Автомобильный термостат: принцип работы и основные неисправности

ЗАМЕНА

Перед тем как будет произведена замена термостата ваз 2114, его необходимо проверить на работоспособность. Проверить термостат на ВАЗ 2114 можно таким образом:

• В небольшую посуду набирают холодную воду и опускают туда прибор;
• Нагревают её на плите и контролируют термометром температуру воды;
• При достижении температуры 85С клапан должен начать открываться.

Если новая запасная часть исправная, то замена термостата ВАЗ 2115 может быть произведена. Операция эта несложная и легко может быть выполнена самостоятельно. Чтобы выполнить работу своими руками, понадобятся следующие инструменты:

1. Отвёртки шлицевая и крестообразная;
2. Ключ торцовый на «12», «13»;
3. Герметик из силикона;
4. Тара для слитого тосола.

Работу выполнять нужно на остывшем двигателе, чтобы не обжечься горячим тосолом. Замена производится в следующем порядке:

1. Открывают капот и снимают корпус воздушного фильтра;
2. Открывается крышка расширительного бачка;
3. Подставляют пустую, ёмкость под радиатор, и открывают пробку для слива тосола;
4. Ослабляют хомуты на патрубках;
5. Гаечными ключами откручивают шпильки и гайки крепления, снимают «массовый» провод;
6. Отсоединяют все шланги, и слегка раскачивая, снимают прибор. Прежде чем приступить к установке нового прибора, необходимо внимательно осмотреть все резиновые патрубки. Если есть растрескивания, их меняют новыми изделиями;
7. Промазывают патрубки прибора герметиком, и через 10 минут устанавливают его на место;
8. Старую прокладку меняют на новую, устанавливают шпильки и гайки и затягивают их. После этого можно одеть на патрубки резиновые шланги и хорошо затянуть хомуты;
9. Закрывают сливную пробку и заливают тосол в расширительный бачок;
10. Запускается двигатель и проводится проверка работоспособности установленного прибора на открытие клапана при нужной температуре.

Порой система охлаждения автомобиля дает сбой. Стрелка температуры двигателя на приборной панели зашкаливает после нескольких минут прогрева. А иной раз случается наоборот – температура, особенно во время езды, никак не достигает рабочей величины 90 градусов

СодержаниеВсе это верные признаки того, что пора заняться проверкой важного устройства, управляющего потоками охлаждающей жидкости. Многие знают, что этот узел, полностью закрытый, состоит из клапана и термочувствительного вещества

Последнее при нагреве открывает посредством клапана для охлаждающей жидкости большой контур – радиатор.

1. Завести двигатель, затем выждать две минуты.
2. Потрогать шланг, направленный от испытываемого устройства к радиатору.
3. Если шланг горячий – прибор неисправен, скорее всего, клапан не закрывается никогда.
4. Если шланг остается холодным и через 5 – 10 минут прогрева, а температура на панели уже больше 90 градусов – узел также неисправен. Скорее всего, клапан, наоборот, не открывается.

Также читайте про замену фильтра бензонасоса и чем промыть радиатор автомобиля в домашних условиях.

Неисправности

Это устройство очень важно для охлаждающей системы автомобиля. Принцип действия термостата основан на том, чтобы он подавал охлаждающую жидкость вовремя в систему радиатора

Чаще всего он заклинивает в закрытом положении. Если он заклинил именно в закрытом положении, то мотор автомобиля охлаждаться не будет и вскоре перегреется, закипит. Произойти это может в любом режиме езды. Заклинить устройство может не только в закрытом, но и в любом другом положении. Если клапан будет открыт на половину, то автомобиль будет перегреваться, но закипеть антифризу уже меньше шансов.

Для того чтобы проверить работоспособность клапана, есть два метода.

• Первый – это народный, этот метод подразумевает его снятие с автомобиля. В таком случае нужно нагреть воду до 100 градусов и поместить в нее термостат. После того, как он был помещен в воду, следует наблюдать за клапаном. Когда клапан начнет открываться, то устройство рабочее, а если не открывается, то на его место нужно поставить новый.
• Еще существует второй метод, для этой проверки устройство с автомобиля снимать не надо. Первым делом надо прогреть автомобиль до такой температуры, чтобы датчик показывал примерно 100 градусов. После этого следует заглушить двигатель. Затем найти под капотом и потрогать шланги, ведущие к радиатору. Их всего два (верхний и нижний), оба они выглядят как обычные шланги примерно по пять сантиметров в диаметре. Перед тем как трогать шланги, следует учесть, что они могут быть сильно нагретыми. Если датчик указывает на то, что мотор горячий, один из шлангов в это время остывший, а другой нет, то это явный признак, что клапан не открывается, и жидкость в радиатор не попадает. В такой ситуации следует немедленно заменить термостат.

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.

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.

Разновидности термостатов по принципу работы

Если рассматривать принцип работы термостата, все модели можно разделить на несколько подгрупп:

Механические термостаты

Такие приспособления сконструированы без каких-либо электрических составляющих. Чаще они применяются кухонных плитах. Детали нередко встречаются в духовых шкафах, где необходимо поддерживать температуру на одном уровне. Часто они комбинируются с кранами газа. После достижения определенной отметки, термостат активирует минимальный режим работы для экономии расхода ресурсов. При снижении показателей, подача топлива снова увеличивается.

Термостат для духового шкафа должен обеспечивать автоматическое поддержание заданной температуры в диапазоне от 160-2700 С

Разновидности и местоположение

Место установки термостата зависит сразу от нескольких моментов: модель ДВС, расположение ДВС в подкапотном пространстве, особенности конструкции СО. Зачастую прибор устанавливают в точке вывода охладителя из блока цилиндров. Также в приоритете установка рядом с помпой, в точке входа центробежного насоса.

Есть несколько моделей моторов, конструкция которых предполагает наличие сразу двух термостатов в СО — так называемые двухконтурные системы. Первый прибор осуществляет контроль за температурой головки блоков цилиндров и поддерживает заданный показатель в 87 градусов. Другой расположен в области самого цилиндрового блока.

Различны и вариации данного устройства:

1. 2-клапанный — самый распространенный вариант в отечественном автопроме легковой и грузовой техник. Принцип его работы, как говорилось выше, заключается в воздействии внутреннего наполнителя термостата на штык, который в свою очередь открывает и закрывает путь охлаждающей жидкости. Его местоположение — между верхним бачком радиатора, выходом водной рубашки и насосом. Открытие большого круга перекрывает малый, отчего жидкость проходит только через радиатор.;
2. 1-клапанный прибор не имеет отверстия малого круга. Этот вид наиболее часто встречается на моделях зарубежного авторынка. Устанавливается между нижним бачком радиатора и насосом, расположенным у входа в водную «рубашку». В этой схеме открытие большого круга оставляет малый также открытым для циркуляции жидкости.
3. Контур некоторых моторов дает достаточно сильное давление, которое препятствует открытию. Для решения данного вопроса был разработан 1-клапанный термостат с 2 ступенями. В его конструкции присутствуют основная и малая тарелки. Сперва открывается малая тарелка, куда входит небольшое количество охладительной смеси. Затем происходит открытие основной и впуск оставшегося объема жидкости.
4. Электронный отличается от предшественников возможностью использовать в качестве нагревательного вещества не только охлаждающую жидкость, но и дополнительной деталью. Она подключена к электронному узлу, автоматически контролирующему всю СО и работу термостата. Электронная система управления позволяет держать температуру в 90-110⁰С во время стандартной работы мотора и 80-90⁰С — при максимальной мощности. Этот тип прибора позволяет снизить расход горючего и прибавить мощности на малых оборотах посредством более эффективного охлаждения впускного воздуха.

Диагностика термостата

Нормально работающий термостат не требует внимания автовладельца. Вмешательство в работу системы охлаждения потребуется при появлении признаков перегрева или слишком длительного прогрева мотора. В таком случае в первую очередь необходимо начинать с диагностики терморегулятора. Рекомендуется придерживаться следующего плана:

1. Оценить работу термостата без снятия с автомобиля. Необходимо визуально оценить температуру патрубков. таким образом можно вычислить заклинивший в открытом или закрытом положении терморегулятор;
2. Снять терморегулятор. Поместив его в емкость с водой, начать нагревание, контролируя выдвижение штока. Если клапан не открывается в кипящей воде, то и в случае перегрева термостат не перенаправит охлаждающую жидкость в радиатор.

Проверка термостата

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо постоянно следить за его температурным режимом. Обнаружив неисправность термостата, необходимо в кратчайшие сроки произвести диагностику и ремонт системы охлаждения. В противном случае возможно закипание двигателя и последующий дорогостоящий ремонт.

Износ термостата

Наиболее часто неполадки в системе связаны именно с клапаном переключающим круги циркуляции, он же термостат. Если деталь заклинивает в одном положении или клапан перекрывает каналы кругов циркуляции неплотно, прогрев двигателя может занять значительно больше времени или наоборот, агрегат начнёт сильно перегреваться без достаточного охлаждения.

Принцип работы термостата

Как правило, поломка термостата связана с нарушением его целостности. Основой клапана является термический воск, который при нагревании расширяется и сдавливает мембрану, открывающую большой круг циркуляции. Если воск по какой-либо причине вытек из детали, то клапан перестанет функционировать и антифриз не сможет полноценно охлаждаться. Также причиной износа может стать несвоевременная замена охлаждающей жидкости или её низкое качество. Коррозия пружины термостата вызывает заклинивание детали в открытом или реже закрытом положении. В обоих случаях двигатель не сможет работать в нормальном температурном диапазоне — жидкость будет либо постоянно охлаждаться, даже когда в этом нет необходимости, либо наоборот, всё время будет горячей.

Пружина термостата подверглась коррозии

Определить износ довольно просто и это можно сделать двумя способами. Проще всего проверку произвести несъёмным методом. Для этого сразу после запуска двигателя следует потрогать входной патрубок радиатора. Если он стал тёплым почти сразу после пуска ДВС, это говорит о том, что термостат заклинило в открытом положении. И наоборот, когда патрубок остаётся холодным, даже если показатель температуры находится в пиковом положении, это свидетельствует о неспособности термостата открываться.

Более точно удостовериться в том, что причина некорректной работы системы охлаждения заключается именно в неисправности термостата можно путём его демонтажа. Снятый клапан кладётся в ёмкость с водой и подвергается нагреву. Когда температура воды достигнет 90оС, исправный клапан обязательно должен сработать — шток термостата сместится. Если этого не происходит, можно с уверенностью считать деталь неисправной.

Вышедший из строя термостат не подлежит ремонту, а требует обязательной замены. Его стоимость для большинства автомобилей редко превышает 1000 рублей. Клапан вполне можно заменить самостоятельно, без посещения автосервиса.

Холодильный терморегулятор

Устройство терморегулятора холодильника несколько отличается от того, что применяется в других системах. Это связано с особенностями строения камеры и ее назначением (охлаждать, а не нагревать).

Конструкция включает в себя (смотрите рисунок, где представлено устройство терморегулятора холодильника Т-110):

1. Термическую систему;
2. Пружину;
3. Ползунок;
4. Гайку;
5. Винт регулировочный 1;
6. Корпус термостата;
7. Колодка;
8. Винт регулировочный 2;
9. Пружину для перебрасывания;
10. Пружину контровочную;
11. Рычажное устройство;
12. Ось.

Конструкция различных моделей холодильников может отличаться между собой. Но у них можно выделить общие элементы:

• Узел резкого замыкания. Необходим для защиты контактов от выгорания, которое свойственно процессам замыкания в электрической цепи. Подвижные контакты располагают не на силовом рычаге, а на другом, соединенным с ним с помощью пружины. При повороте силового рычага контакт не движется (цепь еще замкнута). Затем пружина резко меняет положение и размыкает цепь (или замыкает);
• Узел, изменяющий температурный режим. Состоит из пружины и винта, перемещающего гайку. От натяжения пружины зависит объем подачи фреона – охлаждающей жидкости;
• Узел, предназначенный для настройки дифференциала – устройства, ограничивающего ход силового рычага. Он определяет, при какой температуре цепь будет замыкаться, а при какой – размыкаться. Например, при установленной температуре в холодильнике в 3 градуса, цепь будет размыкаться при достижении 2,7 градусов. А при 3,3 цепь будет замыкаться вновь. Диапазон можно сделать больше или меньше.

На рисунке видно, что от термической системы отходит трубка, которую заполняют рабочей средой. Это фреон или хлорметил. Трубку встраивают в холодильные и морозильные камеры. Причем так, чтобы жидкая фаза находилась в конце трубки (в морозильнике), а пары вещества – в начале. Температура жидкой фазы всегда ниже паров одного и того же вещества. Поэтому в морозильнике шкала термометра всегда ниже нуля, а в холодильнике – выше.

Принцип действия

Принцип работы терморегулятора холодильника следующий:

1. Если в трубке температура понижается, то в термической системе давление паров рабочей среды понижается. Тогда гофрированная часть сильфона сжимается, отчего силовой рычаг относительно оси начинает вращение. Это приводит к размыканию цепи;
2. Если температура растет, то внутри термической системы давление паров растет. От этого внутри сильфона расширяется гофра. Рычаг начинает движение в обратную сторону, вращаясь вокруг оси. Это приводит к тому, что контакты замыкаются.

Технические характеристики и месторасположение

Место установки устройства под капотом автомобиля определяется в зависимости от рабочей модели ДВС. Чаще всего прибор размещают у точки выхода охладителя из цилиндров. Иногда оправдано размещение вблизи помпы, рядом с центробежным насосом.

Модели моторов – разные. Конструкция отдельных приборов требует наличия двух термостатов в системе. Их называют двухконтурными. Первый прибор контролирует показатели температуры у головок блоков цилиндров и поддерживает отметки в заданных пользователем или производителем пределах. Второй находится непосредственно у самого цилиндрового блока.

Преимущества отопительных термостатов

Как становится понятно из всего вышесказанного, термостат – это вещь, крайне необходимая в быту и позволяющая решить множество проблем и трудностей, связанных с обогревом жилища.К преимуществам этой запорно-регулирующей арматуры однозначно можно отнести следующие:

• применение термостатов для отопления позволяет снизить потребление энергии и сэкономить на обогреве жилого помещения;
• контроль над работой термостата не несет в себе никакой сложности, а задавать желаемый параметр температуры можно в любое удобное время;
• расход производимого тепла не будет проходить впустую, поскольку многочисленные современные терморегуляторы обладают функцией самостоятельной настройки на нужное время обогрева.

В настоящее время на строительном рынке найти для себя подходящий прибор, регулирующий температуру отопления и отвечающий требованиям потребителя согласно соотношению качества и стоимости, не составит никакого труда. Срок службы этих приборов является очень долгим (многие образцы теоретически способны прослужить около века). Поэтому главное – это внимательно подойти к выбору подходящего устройства и грамотно его установить.

В случае возникновения каких-либо непредвиденных сложностей с монтажом термостата всегда можно изучить подробные фото этих изделий и видео по их правильному монтажу либо обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, занимающимся подключением этих механизмов и способным дать нужный совет по их правильной установке и эксплуатации.

Замена

Перед тем как производить замену, нужно знать, где находится термостат. Для того, чтобы узнать ответ на этот вопрос, следует посмотреть в специальной книге по эксплуатации автомобиля или найти информацию в Интернете. Найдя данный элемент, его нужно снять и еще раз проверить народным методом. Если подозрения подтвердились, то его нужно заменить новым.

При покупке нового элемента следует уточнить, что термостат, который планируете покупать, предназначен именно для вашего автомобиля. Если термостат не соответствует температурным показателям вашего автомобиля, такое устройство не подойдет, следует выбрать другое устройство для циркуляции жидкости. Автомобиль может перегреваться из-за того, что на нем установлен новый, но неправильно подобранный термостат.

Для того, чтобы произвести замену, потребуется определенный набор инструментария, в который будет входить герметик, ключи на 12 и 13, отвертка и емкость для слива охлаждающей жидкости. Для чего этот набор потребуется, будет описано далее.

1. Первым делом нужно слить охлаждающую жидкость в эту емкость.
2. Вторым шагом станет снятие воздушного фильтра. Это нужно, чтобы было проще добраться до термостата. После этого нужно отключить датчик расхода воздуха.
3. Затем следует открутить гайку сверху корпуса термостата. Открутив верхнюю гайку, откручиваем гайку снизу и выкручиваем шпильку. После того, как все будет откручено, расшатывая нужно вытащить корпус термостата из гнезда.
4. Теперь можно приступать к установке нового устройства. Перед тем как ставить новую деталь, нужно отчистить посадочное место от загрязнений и стандартных прокладок, а также герметика. Отчистив, нужно нанести слой нового герметика и вставить его в гнездо. После этого следует собрать все в обратном порядке.

Как проверить новый термостат перед установкой

Температура жидкости в системе охлаждения авто колеблется в широких пределах. Для ограничения колебаний на автомобиле используется специальное механическое устройство – термостат. Элемент решает 2 задачи – обеспечивает быстрый выход мотора на рабочий режим и не допускает перегрева силового агрегата. Но рано или поздно деталь выходит из строя в результате износа, что чревато последствиями для двигателя. Чтобы своевременно уловить данный момент, нужно уметь проверить термостат, не снимая с машины. В случае обнаружения характерных признаков поломки его можно демонтировать и провести дополнительные испытания.

О принципе работы термостата

Деталь представляет собой термочувствительный элемент, открывающий заслонку при нагревании до определенной температуры (от 87 до 93 °С). Исполнительный механизм срабатывает от расширения рабочего тела – специальной жидкости, реагирующей на изменение температуры окружающей среды (в данном случае – антифриза).

Термостат с герметично закрывающейся заслонкой обычно помещен в собственный корпус и является отдельной деталью. Но существуют и бескорпусные изделия, устанавливаемые внутрь предусмотренного канала в двигателе. Алгоритм работы у всех моделей одинаков:

1. После запуска холодного мотора охлаждающая жидкость течет по малому кругу – через водяную рубашку силового агрегата и малый теплообменник печки. Проход к основному радиатору перекрыт заслонкой, благодаря чему прогрев двигателя ускоряется.
2. При достижении установленного порога температуры заслонка начинает открываться, пропуская часть антифриза охлаждаться в главном радиаторе.
3. Когда мотор прогревается до рабочей температуры (свыше 90 °С), проход открывается полностью и весь тосол движется по большому контуру циркуляции.

Первичные признаки неисправности термостата сводятся к двум симптомам: постоянное «кипение» либо невозможность прогреть силовой агрегат, особенно в зимний период.

Симптомы и причины неисправности

Существует 3 разновидности поломки термочувствительного элемента:

• проход тосола к основному радиатору не открывается при нагреве;
• заслонка заклинивает в полузакрытом положении;
• то же, в полностью открытом состоянии.

Примечание. Указанные неполадки возникают по двум причинам: естественный износ либо низкое качество охлаждающей жидкости, выделяющей налет на внутренних стенках труб и деталях системы. Аналогичный эффект дает заливка дистиллированной и простой воды.

В первом случае нагретый антифриз не может попасть в основной радиатор и охлаждается только в салонном отопителе. В результате двигатель начинает перегреваться, а жидкость – кипеть в расширительном бачке. Неисправность сопровождается выделением пара из клапана пробки, тихим шипением и критическими показаниями термометра на панели приборов.

Сложнее всего определить неисправность термостата, когда заслонка частично открылась и заклинила в таком положении. Холодный двигатель прогревается вяло, а в рабочем режиме часто включается электрический вентилятор, принудительно охлаждающий радиатор. Неполадка четко определяется в период летней жары, когда половина тосола циркулирует по малому контуру. Электровентилятор практически не выключается, хотя перегрева не наблюдается.

Важно! Идентичные признаки с повышением температуры могут быть вызваны и другой причиной – образованием воздушной пробки в системе охлаждения автомобиля. Поэтому термостат нужно тщательно проверить перед заменой

В третьем случае мотор нагревается до рабочей температуры только летом, поскольку антифриз постоянно движется по большому кругу и эффективно остужается радиатором. Зимой ездить невозможно – печка абсолютно не греет.

Способы проверки элемента

Самостоятельно проверить работу термостата можно прямо на автомобиле. В подавляющем большинстве случаев такая диагностика дает достоверный результат. Начинать проверку нужно при полностью остывшем моторе: завести его и периодически ощупывать нижнюю часть радиатора и патрубок, отходящий от него снизу обратно к двигателю.

Исправность термостата определяется по следующим признакам:

• на начальном этапе прогрева радиатор и подходящие к нему патрубки полностью холодные;
• при температуре антифриза 40–60 °С начинает прогреваться верхний подающий шланг, нижний остается холодным;
• когда тосол нагревается до 90–95 °С, горячим становится вся площадь теплообменника и нижний патрубок, что свидетельствует об открытии заслонки и движении жидкости по большому контуру.