Термостат — это устройство автоматического регулирования температуры, обычно содержащее датчик температуры, которое путем расширения или сжатия включает и выключает поток охлаждающей жидкости, то есть автоматически регулирует подачу воды в радиатор в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, изменяет диапазон циркуляции охлаждающей жидкости и регулирует теплоотводящую способность системы охлаждения.
Основной термостат двигателя — восковой, управление циркуляцией охлаждающей жидкости осуществляется за счет находящегося внутри парафина, работающего по принципу теплового расширения и холодного сжатия. Когда температура охлаждения ниже заданного значения, очищенный парафин в корпусе датчика температуры термостата затвердевает, клапан термостата под действием пружины закрывает канал между двигателем и радиатором, охлаждающая жидкость через водяной насос возвращается в двигатель, обеспечивая небольшой цикл работы двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости достигает заданного значения, парафин начинает плавиться и постепенно переходит в жидкое состояние, увеличивая свой объем и сжимая резиновую трубку. Одновременно сжатие резиновой трубки создает усилие вверх на толкатель клапана. Толкатель оказывает давление вниз на клапан, открывая его. В это время охлаждающая жидкость протекает через радиатор и термостат, а затем через водяной насос возвращается в двигатель, обеспечивая большой цикл циркуляции. Большинство термостатов располагаются в патрубке выхода воды головки блока цилиндров, что имеет преимущество в простой конструкции и облегчает удаление пузырьков воздуха из системы охлаждения. Недостатком является то, что термостат часто открывается и закрывается во время работы, вызывая колебательное явление.
Когда рабочая температура двигателя низкая (ниже 70°C), термостат автоматически закрывает канал, ведущий к радиатору, и открывает канал, ведущий к водяному насосу. Охлаждающая вода, вытекающая из водяной рубашки, поступает в водяной насос непосредственно через шланг и циркулирует в водяной рубашке. Поскольку охлаждающая вода не рассеивается радиатором, рабочая температура двигателя может быстро повышаться. Когда рабочая температура двигателя высокая (выше 80°C), термостат автоматически закрывает канал, ведущий к водяному насосу, и открывает канал, ведущий к радиатору. Охлаждающая вода, вытекающая из водяной рубашки, охлаждается радиатором, а затем циркулирует в водяной рубашке с помощью водяного насоса, что повышает эффективность охлаждения и предотвращает перегрев двигателя. Этот цикл называется большим циклом. Когда рабочая температура двигателя находится в диапазоне от 70°C до 80°C, одновременно существуют большой и малый циклы, то есть часть охлаждающей воды используется для большого цикла, а другая часть — для малого.
Функция автомобильного термостата заключается в том, чтобы закрыть его до того, как температура двигателя достигнет нормальной. В это время охлаждающая жидкость возвращается в двигатель с помощью водяного насоса, и происходит небольшая циркуляция внутри двигателя для его быстрого прогрева. Когда температура превышает норму, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по всему контуру радиатора, обеспечивая быстрое рассеивание тепла.
