Термостат — это клапан, регулирующий поток охлаждающей жидкости. Это автоматическое устройство регулировки температуры, обычно содержащее датчик температуры, которое включает и выключает поток воздуха, газа или жидкости за счет теплового расширения или сжатия при охлаждении.
Термостат автоматически регулирует количество воды, поступающей в радиатор, в зависимости от температуры охлаждающей воды и изменяет диапазон циркуляции воды для регулирования теплоотдачи системы охлаждения и обеспечения работы двигателя в подходящем температурном диапазоне. Термостат должен находиться в исправном техническом состоянии, иначе он серьезно повлияет на нормальную работу двигателя. Если главный клапан термостата открывается слишком поздно, это приведет к перегреву двигателя; если главный клапан открывается слишком рано, время прогрева двигателя увеличится, а температура двигателя окажется слишком низкой.
В целом, роль термостата заключается в предотвращении чрезмерного охлаждения двигателя. Например, после нормальной работы двигателя, при движении зимой без термостата его температура может оказаться слишком низкой. В этом случае необходимо временно остановить нециркуляцию охлаждающей жидкости, чтобы предотвратить слишком низкую температуру двигателя.
Как работает восковой термостат
В качестве основного термостата используется восковой термостат. Когда температура охлаждения ниже заданного значения, очищенный парафин в корпусе датчика температуры термостата затвердевает, и клапан термостата закрывается между двигателем и радиатором под действием пружины. Охлаждающая жидкость возвращается в двигатель через водяной насос, обеспечивая небольшую циркуляцию. Когда температура охлаждающей жидкости достигает заданного значения, парафин начинает плавиться и постепенно переходит в жидкое состояние, при этом его объем увеличивается, а резиновая трубка сжимается. При сжатии резиновой трубки на толкатель воздействует усилие, направленное вверх, а толкатель оказывает обратное усилие вниз на клапан, открывая его. В это время охлаждающая жидкость протекает через радиатор и термостат, а затем возвращается в двигатель через водяной насос, совершая большой цикл. Большинство термостатов располагаются в патрубке выхода воды головки блока цилиндров. Преимуществом этого является простота конструкции и легкость удаления воздушных пузырьков в системе охлаждения; недостатком является частое открытие и закрытие термостата во время работы, что приводит к колебаниям.
Решение суда штата
Если при запуске холодного двигателя из впускного патрубка верхней камеры водяного бака вытекает охлаждающая вода, это означает, что главный клапан термостата не закрывается; если температура охлаждающей воды двигателя превышает 70 ℃, из верхней камеры водяного бака не вытекает охлаждающая вода, это означает, что главный клапан термостата не открывается нормально, и в этом случае требуется ремонт. Осмотр термостата на автомобиле можно провести следующим образом:
Проверка после запуска двигателя: Откройте крышку впускного патрубка радиатора. Если уровень охлаждающей жидкости в радиаторе статичен, это означает, что термостат работает нормально; в противном случае это означает, что термостат работает неправильно. Это происходит потому, что когда температура воды ниже 70°C, расширительный цилиндр термостата находится в сжатом состоянии, и главный клапан закрыт; когда температура воды выше 80°C, расширительный цилиндр расширяется, главный клапан постепенно открывается, и начинается циркуляция охлаждающей воды в радиаторе. Если указатель температуры воды показывает ниже 70°C, но вода циркулирует во впускном патрубке радиатора и температура воды высокая, это означает, что главный клапан термостата не закрыт плотно, что приводит к преждевременной циркуляции охлаждающей воды.
Проверка после повышения температуры воды: на начальном этапе работы двигателя температура воды быстро повышается; когда указатель температуры воды показывает 80, скорость нагрева замедляется, что указывает на нормальную работу термостата. Напротив, если температура воды быстро повышается, и внутреннее давление достигает определенного уровня, кипящая вода внезапно переливается, что означает, что главный клапан заклинил и внезапно открылся.
Когда указатель температуры воды покажет 70-80°C, откройте крышку радиатора и сливной клапан радиатора и проверьте температуру воды на ощупь. Если оба параметра высокие, значит, термостат работает нормально; если температура воды на входе в радиатор низкая, и радиатор заполнен водой, но вода не вытекает или вытекает очень мало из входного патрубка камеры, значит, главный клапан термостата не открывается.
Термостат, который заклинило или который неплотно закрыт, следует снять для чистки или ремонта и не использовать сразу.
Регулярная проверка
Состояние переключателя термостата
Состояние переключателя термостата
Согласно имеющейся информации, допустимый срок службы воскового термостата составляет, как правило, 50 000 км, поэтому его необходимо регулярно заменять в соответствии с установленным сроком службы.
Расположение термостата
Метод проверки термостата заключается в проверке температуры открытия, температуры полного открытия и высоты подъема главного клапана термостата в отопительном оборудовании с регулируемой постоянной температурой. Если хотя бы один из этих параметров не соответствует заданным значениям, термостат следует заменить. Например, для термостата двигателя Santana JV температура открытия главного клапана составляет 87°C ± 2°C, температура полного открытия — 102°C ± 3°C, а высота подъема в полностью открытом состоянии — >7 мм.
Расположение термостата
Как правило, охлаждающая жидкость в системе водяного охлаждения поступает из кузова и выходит из головки блока цилиндров. Большинство термостатов расположены на выходном патрубке головки блока цилиндров. Преимуществом такого расположения является простота конструкции и легкость удаления воздушных пузырьков в системе водяного охлаждения; недостатком является то, что при работе термостата возникают колебания.
Например, при запуске холодного двигателя зимой термостат закрывается из-за низкой температуры охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкость совершает короткий цикл, температура быстро повышается, и термостат открывается. В то же время низкотемпературная охлаждающая жидкость из радиатора поступает в кузов, охлаждая жидкость снова, и термостат снова закрывается. Когда температура охлаждающей жидкости снова повышается, термостат снова открывается. До тех пор, пока температура всей охлаждающей жидкости не стабилизируется, термостат стабилизируется и не будет многократно открываться и закрываться. Явление, когда термостат многократно открывается и закрывается за короткий промежуток времени, называется колебанием термостата. При возникновении этого явления увеличивается расход топлива автомобиля.
Термостат также может быть установлен в патрубке выхода воды радиатора. Такое расположение позволяет уменьшить или устранить явление колебаний термостата и точно контролировать температуру охлаждающей жидкости, но его конструкция сложна, а стоимость высока, поэтому он в основном используется в высокопроизводительных автомобилях и автомобилях, которые часто ездят на высоких скоростях зимой. [2]
Усовершенствования воскового термостата
Усовершенствования в компонентах привода с регулировкой температуры
Шанхайский инженерно-технологический университет разработал новый тип термостата, в основе которого лежит парафиновый термостат, а в качестве элемента управления температурой используется цилиндрическая пружина из сплава с памятью формы на основе меди. Когда температура пускового цилиндра автомобиля низкая, термостат смещает пружину, и эта пружина сжимается, заставляя главный клапан закрываться, а вспомогательный клапан открываться на небольшой цикл. Когда температура охлаждающей жидкости повышается до определенного значения, пружина с памятью формы расширяется и сжимается, заставляя главный клапан термостата открываться, и по мере повышения температуры охлаждающей жидкости открытие главного клапана постепенно увеличивается, а открытие вспомогательного клапана постепенно уменьшается, совершая большой цикл.
В качестве элемента терморегулирования сплав с эффектом памяти обеспечивает относительно плавное изменение открытия клапана в зависимости от температуры, что способствует снижению термического воздействия низкотемпературной охлаждающей воды в баке на блок цилиндров при запуске двигателя внутреннего сгорания и одновременно увеличивает срок службы термостата. Однако термостат модифицирован на основе воскового термостата, и конструкция элемента управления температурой в определенной степени ограничена.
Улучшения клапанов
Термостат оказывает дросселирующее воздействие на охлаждающую жидкость. Потеря охлаждающей жидкости, протекающей через термостат, приводит к потерям мощности двигателя внутреннего сгорания, что нельзя игнорировать. Клапан выполнен в виде тонкого цилиндра с отверстиями на боковой стенке, а канал для потока жидкости образован боковым и центральным отверстиями. В качестве материала клапана используется латунь или алюминий, что делает его поверхность гладкой, снижает сопротивление и повышает температурную эффективность устройства.
Оптимизация циркуляционного контура охлаждающей среды
Идеальное тепловое рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что температура головки цилиндров относительно низкая, а температура блока цилиндров относительно высокая. По этой причине появилась система охлаждения с раздельным потоком, и в ней важную роль играют конструкция и положение термостата при установке. Конструкция установки предполагает совместную работу термостатов: два термостата устанавливаются на одном кронштейне, датчик температуры устанавливается на втором термостате, 1/3 потока охлаждающей жидкости используется для охлаждения блока цилиндров, а 2/3 — для охлаждения головки цилиндров.
