Термостат

Принцип работы системы охлаждения двигателя в действии

Налаженная работа охлаждения обусловлена наличием системы управления.

• температура смазочного масла;
• температура жидкости, используемой для охлаждения двигателя;
• температура наружной среды;
• другие важные показатели, влияющие на работу системы.

Система управления, оценивая различные параметры и их влияние на работу системы, компенсирует их влияние регулированием условий работы управляемых элементов.

С помощью центробежного насоса осуществляется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Проходя через рубашку охлаждения жидкость нагревается, а попав в радиатор — остывает. Нагревая жидкость, сами детали двигателя остывают. В рубашке охлаждения жидкость может циркулировать как в продольном (по линии цилиндров), так и в поперечном направлении (от одного коллектора к другому).

От температуры охлаждающей жидкости зависит круг ее циркуляции. Во время запуска двигателя он сам и охлаждающая жидкость холодные, и чтобы ускорить его нагрев жидкость направляется на малый круг циркуляции, минуя радиатор. В дальнейшем, при нагревании двигателя, термостат нагревается и меняет свое рабочее положение на полуоткрытое. Вследствие этого охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор.

Если встречного потока воздуха радиатора недостаточно для понижения температуры жидкости до требуемого значения, включается вентилятор, образующий дополнительный поток воздуха. Охлажденная жидкость вновь попадает в рубашку охлаждения и цикл повторяется.

Если в автомобиле используется турбонаддув, то он может быть оснащен двухконтурной системой охлаждения. Первый её контур охлаждает сам двигатель, а второй — наддувочный поток воздуха.

Смотрите познавательное видео про принцип работы системы охлаждения двигателя.

Какие бывают автомобильные термостаты?

Сейчас можно найти термостаты нескольких видов. Они различаются между собой по принципу работы и имеют свои особенности. Варианты российского производства стоят дешевле немецких или польских, но именно зарубежные варианты славятся высоким качеством и хорошей износостойкостью. Востребованными остаются универсальные варианты деталей. Их ценят за простоту установки, удобство пользования, невысокую стоимость и достаточную распространённость. Рассмотрим, какие виды приборов существуют.

Одноклапанный

Популярный вид устройства. Его устанавливают до настоящего времени в автомобили зарубежного и отечественного производства. Ведущие фирмы напротив считают, что модель морально устарела и не может обеспечивать качественное охлаждение мощного мотора. Суждение верное, но лишь отчасти. Возможностей одноклапанного терморегулятора не хватит лишь для гоночных автомобилей.

Классическая система успешно работает во многих случаях, но определять конкретную модель и устройство следует в зависимости от оснащения всей охлаждающей системы двигателя.

Одноклапанный автомобильный термостат отличается конструкционной простотой исполнения. Удивительно, но этот параметр является ключевым. Приспособление успешно выполняет возлагаемые на него действия и считается надёжным. Ведущие производители современных авто до сих пор выбирают такую конструкцию для оборудования собственных продуктов.

Двухступенчатый или двухклапанный

Принципиальных отличий в устройстве при сравнении с одноклапанным вариантом не выявлено. Разница лишь в расширении возможностей для обеспечения эффективного процесса охлаждения.

Термостат, как и в классическом исполнении, имеет две тарелки. Одна из них обеспечивает затвор большого круга циркуляции, а вторая малого. Функционирование систем обеспечивается синхронно. Когда один круг закрывается, второй сразу же запускается – в этом и состоит преимущество двухклапанного устройства. Работа – синхронная, запор одного клапана провоцирует открытие другого.

Устройство двухступенчатого термостата отличается. Пересмотреть принципиальное строение физики и автомеханики решили из-за определённого несовершенства предыдущего варианта. Система охлаждения создаёт высокое давление тосола и клапан автомобильный термостата не может его преодолеть.

Изменение конструкции состояло во внедрении двух тарелок (малой и большой). Сначала открывается первая, она призвана уменьшить усилие и снизить давление внутри системы. Открывается плавно, запускает взаимодействие большой по цепи. Из-за этого изначально жидкость не проходит в большой круг.

С электронным управлением

Электронное устройство представлено в форме классического одноклапанного термостата, включающего нагревательное сопротивление. Функция управления последним обеспечивается электронным блоком контроля над функциями движка. Последний способен достигать температуры 95-100 градусов при частичной нагрузке. На максимальной мощности отметки сохраняются в диапазоне 85-95°C.

Термостат Behr Thermot-tronik с электронным управлением

Оснащение такого класса позволит экономить топливо и рационально его использовать за счёт дополнительного охлаждения поглощаемого цилиндрами воздуха. Электронный термостат повышает КПД двигателя.

Корпусный и бескорпусный

Во многих случаях термостат продаётся в автомагазинах без корпуса. В этом случае установить его можно просто вынув старый. Но некоторые производители выпускают автомобильные термостаты уже установленными в корпус, который надо подключить к патрубкам охлаждающей системы автомобиля.

Чаще всего термостаты продаются вместе со специальной резиновой прокладкой, которая выдерживает воздействие охлаждающей жидкости.

Есть отдельный вариант термостатов – бескорпусный. Их устанавливают непосредственно в блок двигателя.

Бескорпусный термостат ГАЗ-3302,2705 дв. ГАЗ-560 «Steir» LUZAR

При нагреве воскового шара он плавится, становится больше в размерах и выталкивает шток (примерно на 2 см). Клапан на штоке поднимается и закрывает патрубок. Чем выше температура антифриза, тем сильнее выталкивается шток. А при остывании мотора менее 70 градусов восковой шар уменьшается и становится твёрдым, а шток с клапаном встаёт на своё место благодаря пружине.

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.

Лучшие инструкторы по вождению:

Какие бывают неисправности термостата, их признаки и причины

Неисправность одного из основных узлов системы чаще всего связана с износом или коррозией некоторых элементов. На начальном этапе подобных деформаций, изменения незаметны, а потом случается так, что клапан завис в открытом или закрытом положении. Иногда встречается неполное открытие клапана. При этом автовладелец может не сразу заметить неисправность, потому что симптомы открытого термостата возникают только при небольшом морозе, когда прогрев ДВС идёт долго.

Если клапан термостата заклинило полностью в закрытом положении, то движок может перегреться даже при отрицательной температуре окружающей среды. Требуется незамедлительно заменить термостат на новый.

Если открытие термостата происходит очень рано, то это может указывать на бракованное изделие или самодельное, или устройство просто не подходит для вашей модели автомобиля.

Если клапан термостата заклинило наполовину или в полностью открытом состоянии, то ДВС будет долго прогреваться до рабочей температуры. А в зимнее время двигатель вообще не прогреется, да и печка греть совсем не будет. Отмечу, что если детали исправны, то при нуле двигатель прогреется до рабочей температуры за 5-7 минут.

Автомобильный термостат может быть некачественным изначально. В этом случае открытие клапанов происходит несвоевременно. Такое нарушение не опасно, но может бить по бюджету из-за увеличения расхода топлива. Чтобы суметь вовремя диагностировать проблему надо знать, какие типы поломок существуют и как проводить тестирование самостоятельно.

Причины неисправностей термостата:

1. Появление накипи на металлических деталях, штоке. Это происходит из-за плохого качества охлаждающей жидкости либо несвоевременной её замены. Накипь затормаживает работу клапанов и штока, что приведёт к некорректной работе термостата.
2. Вибрационные разрушения. Как правило это появляется при использовании некачественных или бракованных термостатов. В таких устройствах плохо завальцованы соединения и стыки, а также плохая герметизация медного цилиндра.
3. Деформация резинового уплотнителя. Чаще всего это происходит из-за высоких температур, которые вызывают в резине протечки или трещины. Также перегревается мембрана между штоком и наполнителем.

Перечислю признаки неисправностей термостата:

1. ДВС постоянно перегревается – стрелка на приборной панели всё время находится в красной зоне. Это означает, что антифриз не проходит к радиатору.
2. ДВС плохо прогревается, а при повышенных нагрузках он очень быстро перегревается. Это указывает на то, что клапаны заклинило в среднем положении, в результате чего только небольшое количество охлаждающей жидкости попадает в радиатор, чего, разумеется, недостаточно для охлаждения мотора при высоких нагрузках.
3. Слишком долго прогревается движок. Это значит, что открыт патрубок к радиатору, из-за чего антифриз постоянно охлаждается и не даёт силовому агрегату прогреться до рабочей температуры.
4. Стрелка температуры двигателя после остановки поднимается, а при движении – падает.
5. Нижний патрубок становится тёплым после 3 минут работы движка. Это означается, что термостат открыт постоянно.
6. Нижний патрубок холодный, но стрелка указывает на перегрев мотора (ДВС при этом работает долгое время). Это означает, что термостат заклинило в закрытом положении. Исключение – поломка датчика вентилятора радиатора.
7. Дополнительные признаки: печка в салоне дует прохладным воздухом, снижается динамика авто, увеличивается расход бензина.

Самое опасное – это моментальный перегрев двигателя в жаркое время года, что приведёт к его поломке. А если двигатель не выходит на рабочую температуру, то повысится износ узлов и ухудшится эффективность моторного масла.

Схема с логической микросхемой

Эта схема отличается от предыдущей тем, что вместо стабилитрона в ней задействована логическая микросхема К561ЛА7. Датчиком температуры по-прежнему служит терморезистор (обозначение – VDR1), только теперь решение о замыкании цепи принимает логический блок микросхемы. Кстати, марка К561ЛА7 производится еще с советских времен и стоит сущие копейки.

Для промежуточного усиления импульсов задействован транзистор КТ315, с той же целью в конечном каскаде установлен второй транзистор – КТ815. Данная схема соответствует левой части предыдущей, силовой блок здесь не показан. Как нетрудно догадаться, он может быть аналогичным – с симистором КУ208Г. Работа такого самодельного термореле проверена на котлах ARISTON, BAXI, Дон.

Самодельный внешний терморегулятор для котла инструкция

Ниже представлена схема устройства самодельного терморегулятора для котла, которая собрана на микросхемах Atmega-8 и серии 566, жидкокристаллическом дисплее, фотоэлементе и нескольких температурных датчиков. Программируемая микросхема Atmega-8 и отвечает за соблюдение заданных параметров уставок терморегулятора.

Схема самодельного внешнего терморегулятора для котла

Собственно говоря, данная схема включает или выключает отопительный котёл при понижении (повышении) температуры наружного воздуха (датчик U2), а также выполняет эти действия при изменении температуры в комнате (датчик U1). Предусмотрена корректировка работы двух таймеров, которые позволяют регулировать время указанных процессов. Кусок схемы с фоторезистором влияет на процесс включения котла по времени суток.

Датчик U1 стоит непосредственно в комнате, а датчик U2 на улице. Подключается к котлу и устанавливается рядом с ним. При необходимости можно добавить электрическую часть схемы, позволяющую включать отключать агрегаты большой мощности:

Электрическая часть схемы, позволяющая включать отключать агрегаты большой мощности

Ещё одна схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7:

Схема терморегулятора с одним параметром регулирования на базе микросхемы К561ЛА7

Собран терморегулятор на базе микросхемы К651ЛА7 отличается простотой и лёгкостью при регулировке. Наш термостат – это специальный терморезистор, который значительно уменьшает сопротивление при нагревании. Данный резистор включён в сеть делителя напряжения электричества. В этой цепи также расположен резистор R2, при помощи которого мы и можем устанавливать необходимую температуру. На основе такой схемы можно сделать термостат для любого котла: Бакси, Аристон, Эвп, Дон.

Еще одна схема на терморегулятора на базе микроконтроллера:

Схема на терморегулятора на базе микроконтроллера

Устройство собрано на базе микроконтроллера PIC16F84A. Роль датчика выполняет цифровой термометр DS18B20. Малогабаритное реле управляет нагрузкой. Микропереключатели задают температуру, которая высвечивается на индикаторах. До сборки потребуется запрограммировать микроконтроллер. Сначала сотрите все с чипа и потом перепрограммируйте, а далее произведите сборку и пользуйтесь на здоровье. Устройство не капризное и работает нормально.

Стоимость деталей 300-400 рублей. Аналогичная модель регулятора стоит в пять раз дороже.

Несколько советов напоследок :

• хоть к большинству моделей и подходят разные варианты термостатов, все же желательно, чтобы терморегулятор для котла и сам котёл были произведены одним производителем, это значительно упростит монтаж и сам процесс эксплуатирования;
• перед покупкой такого оборудования нужно просчитывать площадь помещения и необходимую температуру, чтобы избежать «простоев» техники, и смены проводки в связи с подключением приборов более высокой мощности;
• перед установкой оборудования нужно позаботиться о теплоизоляции помещения, иначе высокие теплопотери будут неизбежны, а это дополнительная статья расходов;
• если, неуверены, что нужно приобретать дорогостоящую технику, то можно провести потребительский эксперимент. Приобрести более дешёвый механический термостат, отрегулировать его и посмотреть результат.

Принципы работы

По типу управления и принципам работы терморегуляторы также разделяются на несколько видов.

Механический. Такие приспособления работают без использования электрики. Они часто присутствуют в газовых плитах и духовых шкафах, где температура должна быть на одном уровне. Датчик реагирует на достижение необходимого нагрева и минимизирует режим работы устройства, а затем вновь повышает его при снижении показателей.

При использовании биметаллических пластин, работа осуществляется по следующему принципу. Внешний диск термостата соединен с температурным датчиком – биметаллической пластиной. Она является частью электроцепи, и, когда она охлаждена, то находится в прямом состоянии, и цепь замкнута. При нагреве один металл расширяется больше, чем другой, и происходит изгиб пластины. Это разрывает цепь, отключая схему.

Существует вариант датчика в виде газонаполненной трубки между двумя дисками из металла. При повышении температуры происходит расширение газа, и он выталкивает диски. Те, в свою очередь, нажимают на переключатель в термостате и размыкают цепь, прекращая нагрев. При снижении температуры, газ сжимается, возвращая все в изначальное положение.

Электромеханический. Этот термостат применяет в работе встроенные датчики и контактные пары. Такие терморегуляторы есть в электроплитах, стиральных машинах, утюгах и прочей технике. По аналогии с механическим, для электромеханического термостата в виде датчиков используются биметаллические пластины или газонаполненные трубки. При повышении температуры выгибается пластина или повышается давление газа в трубке, и это замыкает контактные группы. При остывании, все возвращается в изначальное положение. Таким образом контролируется поступление электричества.

Электронный. В таких терморегуляторах присутствует электронная схема, которая состоит из датчика, модуля, обрабатывающего команды, а также термометра. На монитор выводятся показатели температур.

Устройство в процессе работы проверяет температуру вокруг за счет колебаний проводимости датчика. Вместо механического датчика здесь применяется резистор, который меняет сопротивление при изменениях температуры. Команда об этом идет в электронный модуль, он обрабатывает информацию и высылает обратные команды на изменение обогрева или охлаждения.

Такие терморегуляторы применяются для кондиционеров, систем отопления, в том числе, теплых полов и др. Электронные терморегуляторы точны и удобны в использовании.

Они, в свою очередь, делятся на непрограммируемые и программируемые. В первом случае, алгоритм работы неизменяем. Управление происходит путем передачи команд на установленные приборы по заданным параметрам.

Программируемые устройства представляют собой более сложную систему, которая позволяет устанавливать изменение температуры на конкретные часы и дни. Благодаря этому можно подобрать конкретные параметры регулировки температуры, однако, это требует определенных знаний и навыков.

С компьютерным управлением. В современных термостатах используются высокотехнологичные датчики, которые отправляют команды на включение и выключение с помощью компьютера.

Существуют терморегуляторы, в которые устанавливают сим-карты для настройки, например, отопления, со смартфона или через Интернет. Таким образом, происходит дистанционное управление, регулировка режимов температур и постоянный контроль (при желании, можно настроить оповещения и предоставление энергетических отчетов).

Помимо обычных терморегуляторов существуют также двухзонные. Они позволяют одновременно управлять различными приборами в нескольких помещениях (например, системой отопления в спальне и кухне). Возможна регулировка уровней температуры индивидуально для каждой комнаты.

Таким образом, можно подобрать термостат в зависимости предпочтений и в соответствии с необходимыми задачами.

При монтаже термостата датчики должны быть установлены в местах, где нет сквозняков или прямых солнечных лучей, а также вдали от батарей отопления, так как это может повлиять на корректную работу.

Последовательность монтажа

Перейдём непосредственно к монтажу теплого пола и термодатчика.

Для начала нужно определить местонахождение терморегулятора, который будет расположен снаружи. Располагается он чаще всего на высоте около 1 метра от пола. Крепление его аналогично обычной розетке.

Затем нужно сделать штробы или канавки для прокладки двух пластиковых труб.

Одна для силового провода ведущего к нагревательному элементу, другая для электропроводки датчика. Трубка для термодатчика будет расположена на полу. Такая прокладка даст возможность не снимая кафеля выполнить ремонтные работы, хотя бы по замене элементов контроля.

Заменить полностью нагревательный элемент в случае установки его в стяжке не получится

Важно чтобы при укладке трубы либо гофры для кабеля изгибов и поворотов было как можно меньше. Это в дальнейшем упростит замену вышедшего из строя термодатчика

Следующий шаг — это термоизоляция, она выполняется для разных видов нагревательных элементов индивидуально, например, для нагревательного кабеля ею служит демпферная лента или же другой утеплитель, толщина которого не менее 1,5–2 см

Следующий шаг — это термоизоляция, она выполняется для разных видов нагревательных элементов индивидуально, например, для нагревательного кабеля ею служит демпферная лента или же другой утеплитель, толщина которого не менее 1,5–2 см.

После этого осуществляется монтаж и крепление нагревательного элемента с подведением проводов к коробу терморегулятора.

Установка и подключение термодатчика теплого пола имеет свои тонкости. Для того чтобы не допустить попадания внутрь трубки, где находится датчик, раствора, конец её находящийся на полу заделывается надежно изолентой или скотчем. Не рекомендуется подключение всей системы через розетку, лучше выполнить питание от автоматического выключателяи через контактор(пускатель).

Установка датчика температуры должна осуществляться на расстоянии от 0,5 до 1 метра от стены, на которой установлен терморегулятор, а также ровно посередине между двумя соседними витками греющего кабеля. После монтажа рекомендуется зафиксировать термодатчик монтажной лентой либо фольгированным скотчем.

Если производится укладка пленочного теплого пола, датчик температуры нужно установить под листом обогревателя, как показано на фото ниже. Учтите, что под термодатчиком нужно проложить теплоизоляцию, иначе система обогрева не будет эффективной.

Важный момент!Расположение датчика температуры должно выбираться таким образом, чтобы он был вдали от других источников обогрева. В противном случае возникнут погрешности и теплый пол будет работать не так, как нужно.

Схема подключения датчика температуры теплого пола выглядит следующим образом:

Перед тем, как делать стяжку, нужно проверить работоспособность теплого полаи самого термодатчика. Как правило, замеряют сопротивление обоих элементов. Система считается работоспособной, если сопротивление отличается не более чем на 10% от паспортных данных.

Для того чтобы собранная схема была максимально безопасной рекомендуется в помещениях, где осуществляется электрический обогрев пола, устанавливать устройства защитного отключения, которые в случае пробоя отключат цепь от напряжения, тем самым защитят человека от попадания под электрический потенциал. Во влажных помещениях это может быть смертельно опасно.

Как подключить и отрегулировать термостат для водонагревателя

Если бойлер не работает, то не нужно его запускать еще раз, дожидаясь феноменального включения, а проверить изделие на наличие поломок. Если выяснено, что проблема в терморегуляторе, то требуется замена. Ремонт на датчик не распространяется и, как правило, просто приобретают новую деталь. Как заменить терморегулятор?

Не нужен мастер, просто не стоит нарушать ниже представленную инструкцию:

1. Водонагреватель отключается от сети.
2. Перекрывается вентиль с подачей воды в емкость бака, и сливается вся имеющаяся в нем жидкость.
3. Снимается нижняя панель прибора, что позволяет подобраться к тэну.
4. Далее снимается прижимное кольцо в нагревательном элементе.
5. Вынимается датчик в терморегуляторе и регулирующий блок.
6. Устанавливается новый терморегулятор.
7. На место обязательно нужно установить прижимное кольцо и закрепить нижнюю панель.

Пара не сложных движений, и экономится максимум средств, времени и сил. Для того чтобы выбрать защитный терморегулятор на водный нагреватель, стоит следовать определенным рекомендациям от специалистов. Отправляясь за приобретением нового терморегулятора, стоит захватить с собой технический паспорт на бойлер. Так продавцу будет намного проще сориентироваться в том, какая модель и с какими эксплуатационными особенностями подойдет лучше всего. Категорически запрещается выкидывать сломанное изделие до покупки нового.

Выбирать термостат нужно точно такой же модели, так как минимальное отличие по размеру или характерным чертам может привести к поломке всего бойлера. При выборе терморегулятора самостоятельно, нужно ориентироваться на вид изделия, параметры, способ монтажа, на то, какой он обладает рабочей силой тока и функциональностью.

Что делать, если термостат сломался в пути

Если поломка происходит в пути, то при передвижении двигатель внутреннего сгорания будет перегреваться. На такой машине не рекомендуется передвигаться, но бывают ситуации, когда оперативно заменить запчасть нет возможности. Работающий мотор не стоит перегревать, поэтому при передвижении нужно уменьшить его нагревание. Для этого стоит включить печку на максимальную температуру и на полную мощность.

При такой езде двигатель меньше подвергается нагреванию и можно доехать до места назначения. Периодически необходимо оценивать температурную обстановку и наблюдать, чтобы она не превышала определенного уровня. При повышенной температуре рекомендуется остановить машину и открыть капот для того чтобы охладить мотор. Когда он остынет можно продолжить движения, наблюдая за стрелкой, останавливая автомобиль каждый раз, когда она достигает определенной температуры.

В зимнее время года, холодная погода способствует охлаждению автомобильного мотора. Поэтому даже если будет не работать термостат, то передвигаться за счет внешнего охлаждения до момента, пока мотор не нагреется можно значительно дольше.