Предназначение и конструктивные особенности термостата
Термостат предназначается для блокирования циркуляции жидкости по системе охлаждения до полного прогрева мотора автомобиля с целью ускорения этого процесса, и дальнейшего поддержания необходимой рабочей температуры.
Принцип работы термостата
базируется на плавлении искусственного воска, размещенного в небольшом цилиндре в направлении мотора. Воск плавится при температуре не менее 80 градусов. При этом он расширяется, увеличиваясь в объеме, благодаря чему выдавливает блокировочный штырь из цилиндра, разблокируя клапан термостата и восстанавливая циркуляцию.
В целом, термостат состоит из:
- входного патрубка, подключаемого к системе охлаждения двигателя;
- перепускного клапана, при необходимости перекрывающего малый круг охлаждения;
- выходного патрубка, подключаемого к качающему охлаждающую жидкость насосу;
- пружины, удерживающей перепускной клапан;
- воскового шарика;
- входного патрубка, подключаемого к радиатору;
- пружины, удерживающей основной клапан;
- самого основного клапана, предназначенного для перекрывания основной циркуляции;
- поршня;
- корпуса.
До прогрева двигателя циркуляция охлаждающей жидкости полностью не останавливается – она осуществляется по так называемому малому кругу, где ОЖ идет от помпы лишь через рубашку охлаждения и радиатор печки, для того, чтобы система не застаивалась. При открытии клапана основной циркуляции малый круг автоматически перекрывается.
То есть все устройство термостата, это фактически только цилиндр, возвратный штырь, воск и ряд второстепенных деталей. Такая простая схема термостата эффективна и надежна, поэтому она не изменяется и в большинстве самых новых автомобилей.
В разных моделях автомобилей термостаты настроены на различную температуру открытия, которая чаще всего указывается на корпусе устройства. Кроме того, на разных авто могут устанавливаться корпусные или без корпусные термостаты. Основное их отличие это непосредственно сама установка, или в блок двигателя, или в отдельный корпус являющийся сложными двухуровневыми контуром.
Устройство и принцип работы
Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.
Рассмотрим каждый из вариантов:
1. Термостат с жидким наполнителем.
Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затроним эту тему.
Изделие, 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.
Всегда устанавливается на отечественных и импортных 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).
В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживающая клапан в закрытом положении.
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 воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.
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 разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Причины поломки термостата
Самый главный признак поломки термостата – отсутствие циркуляции в системе охлаждения двигателя, что приводит к его перегреву.
Причин, по которым работа термостата нарушается, может быть довольно много, но наиболее распространенной проблемой является коррозия, съедающая цилиндр и блокировочный штырь, из-за чего поток жидкости полностью не прекращается ни в каком положении клапана.
Двигателю в такой ситуации будет гораздо сложнее прогреваться, и времени это займет куда больше, чем в нормальном режиме. Если же наоборот, термостат постоянно остается закрытым, двигатель быстро перегревается, что ведет к полной невозможности продолжения движения или более серьезными последствиями, такими как температурная деформация блока цилиндра и дорогостоящий капитальный ремонт двигателя.
Когда индикатор температуры ОЖ на грани перегрева, при том что один шланг горячий, а другой холодный – скорее всего можно говорить что клапан термостата подклинил в закрытом состоянии и жидкость не проходит через радиатор.
Замена термостата двигателя машины
Неправильная замена термостата может привести к проблемам с системой охлаждения. Рассмотрим не только, как поменять термоклапан своими руками, но и как исправить последствия неудачного ремонта. Нередко вследствие образования воздушной пробки после замены термостата перестает греть печка, перегревается двигатель.
Определение работоспособности термостата
Для того, чтобы определить, работает ли данная деталь не обязательно даже знать где находится термостат. Достаточно просто прогреть двигатель, но не доводить его температуру до красной линии. Затем мотор следует выключить и открыть капот, отыскать там верхний и нижний шланги радиатора. Достаточно просто дотронуться до них. Если один шланг окажется горячим, тогда как другой остается холодным, скорее всего клапан термостата при работе мотора так и не открылся, а значит, он не работоспособен и нуждается в срочной замене. Схема термостата довольно проста, устройство дешевое, поэтому пытаться его ремонтировать нет смысла – поменять гораздо проще.
Как поменять термостат — инструкция
Принцип работы термостата прост: при нагревании двигателя охлаждающая жидкость начинает двигаться по более широкому контуру. Это способствует стабильной работе мотора, позволяет быстрее привести его в рабочее положение. Заметить неполадку легко: в современных машинах о ней сигнализирует ошибка, в старых авто – слишком быстро повышается температура двигателя.
Поменять самому термостат нужно срочно, если узел вообще не работает. Чем теплее на улице, тем выше шанс заклинить двигатель. Как правило, полный отказ редок – чаще идёт речь о некорректной работе агрегата. Но и заклинивание в полуоткрытом положении вредно – мотор будет греться дольше, вырастет расход топлива.
Выбор узла
Как поменять термостат грамотно? Сначала нужно купить подходящий узел. Проще всего найти термостат по марке автомобиля на крупных сайтах вроде ZAPCHASTI.RIA.COM, где есть исчерпывающий выбор деталей. Самый главный нюанс – он должен срабатывать при температуре, рекомендованной изготовителем машины. Не советуем брать б/ушный агрегат, продукт без упаковки, поскольку жизненно важно работоспособное состояние запчасти.
Замена
Для примера возьмём популярный в Украине автомобиль Passat B5. В разных пассатах, в зависимости от типа двигателя, необходимый узел расположен немного иначе. Помимо нового термостата нужно купить и два новых болта на 6, поскольку старые уже «сработались».
Последовательность операций:
- Снимите клеммы с аккумулятора. Небольшая предосторожность – пусть Вам будет спокойнее.
- Уберите крышку с расширительного бачка (с тосолом). Это позволит избавиться от давления в системе.
- Определите место нахождения ТС. В зависимости от типа двигателя, он может быть доступен или сверху (AWM/AWT), или снизу (APU).
- Уберите защиту двигателя. Работать лучше снизу, а для этого придётся снять крышку (если она есть).
- Снимите патрубок с дроссельной заслонки. Хомуты (при наличии) нужно аккуратно раскрутить – они пригодятся через некоторое время.
- Демонтируйте дроссельную заслонку. Думая о том, как правильно поменять термостат, используйте шестигранник на 5 (нужно снять 4 болта).
- Уберите металлическую распорку. Она «висит» на двух болтах, один из которых нужно снять, а второй – ослабить.
- Слейте антифриз удобным способом. Увы, но после всех процедур его придётся заменить новым.
- Прокрутите на 90 градусов и снимите термостат. Он находится сразу за дроссельной заслонкой. Для двигателя APU похожие манипуляции можно провернуть со стороны днища автомобиля.
- Протрите или зачистите посадочное место. Для большей герметичности стоит убрать шлак, мусор, образовавшийся по радиусу гнезда.
- Установка термостата и сборка автомобиля. В обратном порядке нужно выполнить те же манипуляции.
После того, как работа завершена, нужно залить антифриз в систему и убедиться в отсутствии течи. В результате манипуляций на некоторое время система будет завоздушена – это не страшно. Проверить корректную работу нового узла можно лишь в процессе эксплуатации.
Правильная замена термостата: алгоритм действий
Правильно работающий термостат не позволяет температуре двигателя выйти за рабочий диапазон. При возникновении проблем с клапаном мотор начинает изнашиваться в ускоренном режиме. Ремонтировать терморегулятор не имеет смысла, так как его конструкция хоть и простая, но низкоремонтопригодная. Цена на изделие невысокая, поэтому в случае поломки устройства, рекомендуется замена, которую несложно выполнить своими руками.
