Sıvı soğutma sistemindeki otomobil termostatı: cihaz ve çalışma prensibi

Termostat, benzin veya dizel güç ünitesinin sıvı soğutma sistemine kurulan en önemli elemanlardan biridir. Standart versiyonda, bu küçük cihaz yaklaşık beş santimetrelik bir çapa sahiptir ve motor ile radyatör arasında bulunur. Termostatın ana görevi, motor ceketi ve soğutucu radyatörden geçen soğutucu akışını kontrol etmektir. Cihazın sonucu, soğuk çalıştırma sırasında ICE'yi hızlı ve verimli bir şekilde ısıtmak ve ayrıca tüm çalışma modlarında ve motor üzerindeki herhangi bir yükte optimum sıcaklık dengesini sağlamaktır.

Cihazın görünümü ve yükseltmesi

İlk termostatlardan biri, Birleşik Krallık'tan Cornelia Drebbel tarafından 1620 yılında icat edilen bir tavuk inkübatöründe optimum sıcaklık dengesini sağlamak için bir civa cihazının görünüşüdür.

Termostat, çalışma sırasında büyük ısı yayılımına sahip ilk ve nispeten güçlü bitkilerin ortaya çıktığı 1922'den beri içten yanmalı motorların sıvı soğutma sisteminde aktif olarak kullanılmaktadır.Erken bir aşamada, cihazı soğutma sisteminde kullanmak için birkaç başarısız girişim yapıldı. Daha sonra tasarım mükemmelleştirildi, mühendisler en uygun üretim malzemelerini seçti ve termostatın içten yanmalı motorun sıvı soğutma sisteminde evrensel olarak kullanılan bir eleman haline gelmesi gibi özellikleri ve güvenilirliği sağladı.

Ayrıca içten yanmalı motorun sıvı soğutma sisteminin santrifüj pompasının cihazı ile ilgili makaleyi okumanızı öneririz. Bu yazıda, pompa tasarımının özellikleri, soğutma sistemindeki fonksiyonları, çalışmanın özellikleri ve pompanın onarımı hakkında bilgi edinebilirsiniz.

Arabaların soğutma sistemlerinde iki tip termostat kullanılır. Katı veya sıvı dolgu ile çözümler vardır. Bir otomotiv sıvı motoru soğutma sistemi için bir jel termostat 1963 yılında bir Fransız adında Serge Vernier tarafından icat edildi. Vernet, bugün termostatların üretiminde uzmanlaşmıştır ve bu markanın ürünleri, dünya çapında çeşitli otomobil markaları için otomobil parçaları pazarında haklı bir üne sahiptir.

Termostat Dolgu

Termostat tasarımına bağlı olarak farklı tipte dolgulara sahip olabilir. Sıvı dolgu ve katı durumun izole edildiğini daha önce belirtmiştik. Operasyon prensibi ve bu çözümlerin düzenlenmesi neredeyse aynıdır. farklılıklar sadece artan sızdırmazlık sıvı yapısı, hem de tek tek fiziksel dolgu malzemesinin özellikleri ve bileşimine bağlı olarak sıcaklık değişimlerine olan duyarlılık içindedir.

Modern motorlar, temelde sıkı bir dolguya sahip olan bu tip bir cihaz almıştır. Bu tür bir dolgu maddesi altında termostat katı fiziksel durumda başlangıçta içinde ana termokupl, anlaşılması gereklidir.

İşlevler ve konum

Motor optimum çalışma sıcaklığı girdiğinde, motor durduğunda anında sıkı sınırlar içinde oranını korumak için gerekli olur, ve bazı durumlarda, ve içten yanmalı motorun sona ermesinden sonra bir süre için. cihazın ana görevi, motorun ısı ret sistemi içinde akışı ve ısınan soğutma sıvısının dağılımını kontrol etmektir.

Termostat, motor bölmesindeki motor yerleşimine bağlı olarak farklı yerlerde bulunabilir ve kurulumun konumu doğrudan güç ünitesinin modeline bağlıdır. Ayrıca cihazın montaj yerinde, soğutma sisteminin kendisinin tasarım özellikleri de etkilenir. Çoğu durumda, termostat, soğutucu akışkanın silindir kapağından çıkış noktasında bulunur. Montajı için en yaygın ikinci konum, bir santrifüjlü soğutma suyu pompasının (pompa) girişidir.

Arabada termoregülatör cihazların çeşitleri

Tasarımın özelliklerini göz önünde bulundurarak, farklı tiplerde oto-termostatlar hakkında daha ayrıntılı konuşalım. Motor, termostatın çeşitli versiyonlarıyla donatılabilir;

  • tek valfli termostat (tek valf);
  • iki kademeli termostat;
  • iki valfli cihaz (iki valfli termostat);
  • elektronik kontrollü termostat;

Tek valfli, iki valfli ve iki kademeli termostat

Tek valf çözüm tasarımı ve ilgili güvenilirlik basittir.Dünyanın dört bir yanındaki otomobil üreticileri bu tarz bir tasarımı tercih ediyor ve arabalarının çoğunu böyle bir cihazla donatıyorlar.

Tek vanalı ayrı tipte bir termostat iki aşamalı bir tasarımdır. Bu çözümün kurulması, çalışma sürecinde bazı soğutma sistemlerinin soğutma sıvısının çok yüksek bir basıncını yaratmasından kaynaklanmaktadır. Termostatın bu basıncın üstesinden gelmesi zordur. Bu nedenle, iki kademeli termostatın tasarımı, küçük ve büyük olarak adlandırılan iki valf plakasının varlığını ima eden bir çözüm aldı. Termostattaki ilk sistemde oluşan basıncın üstesinden gelmek için önemli ölçüde daha az çaba gerektiren küçük bir plaka açar. Küçük bir plaka daha kolay açılır ve açıldığında bile büyük bir plaka ile etkileşir ve basitçe sizinle birlikte çeker. Termostatın büyük (ana) plakasını sonuna kadar açmak soğutma sıvısı geçiş yolunu açar.

İlk durumda termostatın iki plakalı bir valfı varsa, iki valfli regülatör tek bir muhafazada bulunan iki ayrı valfı almıştır.Birinci valf, ana sistemdir ve soğutma sıvısı sistemde hareket ettiğinde büyük bir daireyi kapatmaya yarar. İkinci valf bypasslıdır ve sıvının küçük bir daire boyunca dolaşımından sorumludur. Valflerin çalışması senkronize edilir. Bunlardan biri soğutucu kanalı ile çakıştığında diğeri istenen konturu açar. Bu termostat tasarımı, BDT ülkelerinden otomotiv endüstrisinin ürünleri olan binek otomobil ve kamyonların yapımında geniş bir uygulama bulmuştur.

Elektronik kontrollü cihaz

Yapısal olarak en kusursuz ve nispeten karmaşık olan, ancak en doğru ve etkili elektronik kontrol ile donatılmış bir termostattır. Bu cihazın ana avantajı, çalışması sırasında motorun dinamik olarak değişen modlarına göre optimum sıcaklığa ulaşmak için farklı sıcaklık göstergelerinin sağlanmasıdır.

Cihazın tasarımı, bir valf ile geleneksel bir termostatı andırır, ancak termokuplına ilave ısıtma direnci eklenir. Bu dirençli elektronik kontrol ünitesinin ısıtmasını kontrol edermotor (ECU). Bu tasarım sayesinde esnek bir sıcaklık rejimi uygulamak mümkün hale geliyor. Gösterge, motordaki düşük yükler ve maksimum yükte 85-95 ° C ile 95-110 ° C'de tutulur. Elektronik cihazın kullanılmasının temel başarısı, yakıt tüketiminde somut bir azalma ve girişteki daha iyi hava soğutması nedeniyle "diplerde" küçük bir güç artışıdır.

Sıvı soğutma sisteminde sadece iki termostat bulunan motorlar da bulunmaktadır. Bu tür sistemlere iki devreli sistemler denir. Böyle bir sistemdeki bir termostat, silindirin kafasındaki konturu izler ve göstergenin 87 ° C'de muhafaza edilmesinden sorumludur. İkinci termostat silindir bloğu konturundadır.

BC alanındaki sıcaklık eşiği daha yüksektir ve 105 ° C'dir. Soğutma sistemindeki sıcaklık kontrolünün bu şekilde gerçekleştirilmesi, yüksek performanslı turbo motorların tasarımında uygulamayı bulmuştur ve geliştirilmiş hava soğutması nedeniyle güç ünitesinin gücünde toplam artış sağlar.

Katı dolgu ile termostat tasarımı

ICE'nin modern sıvı soğutma sistemleri, bir valfın yanı sıra, büyük bir çoğunluğunda katı bir dolguya sahip iki valfli bir termostatın en yaygın versiyonunu almıştır. ICE soğutma sisteminin bu elemanı, bir pirinç çerçevesine yerleştirilmiş, sıcaklığa duyarlı bir valftır. Valf ayrıca mahfazaya bağlı bir plakaya sahiptir. Vücudun kendisi bir çeşit silindirdir. Bu silindire özel bir çubuk yerleştirilmiştir. Bahsedilen çubuk, bir uçtan termostat çerçevesinin üst kısmına, diğer ucu ise cihazın gövdesindeki bir lastik oyuğu ile desteklenmiştir. Gövde ve lastik oyuğu ısıya duyarlı bir elemanla ayrılır.

Daha basit bir ifadeyle, ortak iki valfli termostatta bir mahfaza, iki giriş borusu, bir çıkış borusu, bir ana ve bir ek vana ve soğutma sıvısının sıcaklığına duyarlı bir eleman bulunur. Cihaz genellikle santrifüj pompanın muhafazasındaki çalışma akışkan girişinin önüne monte edilir ve buna özel bir çıkış nozülü ile bağlanır. Bir giriş bağlantısı termostatı silindir kafasına bağlar ve diğeri radyatörün alt haznesine bağlanır.

Isınmaya duyarlı eleman bir bakır silindir, bir lastik diyafram ve bir çubuktur. Katı dolgu, diyafram ve silindirin duvarı arasında bulunur. Öğe, bakır ve granüle mum karışımıdır.

Malzemenin ana gerekliliği, volumetrik genişlemesinin yüksek bir katsayısıdır. İnce taneli bir balmumu veya bir bakır tozu ve ceresin karışımı, gerekli işlevleri yerine getirmek için mükemmeldir.

Balmumu, ısının etkisi altında önemli ölçüde genişleme ve katıdan sıvı hal ve geriye geçme özelliği nedeniyle inşaatta kullanılmıştır. Otomotiv termostatlarının yapımında kullanılan belirtilen mum veya parafin, yapaydır ve normal malzemeden farklıdır. Böyle bir balmumu, damıtma işleminden geçtikten sonra elde ettiği bir dizi spesifik özellik elde edilmiştir.

Çalışma prensibi

Motor çalıştırıldığında, bu anda termostat kapalı durumdadır ve soğutucu akışkanın geniş bir daireye erişimini bloke eder. Soğutma sıvısı, silindir bloğundan çıkmasına ve hemen geri dönmesine neden olan bir rota boyunca dolaşır.Soğutma sisteminin bu özelliği, güç ünitesinin maksimum etkin ısıtmasını ve müteakip çıktısını mümkün olan en kısa sürede yük altında çalışması için optimum sıcaklık rejimine sağlar.

Soğutma sıvısının ısınması 80-90 ° C'lik bir sıcaklık eşiğine ulaştığında, termostat açılmaya başlar. Bunun nedeni, cihazın gövdesindeki katı hal elemanının bu sıcaklıkta erimeye başlamasıdır. Hacimdeki termoelementte doğal bir artış var. Hacimdeki artış, termostat mahfazasının çubuk boyunca hareketini başlatır. Çubuğun kendisi, üst çerçevede yapıcı olarak sabit bir şekilde sabitlendiği için hareket edemez. Valf plakası, geri dönüş yayının gücünü yener ve açılmaya başlar. Böylece soğutucu, tamamen veya kısmen açık bir vanadan geçme ve radyatörde dolaşmaya başlar. Radyatördeki soğutucu akışkanın soğutma verimliliği büyük ölçüde artmıştır.

Soğutma sıvısının sıcaklığının izin verilen maksimum artışı ile, termostat tamamen açılır ve soğutma sıvısının radyatörden tamamen geçmesini sağlar.Termostat tamamen 95-105 ° C arasında bir sıcaklıkta açılır. Araba motoru sürekli değişen farklı modlarda çalıştığında, termostat sürekli açılır.

İki valfli bir termostatın çalışması prensibini düşünürsek, "büyük" ve "küçük" daireler boyunca soğutucu akışkanın hareketine ilişkin daha bilinen kavramları dikkate alarak, aşağıdakileri elde ederiz. Sistemdeki soğutucu sıvısının sıcaklığının 80 Santigrat dereceyi aştığını düşünün. Termostatın katı dolumu erimeye başlar ve hacim artar, daha sonra balondan çıkan çubuk üzerine bastırır. Silindir yukarı doğru hareket etmeye başlar, böylece cihazın ek valfini kapatır. Küçük bir soğutma sıvısına erişim kapalı olarak elde edilir.

Soğutucu, yaklaşık 94 derecelik bir sıcaklığa ulaştığında, ek valf tamamen kapanır. Ana vana hala açıktır ve soğutucu, geniş bir daire içinde serbestçe dolaşır, bu da hareketini soğutma radyatörü kanallarından geçirir.

Soğutma sıvısı sıcaklığı 80 derecenin altına düştüğünde, doldurma hacmi azalır, termostatın ana valfi yavaş yavaş kapanmaya başlar. Radyatördeki akışkan akışı azalır.Aynı zamanda, ek bir valf paralel olarak açılmaya başlar, bu da soğutma akışkanını küçük bir daire içinde dolaştırmaya açar.

Tamamen veya kısmen açılma olanağı, çeşitli yük modlarında ICE'nin çalışması için en uygun sıcaklık göstergelerinin en verimli ve esnek şekilde desteklenmesini sağlar. Ek olarak, termostat, güç ünitesinin parçalarının ve bileşenlerinin fiziksel aşınmasını azaltmanıza ve egzoz gazlarının toksisite derecesini azaltmanıza olanak tanır. Termostatların en yaygın ve kaliteli üreticileri Gates, Wahler ve Vernet'tir.

Ortak Arızalar

Cihazın arızalanmasının ana ve en yaygın nedeni, termostat valflerinin arızalanmasıdır. Sebepler farklıdır, ancak çoğu durumda, bu durum termostatın pislikle kirlenmesinin yanı sıra korozyon oluşumunun sonucudur.

Özellikle hızlı termostat bozulur, çünkü birçok sürücü sistemdeki soğutma sıvısının düzenli olarak değiştirilmesini ihmal eder ve soğutucuyu gereken süreden çok daha fazla çalıştırır.Birçoğu, bilinmeyen üreticilerin düşük kaliteli ve ucuz ürünlerini kullanır, soğutucuyu distile su yerine sıradan su ile seyreltir, soğutma sisteminin yıkanması için gerekli olan en önemli aşamayı, soğutma sıvısının başka bir rutin değiştirilmesinden önce, vs.

Araba meraklıları "sıkışmış termostat" ifadesine aşinadır. Termostatın kirlenmesinin sonucu, cihazın valflerinin belirli bir pozisyonda basitçe donabilmesidir. Çoğu zaman bu açık veya hafifçe açık pozisyonda olur. Termostatın arızasının ikinci yaygın nedeni, en önemli fiziko-kimyasal özelliklerinin katı hal dolgu maddesinin kaybıdır. Katı dolgunun genleşme katsayısı azalırsa, bu durum nihai hacminin genişletilmiş durumda da değişeceği anlamına gelir.

Sonuç olarak, termostat doldurucu çubuk üzerinde arzu edilen basıncı uygulayamayacaktır. Tasarım kısmen veya tamamen büyütülemez, bir veya her iki valf da düzgün çalışmayı durduracaktır. Sistemdeki soğutma sıvısı, termostatın arızalanması durumunda aşırı ısınır,ya kalıcı, soğuk, hem de hesaplanan norm sapma olası ara sıcaklıklarda kalır.

başarısızlık tanı

Soğutma sisteminin ciddi sorunlar Araç içinde gösterge panelinde normal okuma termometre net bir sapma ile gösterilir. İçten yanmalı motorun soğutma sisteminin normal çalışması esnasında ve sıfır santigrat derece civarında hava sıcaklığı arkasında, güç ünitesi, 5-10 dakika boyunca hareket yük altında çalışma sıcaklığı girmelidir.

Burada tek koşul, sıcaklık sensörünün servis kolaylığı, sörf panel ve soğutma sistemi işaretçi. sistemi ve diğer elementlerin işlevsellik sıkılık kırık değilse, rezervuarda soğutma sıvısı seviyesi istenilen işaretinde, daha sonra bir termostat arıza bariz belirtileri şunlardır:

  • uzun motor ısınması;
  • içten yanmalı motorun yetersizlik yük altında çalışma sıcaklığına gelmesi;
  • ısıtıcıdan sıcak hava olmaması;
  • ortam ortam sıcaklığına bakılmaksızın sabit motorun aşırı ısınması;
  • semptomlar ve daha sonra kaybolması periyodik oluşu;

Termostatın arızasını tespit etmek oldukça basittir. Soğuk motoru çalıştırdıktan sonra, radyatörün üst borusu soğuk olmalı ve belirli bir süre boyunca kalmalıdır. Her şey normalse, soğutma sıvısı sadece motorun "soğutma ceketi" ile sirküle eder (küçük daire) ve radyatördeki ısınma modunda erişim termostat vanası tarafından bloke edilir.

Üst boru hemen hemen ısıttığında, rahatsız edici bir dolaşım vardır. Bu, cihazın ana valfinin açık olduğu ve soğutucu akışkanın hemen büyük bir daire içerisinden geçtiği anlamına gelir. Sonuç olarak, motor optimum çalışma sıcaklığına kadar ısınamaz. Bu fenomen, santralin parçalarının daha hızlı aşınması anlamına gelir. Isıtılmamış motor farklı termal boşluklara sahip olduğundan ünitenin sürtünme çiftleri yağlayıcıyı düzgün şekilde almazlar. Yağ aynı zamanda çok kalın kalır ve özelliklerini kaybeder, bu da yakıt tüketiminin artmasına ve ICE'nin erken aşınmasına yol açar.

Termostat vanası sürekli kapalı konumda ise, soğutma sıvısının aşırı ısınması ve ardından kaynaması doğal olarak meydana gelir.Sürücüler, motorun "kaynatıldığını" söylüyorlar. Bu, soğutma sistemindeki basınçtaki güçlü artışı ve bireysel işlevsel öğelerinin bozulmasını değil, aynı zamanda motorun kendisinin arızalanmasını da tehdit eder.

Termostat vanaları sadece periyodik olarak sıkıştırıldığında da gerçekleşir. Arıza kendi kendine kaybolur, sonra kendini tekrar gösterir. Bu gibi durumlarda termostatın "yapıştığı" söylenir. Bu bozulma daha sinsidir, çünkü bu tür belirtilerle bir arıza tespit etmek daha zordur. Soğutma sisteminin durumunu kontrol edin ve termostatın koruyucu bir şekilde değiştirilmesini sağlayın. Durumun bozulmasını beklemeyin.

Termostatın verimliliğini test etmenin başka bir yolu var, ancak bu çözüm çok nadiren talep ediliyor. Termostatın sökülmesi ve daha sonra gerçek çalışma koşullarına yakın bir şekilde kontrol edilmesi bir sorundur. Bunu yapmak için termostatı bir su kabına koyun ve ısıtmaya başlayın. Su sıcaklığı termostat vanasını açmak için eşiğe ulaştığında, servis cihazı uygun braz ile reaksiyona girer. Dolgu, valfi yaklaşık 20 mm genişletecek ve açacaktır.Bu hiç olmazsa, valf sadece kısmen açıldığında veya orijinal halinden soğuduktan sonra geri dönmediyse, cihaz arızası hakkında konuşabilirsiniz.

Bakım, önleme ve onarım

Yeni bir termostat seçerken önemli bir kriter, çalışmanın sıcaklığı ve valf açıklığının başlangıcıdır. Bu noktanın dikkate alınması ve belirli bir motora referansla termostatın seçilmesi gerekmektedir. Gerçek şu ki, farklı üreticilerin cihazlarının kendi sıcaklık eşikleri vardır. Üst taraftaki önerilen eşik değerinden farklı bir termostat yerleştirirseniz, içten yanmalı motor aşırı ısınabilir. İlk çalıştırma, motorun çalışma sıcaklığına ulaşamaması anlamına gelecektir.

Uzmanların ve oto tamircilerinin çoğunluğunun en yaygın tavsiyesi, termostatın 2 ila 5 yıllık periyotlarla değiştirilmesidir (50 ila 100 000 km arası mesafe). Bu durumda, cihazın bozulmasını beklemek gerekli değildir ve değiştirmenin kendisi, pompanın ve / veya soğutucunun rutin bir şekilde değiştirilmesiyle birleştirilir.

Parçanın maliyeti

Çok sayıda termostatın bir dizi bireysel avantajı ve dezavantajı vardır.Çeşitli cihazların fiyatı da büyük ölçüde değişebilir. Yerli termostat genellikle ithal analoglara göre çok daha ucuzdur. En kaliteli ve pahalı Alman cihazlar. En farklı motorlara monte edilebilen evrensel termostatlar ve belirli bir motor veya sınırlı güç grubu için özel olarak tasarlanmış modeller mevcuttur.

Çoğu zaman, termostat pahalı bir parça değildir, değiştirilmesi kolaydır. Değiştirmenin nihai maliyeti, doğrudan motorun tasarım özelliklerine ve cihazın konumuna, ayrıca otomobilin modeline ve modeline bağlı olacaktır. Termostat genellikle tamir edilmez. VAZ ailesinin otomobilleri için termostatın fiyatı 3 cu'dan başlayabilir. AvtoVAZ'ın en son modelleri ve en çok üretilen otomobiller için, cihazın minimum fiyatı yaklaşık 9 $ veya daha fazla bir fiyatla başlar.