Термостат системы охлаждения двигателя

Если вы в последнее время замечаете, что двигатель в вашем автомобиле очень медленно прогревается, стало холодно в салоне или, наоборот, в пробках приходится включать вентилятор печки на максимальную скорость и открывать все окна, так как стрелка температуры на щитке приборов находится в красной зоне или около нее, то причина, скорее всего, кроется в достаточно простом и довольно недорогом изделии системы охлаждения — термостате.

Долго ездить с неработающим термостатом нельзя, так как при длительном прогреве двигателя повышается его износ, а при слишком высокой температуре может произойти перегрев, который чреват капитальным ремонтом.

На заре автомобилестроения охлаждение двигателя осуществлялось при помощи термосифонного метода. Более легкая горячая вода поднималась по водосборной трубе в верхнюю часть радиатора, опускалась в нем книзу и опять поступала в двигатель. Охлаждение воды обеспечивалось постоянно вращающимся на валу двигателя вентилятором, регулирование температуры было невозможно. При возрастании мощностей двигателей такой метод охлаждения перестал справляться с возросшей тепловой нагрузкой, и в системе охлаждения появился водяной насос.

Термостат же появился на автомобиле только в 1922 году.

Место термостата в системе охлаждения находится между двигателем и радиатором.

Основная задача термостата — блокировать поток охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не прогрелся до нужной температуры. Когда вы заводите остывший двигатель, то жидкость циркулирует только по малому кругу системы, в который входят сам двигатель, помпа, термостат и радиатор отопителя. Как только двигатель достигнет рабочей температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор охлаждения. Таким образом, термостат позволяет двигателю разогреться быстрее, тем самым уменьшая износ двигателя и вредные выхлопы.

Сам термостат состоит из корпуса с патрубками, в который вставляется термоэлемент в каркасе. К термоэлементу прикрепляются две подпружиненные тарелки-клапана (основной и перепускной), а в сам термоэлемент вставляется шток, который и перемещает тарелки-клапана.

Принцип работы термостата кроется в маленьком медном цилиндре (термоэлементе), который размещается внутри термостата. В этом цилиндре находится смесь нефтяного воска (церезина) и медного порошка, которая начинает плавиться при заданной температуре. Воск используется из-за его способности значительно расширяться, под действием тепла он переходит из твердого состояния в жидкое. Эта смесь герметично отделена изнутри резиновой прокладкой, не позволяющей протекать смеси в систему охлаждения. Воск плавится, значительно расширяется и выдавливает шток из цилиндра, тем самым приоткрывая подпружиненный основной клапан. Через основной открытый клапан термостата охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор — это и есть большой круг системы охлаждения.

До достижения температуры полного открытия термостата жидкость циркулирует как по малому, так и по большому кругу.

При достижении температуры полного открытия термостата перепускной клапан перекрывает движение жидкости по малому кругу, таким образом, вся жидкость проходит через большой круг.

Когда температура жидкости понижается, воск в термостате начинает застывать, пружина основного клапана вдавливает шток обратно в цилиндр с воском — снова открывается малый круг системы охлаждения для прохода жидкости.

Задачей нашего теста было провести оценку термостатов для переднеприводных автомобилей ВАЗ с инжекторными двигателями.

1) Electon. Производство: Россия, Владимирская обл., г. Радужный

Стоимость 320 руб.

Термостат упакован в мягкую картонную упаковку зеленого цвета с черными полосами. Паспорта внутри нет, и на упаковке нет ни слова о том, какие условия гарантии и какой срок даются производителем на их термостат. Однако на сайте, указанном на упаковке, удалось найти информацию, что гарантия на данную продукцию составляет два года.

Корпус крышки выполнен из алюминия, внутри одного из патрубков видны облои, которые немного уменьшают проходное сечение. На корпусе сделаны надписи отливкой «85 о С» и «Electon». Сбоку на корпусе лазером нанесен оригинальный номер изделия и месяц его производства. В комплект входит уплотнительное силиконовое кольцо прямоугольного сечения. На планке термоэлемента, которая удерживает его в корпусе крышки термостата, также указана температура начала открытия.

2) Finord. Производство: Финляндия

Стоимость 310 руб.

Термостат упакован в фирменный пакет и жесткую картонную коробку, паспорта изделия нет. Условия гарантии на данный товар нигде на упаковке не указаны. На сайте официального представителя в России про гарантию на данный товар тоже ничего найти не удалось.

На корпусе из алюминиевого сплава выполнены маркировка изготовителя, фирменный номер изготовителя, температура начала открытия и дата изготовления. Снаружи на патрубках есть кольцевые ребра для лучшей герметизации при обжимании хомутом шланга. Внутри патрубков имеются небольшие облои.

Маркировка изготовителя и температуры начала открытия присутствует также на тарелке перепускного клапана термоэлемента. В комплекте с термостатом поставляется уплотнительное резиновое кольцо.

3) Zollex. Производство: Словения

Стоимость 330 руб.

Термостат упакован в фирменный пакет и коробку из жесткого картона. Про гарантию на упаковке ничего не указано, однако на сайте удалось найти информацию, что она составляет 2 года или 125 тыс. км пробега.

На алюминиевом корпусе, кроме названия изготовителя и фирменного номера, больше ничего обнаружить не удалось. Девственной чистотой отличается термоэлемент — только у Zollex, в отличие от всех остальных, на нем отсутствует маркировка. Снаружи на патрубках также выполнены кольцевые ребра для улучшения герметичности, но на одном из патрубков в литье имеются следы вкраплений. Облоев внутри патрубков нет. В комплект входит круглое резиновое уплотнительное кольцо.

Читайте также:  Лампа в задний ход гранта

4) Luzar. Производство: Россия, Санкт-Петербург

Стоимость 320 руб.

Термостат упакован в мягкую картонную упаковку и пакет, который оказался простым, без фирменных надписей, но с защелкой. Внутри упаковки лежит паспорт изделия с указанием гарантии на 2 года или 125 тыс. км пробега. Дата изготовления указана на самой упаковке.

На алюминиевом корпусе указаны производитель, температура начала открытия, оригинальный и фирменный номера. На тарелке термоэлемента нанесен свой фирменный номер, название производителя и температура начала открытия. Среди всех представленных термостатов в алюминиевом корпусе только у Luzar нам встретилась обрезиненная тарелка основного клапана для дополнительной герметичности малого контура системы охлаждения на холодном двигателе.

Снаружи на патрубках также сделаны дополнительные кольцевые ребра, облоев внутри патрубков обнаружить не удалось. В комплект входит резиновое уплотнительное кольцо.

5) Прамо. Производство: Россия, Владимирская обл., п. Ставрово

Стоимость 340 руб.

Термостат упакован в картонную упаковку, без пакета. Рассматривая паспорт, мы обнаружили очень интересное условие гарантии, отличающееся от условий всех других производителей, — 12 месяцев при установке в авторизованном автосервисе и всего 6 месяцев, если установка была произведена самостоятельно.

На алюминиевом корпусе отливкой выполнена надпись, указывающая производителя и температуру начала открытия. К тому же дополнительно имеются две наклейки, на одной из которых указана применяемость изделия, а на другой — оригинальный номер, дата производства и, видимо на всякий случай, температура начала открытия. На планке, удерживающей термоэлемент в корпусе термостата, указан фирменный номер изделия.

Облоев внутри патрубков нет. В комплекте с изделием поставляется резиновое кольцо прямоугольного сечения.

Методика испытаний

В первую очередь проводился контроль температуры начала открытия. По условиям ВАЗа она должна составлять 85±2 о С.

Далее проверялась герметичность основного клапана под давлением 1 атм. при температуре воды от 10 до 35 о С — в нашем случае температура воды была 21 о С, при этом допускается протечка воды через основной клапан в количестве не более 0,5 литра за минуту. Мы замеряли, за какое время вытечет 0,5 литра воды под давлением.

Следующим этапом проверки стал контроль времени полного открытия основного клапана при опускании термостата в жидкость с температурой 102±2 о С — в нашем случае мы опускали термостаты в кипящую воду, при этом время полного открытия должно было составить не более одной минуты.

Также проводился контроль герметичности корпуса термостата — к патрубкам термостата, погруженного в воду, подается сжатый воздух под давлением 2 атм. и выдерживается в течение минуты. На поверхности воды не должно наблюдаться пузырьков воздуха.

Результаты всех испытаний представлены в таблице:

Выводы

3-е место —Electon

Основной клапан термостата Electon пропускает капли-слезы и без давления, но и при подаче давления немного не укладывается в норматив. Среди минусов также: небольшие облои внутри патрубков корпуса и непонятные условия гарантии.

4-е место — Finord

Самый «задумчивый» термостат по скорости открытия основного клапана при изменении температуры охлаждающей жидкости, но в самый край норматива он уложился. На холодном двигателе даже без давления основной клапан пропускает многочисленные капли-струйки жидкости в большой контур, а при достижении 50 о С щель между корпусом и клапаном-тарелкой увеличилась и протечки стали еще сильнее, отсюда вывод: двигатель будет прогреваться гораздо дольше. К тому же не удалось найти никакой информации о гарантии. Не рекомендуем использовать для установки.

5-е место — Zollex

Основной клапан термостата начал открываться при 82 о С, хотя поле допуска начала открытия клапана лежит от 83 до 87 о С. К тому же основной клапан и без давления пропускает струйки воды, а под давлением не укладывается в норматив в два раза — самый худший по результатам теста. Не рекомендуем устанавливать на автомобиль.

Прамо iplastic — самый быстрый термостат по скорости реагирования термоэлемента, что ожидаемо, ведь пластиковый корпус рассеивает гораздо меньше тепла вокруг, поэтому термоэлемент и реагирует быстрее. Также это единственный термостат с действительно герметичным основным клапаном — даже при давлении 1 атм. он не пропустил ни капли воды. Мы приняли решение увеличивать давление до тех пор, пока не начнутся протечки, — при достижении давления 1,6 атм. клапан резко открылся и все 0,5 литра воды вытекли за несколько секунд.

Эх, если бы еще данный термостат не имел полностью собственную конструкцию, с абсолютно невзаимозаменяемыми всеми его элементами, а также стоимость в 2,5 раза большую, чем обычная крышка термостата с термоэлементом. Таким образом, даже при выходе из строя датчика или термоэлемента придется покупать новый корпус в сборе.

Р. S. Напоследок хотелось бы дать пару советов автовладельцам, как определить, работает термостат или нет. Есть пара довольно простых способов это проверить.

На автомобиле: нужно прогреть двигатель до рабочей температуры, затем выключить двигатель, открыть капот и потрогать верхний и нижний шланги радиатора. Если один шланг горячий, а другой холодный, то, скорее всего, клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Такой термостат нужно заменить на новый.

Другой простой способ проверки термостата на работоспособность заключается в опускании его в кипящую воду. Далее наблюдаем: если клапан термостата открывается, то он рабочий, если нет, то термостат нерабочий. Полное открытие основного клапана термостата и закрытие перепускным клапаном патрубка термостата в кипящей воде должно произойти не более чем за 60 сек.

Читайте также:  Как подключить мультируль к пионер

При запуске автомобиля и дальнейшей его нормальной работы, двигателю необходимо прогреться до определённой температуры. В то же время и перегреть его нельзя. Каким образом выполнить эти два условия? Задача решается просто при помощи системы охлаждения, и термостат это именно тот её элемент, который непосредственно отвечает за поддержание оптимальной температуры. О нём и пойдёт речь в сегодняшней статье.

Термостат это автоматический клапан, выполняющий две важные задачи

Как мы уже сказали, термостат отвечает сразу за две важных задачи. Во-первых, он позволяет силовому агрегату максимально быстро достичь оптимальной рабочей температуры (примерно 95 градусов), что необходимо для его стабильной работы, а, во-вторых, не даёт ему затем перегреться.

Чтобы разобраться в секретах этой тонкой деятельности, для начала необходимо выяснить, где термостат находится. А расположен этот элемент в системе охлаждения между рубашкой двигателя и радиатором.

Логика действий термостата следующая: когда вы только сели в машину и завели мотор, он и жидкость (антифриз), остужающая его, ещё холодные, поэтому всегда (особенно в зимнюю пору) нужно выдержать несколько минут перед поездкой, чтобы дать силовому агрегату прогреться.

Это звёздный час героя нашей статьи – он, пока машина ещё холодная, закрывает доступ для антифриза к радиатору, поэтому жидкость, циркулирует только по малому кругу, по сути, только по каналам в моторе. Благодаря этому, силовой агрегат быстро набирает необходимый градус, а вместе с ним также нагревается и антифриз.

Теперь термостат должен открыть доступ к радиатору и большому кругу системы, чтобы антифриз мог охлаждаться, а вместе с ним и двигатель сохранит стабильную температуру.

Как вы видите, друзья, термостат это крайне ответственный элемент, поэтому может создаться впечатление, что его устройство должно быть сложным, но, на самом деле, это не так…

Ответственная работа, но простая конструкция

Итак, самое время перейти к изучению конструкции. Мы уже упомянули, что само по себе устройство этого элемента системы охлаждения мотора довольно простое. Посудите сами, состоит он из таких деталей:

  • корпус;
  • входные и выходные патрубки;
  • термочувствительный элемент;
  • клапан.

Как правило, корпус термостата изготавливают из меди или латуни – материалы хорошо себя чувствующие в окружении разгорячённой охлаждающей жидкости.

Главный секрет нашего сегодняшнего героя статьи заключается в термочувствительном элементе. Это цилиндр, внутри которого находится шарик из специального технического воска.

Температура плавления воска находится на уровне 80 градусов – именно столько нужно для нормальной работы двигателя.

При плавлении, воск расширяется и выталкивает, вставленный в цилиндр штырь, который взаимодействуя с клапаном, открывает его, и антифриз отправляется по большому кругу через радиатор.

Охлаждающая жидкость теперь может остужаться и температура мотора поддерживается на оптимальном уровне… Поддерживается, если конечно термостат исправен, а это, к сожалению, бывает не всегда.

Что может случиться с термостатом?

Так как термостат это довольно простой по своей сути механизм, то и характерных неисправностей у него бывает немного. Их всего три:

  • клапан находится всегда в открытом состоянии;
  • всегда в закрытом состоянии;
  • открытие происходит слишком рано.

В первом случае неисправность можно и не заметить сразу, особенно если на улице тепло. Двигатель просто будет немного дольше прогреваться. Зимой же это может обернуть более серьёзными проблемами – мотор не сможет достичь необходимой температуры, а значит и работать он будет нестабильно.

Вторая неисправность сулит ощутимыми проблемами. Постоянно закрытый клапан не даст антифризу попасть в радиатор, и, как следствие, силовой агрегат будет перегреваться, а в итоге и вовсе может заклинить.

Слишком ранее открытие термостата, в принципе схоже по своим симптомам с первой неисправностью в нашем списке. Как правило, такие проблемы наблюдаются у бракованных или «левых» устройств.

Кстати, есть довольно простой способ проверить открывается клапан или нет, не снимая узел. Для этого нужно завести мотор и дождаться пока его температура достигнет номинальной. Затем машину нужно заглушить, открыть капот и найти шланг, ведущий к радиатору, и шланг, ведущий от него.

В идеале после достижения рабочего градуса оба патрубка должны быть горячие – один чуть холоднее другого. Если же контраст температур слишком заметен, то очень вероятно, что с термостатом какие-то проблемы.

Таким образом, наши уважаемые читатели и подписчики, мы видим, что термостат это крайне ответственный узел, ещё один в большой семье узлов и агрегатов автомобиля. О других мы ещё обязательно расскажем, не пропустите!

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.

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.

Читайте также:  Это не займет много времени

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

WordPress › Ошибка

На сайте возникли временные проблемы технического характера.