Принцип работы термостата, устройство и видео схемы работы для автомобилей ВАЗ
Термостат — устройство, предназначенное для контроля температуры в системе охлаждения и ее регулирования. Цель — ускорение прогрева мотора после его запуска и предотвращение его перегрева в случае длительной работы.
Место установки устройства — в верхней части мотора, где осуществляется выход нагретой ОЖ (охлаждающей жидкости) в радиатор.
Термостаты, устанавливаемые на автомобилях, могут иметь два вида наполнителей — жидкие и твердые.
Назначение
Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.
Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.
При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.
Схема работы системы охлаждения ВАЗ
Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.
Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.
Клапан закрыт до момента, пока температура ОЖ не достигла 95-100 градусов Цельсия. После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.
Виды термостатов
Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).
К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.
Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.
Итак, к основным видам термостатов можно отнести:
Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора.
2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.
Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.
3. Термостат с электронным управлением.
Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.
Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.
Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.
Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.
Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.
Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Данная конструкция, как правило, предусмотрена для моторов с двойной системой охлаждения. Одна часть несет ответственность за прогрев химического вещества, а другая — за качественное охлаждение мотора (даже при автономной работе).
Устройство и принцип работы
Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.
Рассмотрим каждый из вариантов:
1. Термостат с жидким наполнителем.
Устройство, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.
Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.
Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.
Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.
В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.
Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.
Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.
Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.
Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.
Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.
Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.
После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.
2. Термостат с твердым наполнителем.
Часто устанавливается на отечественных легковых и грузовых авто.
В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).
Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).
С верхней части шток объединяется с клапаном, который удерживает седло. При этом сверху над крышкой монтируется специальная пружина, удерживающая клапан в закрытой позиции.
В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.
Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.
Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток и буфер воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре, достигающей 83-83 градусов Цельсия.
В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.
Как следствие, пружина распрямляется и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114
В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.
Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.
Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.
Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.
В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90 градусов Цельсия), два клапана частично открываются, и часть раскаленной жидкости идет к основному радиатору.
Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.
Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.
Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше. В основе устройства лежит небольшой цилиндр. В нем есть шарик из воска, который плавится при достижении 82 градусов Цельсия.
Благодаря нагреву, воск начинает плавиться и увеличиваться в объемах. Как следствие, создается давление, способствующее «выпадению» штыря и открытию клапана.
Как только температура мотора приходит в норму, воск снова твердеет и занимает прежний вид.
Особенности проверки устройства
Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:
- Пускайте мотор на авто и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен.
- Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
- Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.
Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана.
Остается лишь зафиксировать температуру открытия и закрытия прибора.
- Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90 градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.
Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.
Итоги
Термостат — один из ключевых узлов, отвечающих за качественный прогрев и охлаждение силового узла.
Выход устройства из строя неизбежно влечет к проблемам с мотором и необходимостью дорогостоящего ремонта.
Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.
Принцип работы термостата в автомобиле
Термостат ― это устройство, которое регулирует температуру жидкости в системе охлаждения мотора. В своем стандартном варианте он составляет в диаметре 5 см и располагается между двигателем и радиатором. Работа термостата позволяет поддерживать постоянную температуру мотора за счет терморегуляторов или за счет осуществления фазового перехода.
Устройство блокирует радиатор от охлаждающей жидкости, тем самым давая двигателю разогреться. Кроме того, этот простой по своей сути механизм уменьшает износ мотора автомобиля. Прибор закрыт, если температура двигателя находится в норме, но как только она достигает критической отметки в 90-95°С, то заслонка в термостате открывается, что позволяет охлаждающей жидкости попасть в мотор.
Как работает термостат в автомобиле
Основные материалы, из которых изготавливаются эти устройства, — это латунь и медь. Принцип работы термостата в автомобиле скрывает маленький цилиндр, который вы можете увидеть со стороны двигателя. В нем располагается шарик искусственного воска, температура плавления которого составляет 82°С. Этот материал был выбран не случайно — он способен увеличиваться в объеме (переходить из твердого состояния в жидкое) под действием тепла. Штырь прибора соединен с клапаном и вдавлен в цилиндр с воском. Когда воск расплавляется, он создает давление, под действием которого штырь выпадает из цилиндра и открывает клапан. В открытом состоянии он пропускает охлаждающую жидкость в радиатор. Когда температура двигателя приходит в норму, воск принимает исходную форму — затвердевает.
Причин, которые могут вызвать неполадки этого прибора, достаточно много, но чаще всего встречается коррозия.
Если клапан устройства будет постоянно открыт, то жидкость для охлаждения, прежде чем попасть в двигатель, станет постоянно проходить через радиатор. При таких условиях мотору потребуется намного больше времени для достижения рабочей температуры.
Если клапан, наоборот, будет постоянно закрыт, то двигатель без необходимого охлаждения станет набирать температуру, и машина просто «закипит». На таком транспортном средстве невозможно продолжать дальнейшее движение.
Современные специалисты и автомеханики рекомендуют заменять термостат каждые 2 года. Это не такая дорогая деталь, чтобы рисковать своим автомобилем.
Схема работы термостатов ВАЗ 2107, 2114, 2115
Термостат ВАЗ 2107
1 — входной патрубок (от двигателя); 2 — перепускной клапан; 3 — пружина перепускного клапана; 4 — стакан; 5 — резиновая вставка; 6 — выходной патрубок; 7 — пружина основного клапана; 8 — седло основного клапана; 9 — основной клапан; 10 — держатель; 11 — регулировочная гайка; 12 — поршень; 13 — входной патрубок от радиатора; 14 — наполнитель; 15 — обойма; Д — вход жидкости от двигателя; Р — вход жидкости от радиатора; Н — выход жидкости к насосу
Термостат ВАЗ 2114, 2115
1 – входной патрубок (от радиатора); 2 – резиновая вставка; 3 – твердый термочувствительный наполнитель; 4 – пружина перепускного клапана; 5 – входной патрубок (от двигателя); 6 – перепускной клапан; 7 – выходной патрубок (к насосу); 8 – пружина основного клапана; 9 – основной клапан; 10 – патрубок (от расширительного бачка); 11 – поршень
Проверка на работоспособность
Давайте разберемся с тем, как определить работает термостат или нет. Необходимо разогреть двигатель, но таким образом, чтобы стрелка не достигла красной линии. Затем выключаем мотор, открываем капот и находим верхний и нижний шланги радиатора. Они черного цвета, составляют в диаметре примерно 5 см и имеют на концах металлические хомуты.
Аккуратно (они могут быть горячими) дотроньтесь до шлангов. Если датчики двигателя показывают высокую температуру, но при этом один шланг — горячий, а другой все ещё холодный, то скорее всего жидкость не поступает в мотор, и термостат неисправен.
Ещё существует «народная» проверка на работоспособность. Снимите прибор со своего автомобиля, поместите его в емкость с водой и подогрейте её на плите. Когда температура достигнет 87-90 градусов, клапан термостата автомобильного должен открыться примерно на 2 см. Еси этого не произошло, то устройство непригодно для работы, можно смело его менять. При покупке нового прибора обязательно уточните у продавца, при какой температуре открывается термостат, поскольку она может быть разной. Двигатель не будет охлаждаться, если поставить прибор с высоким показателем.
Стоимость
Цена такого устройства, действительно, не велика. Стоимость прибора для автомобиля ВАЗ 2106, 2109, 2110 и 2121 составляет примерно 400-500 рублей. Для иномарок — от 500 рублей до нескольких тысяч. Хорошо зарекомендовали себя марки Gates и Wahler.
Надеемся, что наша статья помогла вам понять, как работает термостат в автомобиле (видео может наглядно показать этот процесс).