиатором, см. Схему.

Охлаждающая жидкость проходит через двигатель, где она поглощает тепло, и попадает в верхнюю часть радиатора.

Радиатор состоит из множества плоских алюминиевых трубок, окруженных ребрами.Воздух, проходящий через радиатор, охлаждает охлаждающую жидкость, стекающую по радиатору.

Один или два электрических вентилятора, прикрепленных к задней части радиатора, включаются, когда это необходимо, чтобы пропустить больше воздуха через радиатор. Водяной насос вытягивает охлаждающую жидкость из радиатора и возвращает ее в двигатель.

Нормальная рабочая температура современного двигателя составляет от 194 ° F (90 ° C) до 221 ° F (105 ° C). Задача термостата — помочь двигателю быстрее прогреться и поддерживать температуру двигателя выше минимальной рабочей температуры (194 ° F или 90 ° C).

Обычный термостат — это простой двухходовой клапан с регулируемой температурой, который открывается при заданной температуре.

Реклама — продолжить чтение ниже

В большинстве автомобилей термостат устанавливается на двигатель и подключается к верхнему или нижнему шлангу радиатора. См. Несколько примеров: термостат в двигателе Ford 2.3L EcoBoost. На этом фото показан корпус термостата двигателя Mazda 2.3L Turbo DISI. Это фотография корпуса термостата в двигателе Dodge Charger SRT Hemi.

Как работает термостат:

При холодном пуске двигателя термостат (главный клапан) закрыт; нет потока через радиатор. Меньший перепускной клапан открыт, и охлаждающая жидкость циркулирует только внутри двигателя и через систему обогрева автомобиля.

Термостат внутри корпуса. Разрез двигателя Ford.
Щелкните для увеличения фото

По мере того, как двигатель нагревается до рабочей температуры, термостат постепенно открывается, позволяя охлаждающей жидкости проходить через радиатор.В холодную погоду, если температура двигателя падает близко к нижнему пределу рабочего диапазона (194 ° F или 90 ° C), термостат снова закрывается.

Признаки неисправного термостата

Симптомы неисправности термостата можно разделить на два типа:
Термостат застрял в открытом положении: Когда термостат застрял в открытом положении, температура двигателя во время движения падает ниже нормы, особенно на шоссе в холодную погоду. Заклинивший термостат также может вызвать недостаток тепла в системе отопления.Также может загореться индикатор Check Engine.
Термостат застрял в закрытом положении: Когда термостат застрял в закрытом положении, двигатель может перегреться.
Помимо этих двух случаев, может также потребоваться замена термостата, если из корпуса термостата протекает охлаждающая жидкость.

Двигатель очень долго прогревается, может ли это быть вызвано термостатом?

Да, заклинивание термостата в открытом состоянии является одной из возможных причин, по которой двигатель может слишком долго прогреваться.Низкий уровень охлаждающей жидкости также может вызвать ту же проблему. Однако во многих современных автомобилях это нормально. Многие автомобили последних моделей имеют двигатели с меньшим расходом топлива. Это означает, что они сжигают меньше топлива и, как следствие, производят меньше тепла. Кроме того, новые технологии, снижающие трение внутри двигателя, также уменьшают количество тепла, выделяемого трением. Во многих более новых автомобилях требуется до 20-25 минут езды, прежде чем вы сможете получить приличное тепло зимой. Обогреватель также может быть не таким мощным, как в старых автомобилях с более мощным двигателем.Это компромисс для лучшего расхода бензина. Как мы уже упоминали, один из признаков того, что термостат застрял в открытом положении (или отсутствует), — это когда температура двигателя падает ниже нормы при движении по шоссе в холодную погоду.

Как тестируется термостат

При решении любой проблемы с системой охлаждения в первую очередь проверяется уровень охлаждающей жидкости. Подробнее: как проверить уровень охлаждающей жидкости.
Раньше при испытании термостата его снимали и нагревали, когда он был погружен в воду.При температуре, указанной на термостате, он начнет открываться. В современных автомобилях за работой термостата следит компьютер двигателя (PCM). В большинстве случаев, если термостат застрял в закрытом или открытом положении, загорится индикатор Check Engine. Наиболее распространенные световые коды проверки двигателя, связанные с термостатом, — это P0128 и P0126.

Можно ли проверить термостат, не снимая его? Механики проверяют термостат, измеряя температуру верхнего и нижнего шлангов радиатора с помощью инфракрасного термометра, одновременно контролируя температуру двигателя с помощью диагностического прибора.См. Таблицу ниже.

Механик измеряет температуру шланга радиатора с помощью инфракрасного термометра

Двигатель прогревается на холостом ходу. Желтая линия — это температура двигателя. Термостат открывается при 185 ° F (85 ° C), и температура нижнего шланга радиатора (синяя линия) становится почти такой же, как температура верхнего шланга радиатора (красная линия).

На этой диаграмме желтая линия — это температура двигателя, красная линия — температура верхнего шланга радиатора, а синяя линия — температура нижнего шланга радиатора.
Когда двигатель запускается холодным, верхний шланг нагревается вместе с двигателем, но поскольку нет потока через радиатор, нижний шланг радиатора остается холодным.
В этой модели Honda, показанной на диаграмме, термостат начинает открываться при температуре около 185 ° F (85 ° C). Когда термостат открывается и охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор, температура нижнего радиатора быстро повышается, приближаясь к температуре верхнего шланга. При температуре около 204 ° F (96 ° C) включается вентилятор радиатора, и температура падает на несколько градусов.Термостат в этой машине работает исправно.

Если термостат застрял в открытом положении, нижний шланг радиатора начал бы нагреваться, как только запустится двигатель.
Если термостат заклинивает, поток не будет даже после того, как двигатель достигнет рабочей температуры, а нижний шланг радиатора останется холодным.
Конечно, отсутствие потока через радиатор может быть вызвано многими другими причинами, помимо заклинивания термостата.
Если термостат заклинивает, двигатель может перегреться, что может привести к дорогостоящему ремонту.Если есть подозрение, что термостат заклинило, его обычно заменяют.

Замена термостата

Замена термостата

В среднестатистическом автомобиле замена термостата может стоить 150–370 долларов на запчасти и труд. В некоторых автомобилях доступ к термостату затруднен, что требует больше труда. Новый термостат обычно идет с новой прокладкой. При замене термостата необходимо залить в двигатель свежую охлаждающую жидкость (антифриз).Из системы охлаждения нужно будет как следует прокачать воздух, чтобы удалить все воздушные карманы.

После обслуживания системы охлаждения всегда важно проверять, включаются ли вентиляторы, когда двигатель полностью прогрет, а система обогрева внутри автомобиля может обеспечивать хороший нагрев на холостом ходу.

Недостаток тепла на холостом ходу может быть вызван воздушными карманами внутри системы охлаждения.

Следует ли заменять термостат в рамках регулярного технического обслуживания? Однако в этом нет необходимости, может быть хорошей идеей заменить термостат при ремонте или замене двигателя.
Термостат также часто заменяют вместе с водяным насосом, особенно если они находятся в одной зоне.

Некоторые производители рекомендуют обновлять компьютерное программное обеспечение двигателя при наличии кода проверки двигателя, связанного с термостатом, после его замены.
Мы разместили несколько ссылок, по которым вы можете получить доступ к руководству по заводскому ремонту на основе абонентской платы в этой статье.


.

% PDF-1.4
%
4819 0 объект
>
endobj
Xref
4819 96
0000000016 00000 н.
0000002294 00000 н.
0000002676 00000 н.
0000002829 00000 н.
0000002887 00000 н.
0000004789 00000 н.
0000005202 00000 н.
0000005272 00000 н.
0000005404 00000 п.
0000005591 00000 н.
0000005750 00000 н.
0000005926 00000 н.
0000006075 00000 н.
0000006217 00000 н.
0000006347 00000 п.
0000006488 00000 н.
0000006667 00000 н.
0000006853 00000 н.
0000006974 00000 п.
0000007094 00000 п.
0000007232 00000 н.
0000007370 00000 н.
0000007565 00000 н.
0000007705 00000 н.
0000007829 00000 н.
0000008023 00000 н.
0000008170 00000 н.
0000008291 00000 п.
0000008442 00000 н.
0000008656 00000 н.
0000008814 00000 н.
0000008956 00000 н.
0000009101 00000 п.
0000009234 00000 п.
0000009397 00000 н.
0000009571 00000 н.
0000009678 00000 н.
0000009837 00000 н.
0000009959 00000 н.
0000010075 00000 п.
0000010191 00000 п.
0000010323 00000 п.
0000010498 00000 п.
0000010617 00000 п.
0000010739 00000 п.
0000010878 00000 п.
0000011031 00000 п.
0000011163 00000 п.
0000011277 00000 п.
0000011398 00000 п.
0000011529 00000 п.
0000011669 00000 п.
0000011807 00000 п.
0000011945 00000 п.
0000012091 00000 п.
0000012234 00000 п.
0000012413 00000 п.
0000012582 00000 п.
0000012738 00000 п.
0000012886 00000 п.
0000013052 00000 п.
0000013211 00000 п.
0000013330 00000 п.
0000013453 00000 п.
0000013587 00000 п.
0000013756 00000 п.
0000013882 00000 п.
0000014067 00000 п.
0000014201 00000 п.
0000014311 00000 п.
0000014423 00000 п.
0000014541 00000 п.
0000014673 00000 п.
0000014703 00000 п.
0000014734 00000 п.
0000015319 00000 п.
0000015342 00000 п.
0000015744 00000 п.
0000015962 00000 п.
0000016186 00000 п.
0000016506 00000 п.
0000017183 00000 п.
0000017409 00000 п.
0000017641 00000 п.
0000018327 00000 п.
0000018559 00000 п.
0000019128 00000 п.
0000031416 00000 п.
0000042166 00000 п.
0000079414 00000 п.
0000079622 00000 п.
0000079763 00000 п.
0000106357 00000 п.
0000129725 00000 н.
0000003062 00000 н.
0000004765 00000 н.
прицеп
]
>>
startxref
0
%% EOF

4820 0 объект
) >> >>
/ LastModified (+ G_? UC_)
/ MarkInfo>
/ PageLayout / SinglePage
>>
endobj
4821 0 объект
*} T6L% LiX} J2)
/ U (oc # И? ͬWΞ @ 2j Դ Q)
/ П-12
/ V 1
/ Длина 40
>>
endobj
4822 0 объект
>
endobj
4823 0 объект
>
endobj
4913 0 объект
>
поток
嵏} 西! ~>%] WF35 (HKs & Xo = w [& L% 8 \ MB «Ҭsd» O2lfz]
, = & VBIH

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *