Automobilový termostat v systéme chladenia kvapaliny ICE: zariadenie a princíp činnosti

Termostat je jedným z najdôležitejších prvkov, ktorý je inštalovaný v systéme kvapalného chladenia benzínovej alebo naftovej pohonnej jednotky. V štandardnej verzii má toto malé zariadenie priemer asi päť centimetrov a nachádza sa medzi motorom a chladičom. Hlavným cieľom tohto termostatu je riadiť tok chladiacej kvapaliny, ktorá cirkuluje plášťom a chladenie chladičom motora. Výsledok prevádzky zariadenia je možnosť rýchlo a efektívne zahriať spaľovacieho motora pri studenom štarte a ďalej udržiavať optimálnu rovnováhu teploty vo všetkých prevádzkových režimoch, a keď niektorý zaťaženia motora.

Vzhľad a inovácia zariadenia

Jeden z prvých termostatu je výskyt ortuti zariadenie pre udržiavanie optimálne vyváženie teploty v inkubátore pre kurčatá, ktorý bol vynájdený v roku 1620 godu pán Cornelius Drebbel Británii.

Termostat systém je široko používaný v motore s vnútorným spaľovaním s kvapalinovým chladením 1922 rok, kedy sa prvý a relatívne výkonné stroje s vysokou teplotu počas prevádzky.V počiatočnom štádiu bolo niekoľko neúspešných pokusov o použitie zariadenia v chladiacom systéme. Ďalšie zlepšené konštruktéri vybrať optimálny výrobu a materiály majú také vlastnosti a spoľahlivosť termostatu sa všadeprítomné prvok v kvapaline z chladenia motora systému motora s vnútorným spaľovaním.

Odporúčame tiež čítať článok o zariadení odstredivého čerpadla kvapalného chladiaceho systému spaľovacieho motora. V tomto článku sa dozviete o konštrukčné prvky čerpadla, jeho funkcie v chladiacom systéme, najmä údržbu a opravy čerpadla.

V chladiacich systémoch automobilov používajte dva typy termostatov. Existujú riešenia s pevným alebo kvapalným plnivom. Gélový termostat pre chladiaci systém automobilového kvapalného motora bol vynájdený francúzskym menom Serge Vernier v roku 1963. Vernet Firma sa špecializuje na výrobu termostatov a dnes, a produktov tejto značky sa tešia zaslúženej reputáciu na trhu náhradných dielov pre rôzne značky automobilov po celom svete.

Termostat Filler

Termostat môže mať rôzne typy plnív na základe jeho konštrukcie. Už sme spomenuli, že kvapalné plnivo a tuhý stav sú izolované. Princíp fungovania a usporiadania týchto riešení je takmer identický. Rozdiely sú len vo zvýšenej štruktúre tesniace kvapaliny, rovnako ako jednotlivé fyzikálne vlastnosti plniva a jeho citlivosť na zmeny teploty v závislosti na zložení.

Moderné motory dostali taký typ zariadenia, ktorý má na základe pevného plniva. Pod takýmto plnidlom je rozumieť hlavný termočlánok, ktorý je vnútri termostatu spočiatku v pevnom fyzickom stave.

Funkcie a umiestnenie

Akonáhle sa motor dostane do optimálnu prevádzkovú teplotu, bude potrebné na udržanie mieru v rámci prísnych limitov až do okamihu, kedy motor stojí, a v niektorých prípadoch aj po určitú dobu po skončení spaľovacieho motora. Hlavnou úlohou zariadenia je monitorovať a rozdeľovať tok vykurovanej chladiacej kvapaliny vnútri systému, aby sa odstránilo teplo z motora.

Termostat môže byť umiestnený na rôznych miestach, bez ohľadu na usporiadanie motora v motorovom priestore, ako aj na mieste inštalácie závisí od typu pohonnej jednotky. Tiež na mieste inštalácie zariadení a konštrukčných prvkov ovplyvniť realizáciu väčšiny chladiacej kvapaliny systému. Vo väčšine prípadov je regulátor v mieste chladiaceho média, vystupujúceho z hlavy valcov. Druhým najčastejším miestom inštalácie je považovaný za vstupnú odstredivé čerpadlo chladiacej kvapaliny (čerpadla).

Druhy vykurovania a chladenia jednotky v aute

Hovorme viac o rôznych typoch avtotermostatov zohľadnenie údajov o ich konštrukcii. Motor môže byť vybavený rôznymi variantmi riadenie teploty výkonu, vrátane poznámka:

  • jeden termostatický ventil (odnoklapanny);
  • dvojstupňový termostat;
  • zariadenie s dvoma ventilmi (dve ventil termostatu);
  • termostat s elektronickou reguláciou;

Odnoklapanny, dve ventil a dvojstupňový termostat

Riešenie s jednou štruktúrou ventilu je jednoduché a súvisiace spoľahlivosť.Automobilky po celom svete dávajú prednosť tomuto dizajnu a vybavia väčšinu svojich vozidiel len takýmto zariadením.

Samostatný typ termostatu s jedným ventilom je dvojstupňový dizajn. Inštalácia tohto riešenia je spôsobená tým, že niektoré chladiace systémy v procese práce vytvárajú veľmi vysoký tlak chladiacej kvapaliny. Termostat ventilu je ťažké prekonať tento tlak. Z tohto dôvodu sa dizajn dvojstupňového termostatu dostal do riešenia, ktorý zahŕňa prítomnosť dvoch ventilových dosiek, ktoré sa nazývajú malé a veľké. Prvý z termostatov otvára malú dosku, ktorá si vyžaduje výrazne menšie úsilie na prekonanie tlaku vytvoreného v systéme. Malá doska sa ľahšie otvára a dokonca aj keď je otvorená, reaguje s veľkou doskou a jednoducho ju vytiahne. Otvorenie veľkej (hlavnej) dosky termostatu až do konca otvorí priechod chladiacej kvapaliny.

Ak je v prvom prípade termostat vybavený jedným ventilom s dvoma doskami, dva ventilové regulátory dostali dva oddelené ventily, ktoré sú v jednom puzdre.Prvý ventil je hlavný a slúži na vypnutie veľkého kruhu, keď sa chladiaca kvapalina pohybuje v systéme. Druhý ventil je obtokom a je zodpovedný za cirkuláciu kvapaliny pozdĺž malého kruhu. Funkcia ventilov je synchronizovaná. Keď jeden z nich prekrýva kanál chladiacej kvapaliny, druhý otvára požadovaný obrys. Táto konštrukcia termostatu bola široko uplatniteľná pri konštrukcii osobných a nákladných automobilov, ktoré sú produktmi automobilového priemyslu z krajín SNŠ.

Elektronicky riadené zariadenie

Najdokonalejší a relatívne komplexný konštruktívny, ale najpresnejší a najpresnejší je termostat vybavený elektronickým ovládaním. Hlavnou výhodou tohto zariadenia je k docieleniu rôznych teplotných parametrov, aby sa dosiahlo optimálnu teplotu s ohľadom na dynamicky sa meniacich prevádzkových režimov motora v priebehu jeho tvorby.

Konštrukcia prístroja sa podobá bežnému termostatu s jedným ventilom, ale do jeho termočlánku sa pridá dodatočný ohrev. Reguluje ohrev tejto odporovej elektronickej riadiacej jednotkymotor (ECU). Vďaka tomuto dizajnu je možné realizovať flexibilný teplotný režim. Indikátor je udržiavaný na 95-110 ° C s malým zaťažením na motore a 85-95 ° C pri maximálnom zaťažení. Hlavným úspechom pri používaní elektronického zariadenia je hmatateľné zníženie spotreby paliva, ako aj malé zvýšenie výkonu v "dnách" kvôli lepšiemu chladeniu vzduchu na vstupe.

K dispozícii sú tiež motory, ktoré majú iba dva termostaty v systéme kvapalného chladenia. Takéto systémy sa nazývajú dvojkruhové systémy. Jeden termostat v takomto systéme sleduje teplotu v obryse hlavy valca a je zodpovedný za udržiavanie indikátora pri 87 ° C. Druhý termostat je v obryse bloku valca.

Teplotný prah v oblasti BC je vyšší a je pri 105 ° C. Táto realizácia riadenia teploty v chladiacom systéme našla uplatnenie v konštrukcii vysokovýkonných turbomotorov a poskytuje celkový nárast výkonu pohonnej jednotky v dôsledku zlepšeného chladenia vzduchom.

Návrh termostatu s pevným plnidlom

Moderné systémy kvapalného chladenia ICE dostali najobvyklejšiu verziu s jedným ventilom, rovnako ako dvojvalcový termostat s pevným plnidlom vo väčšine prípadov. Tento prvok chladiaceho systému ICE je ventil citlivý na teplotu, ktorý je uzavretý v mosadze. Ventil má tiež dosku, ktorá je pripevnená k puzdru. Samotné telo je akýsi valec. Do tohto valca je vložená špeciálna tyč. Uvedená tyč je na jednom konci nasmerovaná k hornej časti rámu termostatu a druhý koniec je podopretý gumovou dutinou v telese zariadenia. Telo a dutinka sú oddelené tepelne citlivým prvkom.

Povedané jednoducho, spoločný termostat Dva ventil má skriňa, dva sacie trysky, výstupný otvor, hlavné a sekundárne ventil a teplota chladiacej kvapaliny citlivý prvok. Prístroj je často inštalovaný pred vstupom pracovnej kvapaliny v plášti odstredivého čerpadla a je k nemu pripojený špeciálnou výstupnou dýzou. Jedno vstupné pripojenie spája termostat s hlavou valca a druhý sa pripája k spodnej nádrži chladiča.

Prvok citlivý na vykurovanie je medený valec, gumová membrána a tyč. Tuhé plnivo sa nachádza medzi membránou a stenou valca. Prvok je zmesou medi a granulovaného vosku.

Hlavnou požiadavkou pre materiál je vysoký koeficient objemovej expanzie. Jemný zrnitý vosk alebo zmes medeného prášku a ceresinu je vynikajúca na vykonávanie požadovaných funkcií.

Vosk bol použitý v konštrukcii kvôli svojej vlastnosti výrazne expandovať pod vplyvom tepla a prejsť od pevného k kvapalnému stavu a späť. Špecifikovaný vosk alebo parafín, ktorý sa používa pri konštrukcii automobilových termostatov, je umelý a líši sa od bežného materiálu. Taký vosk získal množstvo špecifických vlastností, ktoré získa po prechode destilačným procesom.

Princíp činnosti

Pri spustení motora je termostat v tomto momente v uzavretom stave a blokuje prístup chladiacej kvapaliny do veľkého kruhu. Chladiaca kvapalina cirkuluje pozdĺž trasy, ktorá spôsobí jej opustenie bloku valcov a okamžite sa vráti.Táto funkcia chladiaceho systému zabezpečuje maximálne efektívne vykurovanie pohonnej jednotky a jej následný výstup do optimálneho teplotného režimu pre jej prevádzku pri zaťažení v najkratšom možnom čase.

Keď ohrev chladiacej kvapaliny dosiahne teplotný prah 80-90 ° C, začne sa termostat otvárať. To je spôsobené tým, že prvok v tuhej fáze v tele zariadenia začne topiť pri tejto teplote. Prirodzene sa zvyšuje termočlánok v objeme. Zvýšenie objemu iniciuje pohyb telesa termostatu pozdĺž tyče. Samotná tyč sa nemôže pohybovať, pretože je pevne pevne upevnená na hornom ráme. Ventilová doska prekonáva silu vratnej pružiny a začína sa otvárať. Chladiaca kvapalina má teda možnosť prechádzať cez úplne alebo čiastočne otvorený ventil a začať cirkulovať cez radiátor. Účinnosť chladenia chladiva v radiátore je podstatne zvýšená.

Pri maximálnom prípustnom zvýšení teploty chladiacej kvapaliny je termostat úplne otvorený, čo umožňuje, aby chladiaca kvapalina prešla celým chladičom.Termostat sa úplne otvára pri teplote približne 95 – 105 ° C. Keď motor automobilu beží v rôznych režimoch, ktoré sa neustále menia, termostat sa otvára nepretržite.

Ak vezmeme do úvahy princíp termostatu Two ventilu na základe viacerých známych konceptov pohybu chladiva "veľké" a "malé" rady, potom dostaneme nasledujúce. Predstavte si, že teplota chladiacej kvapaliny v systéme presiahla hodnotu 80 stupňov Celzia. Pevná plniaca vložka termostatu začne topiť a zvyšovať objem, potom stlačí tyč, ktorá vystupuje z balónika. Válka sa začne pohybovať nahor, čím zatvára prídavný ventil zariadenia. Prístup k malému okruhu chladiva je uzavretý.

Keď chladiaca kvapalina dosiahne teplotu približne 94 stupňov, prídavný ventil sa úplne zatvorí. Hlavný ventil je stále otvorený a chladivo obieha voľne vo veľkom kruhu, čo znamená, že jej pohyb cez chladič chladiace kanály.

V prípade, keď je pozorovaný pokles teploty chladiacej kvapaliny nižšej ako 80 stupňov, sa množstvo plniva sa znižuje, hlavné termostatický ventil postupne uzatvárané. Prietok tekutiny v chladiči je znížený.Súčasne sa začne paralelne otvárať ďalší ventil, ktorý otvára chladiacu kvapalinu do obehu cez malý kruh.

Možnosť úplného alebo čiastočného otvorenia umožňuje čo najefektívnejšiu a najpružnejšiu podporu optimálnych teplotných indikátorov pre prevádzku ICE v rôznych režimoch zaťaženia. Okrem toho vám termostat umožňuje znížiť fyzické opotrebenie častí a komponentov pohonnej jednotky, ako aj znížiť stupeň toxicity výfukových plynov. Najbežnejšími a najkvalitnejšími výrobcami termostatov sú Gates, Wahler a Vernet.

Bežné poruchy

Hlavnou a najčastejšou príčinou poruchy zariadenia je porucha termostatických ventilov. Dôvody sú odlišné, ale vo väčšine prípadov je tento jav výsledkom kontaminácie termostatu s odpadom, ako aj tvorby korózie.

Zvlášť rýchlo sa rozbije termostat, pretože mnohí vodiči zanedbávajú pravidelnú výmenu chladiacej kvapaliny v systéme a chladiacu kvapalinu prevádzkujú oveľa viac ako požadovaný čas.Mnohí používajú najlacnejšie a neštandardné výrobky neznáme výrobcovia chladivo koncentrát sa zriedi destilovanou vodou miesto obvyklej prešiel hlavný chladiaci systém stupeň preplachovania pred ďalšie plánované náhradné chladivo atď.

Nadšencov áut pozná výraz "zaseknutý termostat". Termostat výsledok znečistenia je, že zariadenie ventilov môže jednoducho upevniť v polohe. Najčastejšie sa to deje v otvorenej alebo mierne otvorenej pozícii. Druhý najčastejšou príčinou zlyhania je strata pevnej fáze termostatom naplnené svoje najdôležitejšie fyzikálne a chemické vlastnosti. Ak koeficient rozťažnosti tuhého plnidla klesne, znamená to, že jeho konečný objem sa tiež zmení v rozšírenom stave.

V dôsledku toho termostatové plnivo nevyvíja požadovaný tlak na tyč. Konštrukcia sa môže čiastočne alebo úplne zablokovať, jeden alebo obidva ventily prestane fungovať správne. Chladiaca kvapalina v systéme, ak zlyhá termostat, sa buď prehrieva,buď trvalo zostávajú studené, ako aj prípadné medziľahlé teploty, ktoré sa líšia od vypočítanej normy.

diagnóza poruchy

Na vážne problémy v chladiacom systéme, budú označené jasnú odchýlkou ​​od normálu čítania teploty chladiacej kvapaliny na prístrojovej doske v priestore pre cestujúcich. Pri normálnej prevádzke vnútorného chladiaceho systému spaľovacieho motora a za teploty vzduchu okolo nula stupňov Celzia, pohonné jednotky, musí vstúpiť do prevádzkovej teploty pri zaťažení v pohybe po dobu 5-10 minút.

Jedinou podmienkou, prevádzkyschopnosť teplotného čidla, ukazovateľ na paneli príboja a chladiaceho systému. Ak je tesnosť systému a funkcie ostatných prvkov sa nerozloží, hladina chladiacej kvapaliny v nádrži je v požadovanej ochrannej známky, potom zjavné známky termostatu poruchy sú:

  • dlhé zahrievanie motora;
  • neschopnosť motora dosiahnuť prevádzkovú teplotu pri zaťažení;
  • nedostatok teplého vzduchu z ohrievača;
  • konštantné prehriatie motora, bez ohľadu na okolitú teplotu okolia;
  • pravidelný výskyt týchto príznakov a ich následné vymiznutie;

Je veľmi jednoduché zistiť poruchu termostatu. Po štarte studeného motora hadice hornej chladiča musí byť studená a zostať tak určitý časový úsek. Ak je všetko v poriadku, potom sa chladiaca kvapalina cirkuluje iba "v pohode košele" motor (malý krúžok) a vstup do režimu warm-up, chladiče ventil do jeho uzatvorenej termostatom.

Keď sa horná trubica zahrieva takmer okamžite, dochádza k narušeniu obehu. To znamená, že zariadenie hlavný ventil sa otvorí a chladiaca kvapalina prejde priamo vo veľkom kruhu. V dôsledku toho sa motor nemôže ohriať na optimálnu prevádzkovú teplotu. Tento jav znamená, že dochádza k zrýchlenému opotrebeniu častí elektrárne. Trením Jednotka Pár nedostane mazivo primerane tak, že sa zahrieva motora sa líši od termálnych medzier normou. Olej aj naďalej príliš koncentrované a stráca vlastnosti, čo vedie k zvýšenej spotrebe paliva a predčasnému opotrebovaniu motora s vnútorným spaľovaním.

V prípade, že termostatický ventil je vždy v uzavretej polohe, potom prirodzene vzniká prehriatie a varu chladiva.Vodiči hovoria, že motor "varený". To ohrozuje nielen silné zvýšenie tlaku v chladiacom systéme a rozpad jeho jednotlivých funkčných prvkov, ale aj poruchu samotného motora.

K tomu dochádza aj vtedy, keď sú termostatické ventily zaklinené iba pravidelne. Porucha zmizne sama o sebe, potom sa znovu prejaví. V takýchto prípadoch sa hovorí, že termostat "drží". Toto rozdelenie je zákernejšie, pretože je ťažšie zistiť poruchu s takými príznakmi. Skontrolujte stav chladiaceho systému a vykonajte preventívnu výmenu termostatu. Nečakajte na zhoršenie situácie.

Existuje ďalší spôsob, ako otestovať účinnosť termostatu, ale toto riešenie je veľmi zriedkavé. Ide o demontáž a následnú kontrolu termostatu v podmienkach blízkych skutočnej prevádzke. Za týmto účelom umiestnite termostat do nádoby s vodou a začnite ho ohrievať. Keď teplota vody dosiahne prahovú hodnotu pre otvorenie ventilu termostatu, potom funkčné zariadenie bude reagovať s vhodným brazom. Plnka sa roztiahne a otvorí ventil približne 20 mm.Ak sa to vôbec nestalo, ventil bol len čiastočne otvorený alebo sa nevrátil po ochladení do pôvodného stavu, potom môžete hovoriť o poruche zariadenia.

Údržba, prevencia a oprava

Dôležitým kritériom pri výbere nového termostatu je teplota jeho prevádzky a začiatok otvorenia ventilu. Tento bod je potrebné vziať do úvahy a vybrať termostat s odkazom na konkrétny motor. Faktom je, že zariadenia od rôznych výrobcov majú svoj vlastný prah teploty. Ak na hornej strane umiestnite termostat odlišný od odporúčanej prahovej hodnoty, potom sa motor s vnútorným spaľovaním môže prehriať. Skoré uvedenie do prevádzky znamená neschopnosť motora dosiahnuť prevádzkovú teplotu.

Najčastejšie odporúčanie väčšiny špecialistov a auto mechaniky je periodická náhrada termostatu v intervale 2 až 5 rokov (najazdených kilometrov od 50 do 100 000 km). V tomto prípade nie je potrebné čakať na poruchu zariadenia a samotná výmena je kombinovaná s rutinnou výmenou čerpadla a / alebo chladiacej kvapaliny.

Náklady na časť

Mnoho typov termostatov má množstvo individuálnych výhod a nevýhod.Cena rôznych zariadení sa tiež môže značne líšiť. Termostaty pre domácnosť sú často oveľa lacnejšie v porovnaní s importovanými analógmi. Najkvalitnejšie a najdrahšie sú nemecké zariadenia. Existujú obidve univerzálne termostaty, ktoré sa dajú inštalovať na väčšinu rôznych motorov, a modely, ktoré sú špeciálne navrhnuté pre konkrétny motor alebo obmedzená skupina pohonných jednotiek.

Často nie je termostat drahý, ľahko sa nahradí. Konečné náklady na výmenu budú závisieť priamo od konštrukčných vlastností motora a polohy zariadenia, ako aj od značky a modelu vozidla. Termostat sa zvyčajne neopravuje. Cena termostatu pre automobily rodiny VAZ môže začínať od 3 cu. Pre najnovšie modely modelov AvtoVAZ a väčšiny cudzích automobilov sa minimálna cena zariadenia začína približne na úrovni 9 USD alebo viac.