Термостат в системі охолодження двигуна автомобіля
Термостат призначений для розподілу потоку охолоджуючої рідини в системі охолодження двигуна внутрішнього згоряння. Його робота полягає в поділі системи охолодження на два контури. Один контур вважається малим, і включає в себе сорочку охолодження двигуна і радіатор опалення салону автомобіля. Великий контур, крім двигуна і опалення салону, включає в себе основний радіатор, який призначений для охолодження рідини, спрямованої в нього через термостат.
При холодному двигуні термостат повністю закритий і рідина циркулює тільки по малому контуру. Це забезпечує більш швидкий прогрів холодного двигуна до робочої температури, що зменшує час прогріву і позитивно впливає на рівень витрат палива і знос деталей.
Коли двигун набирає робочу температуру, починає спрацьовувати термостат. У міру підвищення значення температури охолоджуючої рідини термостат поступово відкриває їй доступ до радіатора для охолодження. При охолодженні рідини термостат поступово прикривається, зменшуючи її доступ до радіатора. Таким чином, термостат підтримує значення температури охолоджуючої рідини в певному діапазоні.
Пристрій і принцип роботи простого автомобільного термостата.
Залежно від марки автомобіля і типу двигуна конструкція термостатів може незначно відрізнятися. Однак, на прикладі найпоширенішого термостата з восковим наповнювачем можна описати його пристрій.
Будь-термостат цього типу складається з наступних основних деталей: циліндр з наповнювачем, клапан, штовхач клапана і пружина.
Циліндр з наповнювачем вдає із себе герметичну ємність невеликого розміру. Ємність заповнена спеціальним гранульованим воском з додаванням міді. Віск при зміні значення температури має властивість змінюватися в обсязі. При підвищенні навколишньої температури віск розплавляється і розширюється. При зниженні температури навпаки - зменшується в об'ємі. Мідь додається в віск для збільшення теплообміну, так як цей метал має підвищену теплопровідність.
Клапан термостата фізично з'єднаний з восковим циліндром за допомогою штовхає штока. При підвищенні температури і розширенню наповнювача клапан, що штовхається штоком, відкривається і пропускає рідину, що охолоджує у великій контур. Пружина термостата призначена для повернення клапана у вихідне положення при зниженні температури охолоджуючої рідини і зменшення в обсязі наповнювача.
Термостат працює таким чином, що чим вище температура охолоджуючої рідини, тим сильніше віск збільшується в об'ємі і тим сильніше відкривається клапан. Таким чином, при більш сильному прогріві рідини, клапан відкривається сильніше і пропускає більший її обсяг до більш холодному тілу радіатора.
Оскільки термостат був винайдений дуже давно, то його конструкція постійно змінювалася і вдосконалювалася. На сьогоднішній день на автомобілях застосовуються такі три типи термостатів: одне-клапанні, двох-клапанні і термостати з електронним управлінням.
Конструкція одно-клапанного термостата описана вище. Двох-клапанний термостат конструктивно схожий з простим одно-клапанним. На двох-клапанному крім основного перекриває клапана додатково встановлено мінімальний клапан, який фізично з'єднаний з основним. Такі термостати застосовуються в тих двигунах, в яких система охолодження працює при підвищеному тиску. В цьому випадку, зусилля розширення наповнювача може не вистачити, щоб подолати тиск в системі і відкрити основний клапан. Малий клапан має набагато меншу площу поверхні, і за рахунок цього легко долає опір рідини. Оскільки обидва клапана з'єднані між собою, то малий клапан тягне за собою основний, таким чином відкриваючи для охолоджуючої рідини доступ до основного радіатора.
Термостати з двома клапанами застосовуються в основному на вітчизняних моделях вантажівок і на деяких легкових автомобілях. Термостати з електронним управлінням застосовуються на дорогих автомобілях для підвищення ефективності і точності їх роботи.
Основні несправності термостата і методи їх виявлення.
У більшості випадків термостат при поломці не підлягає ремонту і замінюється на новий.
Ознаками виходу з ладу термостата є порушення температурного режиму двигуна. При прогріванні і роботі двигуна температура піднімається дуже довго не досягаючи робочого значення. Або навпаки, двигун перегрівається в короткі терміни своєї роботи. У першому випадку, якщо все інше в системі охолодження знаходиться в робочому стані, термостат заклинило в відкритому положенні, в результаті чого рідина, що охолоджує постійно циркулює по великому контуру не встигаючи прогріватися до нормальної температури. Якщо двигун дуже швидко перегрівається під час роботи, то термостат швидше за все заклинило в закритому положенні і тому рідина постійно циркулює по малому контуру, що неодмінно призводить до перегріву двигуна.
Для перевірки термостата його необхідно витягти з автомобіля і опустити в ємність з водою. Далі вода нагрівається. Якщо в закипілої воді клапан термостата ніяк не реагує, то він несправний і підлягає заміні. Якщо цей тест пройшов успішно і термостат функціонує, то причиною перегріву двигуна швидше за все є засміченість система охолодження.
Термостат з'явився в конструкції двигуна майже одночасно з появою перших автомобілів і до сих пір з успіхом використовується. Заміни йому поки що не придумали, адже до свого призначення він справляється в повній мірі.