Avtomatski termostat v sistemu tekočega hlajenja ICE: naprava in načelo delovanja

Termostat je eden od najpomembnejših elementov, ki je nameščen v tekočem hladilnem sistemu bencinske ali dizelske pogonske enote. V standardni različici je ta majhna naprava premer približno pet centimetrov in se nahaja med motorjem in radiatorjem. Glavna naloga termostata je krmiljenje pretoka hladilne tekočine, ki kroži skozi motorni plašč in hladilni radiator. Rezultat naprave je sposobnost hitrega in učinkovitega ogrevanja ICE med hladnim zagonom in nadalje ohranja optimalno temperaturno ravnovesje pri vseh načinih obratovanja in obremenitvi motorja.

Videz in nadgradnja naprave

Eden od prvih termostatov je videz živega srebra, ki vzdržuje optimalno temperaturno ravnovesje v inkubatorju piščanca, ki ga je leta 1620 izumil gospod Cornelia Drebbel iz Združenega kraljestva.

Termostat se aktivno uporablja v sistemu tekočega hlajenja motorjev z notranjim zgorevanjem od leta 1922, ko so med delovanjem nastale prve in relativno močne rastline z velikim sproščanjem toplote.V zgodnji fazi je bilo več neuspešnih poskusov uporabe naprave v hladilnem sistemu. Potem je bila zasnova izpopolnjena, inženirji so izbrali optimalne materiale izdelave in dosegli takšne značilnosti in zanesljivost, da je termostat postal univerzalno uporabljen element v tekočem hladilnem sistemu motorja z notranjim izgorevanjem.

Priporočamo tudi, da izberete članek o napravi centrifugalne črpalke tekočinskega sistema za hlajenje motorja z notranjim zgorevanjem. Iz tega članka se lahko seznanite z značilnostmi črpalke, njegovimi funkcijami v hladilnem sistemu, lastnostmi delovanja in popravilom črpalke.

V hladilnih sistemih avtomobilov uporabljamo dve vrsti termostatov. Obstajajo raztopine s trdnim ali tekočim polnilom. Gel termostat za sistem za hlajenje motornih tekočih motorjev je leta 1963 izumil Francoz Serg Vernier. Vernet je danes specializiran za izdelavo termostatov in izdelki te blagovne znamke uživajo dobro zaslužen ugled na trgu avtomobilskih delov za različne znamke avtomobilov po vsem svetu.

Polnilec termostata

Termostat ima lahko različne oblike polnila glede na njegovo obliko. Omenili smo že, da so tekoče polnilo in trdno stanje izolirani. Načelo delovanja in razporejanje teh rešitev je skoraj enako. Razlike so le v povečanem tesnjenju tekoče strukture, pa tudi v posameznih fizičnih lastnostih polnila in njene občutljivosti na nihanja temperature, odvisno od sestave.

Sodobni motorji so prejeli takšno napravo, ki ima v osnovi trdno polnilo. Pod takim polnilom je razumeti glavno termoelement, ki je znotraj termostata najprej v trdnem stanju.

Funkcije in lokacija

Ko motor doseže optimalno obratovalno temperaturo, postane ta številka strogo omejena do trenutka zaustavitve motorja, v nekaterih primerih pa tudi nekaj časa po tem, ko ICE preneha delovati. Glavna naloga naprave je nadzorovati in distribuirati pretok ogrevane hladilne tekočine znotraj sistema, da odstranite toploto iz motorja.

Termostat je lahko nameščen na različnih mestih, odvisno od postavitve motorja v motornem prostoru, lokacija namestitve pa je odvisna od modela agregata. Tudi na mestu namestitve naprave vplivajo tudi načrtovalske značilnosti izvajanja hladilnega sistema. V večini primerov je termostat nameščen na mestu izstopa hladilne tekočine iz glave valja. Druga najpogostejša lokacija za njegovo namestitev je dovod centrifugalne črpalke hladilne tekočine (črpalka).

Vrste termoregulatornih naprav v avtomobilu

Govorimo podrobneje o različnih vrstah avtomatskih termostatov, pri čemer upoštevamo značilnosti njihove zasnove. Motor je lahko opremljen z različnimi različicami termostata, med katerimi opomba:

  • termostat z enim ventilom (enim ventilom);
  • dvostopenjski termostat;
  • naprava z dvema ventiloma (dvostopenjski termostat);
  • termostat z elektronskim upravljanjem;

Enoventilni, dvoventilni in dvostopenjski termostat

Rešitev za enojni ventil je preprosta pri oblikovanju in s tem povezani zanesljivosti.Avtomobilisti po vsem svetu raje uporabljajo takšno obliko in opremijo večino svojih avtomobilov s samo takšno napravo.

Poseben tip termostata z enim ventilom je dvostopenjski dizajn. Vgradnja te rešitve je posledica dejstva, da nekateri hladilni sistemi v procesu obdelave ustvarjajo zelo visok tlak hladilne tekočine. Termostatski ventil je težko premagati ta tlak. Iz tega razloga je zasnova dvostopenjskega termostata prejela rešitev, ki pomeni prisotnost dveh ventilskih plošč, ki se imenujejo majhni in veliki. Prvi v termostatu odpira majhno ploščo, ki zahteva znatno manj napora za premagovanje tlaka, ki ga ustvarja sistem. Majhna plošča se odpre lažje, in tudi če je odprta, deluje z veliko ploščo in jo preprosto potegne z vami. Odpiranje velike (glavne) plošče termostata do konca odpre prehod hladilne tekočine.

Če ima v prvem primeru termostat en ventil z dvema ploščama, ima regulator z dvema ventiloma dva ločena ventila, ki sta v enem ohišju.Prvi ventil je glavni in služi za izklop velikega kroga, ko se hladilno sredstvo premika v sistemu. Drugi ventil je obvod in je odgovoren za kroženje tekočine vzdolž majhnega kroga. Delovanje ventilov je sinhronizirano. Ko eden od njih prekriva kanal hladilne tekočine, drugi odpre želeni kontur. Ta zasnova termostata je našla široko uporabo pri gradnji osebnih avtomobilov in tovornjakov, ki so proizvodi avtomobilske industrije iz držav CIS.

Elektronsko krmiljena naprava

Najbolj popoln in relativno zapleten konstruktiven, vendar najbolj natančen in učinkovit je termostat, opremljen z elektronskim krmiljenjem. Glavna prednost te naprave je zagotavljanje različnih temperaturnih indikatorjev, da dosežemo optimalno temperaturo v povezavi z dinamično spreminjajočimi se načini delovanja motorja med delovanjem.

Zasnova naprave je podobna običajnemu termostatu z enim ventilom, dodatna ogrevalna upora pa je dodana v termoelement. Nadzoruje ogrevanje te elektronske krmilne enotemotor (ECU). Zahvaljujoč tej izvedbi postane možno izvajanje prilagodljivega temperaturnega režima. Indikator se vzdržuje pri 95-110 ° C z nizkimi obremenitvami na motorju in 85-95 ° C pri največji obremenitvi. Glavni dosežek uporabe elektronske naprave je oprijemljivo zmanjšanje porabe goriva, pa tudi majhno povečanje moči na "dnu" zaradi boljšega zračnega hlajenja na vstopu.

Obstajajo tudi motorji, ki imajo samo dva termostata v tekočem hladilnem sistemu. Takšni sistemi se imenujejo dvokrožni sistemi. En termostat v takem sistemu nadzira temperaturo v konturi glave valja in je odgovoren za vzdrževanje indikatorja pri 87 ° C. Drugi termostat je v konturi bloka valja.

Prag temperature v območju BC je višji in je pri 105 ° C. Ta izvedba regulacije temperature v hladilnem sistemu je našla uporabo pri zasnovi visoko zmogljivih turbotajnikov in zagotavlja popolno povečanje moči pogonskega agregata zaradi izboljšanega zračnega hlajenja.

Oblikovanje termostata s trdnim polnilom

Sodobni sistemi tekočega hlajenja ICE so prejeli najpogostejšo različico z enim ventilom in dvostopenjski termostat s trdnim polnilom v večini primerov. Ta element ICE hladilni sistem je temperaturno občutljiv ventil, ki je zaprt v medenine okvirju. Ventil ima tudi ploščo, ki je pritrjena na ohišje. Telo je sama vrsta valja. V ta valj se vstavi posebna palica. Omenjena palica je na enem koncu usmerjena na zgornji del termostatskega okvirja, drugi konec pa na gumijasto votlino v telesu naprave. Telo in gumijasta votlina ločita termosenzitivni element.

Za enostavnejši opis ima skupni dvostopenjski termostat ohišje, dve dovodni cevi, izhodna cev, glavni in dodatni ventil ter element občutljiv na temperaturo hladila. Naprava je pogosto nameščena pred dovodom delovne tekočine v ohišju centrifugalne črpalke in jo povezuje s posebno izstopno šobo. Ena vstopna termostat poveže z glavo valja, ter drugo izvršuje povezavo posode za radiator dna.

Element občutljiv na ogrevanje je bakren valj, gumijasta membrana in palica. Trdno polnilo se nahaja med membrano in steno cilindra. Element je mešanica bakra in granuliranega voska.

Glavna zahteva materiala je visok koeficient njegove volumetrične ekspanzije. Drobnozrnat vosek ali mešanica bakrovega prahu in ceresina je odličen za opravljanje zahtevanih funkcij.

Vosek je bil uporabljen pri gradnji zaradi svoje lastnosti, da se znatno poveča pod vplivom toplote in da prehaja iz trdnega v tekoče stanje in nazaj. Navedeni vosek ali parafin, ki se uporablja pri konstrukciji avtomobilskih termostatov, je umeten in se razlikuje od običajnega materiala. Tak vosek je prejel številne specifične lastnosti, ki jih pridobi po prehodu skozi proces destilacije.

Načelo delovanja

Ko se motor zažene, je v tem trenutku termostat v zaprtem stanju in blokira dostop hladila do velikega kroga. Hladilno sredstvo kroži vzdolž poti, zaradi katere se izstopi iz bloka cilindra in se takoj vrne.Ta funkcija hladilnega sistema zagotavlja čim večje učinkovito segrevanje pogonske enote in njeno nadaljnjo proizvodnjo v optimalnem temperaturnem režimu za njegovo delovanje pod obremenitvijo v najkrajšem možnem času.

Ko segrevanje hladilne tekočine doseže temperaturni prag 80-90 ° C, se začne termostat odpreti. To je posledica dejstva, da se polprevodni element v telesu naprave začne taliti pri tej temperaturi. V prostornini termoelementa se naravno povečuje. Povečanje prostornine sproži gibanje ohišja termostata vzdolž palice. Palica se ne more premakniti, saj je konstruktivno pritrjena na zgornji okvir. Ventilna plošča presega silo povratne vzmeti in se začne odpirati. Tako hladilno sredstvo dobi priložnost, da preide skozi popolnoma ali delno odprt ventil in začne krožiti skozi radiator. Učinkovitost hlajenja hladilnega sredstva v radiatorju se znatno poveča.

Z največjim dovoljenim povečanjem temperature hladilnega sredstva je termostat popolnoma odprt, kar omogoča, da hladilna tekočina v celoti prehaja skozi radiator.Termostat se popolnoma odpre pri temperaturi približno 95-105 ° C. Ko je motor vozila, ki delujejo na različne načine, ki se nenehno spreminja, je stalnica sprememba stopnjo odpiranja termostata.

Če upoštevamo načelo termostata dva ventila, ki temelji na bolj znanih konceptov pretoka hladilnega sredstva "velike" in "majhno" območju, nato pa smo dobili naslednje. Predstavljajte si, da temperatura hladilne tekočine v sistemu preseže oznako 80 stopinj Celzija. termostat kompaktni polnilec začne taljenje in povečanje volumna, nato potisne palico, ki izstopa iz valja. Cilinder se začne premikati navzgor in tako zapreti dodatni ventil naprave. Dostop do majhnega kroga hladila se dobi zaprt.

Ko hladilnik doseže temperaturo približno 94 stopinj, se dodatni ventil popolnoma zapre. Glavni ventil vedno odprt in hladilno sredstvo prosto kroži v velikem krogu, kar pomeni, da njeno gibanje skozi hladilnik hladilnimi kanali.

V primeru, ko se zniža opazili temperatura hladilne tekočine pade pod 80 stopinj količina polnila, glavni termostatski ventil postopoma zaprt. Pretok tekočine v radiatorju se zmanjša.Hkrati se začenja odpreti dodaten ventil vzporedno, ki zagotavlja dostop do hladiva, ki kroži v majhnem krogu.

Sposobnost, da v celoti ali delno odpiranje omogoča učinkovito in prilagodljivo podporo optimalne parametre temperature za DVS v različnih pogojih obremenitve. Poleg termostat zmanjšuje fizično obrabo in moč enot komponente, kakor tudi zmanjšati stopnjo toksičnosti izpušnih plinov. Najbolj pogosta in kakovostne termostat proizvajalci menijo, da je podjetje Gates, Wahler in Vernet.

Pogosti nepravilnosti

Glavni in najpogostejši vzrok okvare je mobilnost kršitev termostatski ventili so. Razlogi so različni, vendar v večini primerov je ta pojav posledica pene onesnaževanje termostata, ter korozijo.

Še posebej hitro termostat ne iz preprostega razloga, da mnogi vozniki prezreti redno zamenjavo hladilne tekočine v sistemu in izkoriščajo hladilne tekočine je veliko več zaradi.Mnogi uporabljajo najkakovostnejše in najcenejše izdelke neznanega proizvajalca, razredčijo koncentrat hladilne tekočine z navadno vodo namesto destilirane vode, preskočijo najpomembnejši korak izpiranja hladilnega sistema pred drugo rutinsko zamenjavo hladilnega sredstva itd.

Ljubitelji avtomobilov so seznanjeni z izrazom "zagozdeni termostat". Rezultat kontaminacije termostata je, da lahko ventili naprave enostavno zamrznejo v določenem položaju. Najpogosteje se to zgodi v odprtem ali nekoliko rahlo odprtem položaju. Drugi pogost vzrok neuspeha termostata je izguba polnilnega polnila njegovih najpomembnejših fizikalno-kemijskih lastnosti. Če se koeficient ekspanzije trdnega polnila zmanjša, bo to pomenilo, da se bo njen končni volumen spremenil tudi v razširjenem stanju.

Zato termostatsko polnilo ne bo izvajalo želenega tlaka na palici. Zasnova delno ali v celoti se ne more premakniti, en ali oba ventila neha delovati pravilno. Hladilna tekočina v sistemu, če termostat ne uspe, se bodisi pregreje,ali nenehno ostanejo hladne, pa tudi vmesne temperature, ki odstopajo od načrtovalske norme, so možne.

Odpravljanje težav

Za resne okvare v hladilnem sistemu boste označeni z jasnim odklonom od običajnega odčitavanja merilnika temperature hladilne tekočine na armaturni plošči v kabini. Pri normalnem delovanju sistema za hlajenje motorja in temperature zraka na strani blizu 0 stopinj Celzija se mora pogonska enota premikati do delovne temperature pod obremenitvijo pri gibanju 5-10 minut.

Edini pogoj je vzdržljivost samega temperaturnega senzorja, kazalca na instrumentno ploščo in hladilnega sistema. Če ne motijo ​​tesnosti sistema in funkcionalnosti drugih komponent, je raven hladilne tekočine v ekspanzijski posodi na pravilni oznaki, očitni znaki okvare termostata pa so:

  • dolgo ogrevanje motorja;
  • nezmožnost, da motor doseže delovno temperaturo pod obremenitvijo;
  • pomanjkanje toplega zraka od grelnika;
  • stalno pregrevanje motorja, ne glede na sobno temperaturo okolice;
  • periodični pojav teh simptomov in njihovo kasnejše izginotje;

Preprosto je ugotoviti okvaro termostata. Po zagonu hladnega motorja zgornji radiatorsko cev mora biti hladen in še vedno tako določeno časovno obdobje. Če je vse normalno, potem hladilna tekočina kroži le motorja "kul srajca" (majhen krog) in dostop do načina ogrevanja, radiatorskega ventila v zaprtem termostatu.

Ko se zgornja cevka skoraj takoj ogreje, potem pride do motenega cirkulacije. To pomeni, da je naprava glavni ventil odprt in hladilne tekočine gre neposredno v velikem krogu. Zato se motor ne more ogreti do optimalne delovne temperature. Ta pojav pomeni, da je pospešena obraba delov elektrarne. Drgnjenje par enota ne dobijo mazivo ustrezno ne segrevamo motorja se razlikuje od toplotne vrzeli norm. Olje tudi vedno preveč odebeljeni in izgubi lastnosti, kar vodi do povečane porabe goriva in prezgodnjo obrabo motorja z notranjim zgorevanjem.

Če je termostatski ventil je vedno v zaprtem položaju, potem seveda postavlja pregrevanja in temperaturo hladilnega sredstva.Vozniki pravijo, da je motor "kuhal". To ogroža ne le močno povečanje pritiska v hladilnem sistemu in razčlenitev njenih posameznih funkcionalnih elementov, ampak tudi neuspeh motorja samega.

To se zgodi tudi, ko se termostatski ventili zagozdijo samo občasno. Napaka izgine sam po sebi, nato pa se spet manifestira. V takih primerih je rečeno, da termostat "drži". Ta razčlenitev je bolj pokvarljiva, saj je težko zaznati napako s takšnimi simptomi. Preverite stanje hladilnega sistema in preprečite zamenjavo termostata. Ne čakajte na poslabšanje razmer.

Obstaja še en način za preverjanje učinkovitosti termostata, vendar je ta rešitev zelo redko na zahtevo. Gre za vprašanje demontaže in naknadnega preverjanja termostata v pogojih, ki so blizu dejanskemu delovanju. Da bi to naredili, postavite termostat v posodo z vodo in jo začnite segrevati. Ko temperatura vode doseže prag za odpiranje termostatskega ventila, se bo naprava, ki jo je mogoče uporabiti, reagirati s pravilnim brazom. Polnilo se bo razširilo in odprlo ventil približno 20 mm.Če se to sploh ne bi zgodilo, je ventil le delno odprl ali se po ohlajanju ni vrnil v prvotno stanje, potem lahko govorite o okvari naprave.

Vzdrževanje, preprečevanje in popravilo

Pomembno merilo pri izbiri novega termostata je temperatura njegovega delovanja in začetek odprtine ventila. To točko je treba upoštevati in izbrati termostat glede na določen motor. Dejstvo je, da imajo naprave različnih proizvajalcev lasten temperaturni prag. Če postavite termostat drugačen od priporočenega praga na višji strani, se lahko motor z notranjim zgorevanjem pregreje. Začetno aktiviranje pomeni nezmožnost, da motor doseže delovno temperaturo.

Najpogostejša priporočila večine strokovnjakov in avtomehanikov je občasna zamenjava termostata z intervalom od 2 do 5 let (kilometraža od 50 do 100 000 km). V tem primeru ni treba čakati na razčlenitev naprave, zamenjava pa je kombinirana z rutinsko zamenjavo črpalke in / ali hladilne tekočine.

Stroški dela

Številne vrste termostatov imajo številne individualne prednosti in slabosti.Cena različnih naprav se lahko zelo razlikuje. Domači termostat je pogosto veliko cenejši od uvoženih analogov. Najbolj kakovostne in drage so nemške naprave. Obstajajo univerzalni termostati, ki jih je mogoče namestiti na večino različnih motorjev, in modele, ki so posebej izdelani za določen motor ali omejeno skupino pogonskih agregatov.

Pogosto termostat ni dražji del, ga je enostavno zamenjati. Končni stroški zamenjave bodo odvisni neposredno od konstrukcijskih značilnosti motorja in lokacije naprave ter od blagovne znamke in modela avtomobila. Termostat se običajno ne popravi. Cena termostata za avtomobile družine VAZ se lahko začne s 3 kub. Za najnovejše modele AvtoVAZ in večino tujih avtomobilov se najnižja cena naprave začne s pribli žno oceno 9 USD ali več.