0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термостат в системе охлаждения

Термостат в системе охлаждения

В любом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания конструктивно предусмотрена система охлаждения. Нормальную работу системы в определённом температурном диапазоне обеспечивает термостат. Термостат является очень важным узлом двигателя, и потому требует к себе особого внимания.

Назначение термостата.

Термостат предназначен для распределения потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Его работа заключается в разделении системы охлаждения на два контура. Один контур считается малым, и включает в себя рубашку охлаждения двигателя и радиатор отопления салона автомобиля. Большой контур, помимо двигателя и отопления салона, включает в себя основной радиатор, который предназначен для охлаждения жидкости, направленной в него через термостат.

При холодном двигателе термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует только по малому контуру. Это обеспечивает более быстрый прогрев холодного двигателя до рабочей температуры, что уменьшает время прогрева и положительно влияет на уровень расхода топлива и износ деталей.

Когда двигатель набирает рабочую температуру, начинает срабатывать термостат. По мере повышения значения температуры охлаждающей жидкости термостат постепенно открывает ей доступ к радиатору для охлаждения. При охлаждении жидкости термостат постепенно прикрывается, уменьшая её доступ к радиатору. Таким образом, термостат поддерживает значение температуры охлаждающей жидкости в определённом диапазоне.

Устройство и принцип работы простого автомобильного термостата.

В зависимости от марки автомобиля и типа двигателя конструкция термостатов может незначительно отличаться. Однако, на примере самого распространённого термостата с восковым наполнителем можно описать его устройство.

Любой термостат этого типа состоит из следующих основных деталей: цилиндр с наполнителем, клапан, толкатель клапана и пружина.

Цилиндр с наполнителем представляет из себя герметичную ёмкость небольшого размера. Ёмкость заполнена специальным гранулированным воском с добавлением меди. Воск при изменении значения температуры имеет свойство изменяться в объёме. При повышении окружающей температуры воск расплавляется и расширяется. При снижении температуры наоборот — уменьшается в объёме. Медь добавляется в воск для увеличения теплообмена, так как этот металл обладает повышенной теплопроводностью.

Клапан термостата физически соединён с восковым цилиндром с помощью толкающего штока. При повышении температуры и расширению наполнителя клапан, толкаемый штоком, открывается и пропускает охлаждающую жидкость в большой контур. Пружина термостата предназначена для возвращения клапана в исходное положение при понижении температуры охлаждающей жидкости и уменьшении в объёме наполнителя.

Термостат работает таким образом, что чем выше температура охлаждающей жидкости, тем сильнее воск увеличивается в объёме и тем сильнее открывается клапан. Таким образом, при более сильном прогреве жидкости, клапан открывается сильнее и пропускает больший её объём к охлаждающему радиатору.

Разновидности термостатов.

Поскольку термостат был изобретён очень давно, то его конструкция постоянно изменялась и усовершенствовалась. На сегодняшний день на автомобилях применяются следующие три типа термостатов: одно-клапанные, двух-клапанные и термостаты с электронным управлением.

Конструкция одно-клапанного термостата описана выше. Двух-клапанный термостат конструктивно схожий с простым одно-клапанным. На двух-клапанном помимо основного перекрывающего клапана дополнительно установлен малый клапан, который физически соединён с основным. Такие термостаты применяются в тех двигателях, в которых система охлаждения работает при повышенном давлении. В этом случае, усилия расширения наполнителя бывает недостаточно, чтобы преодолеть давление в системе и открыть основной клапан. Малый клапан имеет намного меньшую площадь поверхности, и за счёт этого легко преодолевает сопротивление жидкости. Поскольку оба клапана соединены между собой, то малый клапан тянет за собой основной, таким образом открывая для охлаждающей жидкости доступ к основному радиатору.

Термостаты с двумя клапанами применяются в основном на отечественных моделях грузовиков и на некоторых легковых автомобилях. Термостаты с электронным управлением применяются на дорогих автомобилях для повышения эффективности и точности их работы.

Основные неисправности термостата и методы их обнаружения.

В большинстве случаев термостат при поломке не подлежит ремонту и заменяется на новый.

Признаками выхода из строя термостата являются нарушения температурного режима двигателя. При прогревании и работе двигателя температура поднимается очень долго не достигая рабочего значения. Или наоборот, двигатель перегревается в короткие сроки своей работы. В первом случае, если всё остальное в системе охлаждения находится в рабочем состоянии, термостат заклинило в открытом положении, в результате чего охлаждающая жидкость постоянно циркулирует по большому контуру не успевая прогреваться до нормальной температуры. Если двигатель очень быстро перегревается во время работы, то термостат скорее всего заклинило в закрытом положении и потому жидкость постоянно циркулирует по малому контуру, что непременно приводит к перегреву двигателя.

Для проверки термостата его необходимо извлечь из автомобиля и опустить в ёмкость с водой. Далее вода нагревается. Если в закипевшей воде клапан термостата никак не реагирует, то он неисправен и подлежит замене. Если этот тест прошёл успешно и термостат функционирует, то причиной перегрева двигателя скорее всего является засорённая система охлаждения.

Термостат появился в конструкции двигателя почти одновременно с появлением первых автомобилей и до сих пор с успехом используется. Замены ему пока что не придумали, ведь со своим назначением он справляется в полной мере.

Устройство термостата и принцип работы. Основные неисправности и способы диагностики

Как известно, основное назначение автомобильного термостата: корректировка температуры охлаждающей жидкости.

  1. Пока мотор холодный, механизм обеспечивает прохождение тосола по малому кругу, только через рубашку охлаждения и радиатор салонного отопителя.
  2. При достижении температуры до граничного значения, термостат перенаправляет жидкость по большому кругу, через радиатор. Это дает возможность антифризу несколько охладиться и не нагреваться дальше.

Устройство

По конструкции термостат автомобиля — это клапан, который находится между радиатором и двигателем. Небольшая рабочая полость механизма наполнена смесью:

  • воска;
  • порошков меди;
  • алюминия и графита.

При смене температуры эти соединения способны изменять свой объем и соответственно – передвигать шток заслонки термостата.

Показатели температуры открытия-закрытия индивидуальны для каждой модели мотора.

Устройство термостата:
1 – входной патрубок от двигателя; 2 – перепускной клапан (перекрывает малый круг); 3 – выходной патрубок к помпе (насосу охлаждающей жидкости); 4 – пружина перепускного клапана; 5 – воск; 6 — входной патрубок от радиатора; 7 — пружина основного клапана; 8 – основной клапан (перекрывает большой круг); 9 – корпус; 10 – поршень.

Посмотрите интересное видео, принцип работы термостата:

Неисправности

  • клапан может заклинить в открытом и закрытом положении;
  • также в промежуточном состоянии.

1. Если термостат транспортного средства всегда закрыт, то охлаждающая жидкость будет циркулировать по малому кругу. Получаем быстрый перегрев двигателя и на машине не получиться ездить, до замены неисправной детали.

Принцип работы термостата

2. При не полном открытии клапана термостата, двигатель будет испытывать постоянный перегрев, но может и стабильно работать, в зависимости от эксплуатации автомобиля.

Случается, что термостат работает с перебоями. При такой поломке мотор может закипеть, а в последующем нормально работать.

3. При полностью открытом состоянии клапана, ОЖ движется по большому кругу всегда и рабочая температура двигателя не будет достигнута. А это чревато ускоренным износом деталей и увеличенным расходом горючего.

Главной причиной отказа термостата является накипь отложившиеся на стенках узла, мешающая нормальному открытию. Это возможно, из-за несвоевременной замены охлаждающей жидкости.

Как проверить работу?

Проверить работу термостата на исправность можно несколькими способами:

  1. Запустить двигатель и потрогать верхний патрубок радиатора. При исправном узле, он должен быть холодным вплоть до достижения температуры охлаждающей жидкости 60-70 градусов. После прохода данного рубежа, патрубок должен постепенно нагреваться.
  2. Нагреть двигатель до рабочей температуры и заглушить, открыть капот и проверить рукой верхний и нижний шланги, которые отходят от радиатора, снизу и сверху. Они должны на ощупь одинаковой температуры. Если температура разная, значит термостат не исправен.

Если в зимнее время отопление салона плохое, значит термостат не в порядке.

3. Для детальной проверки, необходимо деталь снять и опустить в емкость, наполненную холодной водой, и положить туда термометр. После этого нагревать воду и визуально зафиксировать момент открытия, и температуру.

Это полезно знать. Считается, что при исправной системе охлаждения, при нулевой уличной температуре, двигатель автомобиля при движении в течение 10 минут должен нагреваться до рабочей температуры.

Посмотрите полезное видео, проверка термостата путем кипячения:

Заключение

Срок безупречной работы термостата — всего 2 года. По истечение данного времени его рекомендуется менять.

Весна уже близко так что можно и не менять термостат Шучу конечно. Сам осенью заменил на автомобиле термостат, так зимой балдел в тепле, да и топливо стало заметно меньше кушать.

Подходит время надо готовиться к зиме. Автомобильный термостат вроде бы незаметная маленькая деталь летом, в холодное время года приобретает повышенную важность. Если он уже плохо работает, то самое время его заменить, а то будет — сами читали выше, что будет. На моей машине уже барахлит так что буду менять — пора, не хочу зимой мерзнуть

Устройство автомобилей

Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Термостат

Назначение и особенности конструкции термостатов

Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру жидкости в системе охлаждения и позволяет быстро прогреть холодный двигатель после запуска.

По конструкции термостаты бывают жидкостные (сильфонные) и с твердым наполнителем, а также одноклапанные, двухклапанные и двухступенчатые.
Кроме того, термостаты бывают с электронным управлением посредством следящего термодатчика и бортового компьютера, при этом конструктивное исполнение механической части таких термостатов может быть различной.

Чаще всего термостат устанавливается на пути движения охлаждающей жидкости — либо перед верхним патрубком рубашки охлаждения двигателя, либо перед жидкостным насосом (помпой).

Одноклапанные термостаты полностью ограничивают поток жидкости, а двухклапанные могут распределять поток жидкости между большим кругом (циркуляция через радиатор) и малым кругом (циркуляция только внутри рубашки охлаждения).

Устройство и работа сильфонного термостата

Жидкостный (сильфонный) термостат ( рис. 1, а ) состоит из корпуса 7 с окнами, гофрированного баллона 2, заполненного легкоиспаряющейся жидкостью, в качестве которой обычно используется смесь 2/3 дистиллированной воды и 1/3 этилового спирта, а также клапана 5.
К верхней части баллона припаян шток 3 с клапаном, нижняя часть баллона жестко соединена с кронштейном 8 корпуса термостата. Шток может перемещаться в направляющей корпуса, открывая и закрывая при этом клапан.

Если жидкость в сильфоне холодная, испарение этилового спирта не происходит, и избыточное давление в баллоне отсутствует. Клапан, пропускающий охлаждающую жидкость к радиатору при этом закрыт.
По мере прогрева охлаждающей жидкости нагревается и баллон со смесью воды и спирта, при этом спирт начинает интенсивно испаряться, поднимая давление в баллоне. Сильфон начинает расширяться в длину, воздействует на шток и открывает клапан, после чего жидкость начинает циркулировать по большому кругу через радиатор.
Клапан начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 70…80 ˚С, и полностью открывается при температуре 85…95 ˚С.

Устройство и работа термостата с твердым наполнителем

Сильфон (баллон) жидкостного термостата является его слабым элементом – на тонкой гофрированной оболочке часто возникают микротрещины, приводящие к его разгерметизации и отказу. По этой причине на современных автомобилях чаще применяются твердотельные термостаты, основным рабочим элементом которых являются цилиндрические капсулы, заполненные твердым наполнителем, в качестве которого обычно используется кристаллический (гранулированный) нефтяной воск (церезин) в смеси с медными, графитовыми, алюминиевыми опилками или пудрой. Это вещество способно значительно расширяться при нагревании, когда переходит из твердого состояния в жидкое. Капсула с термочувствительным веществом закрыта резиновой мембраной-буфером, соединенной со штоком, управляющим клапаном термостата.

Когда воск плавится или подобное термочувствительное вещество начинает плавиться, из капсулы выдавливается шток, открывая клапан термостата, и пропуская охлаждающую жидкость к радиатору. При охлаждении двигателя, например, после его остановки, воск возвращается в твердое агрегатное состояние, уменьшаясь в объеме. При этом шток, управляющий клапаном термостата, возвращается в исходное положение, перекрывая большой круг системы охлаждения.

Работа термостата с твердым наполнителем представлена на рис. 1, б . К корпусу 7 термостата пружиной 13 постоянно прижимается клапан 5, шарнирно соединенный со штоком 3. Шток опирается на резиновую мембрану 11, которая зажата баллоном 9 и направляющей втулкой. Пока двигатель не прогрет, наполнитель (церезин) находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При достижении температуры охлаждающей жидкости 70 ˚С церезин плавится и объем его увеличивается. При этом он нажимает на мембрану, она прогибается вверх и давит на буфер 13 на шток, который поворачивает клапан 5, вследствие чего охлаждающая жидкость поступает в радиатор.

При снижении температуры охлаждающей жидкости объем церезина уменьшается и клапан термостата под действием возвратной пружины закрывается.

Общим недостатком термостатов с термочувствительными наполнителями является прерывание циркуляции жидкости через радиатор при низкой температуре окружающей среды (например, зимой), когда двигатель еще не прогрет.
В случае заполнения системы охлаждения водой это может привести к ее замерзанию в нижнем бачке или трубках сердцевины радиатора, и вывести его из строя. Замерзание воды может произойти и в нижнем резиновом патрубке – он становится твердым на ощупь. Двигатель при этом может быстро перегреться, поскольку циркуляция воды по малому кругу не обеспечивает надлежащее охлаждение деталей.
Поэтому в системах охлаждения двигателей с термостатами в зимнее время года желательно использовать низкозамерзающие жидкости или утеплять радиатор. Если же вода, все-таки, замерзла в системе, автомобиль необходимо срочно поместить в теплый гараж или проливать замерзшие участки системы охлаждения кипятком.

Электронный термостат

Наиболее современным видом этого устройства, является термостат с электронным управлением. С помощью электронной системы управления обеспечивается наиболее оптимальный процесс охлаждения двигателя, при этом конструкция может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Термостаты с электронным управлением устанавливаются на современных легковых автомобилях оборудованных бортовым компьютером, работающим под управлением программы, следящей, в том числе, и за термостатом.

На некоторых двигателях, могут устанавливаться два термостата. Такая конструкция часто применяется в двигателях, оснащенных двойной системой охлаждения, при этом один из термостатов следит за подогревом термочувствительного элемента, другой осуществляет слежение за температурой охлаждающей жидкости.

Термостат — очень важная деталь системы охлаждения, и его неисправность может привести к отказу двигателя из-за перегрева. В случае если термостат по каким-либо причинам вышел из строя при закрытом положении клапана, охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу, нагреваясь все сильнее.
Поломка термостата при открытом положении клапана менее опасна – она может привести лишь к недостаточному прогреву двигателя во время работы.
Наиболее частой причиной отказа термостата является коррозия его деталей, приводящая к их заклиниванию.
Электронный термостат чаще всего ломается из-за неправильной работы двигателя и при слишком частых запусках и остановках.

Термостат с жидкостным и твердым наполнителем

Какое назначение термостата; как он устроен и работает?

Термостат предназначен для автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя с целью ускорения его прогрева после пуска. Термостат устанавливается в верхней части двигателя в месте выхода нагретой жидкости в радиатор и может быть с жидкостным или твердым наполнителем.

Термостат с жидкостным наполнителем (рис.30) состоит из латунного гофрированного цилиндра 1, заполненного легкозакипающей жидкостью, состоящей из эфирного спирта и дистиллированной воды. С цилиндром жестко соединен шток 2, на втором конце которого приварен клапан 3, опирающийся на седло, укрепленное в корпусе термостата. В корпусе выполнены окна 4, через которые жидкость из рубашки охлаждения поступает в насос при закрытом клапане 3.

Рис.30. Термостат с жидкостным наполнителем:
а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

Работает термостат так. При пуске холодного двигателя клапан 3 прижимается к седлу за счет упругости гофрированного цилиндра и охлаждающая жидкость не проходит в радиатор (рис.30, а), а через боковые окна 4 поступает в насос и далее снова в рубашку охлаждения. Такая циркуляция жидкости способствует быстрому прогреванию двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости достигнет 68-70°С, легкозакипающая жидкость в цилиндре 1 термостата закипает, давление повышается и гофрированный цилиндр, расширяясь, давит на шток 2 и открывает клапан 3, одновременно перекрывая окно доступа жидкости в насос (рис.30, б). Теперь жидкость из рубашки охлаждения поступает через открытый клапан в верхний бачок радиатора, а оттуда по трубкам – в нижний бачок и за это время охлаждается. Охлажденная жидкость по подводящему патрубку снова поступает в насос и далее в рубашку охлаждения.

На двигателях автомобилей ЗИЛ и некоторых других устанавливается термостат с твердым наполнителем, состоящим из церезина 2 (нефтяной воск), смешанного с медным порошком и помещенным в медном или латунном баллоне 1 (рис. 31). Между баллоном и крышкой, которой он закрывается, зажата резиновая мембрана 3, в которую упирается шток 5 через резиновый буфер 9. Шток верхним концом шарнирно соединен с клапаном 7, опирающимся на седло 8. Над крышкой 4 сверху установлена пружина 6, стремящаяся удерживать клапан 7 в закрытом положении.

Рис.31. Термостат с твердым наполнителем:
а – клапан закрыт; б – клапан открыт.

При работе двигателя нагретая жидкость омывает баллон 1, нагревая в нем церезин. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 67-71°С, церезин начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, воздействует на мембрану, а она через буфер и шток – на клапан 7, открывая его. Это позволяет нагретой жидкости поступать в радиатор (рис.31, б). Полностью клапан открывается при температуре 83°С. С понижением температуры охлаждающей жидкости ниже 67°С церезин переходит в твердое состояние, уменьшаясь в объеме, и пружина 6, распрямляясь, закроет клапан, перекрывая доступ жидкости в радиатор. По отводящему патрубку жидкость направляется к насосу и далее опять в рубашку охлаждения, ускоряя его прогрев (рис.31, а).

В системе охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ перед насосом устанавливается двухклапанный (основной и вспомогательный) термостат с твердым наполнителем.

При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: насос – рубашка охлаждения блока цилиндров – рубашка охлаждения головки блока цилиндров – термостат – насос. Одновременно жидкость циркулирует через рубашку впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя кузова автомобиля – через его радиатор.

Когда двигатель прогрет не полностью (температура охлаждающей жидкости ниже 90°С), оба клапана термостата частично открыты, часть горячей жидкости проходит к радиатору, что способствует лучшему прогреву двигателя. С повышением температуры до 94°С и более основной клапан термостата полностью открывается и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Авто термостат. Как работает и неисправности

Что это такое

Термостат — автоматический регулятор температуры антифриза или тосола в системе охлаждения двигателя. Он ускоряет прогрев мотора и поддерживает нужный тепловой режим работы.

По сути это клапан с термочувствительным элементом внутри, который блокирует поток охлаждающей жидкости через радиатор, пока двигатель не разогрелся. Когда мотор холодный, через термостат и радиатор машины не проходит тосол. Когда двигатель достигнет оптимальной температуры 75-90 o C — термостат открывается. Он позволяет мотору быстрее прогреться, тем самым уменьшая его износ и вредные выхлопы.

Когда антифриз разогреются больше 75 градусов, то в термостате начинает потихоньку открываться специальный клапан. Полное открытие будет при температуре примерно 90-95 o C. В интервале 75-90 o C клапан термостата регулирует количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Он отводит её в верхний бак радиатора и водяной насос. Тем самым поддерживает оптимальный температурный режим мотора.

На современных машинах применяют одноклапанные термостаты с твердым наполнителем из так называемого церезина (углеводородного технического воска). При нагревании данный воск расширяется и давит на основной клапан. Тем самым открывается пропускание антифриза через устройство.

Из чего состоит термостат

  • корпуса (изготавливают из меди, латуни);
  • медного баллона внутри с заполненной активной массой и термочувствительным элементом;
  • двух входных (малого и большого круга) и одного выходного патрубка;
  • основного и перепускного клапана малого круга.

Какие бывают неисправности

Заклинил в полностью закрытом положении

Возможен перегрев двигателя в любом режиме движения при любой температуре воздуха и даже в небольшой мороз. В этом случае его меняют на новый. Когда открывается, но не до конца, мотор перегревается, но может и не «закипеть» — все зависит от режима эксплуатации машины. В любом случае меняем на новый в ближайшее время.

«Завис» в полностью или частично открытом состоянии

До рабочей температуры двигатель будет прогреваться долго, а зимой — не прогреется совсем. С исправной системой охлаждения при температуре около нуля градусов мотор прогревается до рабочей температуры при движении за 5–10 минут.

В случае неполного открытия — температура не будет подниматься выше 70 o C. Летом это не доставит особых хлопот, а зимой печка не будет работать.

Как определить, работает или нет

Обычно термостат выходит из строя постепенно. Если летом неисправность трудно заметить, то зимой это сказывается в длительном прогреве машины. Когда раньше автомобиль грелся быстро и в салоне было тепло — то всё в порядке. Если зимой стало не очень комфортно, стрелка указателя температуры долго не выходит на рабочий диапазон (от 75 до 95 o C) — значит проблемы с системой охлаждения. Расскажем какие есть способы проверки работы термостата.

Нужно прогреть двигатель, чтобы температура немного не доходила до красной зоны на датчике приборной панели. Затем выключить зажигание, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху и представляет черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре. Найти нижний шланг, выглядит как верхний. Дотроньтесь до шлангов, но осторожно, т.к. могут быть горячими.

Если датчик температуры двигателя показывает, что он нагрелся, а один шланг горячий, другой холодный, вероятнее клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат меняем на новый.

Видео — проверка работы

Термостаты. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

Термостаты служат для поддержания конкретного значения температуры в каком-либо оборудовании или помещении. Применяется в разных областях жизни и деятельности человека. Имеется различная классификация термостатов в зависимости от способов действия.

Термостат также служит для управления функционированием котлов, кондиционеров и других систем. Термостат подает сигналы на переключение отопительных устройств в зависимости от изменения температуры объекта. Если датчик температуры зафиксировал ее снижение до недопустимого уровня, то подается сигнал на подключение горелки для разогрева теплообменника. Чтобы вентилятор не гнал холодный воздух в помещение, его включают не сразу, а через некоторое время, после прогрева воздуха.

Типы термостатов

Устройства разделяют по следующим дифференцированным признакам:

  • Интервал температур.
  • Вид носителя тепла.
  • Точность поддержания температуры.
  • Сфера применения.

Определены несколько интервалов температур. Наиболее низкие температуры определяются устройствами под названием криостаты. Они поддерживают температуру менее -600 градусов, действуют с посторонними носителями холода. Для среднего диапазона существуют терморегуляторы с большим разбросом значений от -600 до 5000.

Носителем тепла служат жидкости или воздух, не так часто твердые вещества. Точность режима температуры зависит от назначения и конструкции термостата. Максимально точными приборами для жидкостей или воздуха являются терморегуляторы с отклонениями не более 10%.

Применение

Сфера использования термостатов достаточно широка. Ранее, такие устройства были востребованы только для научных химических или физических исследований.

В современный период они широко используются в инновационном оборудовании:
  • В смесительных камерах . Они встраиваются в смеситель воды, поддерживают определенный диапазон температуры.
  • В качестве вспомогательного оборудования к газовому котлу . Термостат для комнаты применяется для автокоррекции отопления газовыми котлами. Отопительный котел включается в работу при температуре ниже предельного значения температуры воздуха. Сигнал на запуск отопления подает термостат. Без его наличия котел будет ориентироваться на тепло воды. Это не дает правильного результата, возможно переохлаждение или перегрев комнат.
  • Для регулирования температуры пола, имеющего встроенный подогрев . Это прибор с механическим или электронным устройством. Он подключает подогревающую систему при снижении температуры до определенного минимума. Электроника отключит оборудование нагрева при достижении необходимого тепла. Терморегуляторы бывают накладными, а также встраиваемыми.
  • В системе охлаждения автомобиля применяются автомобильные типы термостатов . Они регулируют температуру двигателя в заданных пределах, оказывают помощь в поддержании рабочего режима. Этим продлевается срок работы мотора, снижается число поломок.
Новые термостаты с компьютерным управлением

Термостат, осуществляющий регулировку кондиционера, выдает сигнал на его включение, если датчик зарегистрировал увеличение температуры больше определенного значения. При нормализации температуры в помещении кондиционер отключается от поступившей команды термостата с помощью компьютера.

Новые устройства уже оснащены датчиками, изготовленными по высоким технологиям. Для примера, существуют термостаты, в которые установлены сим-карты для управления котлом отопления. По установленному приложению со смартфона можно осуществлять управление температурой в помещении, управляя работой котла, получать на смартфон при необходимости оповещения о температуре.

Принцип действия термостатов

Многие термостаты действуют от низковольтного питания на 24 вольта. Термостат монтируют в местах помещений, где нет влияния других факторов, мешающих нормальному температурному режиму в доме. К таким вредным факторам можно причислить солнечный свет, лампы освещения, батареи центрального отопления.

Автомат подключения

На коробе притока воздуха отопительной печи располагают устройства, которые называются автоматами включения. Они служат для подключения вентиляции подачи теплого воздуха по каналам в помещение дома. Эти автоматические приборы фиксируют температуру в корпусе печи, и при повышении ее до определенного значения сигнализируют о включении вентилятора.

Как всем известно, при оптимизации температурного режима в помещении термостат выключает работу печи, но включающий автомат сразу не выключает вентилятор теплого воздуха, так как в печи еще есть тепло, и температура не упала ниже предельного значения.

Это дает возможность использовать в полной мере тепло печи для нагрева воздуха в доме. Нельзя устанавливать на автомате включения повышенное значение температуры. Это приводит к частым срабатываниям вентиляторной установки. Короткие интервалы времени отрицательно сказываются на действии вентилятора. Это образует частые перепады температуры в помещении, приводящие к дискомфортному состоянию жильцов дома.

Что делать, если неисправен тепловентилятор

Может возникнуть ситуация, когда вентилятор сломался неожиданно, а нагревающее устройство (горелка) дальше греет печь. При достижении критического значения уровня температуры могут наступить нежелательные последствия для системы отопления, а также для сохранности вещей и предметов (пожару).

Для таких ситуаций устанавливают автоматическую защиту от чрезмерного нагрева печи. При перегреве в топочном отсеке печи, например, при 95 градусах, защитный автомат подает сигнал, отключающий нагревающее устройство, в данном случае горелку.

Задержка выключения

Во избежание перегрева воздуха в помещении многие термостаты снабжены устройствами, задерживающими момент отключения. Такие приборы встраивают в термостаты в виде маленького подогревателя. Он начинает действовать при включении печи термостатом.

Термостаты для теплого пола на батарейках, настенный.

Нагреватель служит для размыкания клеммы до времени подхода теплых воздушных масс до термостатного датчика. В итоге, система нагревания печи отключается, а вентилятор продолжает работать, нагнетая теплый воздух в помещение.

Прибор для задержки нуждается в регулировке, чтобы действие отопления было сбалансированным, могло осуществлять поддержку температуры в постоянных пределах без больших перепадов. При частых переключениях системы, регулятор необходимо настроить на показатели выше.

Если временные промежутки получаются слишком длинные, то регулятор настраивают на более низкие значения. При нахождении оптимального режима, дайте поработать системе отопления хотя бы один день для удержания постоянной температуры в помещении.

Современные виды термостатов

В настоящее время имеется множество различных видов термостатов.

Со спиралью из биметаллических элементов

Самые дешевые термостаты оснащены только биметаллическими спиралями, служащими для коммутации контактов. При нагревании воздуха до определенного значения, спираль расширяется, размыкаются контакты, и печь отключается. При остывании печи спираль сжимается и соединяет контакты между собой.

Такой тип термостата действует вместе с мазутными или газовыми котлами, расходует низковольтное напряжение. Внимания заслуживает тот факт, что горелка отключается раньше момента достижения нужной температуры.

1 — Установочный рычаг.
2 — Корпус.
3 — Установочная шкала.
4 — Температура в комнате.
5 — Коммутирующий рычаг.
6 — Плато установки.

Внутренние полости термостата

1 — Управляющий рычаг со спиралью.
2 — Переключатель.
3 — Контакты.
4 — Регулятор тока.
5 — Установочные отверстия.
6 — Спираль.
7 — Рычаг включения.
8 — Проволока для задержки.

Термостаты с ртутным выключателем

Есть приборы с выключателем на основе ртути, выполненные в стеклянной трубке со ртутью. Один край трубки находится с включающим контактом котла. При охлаждении спирали она сжимается, трубка наклоняется, и ртуть начинает перетекать на край трубки, замыкая контакт и подключая котел. При отходе ртути на другой край клеммы размыкаются, котел выключается. Такие применяются совместно с кондиционером и печью.

1 — Установочный рычаг.
2 — Термометр.
3 — Переключающий рычаг.
4 — Рычаг вентилятора.
5 — Автоматический режим.

1 — Ртуть перетекает, цепь замыкается, включается печь.
2 — Ртуть расположена в трубке.
3 — Спираль сжимается, трубка наклоняется, ртуть перекатывается в трубке.
4 — Биметаллическая спираль.
5 — Кабели на 24 В.

Замена термостата

Перед заменой термостата нужно ознакомиться с инструкцией на устройство. В ней находится информация по демонтажу термостата и установке нового. Общие правила замены мы рассмотрим. Перед обслуживанием отключают сеть питания. Для доступа к электропроводке устройства необходимо демонтировать лицевую часть и непосредственно термостат.

Провода соединены по каждому контакту на плате. Контакты отмечены буквами. Порядок подключения должен быть дан в инструкции. Перед отключением проводов необходимо сделать на них метки.

Затем снимается старая плата. Отверстие в стене с выходящими проводами должно быть герметично закрыто, во избежание попадания воздуха к термостату. Из-за этого могут возникнуть погрешности в работе.

Прикладываем новую плату на стену, протягиваем проводку. Для фиксации шурупами, предварительно сверлим отверстия. Новую плату нужно установить ровно. Соединяем провода с контактами платы.

После окончания работы с проводкой нужно установить приборную часть термостата. Далее, монтировать крышку на зажимы. Проверяем работу.

Термостат в двигателе КамАЗа, карбюратор К-88А. Устройство автомобилей ВАЗ-2106 и ГАЗ-2417

Главная > Контрольная работа >Транспорт

1. Как работает термостат в двигателе КамАЗ на различных тепловых режимах? Покажите на схемах пути жидкости

Термостат предназначен для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического поддержания его теплового режима в заданных пределах. Конструктивно он представляет собой клапан, регулирующий количество циркулирующей жидкости через радиатор.

На двигателях КамАЗ применяют термостаты с твердым наполнителем (рисунок 1).

На двигателях КамАЗ два термостата помещены в отдельном корпусе, который закреплен на переднем конце правого ряда цилиндров, начало открытия при температуре 80°С ±2°С, полное открытие при температуре 93°С±2°С, работа термостатов параллельна.

Рисунок 1. — Термостат двигателя КамАЗ:

1, 8 — стойки; 2 — баллон; 3 — активная масса (церезин); 4, 12 — клапаны; 5, 7 — пружины; 6, 10 — регулировочные гайки; 9 — шток; 11 — резиновая вставка с шайбой; 13 — основание.

На холодном двигателе вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном 12, а вход в перепускную трубу к водяному насосу открыт клапаном 4. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя. При достижении температуры охлаждающей жидкости активная масса (церезин) 5, заключенная в баллоне 2, плавится, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 2 перемещается вправо, открывая клапан 12, а клапан 4 закрывает вход в перепускную трубу к водяному насосу. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. В диапазоне температур 80…93°С охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор и перепускную трубу на вход насоса, клапаны 4 и 12 открыты частично.

При температуре 93°С±2°С происходит полное открытие клапана 12 и закрытие клапана 4, при этом вся жидкость циркулирует через радиатор.

При снижении температуры охлаждающей жидкости до 80°С и ниже объем церезина уменьшается и клапаны 4 и 12 под действием пружин 7 и 5 термостата занимают первоначальное положение.

Рисунок 2. — Клапаны открыты.

Рисунок 3. — Клапаны закрыты

2. Опишите работу ограничителя числа оборотов коленвала в карбюраторе К-88А. Покажите на схемах работу ограничителя при низких и высоких оборотах

Ограничитель частоты вращения коленчатого вала служит для предотвращения повышения частоты вращения сверх допустимых пределов. Во время работы нагрузки на двигатель часто уменьшается или увеличивается в зависимости от внешних условий (рельефа местности, состояния почвы и др.). Изменение нагрузки на двигатель при неизменном положении дроссельной заслонки вызывает рост или падение частоты вращения коленчатого вала. При снижении нагрузки она может возрасти сверх допустимых значений, что приводит к повышенному износу деталей двигателя и перерасходу топлива.

Рисунок 1. — Схема ограничителя частоты вращения карбюратора К-88А.

Ограничитель состоит их двух механизмов: центробежного датчика и исполнительного механизма с диафрагменным приводом, расположенным в карбюраторе. Центробежный датчик установлен на крышке распределительных шестерен. Он включает в себя ротор 5, вал 2 которого получает вращение от распределительного вала. В корпус ротора помещен клапан 4. Он оттягивается от отверстия В седла пружиной 3.

Исполнительный механизм состоит из диафрагмы, которая штоком 6 соединена с концом двуплечего рычага 7. Другой конец рычага связан с пружиной 11 ограничителя. Двуплечий рычаг укреплен на оси дроссельных заслонок 9. Их привод снабжен специальной кулачковой муфтой 8, с помощью которой дроссельные заслонки закрываются и открываются под действием исполнительного механизма независимо от положения ножной педали (акселератора). При максимальной частоте вращения коленчатого вала пружина 11 удерживает диафрагму 12 в положении, соответствующем открытию дроссельных заслонок, как показано на рисунке. В этом случае полость Б (над диафрагмой) соединена через трубки и датчик с отверстием В, т.е. с атмосферой. С атмосферой связана и полость А (под диафрагмой).

При частоте вращения коленчатого вала до 53,3 с-1 (максимальной) центробежной силы клапана 4 недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины 3, и клапан остается открытым. При увеличении частоты вращения коленчатого вала клапан 4 под действием центробежной силы, преодолев сопротивление пружины 3, перемещается к седлу и, закрыв отверстие В, прерывает сообщение полостей. Благодаря этому разрежение над диафрагмой, передаваемое от камеры карбюратора по каналам, увеличивается. Если частота вращения коленчатого вала достигнет предельного значения, то разрежение становится настолько большим, что в результате разницы давлений в полостях А и Б диафрагма перемещается вверх. Она преодолевает сопротивление пружины 11 ограничителя и через шток 6 и двуплечий рычаг 7 прикрывает дроссельные заслонки на определенный угол, уменьшая частоту вращения коленчатого вала.

Таким образом, кулачковая муфта дает возможность автономно управлять прикрытием дроссельных заслонок 9 через исполнительный механизм ограничителя частоты вращения независимо от положения рычага привода заслонок. Открытие же дроссельных заслонок ограничивается положением рычага их привода.

3. Составьте диаграмму фаз газораспределения для двигателя ВАЗ-2106 и опишите ее действие. Какие регулировки необходимо делать в механизме газораспределения?

Клапаны открываются и закрываются с некоторым опережением или запаздыванием, что необходимо для улучшения наполнения цилиндров горючей смесью и лучшей очистки от отработавших газов.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала по отношению к соответствующим мертвым точкам, называют фазами газораспределения и изображают в виде круговых диаграмм (рисунок 1).

Рисунок 1. — Диаграмма фаз газораспределения

Фазы газораспределения для ВАЗ-2106 (в градусах поворота коленчатого вала):

открытие до в. м. т.12

закрытие после н. м. т.40

открытие до н. м. т.42

закрытие после в. м. т.10

Перекрытие клапанов 22

Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный период времени одновременно открыты впускной и выпускной клапаны. Угловой интервал вращения коленчатого вала, при котором оба клапана открыты, называется перекрытием клапанов, которое необходимо для своевременной и качественной очистки цилиндров от продуктов сгорания.

С этой целью впускной клапан открывается до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска с опережением поворота коленчатого вала, а закрывается после прихода поршня в НМТ, в начале такта сжатия т.е. с запаздыванием. Поступление смеси или воздуха до прихода поршня в ВМТ в конце такта выпуска и после прихода в НМТ начала такта сжатия, происходит за счет инерционного напора во впускном трубопроводе из-за часто повторяющихся тактов в цилиндрах.

Выпускной клапан открывается до прихода поршня в НМТ в конце такта горения — расширения и закрывается после прихода поршня в ВМТ такта выпуска. Выпускной клапан открывается раньше, так как давление в конце такта расширения невелико, и оно используется для очистки цилиндров от продуктов сгорания. После прохождения ВМТ отработавшие газы будут продолжать выходить по инерции.

Для правильной установки фаз газораспределения распределительные шестерни двигателя необходимо точно соединить по меткам.

При нагревании материал, из которого изготовлен клапан, расширяется, т.е. стержень клапана удлиняется. Поэтому, чтобы клапан не уперся при работе двигателя в коромысло, между ними предусмотрен определенный так называемый тепловой зазор. Если зазор окажется меньше предусмотренного размера, посадка клапана в горячем двигателе будет неплотная. В результате произойдет утечка газов, кроме того возможно обгорание рабочей поверхности клапана. Напротив, если зазор больше предусмотренного размера, то открывание клапанов будет неполным, а наполнение и очистка цилиндра недостаточны. В обоих случаях отклонение от нормального теплового зазора ведет к снижению мощности двигателя и повышенному расходу топлива.

Порядок и последовательность регулирования тепловых зазоров на двигателях определены инструкцией завода-изготовителя. Тепловые зазоры регулируют обязательно при закрытых клапанах.

4. Опишите схему работы системы питания газобаллонного автомобиля ГАЗ-2417. Как работает двухступенчатый газовый редуктор

Принципиальная схема газобаллонного оборудования автомобиля ГАЗ-2417 приведена на рисунке 1.

Сжиженный газ хранится в баллоне 20 и поступает в него при заправке на АГЗС через наполнительный вентиль 14. При наполнении газом 80 — 85% объема баллона, автоматически прекращается его заправка за счет всплытия поплавка 18, который с помощью рычага перекрывает отсечной клапан 17.

Далее газ из баллона через открытый расходный вентиль 19 по трубопроводу высокого давления подается к магистральному электромагнитному клапану — фильтру 12, где происходит очистка от механических примесей.

Через открытый электромагнитный клапан 12 газ по трубопроводу попадает в газовый редуктор, где в полостях первой 23 и второй 8 ступеней происходит снижение его давления до величины близкой к атмосферному.

Автоматическое регулирование давления газа в редукторе осуществляется изменением положения клапанов первой 23 и второй 8 ступеней, которые при помощи рычагов 9 и 7 соединены с мембраной 21 и 5.

Испарение жидкой фазы, поступающего в редуктор низкого давления, происходит за счет подогрева корпуса редуктора жидкостью, поступающей из системы охлаждения двигателя по каналам 22.

Далее газ из редуктора по соответствующим трубопроводам (шлангам) поступает в дозатор газа 4 и в соответствующей порции в смеситель газа 2, где смешивается с воздухом. Газовоздушная смесь, регулируемая дроссельной заслонкой 1, поступает в цилиндры двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Рисунок 1. — Принципиальная схема системы питания газобаллонного автомобиля ГАЗ-2417:

1 — дроссельная заслонка; 2 — смеситель; 3 — воздушная заслонка; 4 — дозатор газа; 5 — мембрана 2-й ступени; 6 — клапан 2-й ступени; 7 — рычаг клапана 2-й ступени; 8 — полость 2-й ступени; 9 — рычаг мембраны 1-й ступени; 10 — регулировочный винт рычага 1-й ступени; 11 — входной электромагнитный клапан; 12 — магистральный электромагнитный клапан — фильтр; 13 — заправочное устройство; 14 — наполнительный вентиль; 15 — предохранительный клапан; 16 — клапан обратный; 17 — отсечной клапан; 18 — поплавок; 19 — расходный вентиль; 20 — баллон; 21 — мембрана с клапаном 1-й ступени; 22 — каналы для охлаждающей жидкости; 23 — полость 1-й ступени; 24 — винт регулировочный холостого хода; 25 — пружина; 26 — регулировочный винт клапана 2-й ступени.

Редуктор низкого давления служит для снижения давления газа до значения, близкого к атмосферному. Он также препятствует поступлению газа к смесителю при неработающем двигателе. Редуктор — двухступенчатый мембранно-рычажного типа (рисунок 2). Принцип действия первой и второй ступеней редуктора одинаков.

Каждая ступень имеет клапаны 7 и 11 (рисунок 2а), резинотканевые мембраны 1 и 10, двуплечие рычаги 6 и 8, шарнирно соединяющие мембрану с клапаном, и пружину 3.

При неработающем двигателе и закрытом расходном вентиле давление в полости первой ступени I равно атмосферному и клапан первой ступени находится в открытом положении под действием усилия пружины 9 мембраны 10 и двуплечего рычага 8.

Клапан второй ступени II редуктора при неработающем двигателе находится в закрытом положении и плотно прижат к седлу конической и цилиндрической пружинами через двуплечий рычаг 6.

При открытом расходном вентиле и включенном электромагнитном клапане газ поступает в полость первой ступени редуктора (рисунок 2б). Давление газа действует на мембрану 1, которая преодолевая усилие пружины 3, прогибается и через рычаг 6 закрывает клапан 7. Давление газа в полости первой ступени регулируется изменением усилия пружины 2 с помощью гайки в пределах 0,16… 0,18 МПа. Контролируют это давление по установленному в кабине дистанционному электрическому манометру, соединенному с датчиком, размещенным на редукторе.

При пуске двигателя и его работе на средних нагрузках, когда дроссельные заслонки полуоткрыты (рисунок 2б), под дроссельными заслонками газового смесителя создастся вакуум, который передается в полость В экономайзерного устройства. В результате действия вакуума мембрана вакуумного разгрузочного устройства прогибается вниз и сжимает коническую пружину 3, тем самым разгружая клапан 7 второй ступени. В результате этот клапан под давлением газа из первой ступени открывается, преодолевая усилие цилиндрической пружины 2 мембраны 1. Газ заполняет полость второй ступени и поступает в смеситель по трубопроводу 19.

Рисунок 2. — Схема работы двухступенчатого редуктора:

а — при закрытом магистральном вентиле; б — во время пуска и работы двигателя;

1 и 10 — мембраны второй и первой ступеней; 2 и 9 — пружины второй и первой ступеней; 3 — коническая пружина; 4 — обратный клапан; 5 — дроссельная заслонка; 6 и 8 — двуплечие рычаги второй и первой ступеней; 7 и 11 — клапаны второй и первой ступеней; 12 — мембрана разгрузочного устройства; 13 — дозатор-экономайзер; 14 и 19 — трубопроводы для газа; 15 — воздушный фильтр; 16 — смесительная камера; 17 — впускной трубопровод; 18 — вакуумный трубопровод; 20 — предохранительный клапан; I — первая ступень редуктора; II — вторая ступень редуктора; А — атмосферная полость; Б — вакуумная полость; В — полость экономайзерного устройства.

На максимальной нагрузке (рисунок 2б) при полном открытии дроссельных заслонок вакуум в смесительной камере 16 становится достаточным для преодоления усилия пружины мембраны экономайзера. В результате открывается обратный клапан 4 и газ начинает поступать дополнительно через дозаторэкономайзер 13. При увеличении общей подачи газа по трубопроводам 14 и 19 обогащается газовоздушная смесь и повышается мощность двигателя.

Литература

1. Двигатели КамАЗ-740.11-240, 740.13-260, 740.14-300: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту (под ред. Гатауллина Н.А.). М.: РусьАвтокнига, 2002.

2. Рубец Д.А., Шухов О.К. Системы питания автомобильных карбюраторных двигателей. Изд.2-е, перераб. и доп. М., «Транспорт», 1974, 288 с.

3. ВАЗ-2106, — 03. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Серия: Мой автомобиль. Издательство: Третий Рим, 2008.

Всё про термостат системы охлаждения автомобиля


Термостат системы охлаждения – маленькая, но важная деталь, отвечающая за поддержание температуры двигателя. Нормально функционирующий термостат не требует к себе внимания, какого-либо техобслуживания и вообще вмешательства в работу. Зато при его поломке автомобиль придется доставлять на СТО эвакуатором. Это полностью автономное устройство, о котором обычно вспоминают только в случае его выхода из строя.

Назначение термостата

Для двигателя есть строго определенная рабочая температура, обеспечивающая оптимальные условия работы. Как правило, это диапазон от 80 до 97°С, в зависимости от типа двигателя. При более низких температурах не обеспечивается достаточная текучесть моторного масла, а значит, увеличивается его сопротивление при движении поршней. Выше – перегрев двигателя, при котором происходит нештатное расширение тонко подогнанных металлических деталей, усиливается трение, повреждаются поверхности поршней, цилиндров и клапанов.

Система охлаждения и предназначена для поддержания оптимальной температуры: при старте автомобиля требуется быстрый разогрев, а затем, в процессе движения, нужно качественное охлаждение. Регулировку этого процесса и берет на себя термостат, который устанавливается на «развилке» между большим и малым кругом системы охлаждения и управляет направлением потока охлаждающей жидкости.

Пока двигатель не разогрет, термостат перекрывает патрубок к радиатору, направляя охлаждающую жидкость по малому кругу: от рубашки мотора, через термостат, байпасный канал и снова к двигателю. Антифриз не проходит через радиатор и не охлаждается, давая мотору возможность быстрей прогреться.

Движение охлаждающей жидкости по малому контуру во время разогрева двигателя

Когда двигатель прогревается до рабочей температуры, термостат открывает клапан, ведущий к радиатору, и антифриз начинает охлаждаться сам и охлаждать двигатель. В зависимости от температуры антифриза, термостат может закрыть клапан в байпасный канал полностью (когда двигатель нуждается в интенсивном охлаждении) или частично.

Умеренная нагрузка на двигатель: частично открыты оба контура (большой и малый)

Таким образом, термостат в полностью автономном режиме регулирует количество антифриза, поступающего в радиатор охлаждения, чтобы поддерживать температуру двигателя на постоянном рабочем уровне.

Интенсивное охлаждение: байпасный канал полностью закрыт,
вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор

Конструкция и принцип действия

Термостат состоит из цилиндра, наполненного материалом с большим коэффициентом термического расширения. Наполнитель может быть жидким (у сильфонных термостатов смесь воды и спирта) или твердым. Твердый наполнитель, как правило, состоит из дистиллированного гранулированного воска, смешанного с медным, алюминиевым и графитовым порошком.

Корпус цилиндра делается из гофрированной меди, имеющей хороший коэффициент теплопроводности. Герметично закрытый медный цилиндр наполнен теплочувствительным материалом (твердым в холодном состоянии), в котором установлен металлический шток. Вся конструкция загерметизирована резиновым уплотнителем.

С обеих сторон цилиндра расположены два клапана: клапаны большого и малого контуров системы охлаждения. Вся конструкция закреплена в корпусе-тарелке с верхней и нижней рамками, и снабжена пружинами, обеспечивающими нужное сопротивление штоку.

Когда термочувствительный наполнитель плавится от высокой температуры, он увеличивается в объеме и выталкивает шток наружу (приблизительно на 2 см). Клапан, закрепленный на штоке, поднимается и перекрывает патрубок. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем больше сила выталкивания штока. При остывании восковой наполнитель уменьшается в объеме, и шток вместе с клапаном возвращается на место с помощью пружины.

Точность работы термостата достигается за счет состава наполнителя: в зависимости от ингредиентов и их пропорции можно точно подобрать температуру плавления и коэффициент расширения наполнителя. В конечном итоге именно наполнитель влияет на температурный диапазон работы термостата.

Технические характеристики

Принцип действия всех термостатов примерно одинаковый: что для европейских, что для американских, азиатских или отечественных автомобилей. Но некоторые особенности конструкции и технические параметры отличаются, чтобы полностью соответствовать параметрам двигателя и системы охлаждения.

  • Температурный режим

В зависимости от того, какая температура нужна для работы двигателя, будет использоваться соответствующий термостат с точно выверенным температурным диапазоном. Как правило, этот показатель пишется на корпусе, а в описании указывается как «температура плавления».

Примеры обозначения рабочей температуры
на корпусе термостата

Чем жарче климат, тем «холодней» должен быть термостат: в условиях сильной жары двигатель прогревается быстро, а радиатор может не обеспечить нормальное охлаждение антифриза. Следовательно, для «Африки» используются термостаты с низкой температурой плавления, а для «Сибири» — с высокой.

  • Количество клапанов

В старых автомобилях использовались (и до сих пор используются) одноклапанные термостаты: наиболее простые по конструкции. Более новые модели – двухклапанные, которые используются практически во всех новых машинах.

Одноклапанный (слева) и двухклапанный (справа) термостаты

В двухклапанных моделях верхний и нижний клапан работают синхронно: если один патрубок открыт, другой закрыт.

  • Двухступенчатые термостаты

Используются в охлаждающих системах с высоким давлением, в которых требуется преодолевать сильное сопротивление жидкости. В таких термостатах клапан состоит из двух «тарелок»: сначала открывается меньшая, для которой необходимо меньшее усилие, а затем, когда давление падает, открывается основная.

  • Корпусные и бескорпусные

В большинстве случаев термостат продается без корпуса: при установке необходимо разобрать место его размещения, вынуть старый и установить новый. Но некоторые производители предлагают уже установленные в распределительный корпус термостаты, которые при установке нужно подключить к соответствующим патрубкам системы охлаждения.

  • Дополнительные устройства

На современных автомобилях термостаты могут оснащаться дополнительным термодатчиком и подогревателем, работающим в паре с электронным блоком управления. На средних оборотах двигателя температура охлаждающей жидкости поддерживается на более высоком уровне, а при максимальной нагрузке включается дополнительный подогрев, и термостат срабатывает раньше, что позволяет уменьшить температуру антифриза примерно на 10°С. Такое решение дает заметную экономию топлива.

  • Габаритные размеры

Для термостатов имеют значение диаметры малого клапана, «тарелки» и высоты. Для корпусных моделей указываются размеры патрубков, их длина и углы наклона.

В большинстве случаев термостаты продаются вместе с уплотнительной прокладкой из специальной резины, стойкой к воздействию антифриза.

Неисправности термостата: признаки, причины, последствия

Поскольку устройство термостата достаточно простое и не подвергается интенсивным механическим нагрузкам, проработать он может достаточно долго. Причин поломки может быть несколько:

  • Накипь на штоке, коррозия на металлических частях. Как правило, отложения в системе охлаждения появляются из-за некачественного антифриза и несвоевременной его замены. Накипь на деталях термостата затрудняет движение штока и клапанов, после чего термостат перестает правильно реагировать на изменение температуры ОЖ;

  • Разрушение от вибрации. Чаще такая неприятность случается с бракованными или некачественными изделиями, в которых недостаточно завальцованы стыки и соединения. Если медный цилиндр недостаточно загерметизирован, внутрь попадает охлаждающая жидкость и препятствует работе термостата;
  • Разрушение резинового уплотнителя из-за высокой температуры. Перегрев может вывести из строя уже «подуставшую» резину, после чего в ней образуются трещины и протечки. Мембрана внутри рабочей части (между восковым наполнителем и штоком) также страдает от перегрева.

При поломке термостат начинает хуже откликаться на изменения температуры, а затем и заклинивает. Клапаны термостата могут перекрыть патрубок, ведущий к радиатору или к байпасному каналу, либо могут остановиться в среднем положении.

  • Двигатель долго греется – открыт патрубок к радиатору, антифриз охлаждается, не давая мотору прогреться;
  • Двигатель перегревается (стрелка в красной зоне) – антифриз не попадает к радиатору;
  • Двигатель греется дольше обычного, а при нагрузке резко повышается температура – клапаны заклинило в среднем положении, часть охлаждающей жидкости постоянно проходит через радиатор, но при интенсивном движении этого охлаждения недостаточно;
  • Также косвенными признаками поломки термостата может быть неработающее отопление салона («печка» дует холодным воздухом), повышенный расход топлива, ухудшение динамики двигателя.

Самым тяжелым последствием отказа термостата будет перегрев двигателя: в жару достаточно нескольких минут, чтобы привести мотор в аварийное состояние. Но и езда с недостаточно прогретым мотором сказывается на его ресурсе: увеличивается износ деталей, неэффективно работает моторное масло.

Как проверить термостат?

Проверить работу термостата можно самостоятельно. Для этого отслеживается работа системы охлаждения, то есть переход антифриза по большому и малому контуру в зависимости от температуры двигателя.

1. Завести мотор. До того как он прогреется до рабочей температуры, антифриз не должен поступать в радиатор. Следовательно, патрубок, ведущий к радиатору должен быть холодным. Если он теплый – антифриз поступает в радиатор раньше времени;

2. Когда мотор прогреется, охлаждающая жидкость должна идти в радиатор, патрубок должен быть теплым. Мотор прогрет, а антифриз в радиатор не идет – перекрыт клапан;

3. Если двигатель хорошо прогрет (почти до красной зоны), антифриз не должен поступать в байпасный патрубок, а весь проходить через радиатор охлаждения. Соответственно патрубок к радиатору будет горячим, а байпасный – холодным.

Еще один способ проверки, который рекомендуют автолюбители старой школы – демонтаж термостата и проверка его в горячей воде. Конечно, при желании можно и так оценить работу устройства, только понадобится отслеживать температуру открытия клапанов. Но если возникают нарекания на работу термостата, лучше его просто заменить.

О том, как выбрать новый термостат на замену старому, читайте наш «Гид покупателя».

Биметаллические термостаты Sensata

В любом электронном устройстве, преобразующем электрическую энергию в тепловую, давно и успешно применяются реле температуры — биметаллические термостаты. Это касается как бытовых, так и промышленных устройств – электрических и газовых водонагревателей, масляных радиаторов, промышленных водонагревателей, систем вентиляции, кондиционирования и так далее. Биметаллические термостаты представляют собой электромеханические изделия, предназначенные для замыкания и размыкания силовых и малосигнальных электрических цепей при заданной температуре. По сравнению с электронными регуляторами, механические термостаты имеют ряд неоспоримых преимуществ, таких как простота, высокая надежность, большое количество циклов срабатывания, низкая стоимость.

Рис. 1. Конструктивное исполнение термостата

Принцип работы термостата основан на температурной деформации металлов: две пластины, выполненные из металлов с различным коэффициентом теплового расширения, изменяют свою форму при изменении температуры. В современных термостатах применяется биметаллический диск, который имеет только два устойчивых состояния — выпуклое и вогнутое. Переход между ними при достижении определенной температуры осуществляется мгновенно. Такое свойство металла позволяет строить на его основе технологичные высоконадежные термовыключатели с большим количеством циклов срабатывания.

Мировым лидером в производстве термореле является компания Sensata. Вот уже более 40 лет она специализируется на производстве температурных реле в разнообразных конструктивных исполнениях. До 2005 года Sensata являлась подразделением всемирно известной американской компании Tеxas Instruments, выпускавшей термостаты под брендом Klixon. С апреля 2006 компания успешно работает на этом рынке самостоятельно.

Высокое качество биметаллических термостатов проверено временем. Помимо термостатов общего применения, Sensata также производит специализированные, более дорогие термостаты для использования в авиационной и космической промышленности.

Типы термостатов

Термостаты серии 1NT подразделяются на несколько типов:

  • 1NT01, 1NT Их особенности – автоматический возврат, посеребренные контакты, высокий и низкий профили;
  • 1NT11, 1NT Особенности этого типа – автоматический возврат, позолоченные контакты, высокий и низкий профили;
  • 1NT08, 1NT Обладают возможностью ручного возврата, имеют посеребренные и позолоченные контакты.

Термостаты серии 1NT имеют корпуса трёх основных конструкций – с высоким профилем, с низким профилем и с ручным сбросом (таблица 1).

Таблица 1. Типы термостатов серии 1NT

Таблица 1. Типы термостатов серии 1NT
Тип корпусаВысокий профиль, автоматический возвратНизкий профиль, автоматический возвратРучной возврат
посеребренные контакты1NT011NT021NT08
позолоченные контакты1NT111NT201NT12
Схема

Автоматические термостаты срабатывают при одной температуре, а возвращаются в исходное положение — при другой (ее называют температурой отпускания). Обычно эти две границы температурного режима представляют в виде двух чисел: номинальной температуры срабатывания и разницы между ней и температурой отпускания (дифференциалом). Стандартные дифференциалы температур термостатов серии 1NT приведены в таблице 2.

Кроме того, каждый из видов термостатов может быть выполнен как с размыканием, так и с замыканием цепи при повышении температуры. Первые относятся к типу нормально замкнутых и обозначаются литерой L в наименовании, вторые — нормально разомкнутые — имеют в своём наименовании литеру F.

Таблица 2. Стандартные дифференциалы температур термостатов серии 1NT

Температура срабатывания, °С-33…2728…9394…121122…149150…177178…204
Дифференциал11…16; 17…21; 22…3311…13; 14…16; 17…3311…16; 17…21; 22…33; 34…5514…21; 22…33; 34…5522…33; 34…44; 45…5522…33; 34…44; 45…55

Ключевые особенности термостатов серии 1NT:

  • сертификация по ISO 9001:2000;
  • Заводское тестирование с проверкой сопротивления и количества циклов срабатывания;
  • наличие глобальной службы технической поддержки;
  • широкое распространение;
  • диапазон рабочих температуры: –40…240°С;

Термостаты 1NT характеризуются:

  • низкой стоимостью;
  • высокой ударной вязкостью;
  • крайне малым процентом отказов;
  • простым принципом действия;
  • большим диапазоном рабочих температур;

Биметаллические дисковые контакты настроены на срабатывания при необходимой температуре. Также они имеют непосредственное сварное соединение внешних выводов с внутренними контактами, их пружинный механизм не участвует в прохождении тока. Устройства устойчивы ко внешним воздействиям.

Термостаты серии 1NTР обладают возможностью автоматического срабатывания. Доступны варианты как с размыканием, так и с замыканием цепи при повышении температуры. Также возможно одноразовое срабатывание, ручной сброс, в том числе и без защелкивания — для уменьшения износа в процессе эксплуатации.

Для заказчика доступно большое количество различных конструктивных исполнений термостатов и их элементов: чашек, фланцев, выводов и материалов. Все это позволяет подобрать именно тот тип термостата, который лучше всего подходит для конкретного приложения. Благодаря высокому качеству термостатов 1NT Klixon производства компании Sensata, выпускаемая продукция также будет обладать высокими потребительскими характеристиками.

Применение

Сфера применения термостатов достаточно широка: их применяют в электробойлерах, тепловентиляторах, газовых бойлерах, отопительных котлах, водонагревателях, в системах управления ТЭНами. Также они широко применяются в бытовой технике и автомобилестроении – в кофемашинах, кулерах, холодильниках, тостерах, пылесосах, фенах и в другой технике.

Для различных применений производитель может подобрать термостат с наиболее подходящими параметрами, габаритными размерами, формой и материалом выводов. Компания Sensata обеспечивает индивидуальный подход к производству каждого заказа. При этом её продукция обладает очень привлекательной ценой и высоким качеством.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector