Термостат — что это?
Термостат — дискретное устройство, имеющее форму клапана. Слово произошло от греческого языка, в переводе означает «тепло» и «стоячий».
Механический прибор способен реагировать на температуру антифриза, поддерживая определенный тепловой режим двигателя автоматически.
Он не показывает настоящее значение t в данный момент времени. Его роль совершенно другая. Задача прибора состоит в том, чтобы вовремя сменить свое состояние. В момент прогревания мотора клапан закрыт, жидкость перемещается по малому кругу. Узел прогревается быстрее, но как только будет достигнута требуемая t, клапан открывается и возникает подача хладагента.
Конструкция
Термостаты изготавливаются преимущественно из меди и латуни. Они обладают конструкцией, в которую входят разные элементы. К ним относят клапан малого и большого круга охлаждения, патрубки, пружины, шарик и поршни.
Стандартное устройство имеет подвижный клапан. Он начинает двигаться после изменения среды (при охлаждении или нагреве). В этом ему помогает термоэлемент, внутри которого находится вещество с добавлением различных компонентов, улучшающих теплопроводность. Как только охлаждающая жидкость достигнет определенной температуры, клапан откроется из-за расширения церезина. Остывая, двигатель заставляет клапан закрываться.
Термостат подразделяется на виды, т.е. бывает одно- или двухклапанным. Последний тип наиболее правильно позволяет антифризу циркулировать. Именно поэтому его чаще стали использовать.
Принцип работы
Принцип работы термостата прост. В момент, когда водитель , происходит прогревание мотора до определенной t. Для ускорения процесса в работу вступает ОЖ.
После прогревания мотора срабатывает клапан, антифриз ходит по большому кругу, выполняя функцию охлаждения.
Получается, что работа термостата в автомобиле основывается на химических особенностях церезина, находящегося внутри. При повышенных температурах вещество плавится, тем самым расширяется и выталкивает штырь для его открытия. Охлаждаясь, воск затвердевает и тем самым провоцирует закрытие клапана. Плавление вещества происходит почти мгновенно благодаря специальным добавкам в составе.
Как проверить работу термостата
При возникновении хоть малейших сомнений относительно исправности термостата, нужно без промедления проводить его диагностику. Не стоит проверять двигатель на запас прочности. Как проверить, работает ли термостат, мы как раз будем рассказывать дальше. Это несложно и каждому автомобилисту будет под силу:
- Заводим двигатель и следим за температурой патрубка на радиаторе. До момента полного нагрева двигателя, он должен находиться в холодном состоянии.
- После прогрева мотора патрубок должен нагреваться. Если этого не произошло, значит клапан находится в закрытом состоянии.
- При хорошем прогреве байпас должен оставаться холодным при тёплом радиаторном патрубке.
Таким образом проверяется работоспособность термостата во всех положениях. Существует ещё один проверенный способ, который чаще используется представителями «старой школы». Для его реализации придётся демонтировать устройство, что является главным недостатком. Механизм помещается в воду, там же располагается градусник и нагревательный прибор. Вода нагревается и по мере достижения заданной температуры оценивается срабатывание механизма.
Вот такими нехитрыми способами можно проверить термостат в домашних условиях. Оба способа не являются сложными, зато предоставляют достоверные результаты. При обнаружении сбоя в работе механизма, требуется незамедлительно выполнять ремонт, а лучше произвести замену. Новый терморегулирующий прибор для авто стоит не так много, чтобы на нём можно было позволить себя экономить.
Виды
Разобравшись, как работает термостат в автомобиле, рассмотрим его виды. Поскольку технический прогресс идет дальше, приборы также совершенствуются. Сегодня они подразделяются по следующим параметрам:
Конструктивные особенности клапанов. Двухступенчатые обладают клапаном, состоящим из 2-х «тарелок». Одна открывается при достижении высокой температуры, а вторая — при низкой.
В современные авто чаще ставятся электронные (электрические) устройства. Их работа не отличается от стандартного прибора. Единственное — они обладают корпусом с нагревателем.
Количество клапанов. Бывают одно- и двухклапанные устройства. Роль первых направлена на то, чтобы регулировать поток антифриза к радиатору, второй вид управляет несколькими потоками ОЖ.
Конструкция термостата. Существуют сдвоенные виды термостатов, когда в одном устройстве находятся два прибора, имеющих разную температуру открывания.
У разных видов термостата разная температура срабатывания, поскольку двигатели сами по себе отличаются рабочей температурой.
Присутствие корпуса. Существуют бескорпусные и корпусные конструкции. Если первая устанавливается при помощи прокладки, то вторая ставится в распределительный кожух.
Также в категорию разновидностей можно отнести термостаты управляемые и неуправляемые. Неуправляемые не позволяют контролировать работу прибора, в то время как управляемые дают возможность настраивать их с помощью ЭБУ автомобиля.
Восковые термостаты
Подводя итог тому, что мы уже определили, вы можете увидеть, что все механические термостаты (все неэлектронные) используют вещества, которые изменяют размер или форму с повышением температуры. Таким образом, битметаллические термостаты полагаются на расширение металлов по мере их нагрева, в то время как газовые сильфоны работают за счет расширения газов. Некоторые термостаты идут дальше и используют изменение состояния вещества с жидкости на газ. Восковые термостаты, вероятно, являются наиболее распространенным примером, и вы найдете их в домашних радиаторных клапанах, автомобильных двигателях и душевых смесителях.. Они используют маленькую пробку воска внутри запечатанной камеры. При изменении температуры воск плавится (меняет состояние с твердого на жидкое), сильно расширяется и выталкивает стержень из камеры, который включает или выключает что-то (управление системой охлаждения двигателя в автомобиле или регулирование смеси горячего и холодной воды в душе, чтобы тело не закипело, как омар). Восковые термостаты имеют тенденцию быть более надежными и долговечными в экстремальных условиях внутри двигателя автомобиля.
Фото1: Как работает восковой термостат. Воск (синий) находится внутри запечатанной камеры (серый), в которой находится металлическая игла (серебряная). При повышении температуры воск плавится, расширяется и выталкивает иглу из камеры (желтые стрелки). Поднимающаяся стрелка включает или выключает любое устройство, которым управляет термостат. Пружина (не показано) тянет весь механизм снова, когда температура падает. Фото2: вот внутренняя часть регулятора душа со смесителем, показывающая, как на самом деле выглядит восковой термостат. Маленький черный цилиндр посередине — это восковой термостат, который перемещается внутрь и наружу, регулируя подачу горячей и холодной воды, поддерживая более или менее постоянную температуру смешанной воды (выходящей из душевой лейки). На этой фотографии показана пружина, которая отводит термостат назад, когда температура падает, а восковой термостат снова сжимается.
Варианты наполнителя
Разобравшись, за что отвечает термостат в автомобиле, нужно понять принцип его действия в зависимости от варианта наполнителя. Существуют устройства с твердым и жидким наполнителем.
Прибор с твердым наполнителем обладает клапаном механическим, который считается важным конструктивным узлом системы. Его роль заключается в распределении антифризовых потоков. Управление происходит посредством термочувствительного элемента. При плавлении воск сжимает камеру, она влияет на металлический шток. Клапан открывает или закрывает поток ОЖ.
Чтобы улучшить чувствительность, вместо воска добавляют его смесь в сочетании с медными или графитовыми частичками. Термостат функционирует более слаженно, если переходы его состояния от жидкого в твердое будут осуществляться правильно.
Принцип работы устройства с сильфоном схож с предыдущим вариантом. Однако в качестве чувствительного элемента здесь выступает вода и спирт.
Если двигатель холодный, то испарения не возникает, а значит, давление отсутствует. Но во время нагрева спирт испаряется, а значит, возрастает в баллоне давление и сильфон открывает клапан.
Устройство и принцип работы термостата
В конструкцию термостата входит:
- Цилинднр. В основном его корпус изготавливается из меди. Этот металл имеет хорошую теплопроводность.
- Внутри него находится наполнитель. В зависимости от модели детали он может быть выполнен из воды и спирта, а может быть из воска, смешанного с порошком меди, алюминия и графита. Этот материал имеет большой коэффициент термического расширения. Пока воск холодный, он твердый. По мере нагрева он расширяется.
- Шток из металла. Он помещен внутри цилиндра.
- Резиновый уплотнитель. Этот элемент не дает наполнителю попасть в охлаждающую жидкость и перемещает шток.
- Клапан. Этих элементов в устройстве два – один в верхней части термостата, а другой в нижней (в некоторых моделях он один). Они открывают/закрывают малый и большой контур.
- Корпус. На нем фиксируются оба клапана и цилиндр.
- Пружины обеспечивают необходимое сопротивление движению штока.
