Автомобильный термостат: что это такое и как он работает?

О видах термостатов

Различаются модели по стоимости и принципу действия.

На рынке большую популярность получили изделия немецкого автопрома, но для них характерна высокая цена. Отечественные агрегаты неплохо вжились в конструкции современных авто любой марки, однако иногда раньше времени дают сбои. Вообще, с 2006 г. выпуск в России термостатов прекращен. Встречается прежняя продукция «СтАто», но сегодня завод реконструирован в «Прамо». Он занимается переупаковкой китайских термостатов и отправляет их на авторынок под собственным брендовым именем. Аналогичный алгоритм работы выбрали и другие «родные» предприятия. С повышенным контролем качества можно считать компанию «Электон», работающую во Владимирской области.

Водителей больше интересуют универсальные вариации. Какие типы предлагаются на рынке?

  1. Одноклапанный вариант, имеющий клапанную «тарелку» и терморегулирующий элемент. Его относят к разряду востребованных, благодаря возможности монтировать на разные авто. Все потребности двигателя он иногда не в силах удовлетворить, однако прекрасно справляется с работой на двигательных системах от предприятия «УМЗ».
  2. Плюсом двухступенчатого устройства становится наличие двух клапанов. Сегодня изготовители предлагают усовершенствованные его функции.
  3. Прогрессивной идеей инженеров, успешно реализуемой в жизни, служит электронный термостат. Благодаря расширенным способностям регуляции открытия и закрытия клапана, двигатель может функционировать в разных режимах. Это приводит к снижению потребления горючего, меньшему моторному износу, способствует легкому управлению в тяжелых условиях дороги. Модель подходит для иномарок, машин последнего десятка лет, с хорошим бортовым компьютером и с опцией контроля термостата. Высокая точность работы, возможность ручного и автоматического регулирования добавляют плюсы в «копилку» достойных моментов разработки.

На отдельных моделях машин устанавливаются оба варианта при условии эксплуатации мощного мотора, как на «КамАЗах». Подчас в ход идут сразу три изделия.

Что такое термостат

Термостат – это дискретный механический прибор, который при достижении заданной уставки по температуре, изменяет своё состояние или состояние своих электрических контактов.

Эти контакты, например, могут использоваться в релейных электросхемах, запуская или останавливая различные агрегаты или передавать информацию о достижении температуры в систему автоматизации АСУТП. Само слово происходит от двух греческих слов: «θερµο-», что означает тепло и «στατός» — стоячий, неподвижный.

В отличие от аналоговых датчиков температуры, таких как термопара или термометр сопротивления, термостат не покажет истинное значение температуры в определённый момент времени. Задача его заключается лишь в том, чтобы при выставленном заранее значении температуры «сработать», то есть изменить своё состояние. После этого в зависимости от типа термостата выполняются требуемые при регулировании действия.

Термостаты применяют в устройствах или системах, которые что-либо нагревают или охлаждают до заданных температурных значений. Например, в холодильниках, отопительных приборах, системах охлаждения автомобильных двигателей, промышленных печах и др.

Из чего состоит термостат и какой у него принцип работы

Устройство термостата и его принцип работы зависят от используемого типа чувствительного элемента. Это могут быть биметаллические пластинки или металлические капсулы с капиллярными трубками, заполненные жидкостью или газом.

Биметаллическая пластина представляет собой две разнородные металлические полоски с разными коэффициентами теплового расширения, которые сваривают вместе. Во время нагрева одна из металлических пластин расширяется больше, что приводит, при достижении заданной температуры, к её изгибанию или выпрямлению.

Механически передвигаясь таким образом, биметаллическая пластина может замкнуть или разомкнуть электрические контакты или, например, открыть клапан охлаждающей жидкости.

Ещё один из распространенных видов термостата – капиллярный. Его работа основана на первом законе термодинамики, согласно которому при изменении температуры в термодинамической системе, она должна выполнять механическую работу до тех пор, пока не придет в равновесное состояние.

Капиллярный термостат включает в себя следующие элементы:

  • металлическую капсулу, содержащую рабочую жидкость (например, гликоль);
  • капиллярную трубку, соединяющий датчик с регулирующим блоком термостата;
  • регулирующий блок или электромеханическое реле, при помощи которого задаётся уставочное значение температуры.

При нагреве металлической капсулы изменяется объём её содержимого, которое через капиллярную трубку давит на мембрану реле и при достижении заданной температуры происходит замыкание или размыкание его контактов.

У всех типов термостатов задание температуры происходит механически, поворачивая регулировочный винт, либо жёстко задано производителем на определённую температуру.

Назначение термостата

Как было сказано выше, основной задачей термостата является контроль за температурным режимом. Сфера использования термостатов очень широкая: от утюга в маленькой квартире до огромных печей на промышленных объектах. Они применяются в различной технике, отопительных системах, кондиционерах и бытовых приборах.

Термостат делает их использование безопасным и в то же время комфортным, поскольку регулирование температуры осуществляется автоматически.

Термостаты могут быть уже встроенными или применяться дополнительно, например, в смесителях для воды, для корректировки работы газовых котлов или подогрева пола.

Автомобильный термостат – обязательный компонент для системы охлаждения двигателя. Он помогает поддерживать необходимую температуру, не допуская перегрева.

Основные виды термостатов

Автомобильные термостаты

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.

Устройство и принцип работы

Классический термостат изготовлен из двух видов металлов:

  • медь;
  • латунь.

Этот элемент работает за счёт цилиндра, расположенного со стороны двигателя. В нём находится шарик, изготовленный из воска. При нагреве он начинает плавиться, тем самым раскрывается клапан.

Штырь вставлен в цилиндр с воском и соединён с клапаном. По мере того как воск начинает нагреваться и плавиться, то он расширяется и выдавливает штырь, который и открывает клапан. После того как клапан открылся, через радиатор начинает поступать антифриз. Когда вы выключаете двигатель, то он начинает остывать, и, соответственно, воск начинает застывать и постепенно становится твёрдым.

Устройство и принцип работы термостата

Принцип работы автомобильного термостата основан на способности специального термочувствительного элемента переключать поток охлаждающей жидкости в зависимости от её температуры:

  1. Пока мотор холодный, термостат находится в закрытом состоянии и жидкость в системе охлаждения движется по малому кругу (только вокруг цилиндров и головки блока).
  2. После того, как двигатель нагревается до определенной температуры (обычно в пределах 75 – 95 °C), термостат открывается и охлаждающая жидкость выходит на большой круг (радиатор, помпу и рубашку охлаждения двигателя), тем самым предотвращая перегрев мотора.

Устройство автомобильного термостата не очень сложное, его основными частями являются:

  • корпус;
  • два входных патрубка (малого и большого круга);
  • выходной патрубок;
  • термочувствительный элемент;
  • основной клапан;
  • байпасный (перепускной) клапан малого круга.

Большинство автомобильных термостатов производят из латуни, меди или пластика. Рабочий материал термочувствительного элемента в термостате – технический воск. При нужной температуре он расширяется, давит на основной клапан и открывает его. Так быстро таять воску помогают входящие в его состав порошки меди, графита и алюминия.

Переходя из твердого состояния в жидкое, воск расширяется и своим давлением выталкивает головку, которая открывает клапан, пропуская поток охладителя от термостата к радиатору системы охлаждения двигателя.

Кстати, вы можете самостоятельно провести небольшой эксперимент, который наглядно продемонстрирует работу термостата. Для этого достаточно погрузить термостат в кастрюлю с водой и поставить ее на огонь. По мере нагревания воды клапан термостата откроется приблизительно на 2-3 см.

Где купить терморегуляторы для котлов отопления

Современный рынок предлагает огромный выбор терморегуляторов как простых так и новейших моделей.

В ассортимент продукции входят проводные и беспроводные модели, механические и электронные терморегуляторы для твердотопливных котлов, газовых, электрических и дизельных установок, а также конвекторов, инфракрасных обогревателей и систем теплых полов. На всю продукцию из каталога имеются сертификаты качества.

Произвести заказ и купить терморегулятор для отопления можно, используя удобную систему поиска на интернет-ресурсе. Здесь можно не только предварительно ознакомиться с функциями и внешним видом приборов, но и проконсультироваться со специалистами о совместимости устройств с конкретным видом отопительного оборудования. Опытные менеджеры готовы поделиться любыми необходимыми сведениями относительно терморегуляторов и их функциональных возможностей.

Преимущество интернет-покупки состоит еще и в том, что существует возможность ознакомиться со стоимостью приборов в разных компаниях и сделать сравнительный обзор цен. Выбрав терморегулятор, можно получить грамотную консультацию по его установке, подключению и настройке. Некоторые компании предлагают услуги по монтажу устройства и его наладке. Все интересующие вас вопросы можно уточнить по номерам телефонов, размещенных в контактном разделе.

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.

Принцип работы

Важная черта, отличающая такое устройство от себе подобных, – это возможность удерживать температуру воды на одной отметке, независимо от скачков давления в трубах водопровода. Электронные термостатические модели обладают встроенной памятью, которая позволяет сохранить предпочитаемый температурный режим. Достаточно нажать кнопку на дисплее, и смеситель сам выберет нужную температуру без долгих смешиваний горячей и холодной воды.

Конструкция термосмесителя устроена очень просто и включает всего несколько основных деталей.

Сам корпус, представляющий собой цилиндр, с двумя точками подведения воды – горячей и холодной.
Носик для истечения воды.
Пара ручек, как и в обычном кране. Однако одна из них – это регулятор напора воды, установленный обычно с левой стороны (кран-букса). Вторая – регулятор температуры с делениями (в механических моделях).
Термоэлемент (патрон, термостатический картридж), который и обеспечивает оптимальное смешивание потоков воды разной температуры

Важно, что этот элемент имеет ограничитель, не допускающий температуру воды выше 38 градусов. Данная функция актуальна для семей с маленькими детьми, чтобы уберечь их от возможных неприятных ощущений.

Главная задача, которую решает термоэлемент, это быстрое реагирование на изменение соотношения потоков воды. Человек при этом даже не ощущает, что произошли какие-либо изменения в температурном режиме.

Термостатический картридж является чувствительным подвижным элементом, состоящим из материалов, которые чутко реагируют на происходящие температурные изменения.

Ими могут быть:

  • воск, парафин либо сходный по свойствам полимер;
  • биметаллические кольца.

Термосмеситель работает по принципу, основанному на законах физики о расширении тел.

  • Высокая температура заставляет воск расширяться, более низкая – уменьшает в объеме.
  • В результате этого цилиндр из пластика либо перемещается в картридж, увеличивая простор для холодной воды, либо происходит движение в обратном направлении для большего притока горячей воды.
  • Чтобы исключить передавливание заслонки, отвечающей за поступление воды разной температуры, в конструкции предусмотрен обратный клапан водотока.
  • Предохранитель, установленный на регулировочном винте, блокирует подачу воды в случае, если она превысит отметку в 80 C. Это обеспечивает максимальную безопасность потребителя.

Признаки неисправности термостата

Неполадки в работе системы охлаждения проявляются в отклонениях показателей температуры от нормальных на датчике, расположенном в приборной панели. При наружной температуре около 0оС, двигатель после запуска выходит на рабочую температуру при нагрузке за 5-10 мин. Если уровень жидкости в расширительном бачке в норме, герметичность и работоспособность других элементов системы охлаждения не нарушена, значит отклонения температуры обусловлены работой термостата, что выражается в следующих признаках:

  1. Длительный прогрев двигателя и его быстрый перегрев.
  2. Не удается выйти на рабочую температуру при нагрузке, но при остановке она быстро подымается.
  3. Не прогревается воздух в отопителе.
  4. Постоянный перегрев двигателя при любой наружной температуре, при этом нижний патрубок остается холодным.
  5. Периодическое проявление и исчезновение указанных признаков.

Все вышеназванные признаки свидетельствуют о заклинивании клапана термостата в верхнем или нижнем положении, а также его неполном закрытии или открытии. При подобных неисправностях производят замену вышедшей из строя запчасти. В некоторых случаях можно устранить неполадки в работе термостата без замены, удалив мешающий работе мусор или отложения с подвижных частей устройства. Описанные признаки позволяет диагностировать неисправность термостата всех моделей ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.

Терморегуляторы для инфракрасных обогревателей

В последние годы все большую популярность начинают приобретать отопительные приборы, использующие инфракрасное излучение. Такие обогреватели повышают температуру не воздуха, а объектов в зоне своей досягаемости. Для них разработаны специальные конструкции терморегуляторов, несколько отличающихся от обычных. Условно их можно разделить на две основных категории – механические и программируемые.

Механические

Механический терморегулятор хорошо впишется в интерьер помещения

Механические терморегуляторы выпускаются большинством фирм, занимающихся производством продукции подобного рода, но все они практически не отличаются друг от друга, так как их конструкция предельно проста и разница может быть лишь в качестве использованных для изготовления материалов. Почти все модели механических регуляторов монтируются на стену, разделение возможно по принципу установки, на врезные и накладные устройства, благодаря чему они могут подсоединяться к проводке любого типа.

Стандартный диапазон настройки температурных режимов, которые способны поддерживать такие регуляторы, находится в пределах от +5 до + 30 градусов. По размерам они незначительно превосходят обычные розетки и выключатели, поэтому не нарушают интерьер помещения. Управляются механические регуляторы ручкой, которой выставляется уровень температуры, при которой отопительная система должна начинать или прекращать свою работу, а также кнопкой включения и выключения самого регулятора.

Программируемые

Если вы добиваетесь максимального комфорта, то вам, безусловно, следует купить программируемый терморегулятор. Программируемые терморегуляторы являются самыми современными и удобными в эксплуатации видами устройств такого типа. Они обладают более широким диапазоном рабочей температуры, который чаще всего составляет от +5 до + 45 градусов, что делает их возможности более гибкими и несколько расширяет сферу применения. Главное их отличие от всех остальных видов регуляторов, основанных на механическом принципе действия, это возможность задания сложной отопительной программы, рассчитанной на несколько дней и даже недель, в зависимости от модели.

Причем на каждый день можно задавать разную последовательность изменения и контроля температуры. Они имеют два датчика для измерения температуры, один следит за всем помещением, второй – за уровнем нагрева самих инфракрасных устройств. В системах типа «умный дом» используются именно программируемые варианты терморегуляторов как самые удобные и комфортные.

Устройство можно запрограммировать на часы, дни и даже недели

Выбирая терморегулятор, нужно учесть следующие моменты:

  • внешние климатические условия;
  • надежность собственной теплоизоляции помещения;
  • количество отопительных приборов;
  • виды обогревателей.

Ко всем терморегуляторам, предназначенным для работы с инфракрасными отопительными устройствами и системами, можно подключать несколько устройств, но их суммарная мощность не должна превышать 3-3.5 кВт. Если общая мощность обогревателей выше этого значения, то в цепь нужно встраивать магнитный пускатель, перераспределяющий нагрузку между отдельными устройствами отопительной сети.

Устанавливаются все виды настенных терморегуляторов на высоте примерно полтора метра, в соответствии с правилами монтажа устройств подобного рода. Схемы их подключения к электрической сети помещения достаточно простые и принципиально не отличаются от схем подключения розеток и выключателей, главное следить, чтобы сечение используемых проводов соответствовало мощности отопительных приборов, которые они соединяют с регулятором.

В завершение можно сказать, что установка терморегуляторов на отопительные системы и обогреватели – это выгодное и разумное решение, которое не только сделает жизнь проще и удобней, особенно в регионах с холодным климатом, но и поможет сэкономить на коммунальных услугах, не расходуя электроэнергию впустую. Также стоит отдавать предпочтение известным производителям, так как терморегулятор всегда является частью сложной системы и если он будет некачественный или бракованный, это может привести к возникновению аварийной ситуации в помещении, где он установлен.

При выборе конкретной модели стоит учитывать все нюансы отопления помещения, начиная от количества обогревателей и заканчивая мощностью каждого из них. Если собственных знаний недостаточно для расчета и выбора нужной модели, нужно обратиться к специалистам по электрике и отоплению, а не выбирать первый попавшийся или кажущийся наиболее подходящим лишь на первый взгляд.

Настройка терморегулятора (регулятора температуры) для котла отопления

После того как вы купите терморегулятор для котла отопления и подключите его к отопительному оборудованию, его необходимо будет настроить. К каждому изделию прилагается инструкция, в которой приводится порядок настройки. Внимательно ее изучив, можно самостоятельно установить необходимый режим, отвечающий индивидуальному уровню комфортности микроклимата.

На внешней панели устройства расположены кнопки и переключатели, посредством которых осуществляется настройка. Переключатели позволяют управлять нагревом и кондиционированием воздушного пространства, отсрочкой включения (не позволяет начать работу котла при кратковременном понижении температура, например, сквозняке) и отклонением температуры (если установить значение колебание на 1°C, то включение или выключение будет доступно при увеличении или понижении температуры на 0,5 градуса).

Для правильной настройки работы терморегулятора для котла отопления лучше обратиться к специалистам.

Посредством кнопок задается два режима: оптимальный и экономный. Таким образом, днем будет обеспечиваться температура с оптимальным значением, в ночное время температура снизится до уровня, достаточного для приятного сна. Такой режим позволит значительно сэкономить на энергоресурсах. Различные модели терморегуляторов имеют несколько установленных режимов, один из которых можно выбрать для использования.

На заметку! В комнатах, где чаще всего находятся дети и люди преклонного возраста, рекомендуется не опускать температуру ниже 22°C.

Необходимость и особенности терморегуляторов

Терморегулятор это средство регуляции температурного уровня, используемое в приборах, имеющих дело с теплом: в отопительном, охладительном оборудовании и системах контроля температуры в помещении. Регуляторы применяются и в сельском хозяйстве, например, в тепличных установках. Когда температура в помещении или установке в ту или иную сторону отклоняется от рамок, заданных в настройках, устройство дает команду включить или отключить нагревательные элементы. С его помощью можно контролировать степень нагрева не только воздуха и иных газообразных сред, но и жидкостей и твердых тел (например, поверхностей электроприборов).

Как проверить термостат на работоспособность

Перед тем, как проверять термостат на работоспособность, нужно понимать какие неисправности у него могут возникнуть в принципе, и в чём они проявляются. Всего таких неисправностей может быть три:

1. Термостат постоянно открыт. Если основной клапан термостата вследствие поломки остается все время открытым, то охладитель будет постоянно проходить через радиатор и рубашку охлаждения двигателя. При этом мотору потребуется довольно много времени для достижения оптимальной рабочей температуры.

В летнее время года такая поломка, как правило, остается даже незамеченной, а вот зимой, особенно в сильный мороз, прогреть мотор до рабочей температуры будет крайне тяжело.

2. Термостат постоянно закрыт. Если основной клапан термостата не открывается, то жидкость в системе охлаждения постоянно циркулирует по малому кругу. При этом двигатель очень быстро перегревается, в результате чего его может и вовсе заклинить.

В этом случае ездить на автомобиле до замены термостата мы не рекомендуем. Добраться же к ближайшему автомагазину или СТО своим ходом можно включив печку в салоне на максимальный обдув. При этом нужно постоянно следить за тем, чтобы стрелка указателя температуры двигателя не переходила в красную зону.

3. Термостат открывается слишком рано. Обычно это происходит либо с контрафактными автомобильными термостатами, сделанными народными умельцами из комплектующих низкого качества, либо с термостатами с характеристиками не подходящими для данной комплектации автомобиля.

Если клапан термостата открывается при слишком низкой температуре (ниже +75 °C), тогда двигатель, как правило, прогревается значительно дольше положенного времени. При этом мотор не может выйти на оптимальный тепловой режим, что приводит к увеличению расхода топлива.

Проверка термостата в автомобиле

Алгоритм проверки термостата, не снимая его с автомобиля, очень прост. Чтобы проверить, открывается ли термостат, от вас потребуется выполнить лишь несколько действий:

Разогрейте двигатель до рабочей температуры, после чего заглушите мотор.
Откройте капот и найдите шланг в верхней части радиатора. Как правило – это черный резиновый шланг диаметром 5-7 см с железным хомутом на концах, или же с пластиковыми скобами.
После этого найдите нижний шланг – примерно такой же, как и верхний

Обычно он крепится в нижней части радиатора.
Прикоснитесь к обоим шлангам рукой, но крайне осторожно, потому как они могут быть сильно нагреты.

Если стрелка указателя температуры двигателя находится у красной зоны, но при этом один из шлангов горячий, а второй холодный, то с высокой вероятностью можно утверждать о том, что термостат не открывается и его необходимо заменить на новый.

Больше о неисправностях системы охлаждения двигателя и профилактике их появления читайте в нашей статье о техническом обслуживании системы охлаждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector