Клапан, реагирующий на температуру охлаждающей жидкости, носит название термостат системы охлаждения. Он помогает поддерживать необходимый тепловой режим автоматически, направляя поток рабочей жидкости по кругам циркуляции.
За счет этого при запуске двигатель разогревается быстрее, а заданная температура в дальнейшем поддерживается на постоянной основе.
Как устроен автомобильный термостат
Вариантов двигателей и из систем охлаждения множество, поэтому место установки термостата зависит от конкретной конфигурации. Чаще всего он устанавливается во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходе магистрали головки блока цилиндров.
Система охлаждения мотора предполагает наличие двух кругов с циркулирующей в них рабочей жидкостью. Она и позволяет снижать рабочую температуру до необходимого уровня. В малый круг включена головка блока цилиндров, цилиндры, радиатор печки. Большой круг включает всю систему охлаждения с радиатором.
Термостат позволяет блокировать охлаждение двигателя до температуры ниже рабочего уровня за счет остановки циркуляции охлаждающей жидкости в большом круге.
Стандартный термостат включает в себя следующие элементы:
- Корпус с тремя патрубками для подключения к системе. Здесь есть входной патрубок для впуска жидкости от радиатора, входной патрубок от двигателя и выходной, обеспечивающий подачу на насос.
- Цилиндр с термочувствительным элементом внутри.
- Элемент, чувствительный к температуре. Это может быть жидкий вариант в виде смеси воды и спирта, и твердый вариант, выполненный из технического воска с примесями.
- Поршень внутри цилиндра.
- Клапан малого круга, помогающий поддержать необходимый уровень давления.
- Основной клапан большого круга, открывающий и закрывающий путь по большому кругу.
- Пружины, необходимые для того чтобы запереть клапаны обоих кругов.
Когда двигатель запускается, термостат закрыт. Охлаждающая жидкость идет по малому кругу, входя и выходя из блока цилиндров. Вся система не охлаждается, поэтому мотор получает возможность прогреваться до необходимой температуры быстрее.
При повышении температуры блоков цилиндров нагревается охлаждающая жидкость блоков цилиндров, на что дает реакцию термочувствительный элемент внутри цилиндра. Эта реакция сдвигает «тарелку» основного клапана большого круга.
Если бы охлаждающая жидкость сразу пришла в движение в большом контуре, время на прогрев двигателя увеличилось бы, а при низких температурах он и вовсе бы не прогрелся. К слову, если выключить печку во время прогрева, то двигатель разогреется гораздо быстрее. После этого ее можно включить.
Увеличение количества охлаждающей жидкости поступающей на радиатор, происходит постепенно, так как и сам клапан открывается не сразу. Он открывается максимально, когда температура достигает 95-1 градусов.
Термочувствительный элемент может реагировать и в обратную сторону, если охлаждение двигателя излишнее. В этом случае клапан закрывается, объем жидкости в большом контуре снижается.
Виды термостатов
В автомобилестроении нашего времени используется несколько вариантов термостатов.
- Классическая конструкция – это одноклапанный термостат.
- Двухступенчатый представляет собой разновидность одноклапанного термостата, в котором установлена не одна, а две тарелки. Когда устройство начинает работу, сначала движется малая тарелка, которая приводит в движение большую. Такой принцип действия позволяет термостату сработать в системе, где высокий уровень давления охлаждающей жидкости. В двухклапанном термостате также имеются две тарелки, но одна из них служит для запора большого контура, а вторая – для закрытия малого. Клапаны работаю синхронно, в то время, когда открыт один из кругов, второй открыт.
- Электронный термостат оснащен нагревательным сопротивлением, а технически является классическим одноклапанным вариантом. Электронный блок управления двигателем помогает контролировать нагрев сопротивления. Расход топлива в случае с использованием такого термостата уменьшается, а мощность двигателя – увеличивается, так как всасываемый в цилиндры воздух дополнительно ее охлаждает.
Если рассмотреть двухконтурную систему охлаждения двигателей типа TSI, то можно увидеть, что в них установлено сразу два термостата.
Как проверить термостат и выявить неисправности в его работе
Термостат чаще всего выходит из строя вследствие износа и образования коррозии. Из-за этого клапан может заклинить в любом положении: частично открытом, открытом полностью или закрытом.
Понять, что термостат заклинило, и он постоянно полностью или частично открыт, можно только в холодное время года, так как при нормальной температуре он не подает очевидных признаков неправильной работы. Яркий признак этого явления – это слишком длительный прогрев двигателя.
Куда серьезней оказывается проблема, когда клапан заклинило в закрытом положении. Такая ситуация приводит к перегреву двигателя, что, в свою очередь, ведет к необратимым для него последствиям.
Термостат может перестать работать после длительного срока эксплуатации, из-за сложных условий, в которых используется, а может изначально быть некачественным. Это довольно распространенное явление, подстраховаться от которого можно покупкой деталей в проверенном магазине или сервисе.
Элемент плохого качества открывает клапаны несвоевременно. Слишком раннее открытие ведет к излишнему расходу топлива, слишком позднее – к преждевременному износу двигателя. И та, и другая ситуация не идет на пользу автомобилю.
Чтобы проверить состояние термостата, его необходимо снять с двигателя. После снятия его отправляют в емкость с кипящей водой и наблюдают за реакцией клапана. Если на горячую среду он реагирует слишком медленно, то требуется замена элемента.
При срабатывании в горячей воде, необходимо осуществить обратную проверку, уже в воде низкой температуры. Здесь отслеживается скорость закрытия клапана. Если и с этим моментом не возникло проблем, и клапан без помех закрылся вовремя, термостат остается в рабочем состоянии.
При этом термостаты разных марок производства имеют свои температурные характеристики открытия и закрытия клапанов. Чтобы не навредить двигателю и обеспечить ему нормальные условия для работы важно подбирать модель термостата, которая рекомендована производителем автомобиля.
Если в работе термостата выявлена неисправность, отремонтировать его невозможно, здесь поможет только замена детали.