При какой температуре срабатывает термостат

Авто термостат. Как работает и неисправности

Что это такое?

Термостат — автоматический регулятор температуры антифриза или тосола в системе охлаждения двигателя. Он ускоряет прогрев мотора и поддерживает нужный тепловой режим работы.

По сути это клапан с термочувствительным элементом внутри, который блокирует поток охлаждающей жидкости через радиатор, пока двигатель не разогрелся. Когда мотор холодный, через термостат и радиатор машины не проходит тосол. Когда двигатель достигнет оптимальной температуры 75-90 o C – термостат открывается. Он позволяет мотору быстрее прогреться, тем самым уменьшая его износ и вредные выхлопы.

Когда антифриз разогреются больше 75 градусов, то в термостате начинает потихоньку открываться специальный клапан. Полное открытие будет при температуре примерно 90-95 o C. В интервале 75-90 o C клапан термостата регулирует количество охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор. Он отводит её в верхний бак радиатора и водяной насос. Тем самым поддерживает оптимальный температурный режим мотора.

На современных машинах применяют одноклапанные термостаты с твердым наполнителем из так называемого церезина (углеводородного технического воска). При нагревании данный воск расширяется и давит на основной клапан. Тем самым открывается пропускание антифриза через устройство. Термостат состоит из:

• корпуса (изготавливают из меди, латуни);
• медного баллона внутри с заполненной активной массой и термочувствительным элементом;
• двух входных (малого и большого круга) и одного выходного патрубка;
• основного и перепускного клапана малого круга.

Какие бывают неисправности?

Если термостат заклинил в полностью закрытом положении – возможен перегрев двигателя в любом режиме движения при любой температуре воздуха и даже в небольшой мороз. В этом случае его меняют на новый. Когда открывается, но не до конца, мотор перегревается, но может и не «закипеть» — все зависит от режима эксплуатации машины. В любом случае меняем на новый в ближайшее время.

Если клапан термостата «завис» в полностью или частично открытом состоянии – до рабочей температуры двигатель будет прогреваться долго, а зимой – не прогреется совсем. С исправной системой охлаждения при температуре около нуля градусов мотор прогревается до рабочей температуры при движении за 5–10 минут. В случае неполного открытия – температура не будет подниматься выше 70 o C. Летом это не доставит особых хлопот, а зимой печка не будет работать.

Как определить, работает или нет?

Обычно термостат выходит из строя постепенно. Если летом неисправность трудно заметить, то зимой это сказывается в длительном прогреве машины. Когда раньше автомобиль грелся быстро и в салоне было тепло – то всё в порядке. Если зимой стало не очень комфортно, стрелка указателя температуры долго не выходит на рабочий диапазон (от 75 до 95 o C) – значит проблемы с системой охлаждения. Расскажем какие есть способы проверки работы термостата.

Нужно прогреть двигатель, чтобы температура немного не доходила до красной зоны на датчике приборной панели. Затем выключить зажигание, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху и представляет черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре. Найти нижний шланг, выглядит как верхний. Дотроньтесь до шлангов, но осторожно, т.к. они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что он нагрелся, а один шланг горячий, другой холодный, вероятнее клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат меняем на новый.

Видео – проверка работы

Устройство и принцип работы термостата

Термостат системы охлаждения двигателя представляет собой устройство в виде клапана, реагирующее на температуру охлаждающей жидкости. Он позволяет автоматически поддерживать заданный тепловой режим работы мотора за счет направления потока жидкости по большому или малому кругу циркуляции. Это необходимо, чтобы двигатель при запуске разогревался быстрее, а при выходе на заданную температуру работы сохранял ее постоянной.

Устройство и принцип работы автомобильного термостата

Поскольку конфигураций двигателей и, соответственно, систем охлаждения достаточно много, то и место установки термостата может быть разным. Как правило, он монтируется во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходной магистрали головки блока цилиндров. В системе охлаждения двигателя предусмотрено два круга, по которым циркулирует рабочая жидкость, снижая его температуру. Малый круг включает в себя головку блока цилиндров, сами цилиндры и радиатор печки, а большой — всю систему с радиатором. Главной задачей термостата является блокирование процесса охлаждения двигателя (циркуляции охлаждающей жидкости по большому кругу), если температура последнего ниже рабочего уровня.

Устройство термостата

Конструкция типового автомобильного термостата состоит из следующих элементов:

• Корпус. Он имеет три патрубка для подключения в систему охлаждения: входной (впуск рабочей жидкости от радиатора), входной от двигателя (из головки блока цилиндров или печки) и выходной (подачи на насос).
• Цилиндр, внутри которого находится термочувствительный элемент.
• Термочувствительный элемент. Он может быть жидким (смесь воды и спирта) или твердым (из технического воска, в состав которого входят порошковая медь, алюминий и графит).
• Шток (поршень) — располагается внутри цилиндра.
• Клапан малого круга — перепускной клапан, поддерживающий заданный уровень давления в системе.
• Клапан большого круга (основной). Он представляет собой металлическую тарелку, которая открывает и закрывает путь по большому контуру.
• Пружины, запирающие клапаны большого и малого кругов.

В момент пуска двигателя термостат находится в закрытом положении. Проходя по малому кругу, охлаждающая жидкость выходит из блока цилиндров и вновь возвращается в него. Отсутствие охлаждения во всей системе позволяет двигателю быстрее прогреваться до рабочей температуры. Когда температура блока цилиндров повышается и нагревает охлаждающую жидкость до уровня 80-90°С, термочувствительный элемент реагирует (воск расплавляется и увеличивается в объеме, оказывая воздействие на шток) и сдвигает тарелку, открывая доступ к большому кругу.

Если охлаждающая жидкость будет сразу циркулировать в большом контуре, прогрев двигателя станет более длительным, а в условиях пониженных температур окружающей среды может совсем не произойти.

На заметку автомобилистам. Двигатель прогреется значительно быстрее, если выключить печку. Потом ее можно будет снова включить.

Открытие клапана происходит постепенно, что позволяет с ростом температуры увеличивать количество охлаждающей жидкости, поступающей на радиатор. Максимальное открытие клапана достигается при температуре 95-105°С. Если происходит излишнее охлаждение двигателя, термочувствительный элемент начинает реагировать в обратную сторону, закрывая клапан и снижая количество рабочей жидкости, попадающей в большой контур.

Основные виды термостатов

В современном автомобилестроении используется несколько видов термостатов:

• Одноклапанный — классическая конструкция.
• Двухступенчатый — это разновидность одноклапанного термостата, отличающаяся наличием двух тарелок (малой и большой). При срабатывании устройства, первой начинает движение малая тарелка, оказывая воздействие на большую. Это позволяет обеспечить корректное срабатывание термостата в системах с высоким уровнем давления охлаждающей жидкости.
• Двухклапанный — в таком устройстве также использованы две тарелки, но одна запирает большой контур, а вторая — малый. При этом работа клапанов синхронизирована, и когда один круг закрыт, второй открывается.
• Электронный (с электронным управлением) — представляет собой классический одноклапанный термостат, оснащенный нагревательным сопротивлением. Управление нагревом последнего реализуется электронным блоком управления двигателем. Таким образом, становится возможным достичь температуры 95-110°С на частичной мощности мотора и 85-95°С на максимальной мощности. В итоге это делает более экономичным расход топлива и повышает мощность благодаря дополнительному охлаждению всасываемого в цилиндры воздуха.

В двухконтурных системах охлаждения современных двигателей типа TSI устанавливается два термостата.

Проверка термостата и распространенные неисправности

Неисправности термостата чаще всего связаны с износом или коррозионными образованиями. Это может спровоцировать заклинивание клапана в открытом, закрытом или частично открытом положениях. Признаки постоянно открытого термостата, а также ситуации заклинивания в промежуточном положении, проявляются только при низких температурах (холодной погоде), когда прогрев двигателя становится слишком долгим. Постоянно закрытое положение — более серьезная проблема, которая вызывает перегрев двигателя, что может привести к необратимым поломкам.

Как проверить исправность термостата

Также термостат может быть изначально некачественным, что нередко проявляется как несвоевременное открытие. При более раннем срабатывании увеличивается расход топлива, поскольку для выхода на рабочую температуру двигателю потребуется больше времени. Когда же клапан на большом контуре срабатывает позже, повышается износ мотора.

Основной способ проверки термостата предполагает его снятие с двигателя:

• Термостат демонтируется и помещается вначале в емкость с горячей (кипящей) водой. Если при этом клапан не раскрывается или происходит слишком медленное раскрытие, он потребует замены. Если клапан сработал, выполняют обратную проверку, поместив его в холодную воду и отследив процесс закрытия.

Автомобильные термостаты не подлежат ремонту и при обнаружении неисправностей требуют замены. Также следует знать, что разные марки имеют отличные температурные характеристики открытия и закрытия. Поэтому для обеспечения оптимального режима работы двигателя необходимо устанавливать модели, рекомендуемые производителем автомобиля.

Термостат

Термостат двигателя представляет собой механический клапан необходимый для регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе.

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.

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.

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.

5 признаков неисправного термостата

1. Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
2. Двигатель быстро перегревается.
3. Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
4. Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
5. Если нижний патрубок холодный, в то время как температура на панели приборов говорит о закипании (при этом мотор работает длительное время), кроме случаев выхода из строя датчика вентилятора радиатора, то это говорит о заклинившем термостате в закрытом положении.

Такие признаки неисправности термостата могут возникнуть как через механическое повреждение вроде заклинивания штока, так и при использовании некачественной ОЖ.

Чтобы проверить работу термостата и принимать решение о его замене, стоит произвести простейшую проверку методом кипячения. Так как на корпусе детали пишется температура срабатывания, вы наглядно можете убедится как работает термостат поместив его в горячую воду с термометром.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Функции и принцип работы автомобильного термостата

Автоликбез 15 декабря 2019

Водителю, самостоятельно обслуживающему силовой агрегат машины, необходимо иметь представление о работе термостата в автомобиле. Распределительный элемент, установленный в моторном отсеке, обеспечивает распределение потоков антифриза и поддерживает степень нагрева двигателя. При заклинивании клапана мотор работает в аварийном режиме, что приводит к поломкам или увеличенному расходу топлива.

Функции в системе кондиционирования

Жидкостная система охлаждения (или кондиционирования) состоит из рубашки, расположенной в блоке цилиндров и головке блока, помпы, радиатора и соединительных патрубков. Часть жидкости подается в отдельный теплообменник для отопления салона. Интенсивность нагрева воздуха регулируется краном (например, на классических легковых машинах ВАЗ) или отдельной заслонкой в воздушном канале.

Термостат предназначен для распределения потоков хладагента между рубашкой и радиатором, обеспечения рабочей температуры двигателя и прогрева салона.

Разновидности термостатов

В силовых установках автомобилей используется несколько типов термостатов:

1. С 2 клапанами, что обеспечивает управление потоками хладагента, идущими к радиатору и по малому кругу охлаждения (через рубашку силового агрегата и блок отопления салона).
2. С 1 подвижным элементом, корректирующим подачу жидкости к радиатору.
3. С 1 клапаном и двухступенчатым открытием. При прогреве мотора открывается протока малого диаметра, затем антифриз подается в теплообменник через отверстие увеличенного сечения.
4. Электронный термостат, оснащенный датчиком, измеряющим температуру антифриза. Блок управления фиксирует положение заслонки при помощи шагового электродвигателя. Регулятор корректирует подачу антифриза в дополнительные контуры охлаждения, что снижает расход топлива.

Устройство и принцип работы

После пуска силового агрегата часть тепла, образующегося при сгорании топлива, идет на нагрев картера и головки блока. Для обеспечения нормальной смазки и улучшения смесеобразования мотор должен прогреться до 85-105°С (зависит от модели ДВС). Установленный в контуре охлаждения терморегулятор не позволяет хладагенту циркулировать через радиатор. Антифриз ходит по внутреннему кругу, позволяя мотору прогреваться до рабочей температуры за 5-10 минут. По мере прогрева термостат пропускает хладагент в теплообменник машины, охлаждаемый вентилятором.

Принцип работы регулятора основан на температурном расширении жидкого или твердого наполнителя.

Увеличивающийся в объеме материал смещает штангу с клапаном, который распределяет потоки антифриза. В схеме предусмотрены пружины, возвращающие заслонки в исходное положение при снижении температуры жидкости. Элементы конструкции закреплены в корпусе, изготовленном из силумина или термостойкого пластика. На некоторых автомобилях монтируются термостаты без внешней оболочки, установленные в блок цилиндров силовой установки.

Термостаты с твердым наполнителем

Регуляторы с твердым рабочим веществом оснащаются герметичной камерой, заполненной синтетическим воском (церезином). Принцип действия основан на переходе воска при прогреве из твердой фазы в жидкую. Раствор воздействует на эластичную манжету и связанный с ней толкатель. Подвижная штанга связана с тарельчатым клапаном, позволяющим антифризу циркулировать по малому (или внутреннему) кругу или пропускать жидкость в теплообменник для охлаждения.

Для повышения чувствительности к изменению степени нагрева в воск вводят присадки на основе металлической пудры.

Полученный материал отличается стабильным коэффициентом расширения при переходе из твердой фазы в жидкую и обратно. За счет стабилизации параметра температура хладагента поддерживается в допустимом диапазоне.

Термостат с жидкостью

Регулятор с жидким рабочим веществом устроен аналогично конструкции с твердым заполнителем, но раствор находится в герметичном сильфоне. Жидкость состоит из смеси дистиллированной воды и этилового спирта. При температурном расширении в сильфоне возникает избыточное давление. Элемент распрямляется и через связанный с ним шток открывает канал отвода антифриза в бачок теплообменника. Количество жидкости, перекачиваемой в радиатор, зависит от температуры антифриза в блоке цилиндров.

Расположение элемента в автомобиле

Регулятор находится в моторном отсеке автомобиля – на картере силового агрегата или на входе в насос для циркуляции хладагента. В двигателях с распределенным впрыском топлива устанавливаются дополнительные регуляторы, позволяющие поддерживать температуру головной части блока цилиндров в заданном интервале. Элемент устанавливается на задней части силового агрегата. Возможна установка дополнительных элементов для ускоренного прогрева салона автомашины.

Неисправности: причины и «симптомы»

Признаки неисправности регулятора:

• длительный прогрев силового агрегата;
• прогревание отводного шланга одновременно с мотором;
• повышение температуры мотора до критической отметки во время стоянки;
• переохлаждение силового агрегата в режиме движения по трассе;
• холодное состояние патрубка подачи антифриза к теплообменнику при перегреве.

Причиной поломки регулятора является заедание штока с клапаном в открытой или закрытой позиции. При открытом большом круге жидкость подается в радиатор, увеличивая время прогрева. Неисправность становится наглядной при эксплуатации автомобиля в зимнее время. Например, дизельный мотор при температуре воздуха -10°С не удается прогреть до 40°С даже после пробега в 40-50 км.

Заклинивание штока происходит из-за негативного воздействия антифриза на металлические элементы конструкции. Производители автомобилей рекомендуют периодически заменять охлаждающую жидкость. При использовании старого антифриза на поверхности штока появляются отложения, ограничивающие подвижность детали. Дополнительной причиной дефекта является заправка системы охлаждения водопроводной водой (например, при утечке антифриза). Растворенные в жидкости соли вызывают коррозию стального штока.

Повышение степени нагрева мотора негативно влияет на рабочие характеристики моторного масла. При перегреве двигателя происходит заклинивание поршневой группы. На поверхностях зеркал цилиндров и опорах коленчатого и распределительного валов появляются задиры. Повреждения можно устранить только во время капитального ремонта мотора.

Дополнительной неисправностью термостата становятся трещины в корпусе, через которые уходит антифриз. Поврежденные детали подлежат замене: запаять или заклеить щели невозможно.

Как определить наличие поломки?

Первичная диагностика термостата проводится на автомобиле. После запуска двигателя проверяется температура патрубков, идущих к радиатору (рукой или датчиком, установленным на цифровом мультиметре). После прогрева мотора необходимо проконтролировать степень нагрева рукавов, идущих к радиатору. При исправном термостате шланги должны нагреваться равномерно. Методика позволяет определить заклинивание штока и тарелки клапана. Проверяется также отсутствие трещин в корпусных деталях регулятора.

Дополнительное тестирование предусматривает снятие регулятора с машины. Из системы охлаждения сливается антифриз, резиновые патрубки удерживаются на корпусе термостата винтовыми или пружинными хомутами (зависит от производителя автомобиля). Демонтированный элемент нужен для погружения в емкость с водой, которая устанавливается на газовую или электрическую плиту. Для проверки степени нагрева жидкости применяется градусник или электронный термометр.

При прогреве воды до 90°С и выше в исправном термостате клапан должен открываться. Процесс открытия контролируется визуально: если тарелка остается неподвижной, то регулятор необходимо заменить на устройство с идентичными рабочими характеристиками. Методика визуальной проверки не отличается высокой точностью, поскольку невозможно отследить связь между положением клапана и степенью нагрева. От данного параметра зависят корректность прогрева силового агрегата и поддержание заданной температуры.