Одной из основных функций термостата является поддержание температуры охлаждающей жидкости на определенном уровне. Конструкция разработана таким образом, что пока двигатель еще не нагрелся перемещение тосола осуществляется по маленькому кругу, проходя лишь по рубашке охлаждения и радиатору салона. Когда уровень температуры поднимается до требуемого значения, устройство термостата открывает доступ жидкости для ее прохождения по большому контуру, в который входит в основной радиатор. Благодаря этим действиям тосол сначала охлаждается сам, потом охлаждает двигатель, так цикл повторяется беспрерывно, пока работает двигатель автомобиля.
Что такое термостат?
Данное устройство предназначено для регулирования постоянного уровня температуры. Процедура поддерживания необходимого градуса происходит благодаря использованию терморегуляторов или применению переходов из разных фаз. Чтобы через данный прибор не происходила потеря холода либо тепла, его в большинстве случаев надежно теплоизолирующий. Хотя, в некоторых моделях автомобилей устанавливают не изолированные термостаты, а их восковая основа достаточно хорошо справляется с минимальной температурной отдачей.
Если рассматривать такие механизмы в системах термодинамики, то они имеют такую высокую теплоемкость, что приходящее к ним тепло не провоцирует изменения температуры термостата.
Конструктивные особенности автомобильных термостатов
В первую очередь нужно отметить, что функция охлаждения двигателя термостатом является его не единственным предназначением. Дело в том, что в момент, когда заводится машина с холодным мотором, это устройство способствует более быстрому нагреву системы до рабочей температуры, после чего переключается на большой контур, чтобы нормализовать отбор тепла двигателя и отдачу его через радиатор. Из этого следует, что, когда заводится двигатель, тосол либо антифриз сначала протекает по маленькому кругу охладительной системы, потому что в этот период механизм находится в закрытом состоянии, перекрывая тем самым доступ охлаждающей жидкости к большому контуру. Пружина, которая открывает термостат устроена таким образом, чтобы при нагреве, к примеру, до 95 градусов она открывала клапан. Ее приводит в движение специальный наполнитель, находящийся внутри термостата. Когда он холодный, то не имеет абсолютно никакого влияния на пружину, но, когда его состав разогревается, это способствует расширению данного материала, толкающего механизм открытия клапана для пропуска тосола в полный контур автомобиля. В более старых модификациях термостатов конструкция имела несколько другой принцип, открывая и закрывая клапан сразу после заводки двигателя. Но в связи с прогрессом и минимизацией износа всевозможных деталей, технология закрытого клапана до момента прогрева продлила его работоспособность в несколько раз.
Что касается расположения описываемого устройства под капотом, то по логике вещей он стоит между основным силовым агрегатом и радиатором. Такое расположение присуще для большинства машин, но, как и в любой другой технике существуют исключения, когда элементы автомобиля имеют сложную форму или нестандартную конструкцию, что провоцирует установку термостата в очень неожиданных местах.
Если разобрать механизм термостата, то можно увидеть расположенный внутри термоэлемент, наполнитель которого является сложным по своему составу твердым веществом. В его состав обычно входит порошкообразный графит, алюминий, гранулированный воск, порошкообразная медь. В зависимости от модели транспортного средства разнятся и температурные режимы для открытия клапана термостата: самые минимальные показатели варьируется в пределах от 70 до 95 градусов, максимальная от 100 до 105 градусов. Эта информация находится на внешнем корпусе устройства, рядом с названием модели и производителем. Подключение термостата к мотору осуществляется посредством трех патрубков, у каждого из которых имеется своя функция: вводной патрубок, через который охладительная жидкость перетекает в радиатор; трубка перепускного шланга, для подачи на устройство жидкости из блока головки цилиндров; насосный патрубок, транспортирующий тосол к насосу.
Существуют такие автомобили, для работы которых в систему монтируются несколько термостатов, обеспечивающих охлаждение жидкости в разных режимах работы. Помимо этого, бывают разные конструкции термостатов, различное время срабатывания и прочие нюансы, отличающие устройства друг от друга.
Разновидности термостатов для автомобилей
Популярные разновидности термостатов, которые применяются в работе охладительной системы автомобиля имеют следующие типы:
- Простой термостат с одноклапанной конструкцией;
- Термостат, имеющий две ступени работы;
- Двухклапанный автомобильный термостат;
- Электроуправляемый механизм термостата.
Что касается устройств с одним клапаном, то в силу своей простоты конструкции и повышенной надежности, его используют большинство автомобильных производителей. Таким образом одноклапанный механизм можно встретить как на бюджетных, так и на дорогих автомобилях.
Также существует специальная технология производства термостата, которая имеет двухступенчатую конструкцию. Такое решение было разработано с целью стабилизировать работу машин, у которых охладительная система в процессе эксплуатации генерирует достаточно большое давление тосола или другой охлаждающей жидкости. Простой бы клапан не справился с такой задачей, для чего и была создана вторая ступень. Устройство имеет две тарелки клапана, которые различаются по размерам и называются малой и большой соответственно. При работе механизма сначала начинает действовать маленькая тарелка, так как ей нужно намного меньше усилия, чтобы преодолеть созданное системой давление. Для того, чтобы открыть большую тарелку, маленькая отбирает часть воздействия на нее, и тянет за собой большую, облегчая соответственно, ее подъем. В момент, когда основная (большая) тарелочка находится в самом верхнем положении, тогда охладительная жидкость может свободно перемещаться к радиатору для прохождения процесса охлаждения.
Теперь можно рассмотреть устройство, которое имеет два отдельных клапана в едином корпусе. У каждого из них существуют свои функции, в силу которых обеспечивается наилучший режим работы автомобиля. Таким образом, первый клапан является основным и при его открытии тосол или другая жидкость начинает циркулировать по большому контуру системы. Для того, чтобы жидкость смогла протекать через малый контур, устройство имеет второй клапан, который является перепускным. Механизм устроен так, что оба эти клапана работают синхронно друг с другом. Это означает, что в момент закрытия, к примеру, перепускного устройства, открывается основной или наоборот. Наиболее популярными автопроизводителями, которые используют такие типы клапанов являются отечественные заводы и предприятия из стран СНГ.
В виду стремительного развития новых технологий, автомобилестроение тоже не стоит на месте и также требует усовершенствованных деталей и узлов, для максимально эффективной работы двигателя. Это коснулось и терморегуляторов, которые с помощью внедрения в них электронного управления стали максимально точными и продуктивными в процессе эксплуатации. Таким образом, достигается использование разных режимов работы двигателя за короткий отрезок времени, что способствует снижению расхода топлива, уменьшению износа деталей и увеличению мощности мотора. Что касается конструкции этих механизмов, то они схожие с простым термостатом одноклапанного типа, но в них расположен термический элемент, который имеет дополнительное сопротивление нагрева. Именно данным элементом и производится регулировка, которая управляется с помощью ЭБУ двигателя. Благодаря этому, электронные термостаты называют гибко температурными приспособлениями. Следующая систематика работы обуславливает поддержание температуры охлаждающей жидкости на уровне 95-110 градусов при малых нагрузках или 85-95 градусов в случае с повышенной нагрузкой на двигатель.
В спортивных машинах, для достижения повышения мощности двигателя и удержания его температуры на нормальном уровне применяется установка двух электронных термостатов. В большинстве случаев первый монтируется на регулировку температуры в головке блока цилиндров, а второй отвечает за прохождение жидкости по контуру через блок цилиндров. Уже давно доказано, что если в головке будет поддерживаться 87 градусов, то топливо будет выгорать полностью и соответственно, выдаст максимальные показатели скорости и динамики автомобиля. В принципе, для этого и устанавливается дополнительный электронный терморегулятор.
Распространенные неисправности
За счет того, что большинство термостатов имеют простую конструкцию, причин их выхода из строя не особо много. Основной из них является снижение или отсутствие подвижности клапана устройства. Поспособствовать этому могут различные факторы, но самыми распространенными являются: попадание грязи, образование накипи либо появление коррозии на внутренних элементах.
Если рассмотреть причину поломки, связанную с владельцем автомобиля, то можно смело сказать, что при очень редких заменах охлаждающей жидкости, это маленькое устройство просто не выдерживает воздействия, к примеру, тосола, который уже не только потерял все свои свойства, но и включает в свой состав механические частицы, и прочие включения, наносящие вред термостату. Всему этому есть объяснение, при покупке охлаждающей жидкости человек зачастую экономит и приобретает наиболее дешевый вариант, а также если покупается концентрат, то разводят его простой водой вместо дистиллированной. В дополнение перед тем, как произвести замену ОЖ, система охлаждения просто не чистится специальной промывкой для удаления накипи и других загрязнений.
Нередко терморегулятор может попросту заклинить. Виной тому скорее всего послужат вышеописанные ситуации, но суть не меняет дело, так как заклинивание происходит в большинстве случаев в открытом или приоткрытом состоянии клапана, что приводит к очень долгому прогреву двигателя и большому расходу топлива.
За счет того, что внутри устройства находится твердое тело, которое и приводит в движение клапан при расширении, может потерять свои физико-химические свойства. Таким образом, клапан просто не будет полностью открываться, провоцируя постоянный перегрев двигателя, что может привести к полному выходу его из строя.
