Termostat to zawór sterujący przepływem chłodziwa. Jest to urządzenie do automatycznej regulacji temperatury, zazwyczaj zawierające czujnik temperatury, który włącza i wyłącza przepływ powietrza, gazu lub cieczy poprzez rozszerzalność cieplną lub skurcz na zimno.
Termostat automatycznie reguluje ilość wody wpływającej do chłodnicy w zależności od temperatury płynu chłodzącego i zmienia zakres cyrkulacji wody, aby dostosować wydajność odprowadzania ciepła przez układ chłodzenia i zapewnić pracę silnika w odpowiednim zakresie temperatur. Termostat musi być utrzymywany w dobrym stanie technicznym, w przeciwnym razie poważnie zakłóci to normalną pracę silnika. Zbyt późne otwarcie zaworu głównego termostatu spowoduje przegrzanie silnika; zbyt wczesne otwarcie zaworu głównego wydłuży czas nagrzewania silnika, a jego temperatura będzie zbyt niska.
Ogólnie rzecz biorąc, rolą termostatu jest zapobieganie nadmiernemu wychłodzeniu silnika. Na przykład, po normalnej pracy silnika, jego temperatura może być zbyt niska, jeśli nie ma termostatu podczas jazdy zimą. W takim przypadku silnik musi tymczasowo zatrzymać obieg płynu chłodzącego, aby zapewnić, że temperatura silnika nie będzie zbyt niska.
Jak działa termostat woskowy
Głównym zastosowanym termostatem jest termostat typu woskowego. Gdy temperatura chłodzenia jest niższa od określonej wartości, rafinowana parafina w czujniku temperatury termostatu staje się stała, a zawór termostatu jest zamknięty między silnikiem a chłodnicą pod działaniem sprężyny. Płyn chłodzący jest zawracany do silnika przez pompę wodną, zapewniając niewielką cyrkulację w silniku. Gdy temperatura płynu chłodzącego osiągnie określoną wartość, parafina zaczyna się topić i stopniowo staje się płynna, a jej objętość wzrasta, a gumowa rurka jest ściskana i kurczona. Gdy gumowa rurka się kurczy, popychacz wywiera siłę od góry, a popychacz wywiera siłę odwrotną w dół na zawór, otwierając go. W tym momencie płyn chłodzący przepływa przez chłodnicę i zawór termostatu, a następnie wraca do silnika przez pompę wodną, wykonując długi cykl. Większość termostatów jest umieszczona w przewodzie wylotowym wody z głowicy cylindra. Zaletą takiego rozwiązania jest prosta konstrukcja i łatwe usuwanie pęcherzyków powietrza z układu chłodzenia. wadą jest częste otwieranie i zamykanie termostatu w trakcie pracy, co powoduje oscylacje.
Wyrok państwowy
Gdy silnik zaczyna pracować na zimno, a z rury wlotowej górnej komory wodnej zbiornika wody wypływa woda chłodząca, oznacza to, że główny zawór termostatu nie może zostać zamknięty. Gdy temperatura wody chłodzącej silnika przekroczy 70°C, górna komora wodna zbiornika wody dostanie się do środka. Jeśli z rury wodnej nie wypływa woda chłodząca, oznacza to, że główny zawór termostatu nie może zostać normalnie otwarty i konieczna jest naprawa. Kontrolę termostatu w pojeździe można przeprowadzić w następujący sposób:
Kontrola po uruchomieniu silnika: Otwórz pokrywę wlotu wody w chłodnicy. Jeśli poziom płynu chłodzącego w chłodnicy jest stały, oznacza to, że termostat działa prawidłowo; w przeciwnym razie termostat nie działa prawidłowo. Dzieje się tak, ponieważ gdy temperatura wody jest niższa niż 70°C, cylinder rozprężny termostatu jest w stanie skurczonym, a zawór główny jest zamknięty; gdy temperatura wody jest wyższa niż 80°C, cylinder rozprężny rozszerza się, zawór główny stopniowo się otwiera, a woda krążąca w chłodnicy zaczyna płynąć. Gdy wskaźnik temperatury wody wskazuje poniżej 70°C, a woda płynie w rurze wlotowej chłodnicy, a temperatura wody jest wysoka, oznacza to, że zawór główny termostatu nie jest szczelnie zamknięty, co powoduje przedwczesny obieg wody chłodzącej.
Sprawdź po wzroście temperatury wody: Na wczesnym etapie pracy silnika temperatura wody gwałtownie rośnie; gdy wskaźnik temperatury wody wskazuje 80°C, tempo nagrzewania spada, co oznacza, że termostat działa prawidłowo. Z kolei, gdy temperatura wody gwałtownie rośnie, a ciśnienie wewnętrzne osiąga określony poziom, wrząca woda nagle się przelewa, co oznacza, że zawór główny jest zablokowany i nagle otwarty.
Gdy wskaźnik temperatury wody wskazuje 70°C-80°C, otwórz pokrywę grzejnika i spust wody, a następnie sprawdź temperaturę wody dłonią. Jeśli oba są gorące, oznacza to, że termostat działa prawidłowo. Jeśli temperatura wody na wlocie do grzejnika jest niska, a grzejnik jest napełniony, to jeśli nie ma przepływu wody lub jest go niewiele na wlocie do komory, oznacza to, że nie można otworzyć zaworu głównego termostatu.
Termostat, który jest zablokowany lub nieszczelnie zamknięty, należy wymontować w celu czyszczenia lub naprawy. Nie należy go od razu używać.
Regularna kontrola
Status przełącznika termostatu
Status przełącznika termostatu
Zgodnie z informacjami, bezpieczna żywotność termostatu woskowego wynosi zazwyczaj 50 000 km, dlatego należy go regularnie wymieniać zgodnie z jego bezpieczną żywotnością.
Lokalizacja termostatu
Metoda kontroli termostatu polega na sprawdzeniu temperatury otwarcia, temperatury pełnego otwarcia oraz skoku zaworu głównego termostatu w urządzeniu grzewczym o stałej temperaturze i regulowanej temperaturze. Jeśli którykolwiek z tych parametrów nie spełnia określonych wartości, termostat należy wymienić. Na przykład, w przypadku termostatu silnika Santana JV, temperatura otwarcia zaworu głównego wynosi 87°C plus/minus 2°C, temperatura pełnego otwarcia wynosi 102°C plus/minus 3°C, a skok zaworu głównego >7 mm.
Układ termostatu
Zazwyczaj płyn chłodzący układu chłodzenia cieczą wpływa z korpusu i wypływa z głowicy cylindra. Większość termostatów znajduje się w przewodzie wylotowym głowicy cylindra. Zaletą takiego rozwiązania jest prosta konstrukcja i łatwość usuwania pęcherzyków powietrza z układu chłodzenia cieczą; wadą jest występowanie oscylacji podczas pracy termostatu.
Na przykład, podczas uruchamiania zimnego silnika zimą, zawór termostatu jest zamknięty z powodu niskiej temperatury płynu chłodzącego. Gdy płyn chłodzący znajduje się w krótkim cyklu, temperatura szybko rośnie i zawór termostatu otwiera się. Jednocześnie płyn chłodzący o niskiej temperaturze z chłodnicy wpływa do nadwozia, dzięki czemu płyn chłodzący ponownie się schładza, a zawór termostatu ponownie się zamyka. Gdy temperatura płynu chłodzącego ponownie wzrośnie, zawór termostatu otwiera się ponownie. Dopóki temperatura całego płynu chłodzącego nie ustabilizuje się, zawór termostatu będzie stabilny i nie będzie się wielokrotnie otwierał i zamykał. Zjawisko wielokrotnego otwierania i zamykania zaworu termostatu w krótkim czasie nazywa się oscylacją termostatu. Wystąpienie tego zjawiska powoduje wzrost zużycia paliwa przez samochód.
Termostat można również umieścić w rurze wylotowej wody z chłodnicy. Takie rozwiązanie może zmniejszyć lub wyeliminować zjawisko oscylacji termostatu i precyzyjnie kontrolować temperaturę płynu chłodzącego. Jego konstrukcja jest jednak skomplikowana, a koszt wysoki. Jest on stosowany głównie w samochodach o wysokich osiągach i samochodach, które często poruszają się z dużą prędkością zimą. [2]
Ulepszenia termostatu woskowego
Ulepszenia w komponentach napędowych z kontrolą temperatury
Uniwersytet Inżynierii i Technologii w Szanghaju opracował nowy typ termostatu z termostatem parafinowym jako korpusem głównym i cylindrycznym, miedzianym stopem z pamięcią kształtu w kształcie sprężyny śrubowej jako elementem sterującym regulacją temperatury. Termostat napina sprężynę, gdy temperatura cylindra rozruchowego samochodu jest niska, a sprężyna ze stopu ściskającego powoduje zamknięcie zaworu głównego i otwarcie zaworu pomocniczego na krótki cykl. Gdy temperatura płynu chłodzącego wzrośnie do określonej wartości, sprężyna ze stopu z pamięcią kształtu rozpręża się i ściska zawór. Sprężyna otwiera zawór główny termostatu, a wraz ze wzrostem temperatury płynu chłodzącego otwarcie zaworu głównego stopniowo się zwiększa, a zawór pomocniczy stopniowo się zamyka, wykonując długi cykl.
Jako jednostka regulacji temperatury, stop z pamięcią kształtu zapewnia stosunkowo płynną zmianę otwarcia zaworów wraz ze zmianą temperatury, co korzystnie wpływa na zmniejszenie wpływu naprężeń termicznych wywieranych przez niskotemperaturową wodę chłodzącą w zbiorniku na blok cylindrów podczas rozruchu silnika spalinowego, a jednocześnie wydłuża żywotność termostatu. Należy jednak pamiętać, że termostat jest modyfikowany na podstawie termostatu woskowego, a konstrukcja elementu napędowego regulacji temperatury jest w pewnym stopniu ograniczona.
Ulepszenia zaworów
Termostat działa dławiąco na przepływ cieczy chłodzącej. Utrata cieczy chłodzącej przepływającej przez termostat prowadzi do spadku mocy silnika spalinowego, czego nie można zignorować. Zawór ma kształt cienkiego cylindra z otworami w ściance bocznej, a kanał przepływu cieczy tworzą otwór boczny i otwór środkowy. Jako materiał zaworu zastosowano mosiądz lub aluminium, aby uzyskać gładką powierzchnię zaworu, co zmniejsza opór i poprawia wydajność temperaturową urządzenia.
Optymalizacja obiegu przepływowego czynnika chłodzącego
Idealny stan termiczny silnika spalinowego to taki, w którym temperatura głowicy cylindrów jest stosunkowo niska, a temperatura bloku cylindrów stosunkowo wysoka. Z tego powodu zastosowano układ chłodzenia z rozdzielonym przepływem (IAI), a konstrukcja i pozycja montażowa termostatu odgrywają w nim istotną rolę. Konstrukcja termostatów jest oparta na wspólnej pracy: dwa termostaty są zamontowane na tym samym wsporniku, a czujnik temperatury jest zamontowany przy drugim termostacie. 1/3 przepływu płynu chłodzącego służy do chłodzenia bloku cylindrów, a 2/3 przepływu płynu chłodzącego służy do chłodzenia głowicy cylindrów.
