Какие бывают термостаты в автомобиле

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.

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.

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.

Современные термостаты в автомобиле, какие они?

Термостат является одним из важных узлов в двигателе. Он служит для контроля и поддержания рабочей температуры ДВС. Таким образом, термостат помогает двигателю быстрее прогреваться при запуске и сохранять постоянную рабочую температуру при достижении заданного значения. Но такие детали могут быть разных видов и отличаются принципом работы. Разбираемся, какие бывают термостаты, их особенности и как они работают.

Виды термостатов в автомобиле

Сейчас на рынке представлено несколько основных видов термостатов, которые отличаются по своей конструкции.

1. Одноклапанные — наиболее распространенный тип, работают по принципу расширения жидкости при нагреве.
2. Двухступенчатые — имеют две тарелки разного размера, что позволяет точнее регулировать температуру.
3. Двухклапанные — имеют два клапана, которые открываются и закрываются одновременно, обеспечивая более точную регулировку температуры.
4. Электронные — управляются электронным блоком управления, который регулирует температуру на основе данных о работе двигателя.

Выбор типа термостата зависит от характеристик двигателя и требований к его работе.

Принцип работы термостата в авто

В холодном состоянии термостат закрыт, и охлаждающая жидкость проходит по так называемому “малому кругу”, не попадая в радиатор. В таком режиме двигатель быстро прогревается до рабочих температур. Когда охлаждающая жидкость нагревается до определенной температуры (обычно 80-90 градусов), термостат открывается, и жидкость начинает проходить через радиатор (“большой круг”), где охлаждается и снова поступает в двигатель. Этот процесс позволяет поддерживать стабильную температуру двигателя и предотвращает перегрев.

Принцип работы в целом достаточно прост, чем выше температура охлаждающей жидкости, тем больше открывается клапан термостата, пропуская больше жидкости через радиатор и охлаждая двигатель. Когда температура падает, клапан термостата закрывается, уменьшая поток охлаждающей жидкости через радиатор и сохраняя тепло в двигателе. Это обеспечивает оптимальную температуру двигателя для его нормальной работы.

В случае, если термостат неисправен, и жидкость будет сразу циркулировать по большому кругу, то двигатель будет дольше прогреваться, а в холодное время года прогрева и вовсе может не произойти.

Неисправности и замена термостата

Термостат обеспечивает равномерный прогрев и охлаждение двигателя, в случае его неисправности может быть два сценария:

1. Клапан не будет открываться вовсе, что приведет к быстрому перегреву двигателя.
2. Клапан будет все время открыт, в таком случае прогрев двигателя вовсе не произойдет.

Термостаты системы охлаждения двигателя STRON

При возникновении одной из таких проблем требуется проведение ремонта, а часто – замена термостата. Компания STRON предлагает купить термостат системы охлаждения двигателя для замены. В каталоге магазина лучшие комплектующие из Кореи, среди которых вы сможете подобрать подходящие для себя детали. А если возникнут какие-либо вопросы или потребуется консультация, то специалисты помогут в этом.
Одним из преимуществ запчастей — на все изделия STRON даёт безусловную гарантию 3 года или 80 000 км пробега.

Всё про термостат системы охлаждения автомобиля

Термостат системы охлаждения – маленькая, но важная деталь, отвечающая за поддержание температуры двигателя. Нормально функционирующий термостат не требует к себе внимания, какого-либо техобслуживания и вообще вмешательства в работу. Зато при его поломке автомобиль придется доставлять на СТО эвакуатором. Это полностью автономное устройство, о котором обычно вспоминают только в случае его выхода из строя.

Назначение термостата

Для двигателя есть строго определенная рабочая температура, обеспечивающая оптимальные условия работы. Как правило, это диапазон от 80 до 97°С, в зависимости от типа двигателя. При более низких температурах не обеспечивается достаточная текучесть моторного масла, а значит, увеличивается его сопротивление при движении поршней. Выше – перегрев двигателя, при котором происходит нештатное расширение тонко подогнанных металлических деталей, усиливается трение, повреждаются поверхности поршней, цилиндров и клапанов.

Система охлаждения и предназначена для поддержания оптимальной температуры: при старте автомобиля требуется быстрый разогрев, а затем, в процессе движения, нужно качественное охлаждение. Регулировку этого процесса и берет на себя термостат, который устанавливается на «развилке» между большим и малым кругом системы охлаждения и управляет направлением потока охлаждающей жидкости.

Пока двигатель не разогрет, термостат перекрывает патрубок к радиатору, направляя охлаждающую жидкость по малому кругу: от рубашки мотора, через термостат, байпасный канал и снова к двигателю. Антифриз не проходит через радиатор и не охлаждается, давая мотору возможность быстрей прогреться.

Движение охлаждающей жидкости по малому контуру во время разогрева двигателя

Когда двигатель прогревается до рабочей температуры, термостат открывает клапан, ведущий к радиатору, и антифриз начинает охлаждаться сам и охлаждать двигатель. В зависимости от температуры антифриза, термостат может закрыть клапан в байпасный канал полностью (когда двигатель нуждается в интенсивном охлаждении) или частично.

Умеренная нагрузка на двигатель: частично открыты оба контура (большой и малый)

Таким образом, термостат в полностью автономном режиме регулирует количество антифриза, поступающего в радиатор охлаждения, чтобы поддерживать температуру двигателя на постоянном рабочем уровне.

Интенсивное охлаждение: байпасный канал полностью закрыт,
вся охлаждающая жидкость проходит через радиатор

Конструкция и принцип действия

Термостат состоит из цилиндра, наполненного материалом с большим коэффициентом термического расширения. Наполнитель может быть жидким (у сильфонных термостатов смесь воды и спирта) или твердым. Твердый наполнитель, как правило, состоит из дистиллированного гранулированного воска, смешанного с медным, алюминиевым и графитовым порошком.

Корпус цилиндра делается из гофрированной меди, имеющей хороший коэффициент теплопроводности. Герметично закрытый медный цилиндр наполнен теплочувствительным материалом (твердым в холодном состоянии), в котором установлен металлический шток. Вся конструкция загерметизирована резиновым уплотнителем.

С обеих сторон цилиндра расположены два клапана: клапаны большого и малого контуров системы охлаждения. Вся конструкция закреплена в корпусе-тарелке с верхней и нижней рамками, и снабжена пружинами, обеспечивающими нужное сопротивление штоку.

Когда термочувствительный наполнитель плавится от высокой температуры, он увеличивается в объеме и выталкивает шток наружу (приблизительно на 2 см). Клапан, закрепленный на штоке, поднимается и перекрывает патрубок. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем больше сила выталкивания штока. При остывании восковой наполнитель уменьшается в объеме, и шток вместе с клапаном возвращается на место с помощью пружины.

Точность работы термостата достигается за счет состава наполнителя: в зависимости от ингредиентов и их пропорции можно точно подобрать температуру плавления и коэффициент расширения наполнителя. В конечном итоге именно наполнитель влияет на температурный диапазон работы термостата.

Технические характеристики

Принцип действия всех термостатов примерно одинаковый: что для европейских, что для американских, азиатских или отечественных автомобилей. Но некоторые особенности конструкции и технические параметры отличаются, чтобы полностью соответствовать параметрам двигателя и системы охлаждения.

• Температурный режим

В зависимости от того, какая температура нужна для работы двигателя, будет использоваться соответствующий термостат с точно выверенным температурным диапазоном. Как правило, этот показатель пишется на корпусе, а в описании указывается как «температура плавления».

Примеры обозначения рабочей температуры
на корпусе термостата

Чем жарче климат, тем «холодней» должен быть термостат: в условиях сильной жары двигатель прогревается быстро, а радиатор может не обеспечить нормальное охлаждение антифриза. Следовательно, для «Африки» используются термостаты с низкой температурой плавления, а для «Сибири» — с высокой.

• Количество клапанов

В старых автомобилях использовались (и до сих пор используются) одноклапанные термостаты: наиболее простые по конструкции. Более новые модели – двухклапанные, которые используются практически во всех новых машинах.

Одноклапанный (слева) и двухклапанный (справа) термостаты

В двухклапанных моделях верхний и нижний клапан работают синхронно: если один патрубок открыт, другой закрыт.

• Двухступенчатые термостаты

Используются в охлаждающих системах с высоким давлением, в которых требуется преодолевать сильное сопротивление жидкости. В таких термостатах клапан состоит из двух «тарелок»: сначала открывается меньшая, для которой необходимо меньшее усилие, а затем, когда давление падает, открывается основная.

• Корпусные и бескорпусные

В большинстве случаев термостат продается без корпуса: при установке необходимо разобрать место его размещения, вынуть старый и установить новый. Но некоторые производители предлагают уже установленные в распределительный корпус термостаты, которые при установке нужно подключить к соответствующим патрубкам системы охлаждения.

• Дополнительные устройства

На современных автомобилях термостаты могут оснащаться дополнительным термодатчиком и подогревателем, работающим в паре с электронным блоком управления. На средних оборотах двигателя температура охлаждающей жидкости поддерживается на более высоком уровне, а при максимальной нагрузке включается дополнительный подогрев, и термостат срабатывает раньше, что позволяет уменьшить температуру антифриза примерно на 10°С. Такое решение дает заметную экономию топлива.

• Габаритные размеры

Для термостатов имеют значение диаметры малого клапана, «тарелки» и высоты. Для корпусных моделей указываются размеры патрубков, их длина и углы наклона.

В большинстве случаев термостаты продаются вместе с уплотнительной прокладкой из специальной резины, стойкой к воздействию антифриза.

Неисправности термостата: признаки, причины, последствия

Поскольку устройство термостата достаточно простое и не подвергается интенсивным механическим нагрузкам, проработать он может достаточно долго. Причин поломки может быть несколько:

• Накипь на штоке, коррозия на металлических частях. Как правило, отложения в системе охлаждения появляются из-за некачественного антифриза и несвоевременной его замены. Накипь на деталях термостата затрудняет движение штока и клапанов, после чего термостат перестает правильно реагировать на изменение температуры ОЖ;

• Разрушение от вибрации. Чаще такая неприятность случается с бракованными или некачественными изделиями, в которых недостаточно завальцованы стыки и соединения. Если медный цилиндр недостаточно загерметизирован, внутрь попадает охлаждающая жидкость и препятствует работе термостата;
• Разрушение резинового уплотнителя из-за высокой температуры. Перегрев может вывести из строя уже «подуставшую» резину, после чего в ней образуются трещины и протечки. Мембрана внутри рабочей части (между восковым наполнителем и штоком) также страдает от перегрева.

При поломке термостат начинает хуже откликаться на изменения температуры, а затем и заклинивает. Клапаны термостата могут перекрыть патрубок, ведущий к радиатору или к байпасному каналу, либо могут остановиться в среднем положении.

• Двигатель долго греется – открыт патрубок к радиатору, антифриз охлаждается, не давая мотору прогреться;
• Двигатель перегревается (стрелка в красной зоне) – антифриз не попадает к радиатору;
• Двигатель греется дольше обычного, а при нагрузке резко повышается температура – клапаны заклинило в среднем положении, часть охлаждающей жидкости постоянно проходит через радиатор, но при интенсивном движении этого охлаждения недостаточно;
• Также косвенными признаками поломки термостата может быть неработающее отопление салона («печка» дует холодным воздухом), повышенный расход топлива, ухудшение динамики двигателя.

Самым тяжелым последствием отказа термостата будет перегрев двигателя: в жару достаточно нескольких минут, чтобы привести мотор в аварийное состояние. Но и езда с недостаточно прогретым мотором сказывается на его ресурсе: увеличивается износ деталей, неэффективно работает моторное масло.

Как проверить термостат?

Проверить работу термостата можно самостоятельно. Для этого отслеживается работа системы охлаждения, то есть переход антифриза по большому и малому контуру в зависимости от температуры двигателя.

1. Завести мотор. До того как он прогреется до рабочей температуры, антифриз не должен поступать в радиатор. Следовательно, патрубок, ведущий к радиатору должен быть холодным. Если он теплый – антифриз поступает в радиатор раньше времени;

2. Когда мотор прогреется, охлаждающая жидкость должна идти в радиатор, патрубок должен быть теплым. Мотор прогрет, а антифриз в радиатор не идет – перекрыт клапан;

3. Если двигатель хорошо прогрет (почти до красной зоны), антифриз не должен поступать в байпасный патрубок, а весь проходить через радиатор охлаждения. Соответственно патрубок к радиатору будет горячим, а байпасный – холодным.

Еще один способ проверки, который рекомендуют автолюбители старой школы – демонтаж термостата и проверка его в горячей воде. Конечно, при желании можно и так оценить работу устройства, только понадобится отслеживать температуру открытия клапанов. Но если возникают нарекания на работу термостата, лучше его просто заменить.

О том, как выбрать новый термостат на замену старому, читайте наш «Гид покупателя».

Автомобильный термостат: виды, устройство и принцип работы

Клапан, реагирующий на температуру охлаждающей жидкости, носит название термостат системы охлаждения. Он помогает поддерживать необходимый тепловой режим автоматически, направляя поток рабочей жидкости по кругам циркуляции.

За счет этого при запуске двигатель разогревается быстрее, а заданная температура в дальнейшем поддерживается на постоянной основе.

Как устроен автомобильный термостат

Вариантов двигателей и из систем охлаждения множество, поэтому место установки термостата зависит от конкретной конфигурации. Чаще всего он устанавливается во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходе магистрали головки блока цилиндров.

Система охлаждения мотора предполагает наличие двух кругов с циркулирующей в них рабочей жидкостью. Она и позволяет снижать рабочую температуру до необходимого уровня. В малый круг включена головка блока цилиндров, цилиндры, радиатор печки. Большой круг включает всю систему охлаждения с радиатором.

Термостат позволяет блокировать охлаждение двигателя до температуры ниже рабочего уровня за счет остановки циркуляции охлаждающей жидкости в большом круге.

Стандартный термостат включает в себя следующие элементы:

• Корпус с тремя патрубками для подключения к системе. Здесь есть входной патрубок для впуска жидкости от радиатора, входной патрубок от двигателя и выходной, обеспечивающий подачу на насос.
• Цилиндр с термочувствительным элементом внутри.
• Элемент, чувствительный к температуре. Это может быть жидкий вариант в виде смеси воды и спирта, и твердый вариант, выполненный из технического воска с примесями.
• Поршень внутри цилиндра.
• Клапан малого круга, помогающий поддержать необходимый уровень давления.
• Основной клапан большого круга, открывающий и закрывающий путь по большому кругу.
• Пружины, необходимые для того чтобы запереть клапаны обоих кругов.

Когда двигатель запускается, термостат закрыт. Охлаждающая жидкость идет по малому кругу, входя и выходя из блока цилиндров. Вся система не охлаждается, поэтому мотор получает возможность прогреваться до необходимой температуры быстрее.

При повышении температуры блоков цилиндров нагревается охлаждающая жидкость блоков цилиндров, на что дает реакцию термочувствительный элемент внутри цилиндра. Эта реакция сдвигает «тарелку» основного клапана большого круга.

Если бы охлаждающая жидкость сразу пришла в движение в большом контуре, время на прогрев двигателя увеличилось бы, а при низких температурах он и вовсе бы не прогрелся. К слову, если выключить печку во время прогрева, то двигатель разогреется гораздо быстрее. После этого ее можно включить.

Увеличение количества охлаждающей жидкости поступающей на радиатор, происходит постепенно, так как и сам клапан открывается не сразу. Он открывается максимально, когда температура достигает 95-1 градусов.

Термочувствительный элемент может реагировать и в обратную сторону, если охлаждение двигателя излишнее. В этом случае клапан закрывается, объем жидкости в большом контуре снижается.

Виды термостатов

В автомобилестроении нашего времени используется несколько вариантов термостатов.

• Классическая конструкция – это одноклапанный термостат.
• Двухступенчатый представляет собой разновидность одноклапанного термостата, в котором установлена не одна, а две тарелки. Когда устройство начинает работу, сначала движется малая тарелка, которая приводит в движение большую. Такой принцип действия позволяет термостату сработать в системе, где высокий уровень давления охлаждающей жидкости. В двухклапанном термостате также имеются две тарелки, но одна из них служит для запора большого контура, а вторая – для закрытия малого. Клапаны работаю синхронно, в то время, когда открыт один из кругов, второй открыт.
• Электронный термостат оснащен нагревательным сопротивлением, а технически является классическим одноклапанным вариантом. Электронный блок управления двигателем помогает контролировать нагрев сопротивления. Расход топлива в случае с использованием такого термостата уменьшается, а мощность двигателя – увеличивается, так как всасываемый в цилиндры воздух дополнительно ее охлаждает.

Если рассмотреть двухконтурную систему охлаждения двигателей типа TSI, то можно увидеть, что в них установлено сразу два термостата.

Как проверить термостат и выявить неисправности в его работе

Термостат чаще всего выходит из строя вследствие износа и образования коррозии. Из-за этого клапан может заклинить в любом положении: частично открытом, открытом полностью или закрытом.

Понять, что термостат заклинило, и он постоянно полностью или частично открыт, можно только в холодное время года, так как при нормальной температуре он не подает очевидных признаков неправильной работы. Яркий признак этого явления – это слишком длительный прогрев двигателя.

Куда серьезней оказывается проблема, когда клапан заклинило в закрытом положении. Такая ситуация приводит к перегреву двигателя, что, в свою очередь, ведет к необратимым для него последствиям.

Термостат может перестать работать после длительного срока эксплуатации, из-за сложных условий, в которых используется, а может изначально быть некачественным. Это довольно распространенное явление, подстраховаться от которого можно покупкой деталей в проверенном магазине или сервисе.

Элемент плохого качества открывает клапаны несвоевременно. Слишком раннее открытие ведет к излишнему расходу топлива, слишком позднее – к преждевременному износу двигателя. И та, и другая ситуация не идет на пользу автомобилю.

Чтобы проверить состояние термостата, его необходимо снять с двигателя. После снятия его отправляют в емкость с кипящей водой и наблюдают за реакцией клапана. Если на горячую среду он реагирует слишком медленно, то требуется замена элемента.

При срабатывании в горячей воде, необходимо осуществить обратную проверку, уже в воде низкой температуры. Здесь отслеживается скорость закрытия клапана. Если и с этим моментом не возникло проблем, и клапан без помех закрылся вовремя, термостат остается в рабочем состоянии.

При этом термостаты разных марок производства имеют свои температурные характеристики открытия и закрытия клапанов. Чтобы не навредить двигателю и обеспечить ему нормальные условия для работы важно подбирать модель термостата, которая рекомендована производителем автомобиля.

Если в работе термостата выявлена неисправность, отремонтировать его невозможно, здесь поможет только замена детали.