Термостат: принцип работы,виды,устройство,фото,видео. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ
Автомобильные двигатели охлаждаются во время работы тосолом или антифризом. Важным элементом такой системы охлаждения служит термостат. Он расположен между мотором и радиатором, и благодаря ему температура двигателя остается в заданных пределах.
Принцип работы термостата
После того как двигатель завели, ему нужно прогреться до рабочей температуры. Чтобы ускорить, этот процесс, охлаждающая жидкость не поступает в радиатор, а циркулирует по малому кругу через рубашку охлаждения и радиатор печки. Блокирует ее поток именно термостат.
Когда же двигатель нагреется до 95 градусов, клапан термостата сработает, и тосол начнет циркулировать уже по большому кругу через радиатор, охлаждая таким образом мотор. Когда открывается клапан основной циркуляции, малый круг перекрывается. Принцип работы термостата основан на физических свойствах воска, который находится у него внутри. При температуре в 82˚С воск плавится.
В жидком состоянии он увеличивается в объеме и выталкивает штырь, который и открывает клапан. При охлаждении двигателя воск в термостате застывает, штырь возвращается на место, клапан закрывается. Воск плавится быстро, благодаря примесям из порошка графита, меди и алюминия.
Из чего состоит термостат
Делают автомобильные термостаты из меди или латуни. Устроены они достаточно просто. Стандартный термостат состоит из таких деталей:
- корпуса;
- клапана малого круга охлаждения;
- выходного патрубка, соединенного с насосом;
- воскового шарика;
- входного патрубка, подключенного к радиатору;
- клапана основного круга охлаждения;
- двух пружин;
- поршня.
Другими словами, все устройство автомобильного термостата – это цилиндр, возвратный штырь, два клапана и шарик воска. Именно проста и надежность конструкции объясняет тот факт, что она не изменяется на протяжении многих лет, и такие термостаты ставят даже на самые современные модели автомобилей.
В различных марках машин термостаты настраивают на разный температурный режим открывания. Ее обычно указывают на самом устройстве. Бывают бескорпусные термостаты. Их ставят прямо в блок двигателя.
Наполнитель термостата
Термостат может иметь различные виды наполнителя в основе своей конструкции. Мы уже упоминали, что выделяют жидкостной наполнитель и твердотельный. Принцип работы и устройство этих решений практически одинаково. Отличия заключаются только в повышенной герметизации жидкостной конструкции, а также в индивидуальных физических свойствах самого наполнителя и его чувствительности к температурным колебаниям зависимо от состава.
Современные двигатели получили такой тип устройства, который имеет в основе твердый наполнитель. Под таким наполнителем стоит понимать основной термоэлемент, который внутри термостата находится изначально в твердом физическом состоянии.
Функции и место расположения
После того как мотор выходит на оптимальную рабочую температуру, становится необходимым поддерживать этот показатель в строгих рамках до самого момента остановки двигателя, а в ряде случаев и некоторое время после прекращения работы ДВС. Главной задачей устройства является контроль и распределение потока нагретой жидкости охлаждения внутри системы по отводу тепла от двигателя.
Термостат может быть расположен в различных местах, зависимо компоновки двигателя в подкапотном пространстве, а также место его установки напрямую зависит от модели силового агрегата. Также на место установки устройства влияют и конструктивные особенности реализации самой охлаждающей жидкостной системы. В большинстве случаев термостат находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки блока цилиндров. Вторым наиболее распространенным местом его установки считается вход центробежного насоса охлаждающей жидкости (помпы).
ВИДЫ
- Двухклапанный. Именно принцип работы двухклапанного термостата был рассмотрен выше. Такой вид термочувствительных клапанов популярен у производителей отечественной грузовой и легковой техники.
- Одноклапанный. Имеет наиболее простую конструкцию, в которой не предусмотрен перепускной клапан. Именно такой вид чаще всего можно встретить на авто иностранного производства.
- Одноклапанный двухступенчатый. Из-за высокого давления в контуре охлаждения некоторых двигателей клапану достаточно сложно открыться, что увеличивает инерционность при срабатывании. Для лучшей работы конструкция одноклапанного двухступенчатого термостата предполагает наличие двух тарелок разных размеров. Первоначально открывается малая тарелка, освобождая доступ небольшой части потока охлаждающей жидкости, после чего открывается основная тарелка.
Термостат с электронным управлением
Электронные термостаты устанавливаются на современные двигатели для более точного регулирования температурного режима в тех либо иных условиях работы двигателя.
Для получения наибольшего КПД температура двигателя должна поддерживаться примерно на отметке в 110 ºС. Поскольку обычный механический термостат пропускает жидкость к большому контуру уже при температуре около 95ºС, то двигатель так и не выходит в режим оптимальной температуры и максимальной эффективности. Механизм с электронным управлением позволяет уменьшить инерционность срабатывания, что позволяет двигателю больше времени работать в высокотемпературном диапазоне. Электронное управление помогает повысить эффективность мотора, уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
В целом конструкция напоминает обычный механический термостат, в который дополнительно вмонтирован нагревательный элемент. Электронный термостат рассчитан на большую температуру двигателя. В момент пиковых нагрузок для предотвращения перегрева в работу включается нагревательный элемент. Ускоренный нагрев твердого наполнителя позволяется уменьшить время открытия клапана. Нагревательным элементом управляет ЭБУ двигателя, который с датчиковой аппаратуры считывает количество оборотов коленчатого вала, температуру поступающего воздуха, степень нажатия педали акселератора и другие необходимые данные.
КАК ПРОВЕРИТЬ ТЕРМОСТАТ
Не снимая термостат с автомобиля, проверить его работу можно приблизительно условно. Исключения составляют случаи, когда он заклинил в полностью открытом или закрытом положении. В таком случае по температуре патрубков, времени прогрева и датчику температуры можно сделать вывод о возможной неисправности термостата.
В горячей воде термостат должен открыться
Можно проверить термостат и своими силами, сняв его с автомобиля. Для этого его или поливают кипятком, визуально наблюдая открытие, или греют в емкости с водой на электроплитке, контролируют температуру градусником и замеряют длину выдвижения штока. Оба эти метода дают весьма неточный результат, не позволяя отобразить петлю гистерезиса работы термостата и сравнить ее с образцовой, полученной в лаборатории завода-изготовителя.
Профессионально проверить термостат можно только в специализированных точках диагностирования, так как неправильная его работа бывает связана с другими неполадками двигателя, которые нужно уметь различать. Если у вас нет нареканий на работу двигателя, который зимой «удерживает» стрелку термометра в нормальной зоне, а летом не перегревается, то с вашим термостатом все в порядке. Точная диагностика работы термостата подразумевает участие опытного специалиста и специального оборудования.
КАКИЕ БЫВАЮТ НЕИСПРАВНОСТИ ТЕРМОСТАТА?
Если термостат заклинил в полностью закрытом положении — возможен перегрев двигателя в любом режиме движения при любой температуре воздуха и даже в небольшой мороз. Если термостат открывается, но не до конца, двигатель перегревается, но может и не «закипеть» — все зависит от режима эксплуатации машины.
Если клапан термостата «завис» в полностью или частично открытом состоянии — до рабочей температуры двигатель будет прогреваться долго, а в зимнее время рабочая температура может быть и не достигнута. С исправной системой охлаждения при температуре воздуха ноль градусов двигатель должен прогреваться до рабочей температуры при движении за 5–10 минут. В случае неполного открытия — температура двигателя не будет подниматься выше 70 градусов.КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, РАБОТАЕТ ТЕРМОСТАТ ИЛИ НЕТ?
Нужно прогреть двигатель, чтобы температурная стрелка немного не доходила до красной зоны. Затем выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Он крепится сверху и представляет черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре. Найти нижний шланг, он выглядит как и верхний.
Дотроньтесь до шлангов, но осторожно, так как они могут быть горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что он нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, вероятнее клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат нужно заменить на новый.
Есть «народный способ» проверки на работоспособность. Нужно положить термостат в сосуд с горящей (температура около 100 градусов) водой. Далее смотрим визуально, если клапан открывается — рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.
При замене термостата следует узнать температуру открывания клапана (если покупаете неоригинал) — она может варьироваться в широком диапазоне. Как понимаете, нельзя ставить термостат с высокой температурой открывания, ведь в этом случае мотор начнет перегреваться.
5 признаков неисправного термостата
- Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
- Двигатель быстро перегревается.
- Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
- Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
- Если нижний патрубок холодный, в то время как температура на панели приборов говорит о закипании (при этом мотор работает длительное время), кроме случаев выхода из строя датчика вентилятора радиатора, то это говорит о заклинившем термостате в закрытом положении.
Такие признаки неисправности термостата могут возникнуть как через механическое повреждение вроде заклинивания штока, так и при использовании некачественной ОЖ.
В результате нарушения температурного режима страдает двигатель. Он интенсивно изнашивается при перегреве (в плоть до клина, при выкипании жидкости) и потребляет больше топлива при недостаточном разогреве.
Чтобы проверить работу термостата и принимать решение о его замене, стоит произвести простейшую проверку методом кипячения. Так как на корпусе детали пишется температура срабатывания, вы наглядно можете убедится как работает термостат поместив его в горячую воду с термометром.
ТЕРМОСТАТ С ЖИДКИМ НАПОЛНИТЕЛЕМ.
Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затроним эту тему.
Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта
Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.
Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.
Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.
В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.
Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.
Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.
Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.
Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.
Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.
Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.
После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.
ТЕРМОСТАТ С ТВЕРДЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ.
Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.
В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).
Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).
В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживающая клапан в закрытом положении.
В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.
Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.
Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.
В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.
Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Одноклапанный, двухклапанный и двухступенчатый термостат
Решение с одним клапаном отличается простотой конструкции и связанной с этим надежностью. Автопроизводители по всему миру отдают предпочтение такому виду конструкции и оборудуют большинство своих автомобилей именно таким устройством.
Отдельным видом термостата с одним клапаном является двухступенчатая конструкция. Установка такого решения обусловлена тем, что некоторые системы охлаждения в процессе работы создают очень высокое давление охлаждающей жидкости. Клапану термостата сложно преодолеть такое давление. По этой причине конструкция двухступенчатого терморегулятора получила решение, которое подразумевает наличие двух тарелок клапана, которые называют малой и большой. Первой в термостате открывается малая тарелка, которой необходимо заметно меньшее усилие для преодоления созданного в системе давления. Малая тарелка открывается легче, а уже при открытии взаимодействует с большой тарелкой и попросту тянет её за собой. Открытие большой (основной) тарелки термостата до конца открывает канал прохода охлаждающей жидкости.
Если в первом случае термостат имеет один клапан с двумя тарелками, то двухклапанный регулятор получил два отдельных клапана, которые находятся в едином корпусе. Первый клапан является основным и служит для перекрытия большого круга при движении охлаждающей жидкости в системе. Второй клапан является перепускным и отвечает за циркуляцию жидкости по малому кругу. Работа клапанов синхронизирована. Когда один из них перекрывает канал ОЖ, другой осуществляет открытие нужного контура. Указанная конструкция термостата нашла широкое применение в конструкции легковых авто и грузовиков, которые являются продуктами автоиндустрии из стран СНГ.
Диагностика поломки
На серьезные неполадки в системе охлаждения Вам укажет явное отклонение от нормальных показаний указателя температуры ОЖ на панели приборов в салоне. При нормальной работе системы охлаждения ДВС и температуре воздуха за бортом около ноля градусов Цельсия, силовой агрегат должен выходить на рабочую температуру под нагрузкой в движении за 5–10 минут.
Единственное условие-исправность самого температурного датчика, указателя на панели прибоов и системы охлаждения. Если герметичность системы и функциональность других элементов не нарушена, уровень ОЖ в расширительном бачке находится на нужной отметке, тогда явными признаками неисправности термостата являются:
- долгий прогрев двигателя;
- неспособность ДВС выйти на рабочую температуру под нагрузкой;
- отсутствие теплого воздуха из отопителя;
- постоянный перегрев двигателя независимо от окружающей температуры наружного воздуха;
- периодическое возникновение указанных симптомов и последующее их исчезновение;
Выявить неисправность термостата достаточно просто. После запуска холодного мотора верхний патрубок радиатора должен быть холодным и оставаться таковым определенный период времени. Если все в норме, значит ОЖ циркулирует только по «рубашке охлаждения» мотора (малый круг) и доступ в режиме прогрева в радиатор для нее перекрыт клапаном термостата.
Когда верхний патрубок теплеет практически сразу, тогда налицо нарушенная циркуляция. Это означает, что главный клапан устройства открыт и охлаждающая жидкость сразу идет по большому кругу. В результате ДВС не способен прогреться до оптимальной рабочей температуры. Такое явление означает, что присутствует ускоренный износ деталей силовой установки. Трущиеся пары агрегата не получают смазки в должной мере, так как непрогретый мотор имеет отличные от нормы тепловые зазоры. Масло также остается слишком загущенным и теряет свойства, что приводит к повышенному расходу горючего и преждевременному износу ДВС.
Если клапан термостата постоянно находится в закрытом положении, тогда закономерно возникает перегрев и последующее закипание охлаждающей жидкости. Водители условно говорят, что двигатель «закипел». Это грозит не только сильным ростом давления в системе охлаждения и поломкой её отдельных функциональных элементов, но и выходом из строя самого двигателя.Случается и так, когда клапаны термостата подклинивают только периодически. Неисправность исчезает сама по себе, потом проявляется вновь. В таких случаях говорят, что термостат «залипает». Эта поломка более коварна, так как неисправность при таких симптомах сложнее выявить. Следует проверить состояние системы охлаждения и произвести профилактическую замену термостата. Не следует дожидаться ухудшения ситуации.
Существует еще один способ проверки работоспособности термостата, но данное решение востребовано крайне редко. Речь идет о демонтаже и последующей проверке термостата в условиях, приближенных к реальной эксплуатации. Для этого термостат кладут в емкость с водой и начинают её нагревать. Когда температура воды достигнет порога открытия клапана термостата, тогда исправное устройство отреагирует должным бразом. Наполнитель расширится и откроет клапан приблизительно на 20 мм. Если этого не произошло совсем, клапан открылся только частично или не вернулся после охлаждения в исходное состояние, тогда можно говорить о неисправности устройства.
Как проверить термостат, не снимая его с авто :
seite1.ru
виды, особенности установки и использования
Отапливая помещения любого назначения, важно не только создать комфортный климат, но и обеспечить рациональный расход топлива. В решении этих задач помогают термостатические клапаны, которые устанавливают на тех участках теплового контура, где подключены теплообменники. Особенно удобно при помощи термоклапанов регулировать уровень нагрева теплого пола.
Назначение и функции
Термостатический или балансировочный клапан устанавливают на узлах трубопровода, транспортирующего горячую рабочую среду. Этот вид трубопроводной арматуры позволяет регулировать напор и температуру жидкостей или газов, поступающих из основной магистрали в теплообменные или раздающие приборы. Использование регулирующего элемента обеспечивает удобство водозабора в кухнях и санузлах, простоту управления системой обогрева помещений и делает работу систем отопления и водоснабжения энергоэффективной, снижая затраты рабочей среды.
В системах водоснабжения балансировочный клапан служит для настройки параметров подаваемой из крана или душа воды. Обычно элемент регулировки в частных домовладениях устанавливают на смесители в ванных комнатах и кухнях, а в общественных помещениях – в санузлах. Здесь термоклапан регулирует процесс смешивания холодной и горячей воды в нужной пропорции.
В теплосетях термоэлемент поддерживает баланс температуры в тепловых контурах и теплообменниках. Устанавливают его обычно на входе в радиатор, регистр или горизонтальный теплообменный контур – теплый пол или теплый плинтус, чтобы получить возможность настраивать температуру теплоносителя. Уровень нагрева энергоносителя регулируется нагревательным аппаратом, а нагрев теплообменников регулируется путем настройки напора рабочей среды, для чего и нужен термостатический клапан.
Классификация термостатических клапанов
Типов и видов термоклапанов довольно много, однако все они имеют общее строение:
- корпус – муфта или тройник,
- клапан – регулирующий или запирающий механизм,
- вентиль с термостатом – управляющий механизм.
Классифицируют термостатическую арматуру по нескольких параметрам:
- конструкции корпуса,
- размещению регулирующего вентиля,
- назначению,
- способу регулировки потока,
- способу управления.
По конструкции корпуса выделяют следующие виды термостатических клапанов:
- прямой,
- угловой,
- трехходовой.
Корпус прямого и углового термоклапана представляет собой соответственно прямую и угловую муфту, корпус трехходового – тройник.
Размещение регулирующего вентиля может быть:
- осевым – вентиль расположен напротив одного из патрубков на его продолжении, клапан называют осевым;
- боковым – вентиль расположен перпендикулярно корпусу, сбоку, дополнительного названия клапан с боковым вентилем не имеет и называется только по форме корпуса.
По назначению выделяют термоклапаны:
- радиаторные – для подключения теплообменных приборов,
- смесительные или подмешивающие – для регулировки напора и температуры воды в водоразборных кранах и системах “теплый пол”,
- переключающие – для изменения направления потока рабочей среды в отопительных и водоснабжающих контурах,
- разделительные – для распределения рабочей среды на два потока.
Способы регулировки потока определяют следующую классификацию балансировочной арматуры:
- настраиваемые или клапаны с открытой регулировкой – настроить напор и температуру можно в любое время, вентиль управляется без специальных ключей;
- закрытые или клапаны предварительной настройки – параметры рабочей среды выставляются при монтаже системы, для их перенастройки необходим специалист и набор специнструментов.
В зависимости от способа управления выделяют термоклапаны:
- ручные – настройка производится вращением вентиля,
- автоматические – оснащены термоголовкой, реагирующей на изменение температуры и давления теплоносителя,
- удаленного управления – оснащены выносным термоэлементом, реагирующим на изменение температуры в помещении, с возможностью настройки оптимального диапазона.
Особенности установки и настройки
При монтаже термоклапанов на различных участках трубопровода возникают определенные сложности.
Заранее зная об особенностях установки, этих сложностей удастся избежать:
- Перед установкой регулирующего устройства подачу рабочей среды на ремонтируемом участке отключают, остатки воды сливают.
- По ходу подачи жидкости или газа перед термоэлементом устанавливается кран, с помощью которого можно будет при необходимости отключить узел с термоклапаном.
- Термоклапаны в теплосетях устанавливают на трубе подачи, при подключении к теплообменным приборам – на входящем патрубке или участке трубы перед ним.
- В двухконтурной системе на обратной трубе после выхода из теплообменного прибора устанавливают дроссель, служащий для уменьшения пропускной способности обратного контура. Так достигается баланс давления в батарее, не возникает разрежения и завоздушивания.
- Регулирующая арматура автоматического управления и выносной термоэлемент при удаленном управлении устанавливаются таким образом, чтобы контактировать с воздухом в помещении. Недопустимо прятать калибровочные элементы за шторами, мебелью, декоративными накладками.
- При расположении ниже 80 см от пола термоэлемент может остывать, так как внизу находится самая холодная зона, и некорректно регулировать температуру в помещении.
- Термостатический элемент не устанавливают вертикально, чтобы восходящие потоки теплого воздуха от теплообменника не влияли на точность работы прибора. Вентиль располагают в направлении от теплообменного устройства.
Обратите внимание! Нахождение терморегулирующего устройства под прямым воздействием солнечного света, теплого воздуха от работающих нагревательных приборов и электрооборудования негативно влияет на точность настройки параметров рабочей среды. Поэтому нельзя устанавливать терморегулятор вблизи кухонных плит, водонагревателей, котлов, холодильников.
- В доме с центральным отоплением регулирующая арматура на батареи ставится только при наличии байпаса или трубы-перемычки между подающей и обратной трубой. В противном случае термоклапан будет регулировать давление в стояке и температуру не только в “своей” батарее, но и у соседей.
- Для подключения радиаторов и регистров отопления выбирают угловые или прямые термоклапаны в зависимости от геометрии трубопровода. При этом вентиль должен быть осевым, чтобы исключить возможность случайного механического воздействия на него, например, при передвижении мебели.
Обратите внимание! Существуют устройства, специально разработанные для установки на радиаторы справа или слева. Нельзя устанавливать арматуру в обратном направлении, так как при неправильном расположении открываться клапан будет не из-за изменения температуры, а под давлением рабочей среды, и регулировка нарушится.
- В системе водяного теплого пола устанавливают клапаны с боковым вентилем, так облегчается доступ к настройке.
- Перед водоразборными узлами в частном домовладении или квартире оптимальным является использование смесителя, оснащенного термостатическим клапаном, или термоклапана с ручной настройкой.
- Системы водоснабжения в общественных помещения целесообразно оснащать термоклапаном с удаленным управлением или предварительной настройкой, чтобы исключить возможность вмешательства в работу системы посторонних.
- В качестве уплотнителя при резьбовом соединении термостатического клапана с трубопроводом нельзя использовать ФУМ-ленту, так как она может дать течь при малейшем обратном ходе резьбы при температурном расширении патрубков. Надежное соединение получают при уплотнении узла герметизирующими нитями: полимерными или льняными с термостойкой краской.
Установка термоклапана в системе “теплый пол”
Монтаж термоклапана в горизонтальный теплообменный контур имеет свои особенности. Так как для оборудования теплого водяного пола обычно используют трубы из полимеров, температура теплоносителя должна быть ниже, чем в батареях. Кроме того, это предотвращает перегревание пола, а значит ходить по нему будет комфортнее. Поэтому основная задача термоклапана – поддерживать температуру в трубах на уровне, достаточном для создания комфортного климата и не опасном для трубопровода и жителей дома.
Важно правильно выбрать и установить терморегулирующее устройство, соответствующее размерам и назначению помещения.
- Нежилые помещения и жилые комнаты малой площади. В коридоре, ванной или кухне, а также в небольших комнатах теплый пол может быть единственным источником тепла – как правило, этого достаточно. Рабочей среде для прохождения короткого контура не требуется высокое давление, поэтому ставят простой терморегулятор без подмешивания. Если поступающая от котла вода нагрета выше допустимого, клапан закрывается, не пуская горячую воду в трубопровод и предотвращая перегрев труб и пола. При этом теплоноситель в трубах остается и продолжает отдавать полу тепло. Когда рабочая среда в теплообменном контуре остывает, клапан открывается, в трубы поступает горячая вода, которая при смешивании с остывшей достигает нужной температуры.
- Жилые помещения небольшой площади, где теплый пол является дополнительным источником тепла. Как правило, основной обогрев идет за счет теплоотдачи батарей, а тепловой контур под напольным покрытием добавляет комфорта. Термостатический клапан с подмешиванием устанавливают на входе в первую из батарей комнаты, для регулировки напора поступающей горячей воды от котла. В обратку врезается еще один термостат, регулирующий температуру энергоносителя, поступающего после радиаторов в трубопровод водяного пола.
- Жилые помещения большой площади или единый тепловой контур частного дома. Устанавливают трехходовые термостатические клапаны с подмешиванием, то есть с подключением к системе холодного водоснабжения. Такой термоклапан регулирует распределение рабочей среды в батареи и водяной пол: теплоноситель с температурой 90 градусов подается в радиаторы или регистры, а для подачи в горизонтальный теплообменник к горячей воде подмешивается холодная, готовая смесь с температурой около 50 градусов обогревает пол. Такая система может обогревать помещения несколькими способами: при одновременной работе батарей и теплого пола или при включении только одного контура, когда не нужна большая поверхность теплоотдачи.
- В общественных зданиях или многоквартирных домах теплосеть сложная и разветвленная, так как требуется обогреть помещения различного назначения и площади. Монтируется несколько тепловых контуров и узел смешения, в котором располагается трехходовой клапан с подмешиванием, подающий теплоноситель установленной температуры в коллектор. И уже из коллектора выходят ответвления в каждый контур. При необходимости индивидуальной регулировки температуры в каждом помещении можно установить отдельные термоклапаны.
Как регулировать работу отопительной системы с помощью термостатического клапана
Установив термоклапан, необходимо откалибровать его таким образом, чтобы дальнейшая регулировка процесса отопления происходила с минимальным вмешательством со стороны человека:
- Полностью открывают клапан.
- Дожидаются, когда температура воздуха перестанет подниматься.
- Полностью закрывают балансировочный клапан.
- Когда в помещении установилась комфортная температура, начинают постепенно снова открывать термоклапан.
- Когда корпус снова потеплеет, прекращают процесс открывания и оставляют управляющий вентиль в этом положении, пока не потребуется новая настройка.
infotruby.ru
Диагностика неисправностей термостата и особенности ремонта
Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту [email protected].
Двигатель внутреннего сгорания может работать лишь в узком температурном диапазоне. Отклонение в меньшую или большую сторону приводит к повышенному износу и поломкам мотора. Основное назначение термостата заключается в поддержании оптимального режима эксплуатации. Он помогает ускорить процесс прогрева двигателя, а в случае приближающегося перегрева, обеспечивает снижение температуры охлаждающей жидкости. Выход термостата из строя чреват закипанием мотора, способным нанести существенный вред силовой установке, поэтому при первых же подозрениях о неправильной работе устройства, необходимо произвести диагностику системы охлаждения двигателя.
Структурная схема термостата
Исторический экскурс
Автопроизводители стали серийно устанавливать термостат в жидкосную систему охлаждения с 1922 года. Связанно это было с появлением силовых установок, выделяющих большое количество тепла, в которых стандартные ребра теплоотдачи перестали справляться с возложенной на них задачей. Терморегулятор стал нужен для недопускания последствий работы мотора с перегревом.
Первые конструкции не обеспечивали высокой надежности работы. В процессе усовершенствования автомобильных термостатов появилось несколько основных видов терморегуляторов. Устройство их сильно отличалось, например, наполнитель мог быть жидкостным или твердым. Современные устройства обзавелись электроникой, позволяющей получать управляющие сигналы от электронного контроллера.
Принцип действия термостата с твердым наполнителем
Механический клапан является основным конструктивным узлом, выполняющим распределение потоков антифриза. Управляется он термочувствительным элементом, в качестве которого очень часто используется искусственный воск, расположенный в герметичной камере. Его расплавление приводит к увеличению занимаемого объема. Воск сжимает резиновую камеру. Она, в свою очередь, воздействует на металлический хромированный шток. Задействованный клапан открывает либо закрывает ход для жидкости, что и является главным принципом того, как работает термостат.
Пример распределения потоков охлаждающей жидкости
Для большей стабильности работы термочувствительного элемента помимо гранулированного нефтяного воска могут быть использованы его смесь с графитовыми, медными или алюминиевыми мелкодисперсными частичками. Главным требованием является стабильное расширение при переходе из твердого в жидкое состояние и обратно. Это позволяет точно регулировать температуру работы двигателя, пуская жидкость в большой или малый круг. Термостат дизеля структурно аналогичен бензиновой версии двс.
Термостат с твердым наполнителем
Принцип действия термостата с жидким наполнителем
Принцип работы термостата с сильфоном похож на устройства с твердым наполнителем. Главное отличие в том, что термочувствительным элементом выступает смесь дистиллированной воды и этилового спирта. При холодном двигателе испарение внутри герметичного баллона не происходит и избыточного давления нет. Клапан термостат не допускает циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор.
Термостат с жидким наполнителем
При нагреве двигателя этиловый спирт начинает интенсивно испаряться. Давление в баллоне растет. Расширяющийся в длину сильфон воздействует на шток и происходит отпирание клапана. После этого антифриз попадает вместо малого в большой круг циркуляции.
Виды термостатов
К вариантам конструктивного исполнения термостатов относят:
- одноклапанное техническое решение;
- двухступенчатая реализация;
- двухклапанное устройство;
- электронное управление.
Наибольшую популярность получила одноклапанная технология. Она отличается простотой и надежностью. Автомобили прошлых лет преимущественно имели именно такой вид термостата. Двухступенчатая конструкция стала вынужденной мерой, вызванной высоким давлением антифриза. Клапан терморегулятора не был в состоянии преодолеть усилие, в результате чего в конструкции появились малая и большая тарелки. Меньшая открывается первой, так как на нее действует незначительное давление охлаждающей жидкости. Во время второго этапа добавляется основная тарелка и весь антифриз направляется в большой круг.
Двухступенчатая реализация имеет только один клапан. В отличие от нее устройство двухклапанного термостата предполагает наличие двух отдельных регулирующих устройств, объединенных в одном корпусе. Каждый клапан отвечает только за свой круг циркулирования охлаждающей жидкости. Наиболее важным в конструкции является синхронизм работы каждой части устройства.
Термостат с электронным управлением
Максимальной точности в работе автопроизводителям удалось достичь, снабдив терморегулятор электронным управлением. Конструктивным различием с классической моделью является наличие нагревательного сопротивления. Термостат поддерживает температуру двигателя 85-95°С при высоких нагрузках и 95-110°С в остальных режимах работы мотора. Это позволяет снизить расход топлива и получить небольшой прирост мощности. Управляющий сигнал терморегулятор получает с ЭБУ инжектора. В случае с дизельным двигателем температурные диапазоны могут быть другими.
Конструктивные особенности термостатов
Конструктивно термостаты делятся на корпусные и бескорпусные. Каждый вид имеет свои преимущества. Лидером на данный момент все же является терморегулятор, имеющий оболочку.
Корпусной термостат независимо от внутренней начинки имеет не менее двух выходов. Изготавливаются терморегуляторы из латуни, алюминия, пластика. Ручного регулирования температуры срабатывания устройство не имеет.
Корпусной термостат
Бескорпусный терморегулятор монтируется в блок двигателя. Для этих целей в моторе предусмотрено специальное место. Температурная характеристика термостата наносится при помощи цифровой маркировки. Внешний вид бескорпусного регулятора отображен на изображении ниже.
Бескорпусный термостат
Основные поломки устройства
Наиболее опасной поломкой является заклинивание терморегулятора в закрытом положении. Перегрев мотора ведет к уменьшению его ресурса и ускорению старения масла. При неблагоприятных условиях после закипания двигателя могут появиться серьезные повреждения, исправить которые возможно только капитальным ремонтом.
После того как клапан заклинит в открытом положении, антифриз все время делает циркуляцию по большому кругу. Двигатель долго прогревается, особенно в зимнее время. Работа мотора при температуре ниже нормы ускоряет процесс его износа.
Признаки неисправности
Основными признаками необходимости провести диагностику термостата являются:
- прогрев двигателя стал более длительным;
- нижний патрубок нагревается одновременно с прогревом мотора;
- температура стремительно движется в красную зону;
- после преодоления пробки нижний патрубок холодный, а двигатель близок к закипанию.
К неисправностям термостата можно отнести и потерю герметичности. Если замечаются подтеки антифриза, необходимо обнаружить место утечки. Снижение уровня охлаждающей жидкости может вызвать перегрев двигателя.
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:
- Оценить работу термостата без снятия с автомобиля. Необходимо визуально оценить температуру патрубков. таким образом можно вычислить заклинивший в открытом или закрытом положении терморегулятор;
- 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.
Если у вас возникли вопросы – оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
Принцип работы термостата, устройство и видео схемы работы для автомобилей ВАЗ
Термостат — устройство, предназначенное для контроля температуры в системе охлаждения и ее регулирования. Цель — ускорение прогрева мотора после его запуска и предотвращение его перегрева в случае длительной работы.
Место установки устройства — в верхней части мотора, где осуществляется выход нагретой ОЖ (охлаждающей жидкости) в радиатор.
Термостаты, устанавливаемые на автомобилях, могут иметь два вида наполнителей — жидкие и твердые.
Назначение
Термостат — один из главных узлов системы охлаждения. Назначение — контроль температурных показателей ОЖ с последующим перенаправлением состава по большому или малому кругу.
Пока мотор прогревается, клапан находится в закрытой позиции, а жидкость идет по малому кругу. Как следствие, прогрев силового узла происходит быстрее.
При достижении требуемой температуры происходит открытие клапана и подача ОЖ через радиатор.
Другими словами, термостат — специальный прибор, который поддерживает температуру мотора в заданных параметрах посредством грамотной работы терморегулятора и правильности осуществления фазового перехода.
Блокируя работу радиатора, устройство позволяет двигателю набирать нормальную температуру. Как следствие, улучшаются характеристики силового узла, и снижается его износ.
Клапан термостата открывается при температурах от 70 до 92 градусов в зависимости от конструкции термостата (применяемого термоактивного наполнителя) и требуемого теплового режима двигателя.
Моментом открытия термостата считается перемещение клапана на величину 0,1 мм. Допуск на температуру начала открытия клапана составляет ±2°С. Температура полного открытия клапана как правило выше на 12 — 15 градусов, чем температура начала открытия.
Поэтому температура полного открытия основного клапана может варьироваться в пределах 82-107 градусов Цельсия.
После этого заслонка открывается и позволяет проходить жидкости по системе.
Виды термостатов
Сегодня есть несколько видов термостатов, каждый из которых имеет свои особенности (как по принципу действия, так и по цене).
К примеру, отечественные устройства обходятся в меньшую сумму, в то время как немецкие отличаются лучшим качеством, но и стоят дороже.
ВАЖНО: С 2006 года в России нет производителей автомобильных термостатов! Единственный завод «СтАТО» п. Ставрово, Владимирской обл., производивший с «нуля» термостаты для всех легковых и грузовых отечественных автомобилей был поглощен концерном «ПРАМО» и прекратил их выпуск, перейдя на закупку и переупаковку термостатов китайского производства и выпуск их под своей торговой маркой.
Позднее появилось еще несколько «производителей», работающих по той же схеме. Но, хочется отметить, что единственным предприятием, которое осуществляет 100% контроль качества и имеет испытательное оборудование для контроля параметров термостатов является ЗАО «ЭЛЕКТОН» г. Радужный Владимирской обл.
Востребованы и так называемые универсальные термостаты, которые могут подойти почти к любому типу мотора.
Итак, к основным видам термостатов можно отнести:
1. Одноклапанный.
Наиболее популярный вид устройства, который установлен на многих марках и моделях авто. Многие считают, что такой тип уже устарел и не способен обеспечить потребности мотора. Но это не так.
Этот тип термостатов не устарел и с успехом применяется в частности на двигателях УМЗ 4216 (Ульяновского моторного завода). Применение термостатов одноклапанного и двухклапанного зависит от компоновки системы охлаждения двигателя.
Но все же применение двухклапанных термостатов получило преимущественное распространение.
2. Двухклапанный или двухступечатый термостаты.
Данные устройства имеют множество общих черт с узлом одноклапанного типа. Преимущество лишь в расширенных возможностях, касающихся процесса охлаждения.
3. Термостат с электронным управлением.
Наиболее продвинутый тип устройства, отличающийся повышенным потенциалом.
Преимущества — точность работы и повышенная функциональность.
Благодаря эффективной работе системы, гарантируется нормальный цикл охлаждающей жидкости, а также своевременное открытие и закрытие клапана.
Работа может осуществляться в двух режимах — ручном или автоматическом.
Термостат с электронным управлением установлен лишь на самых новых авто. Обязательное условие для работы системы — наличие хорошего бортового компьютера, способного контролировать работу устройства.
Есть автомобили, в которых одновременно стоит два термостата. Их ставят для увеличения эффективности системы охлаждения на мощных двигателях, таких как двигатели производства ПАО Автодизель (Ярославский моторный завод), ПАО «КАМАЗ», а на двигатели Тутаевского моторного завода ставят даже 3 термостата в один контур системы охлаждения.
Устройство и принцип работы
Конструкция и принцип действия термостата во многом зависит от типа наполнителя.
Рассмотрим каждый из вариантов:
1. Термостат с жидким наполнителем.
Таких устройств давно нет в природе (отечественных с 1983 г), но все же для ознакомления мы затроним эту тему.
Изделие, в основе которого лежит латунный цилиндр. Внутри последнего находится жидкость, которая состоит из дистиллированной воды и эфирного спирта.
Крепление цилиндра осуществляется на специальном штоке, а к второму краю, которого приварен специальный клапан.
Последний опирается на седло и фиксируется в кожухе устройства. В корпусной части есть четыре окна, которые позволяют жидкости поступать из охладительной рубашки к насосу даже при запертом клапане.
Принципа работы термостата, имеющего жидкостный наполнитель, выглядит следующим образом.
В момент пуска силового узла происходит прижатие клапана к седлу, благодаря упругой структуре гофрированного цилиндра.
Как следствие, доступ к основному радиатору блокирован, и охлаждающая жидкость не идет по большому кругу.
Через специальные окна жидкость попадает в насос, а после снова возвращается в рубашку системы.
Подобный принцип позволяет ОЖ быстрей набирать рабочую температуру.
Как только уровень последней достигает 67-70 градусов, происходит закипание жидкости в системе термостата и увеличение давления.
Гофрированный цилиндр расширяется и оказывает давление на шток. Одновременно с этим открывается клапан, и перекрываются окна, через которые жидкость поступает к насосу.
Далее охлаждающая жидкость направляется через клапан к основному баку радиатора, распределяясь по его трубкам и одновременно охлаждаясь до безопасной температуры.
После охлажденная жидкость возвращается к насосу и в общую систему. Цикл повторяется.
2. Термостат с твердым наполнителем.
Всегда устанавливается на отечественных и импортных легковых и грузовых авто.
В основе устройства — церезин (специальный воск), который смешивается с медным порошком и устанавливается в специальном баллоне (выполняется из латуни или меди).
Между крышкой и баллоном установлена мембрана, выполненная из резины. В последнюю упирается шток (также резиновый).
В верхней части баллон объединяется с клапаном, который упирается в седло. Под клапаном монтируется пружина, которая упирается в подковообразную направляющую, соединенную с корпусом (фланцем) и удерживающая клапан в закрытом положении.
В процессе работы силового узла и нагрева ОЖ происходит прогрев баллона и повышение температуры находящегося внутри воска.
Когда воск прогревается до 65-70 градусам Цельсия, начинается процесс плавления и его увеличения в объеме.
Как следствие, состав действует на мембрану, а последняя через специальный шток воздействует на клапан, открывая его. Благодаря этому, нагретая жидкость поступает в радиатор.
Открытие клапана происходит при температуре 78-82 °С. А вообще температуры начала открытия клапана для разных двигателей и условий эксплуатации лежат в диапазоне от 70 до 92 °С с допуском ±2°С.
В случае снижения температуры до уровня 65-67 градусов Цельсия происходит обратный процесс преобразования воска — он становится твердым и уменьшается в объеме.
Как следствие, пружина разжимается и перекрывает проход в термостате (жидкость направляется по меньшему кругу). Далее ОЖ идет к насосу и снова в систему охлаждения.
Описание и схемы работы на ВАЗ 2106, 2107, 2109, 2114
В автомобилях ВАЗ система охлаждения имеет ряд особенностей. В частности, перед насосом монтируется специальный 2-клапанный термостат (дополнительный и основной), имеющий твердый (восковый) наполнитель.
Пока двигатель еще не прогрелся, большая часть ОЖ будет проходить по малому кругу, то есть с охватом насоса системы, рубашки охлаждения силового узла и цилиндров, а также термостата.
Далее жидкость снова возвращается к насосу. Вместе с этим ОЖ циркулирует через рубашку трубопровода впуска и камеры для смешивания в карбюраторе.
Если же кран отопителя салона открыт, то жидкость проходит и через его радиатор.
В случае, когда мотор прогрет не до конца, то есть температура ОЖ еще не достигла нужной отметки (90 градусов Цельсия), частично открывается основной клапан, другой (перепускной или байпасный) частично прикрывается, и часть горячей жидкости идет к основному радиатору.
Это позволяет быстрей прогреться силовому узлу. Как только температура доходит до уровня 90 градусов Цельсия, открытие клапана происходит полностью, что позволяет весь поток направить через радиатор.
Основные металлы, из которых выполнены элементы термостата — медь и латунь.
Принцип работы схож с тем, что уже рассматривался выше.
Особенности проверки устройства
Сегодня есть три основных метода диагностики термостата. Кратко рассмотрим каждый из них:
- Пускайте мотор и выдерживайте 7-10 минут. После поднимайте капот и касайтесь нижнего патрубка, отходящего от радиатора. При нормальной работе устройства температура шлангов должна быть идентичной. Если же температура разная, то термостат неисправен. Но важно понимать, что возможно наличие воздушных пробок в системе, мешающих циркуляции жидкости. Наличие воздушных пробок может привести к перегреву и неправильной диагностике. Годный термостат может быть признан браком.
- Заводите мотор и прикасайтесь к трубке, подводящей ОЖ к верхней части радиатора. В случае корректной работы термостата трубка должна быть холодной до момента, пока мотор не прогреется до нужной температуры.
- Наиболее эффективный и сложный метод — со снятием термостата. В данном случае необходим демонтаж устройства с последующим окунанием его в жидкость.
Последняя прогревается в специальной емкости до момента срабатывания клапана. Но температуру открытия и закрытия так не определить. В кастрюле можно проверить только принципиально факт работы термостата , но не его фактические параметры.
Для определения фактических показателей термостат нужно установить на штатив с индикатором часового типа (например ИЧ-10), шток индикатора должен упираться в основной клапан или другой элемент конструкции жестко связанный с ним.
После этого поднимая температуру и контролируя ее по термометру с ценой деления 0,1 °С фиксируем начало открытия, соответствующее ходу клапана 0,1 мм. Дальше поднимая температуру определяем по индикатору величину открытия клапана.
- Если мотор через 10-12 минут после заводки так и не набрал 90 градусов Цельсия (при условии температуры на улице около 0), то можно говорить о поломке рассматриваемого нами устройства.
Скорее всего клапан заклинило и ОЖ постоянно идет по большому кругу.
Более подробно читайте как проверить термостат.
Итоги
Термостат — один из ключевых узлов, отвечающих за качественный прогрев и охлаждение силового узла.
Выход устройства из строя неизбежно влечет к проблемам с мотором и необходимостью дорогостоящего ремонта.
Знание принципа его работы позволяет вовремя диагностировать проблему и устранить ее еще на раннем этапе. При этом сделать это несложно.
autotopik.ru
Байпасный клапан термостата — устройство и задачи
Есть в автомобилях такие места, о существовании которых не знают даже водители со стажем, один из таких секретных узлов — байпасный клапан. Многие ли задумывались над тем, какой смысл заложен в слове «автолюбитель»? Речь идёт о человеке, который любит автомобили, искренне интересуется ими, разбирается в устройстве, не бежит сломя голову в автосервис при поломках. И, раскрывая тайны устройства авто, мы с вами постепенно становимся профессионалами.
Байпас для обеспечения эффективной терморегуляции
Видео демоснтрирует байпасный клапан от autobot на Дэу НексияКлапан называют байпасным, если он служит для выравнивания давления газа, пара или жидкости в разнородных сетях или же он играет роль предохранителя, сбрасывая давление, которое достигает какой-то максимальной пороговой величины. Промышленные и бытовые системы отопления, насосные установки магистральные трубопроводы изобилуют подобными устройствами.
Возникает вопрос: где такой клапан может применяться в автомобиле? Всё очень просто. Место его дислокации — термостат. Каждый автолюбитель знает, что главным терморегулятором в системе охлаждения автомобиля является термостат. Этот небольшой элемент в форме цилиндра, чётко реагирует на изменение температуры охлаждающей жидкости и перераспределяет её потоки для эффективного охлаждения.
Промышленные предприятия выпускают термостаты неразборными. Это стало причиной того, что многие водители не пытаются разобраться в его устройстве, так как в случае выхода из строя термостата, его просто заменяют новым, однако в устройстве термостата есть много интересного для пытливого ума.
Принцип работы предохранительного клапана в термостате:
- В момент запуска холодного мотора охлаждающая жидкость начинает циркулировать по малому кругу, то есть, минуя радиатор охлаждения. Так происходит до того момента, пока мотор не нагреется до нормальной рабочей температуры.
- Протекать охлаждающей жидкости в радиатор мешает закрытый главный клапан, находящийся в верхней части термостата. Именно в этот момент открыт байпасный клапан.
- Клапаны находятся по разные стороны терморасширительного элемента. Как только температура жидкости преодолевает 80-ти градусный рубеж, основной клапан начинает открываться, а байпасный постепенно закрывает торец нижнего патрубка.
- Происходит частичная циркуляция жидкости по малому кругу и через радиатор.
- Если температура превышает 90 градусов, то байпас закрывается, а основной клапан полностью открывает просвет, и жидкость полным ходом направляется в радиатор для охлаждения.
Байпасный клапан — нехитрое устройство
Шаровые краны скребковые байпасного типаКак это ни странно звучит, но перепускной клапан — это небольшая тонкая металлическая круглая пластина диаметром не более 2-3 см. Пластина прижимается к штоку расширительного стакана пружиной. Диаметр клапана подбирается таким образом, чтобы он полностью закрывал просвет нижнего патрубка. Его устройство и принцип работы одинаков для всех термостатов, как с твёрдым, так и с жидким терморасширительным элементом.
Эксперты в устройстве заводского байпаса, указывают на типичный недостаток, а именно, резиновая диафрагма. Размещенная на пластине, она начинает разрушаться и терять свою упругость. Это происходит из-за постоянного воздействия на диафрагму различных нагрузок: ударных, температурных, давления наддува.
Сколько в авто перепускных клапанов?
Настоящие автознатоки должны знать о том, что в некоторых моделях моторов можно встретить ещё один предохранительный клапан. Речь идёт об автомобилях с турбинами, нагнетающими воздух в камеры сгорания мотора. В этом месте байпас выполняет более привычную для него функцию, то есть спасает систему газораспределения от избытка давления.
Для получения более высоких показателей мощности, на некоторые виды моторов устанавливают турбину, которая нагнетает воздух. В момент, когда мотор работает под нагрузкой и водитель резко отпускает педаль «газа», в системе образуется избыточное давление воздуха. Именно в этот момент срабатывает перепускной клапан и выравнивает давления воздуха до необходимых параметров.
cartore.ru
Термостатический (терморегулирующий) смесительный вентиль
Термостатический вентиль отопления монтируется в трубопроводах, обеспечивающих подачу теплоносителя.
Ручной тармостатический вентиль
Эта арматура способна наиболее оптимально регулировать теплоотдачу радиаторов отопления.
Cодержание статьи
Назначение устройства
Очень часто в помещении источником тепла выступают не только радиаторы отопления, но и другие устройства – газовые и электрические плиты, бытовые электроприборы. Кроме того, в солнечную погоду температура в доме зачастую повышается, что ведет к перегреву в здании.
Термостатические вентили, установленные на радиаторах, способны контролировать температуру в автоматическом режиме на основании температурных колебаний в комнате на высоте 2м.
Термостатический вентиль смесительный считается предварительной нормой для надежного оборудования. Включив его в схему монтажа отопительной системы можно обеспечить оптимальную и комфортную температуру в помещении и сэкономить средства на энергопотреблении.
Термостатический вентиль регулирует подачу теплоносителя на радиаторСмесительный вентиль для радиаторов ограничивает уровень подачи теплоносителя на каждый радиатор в системе. Установка терморегулирующей арматуры (ТРВ) способна снизить расход тепловой энергии на 20%.
Также ТРВ обеспечивает максимально комфортную температуру в помещении. Для выполнения этой задачи необходимо установить термостатический вентиль и термоголовку.
Принцип работы термостатического механизма
Выполнение основной функции в термовентиле (ТРВ) обеспечивается двумя элементами – самим термостатическим вентилем и термоголовкой. Последняя приводит в плавное движение шток при любом изменении температуры. При изменении объема жидкости в сильфоне происходит воздействие термоголовки головки на шток.
Емкость с жидкостью заранее оттарирована на перепады температур: когда температура повышается, расширяется сильфон и головка приводит в движение шток и перекрывает плавно проходное отверстие. При снижении температуры наблюдается обратный процесс – сильфон сжимается, тем самым ослабляется усилие на шток, который постепенно начинает открывать проход.
Принцип работы термостатического клапана для радиаторного отопления (видео)
Виды термостатов
По способу подсоединения труб к радиатору отопления термостатическая арматура бывает трех видов:
- Смесительный термостатический вентиль прямой. Устанавливают в том случае, когда трубы к радиатору подведены по стене.
- Вентиль ТРВ угловой. Используют при монтаже системы, в которой трубы отопления выведены из-под пола.
- Осевой терморегулирующий вентиль. Необходим в системе с трубами, выведенными из стены.
Если подключение к батарее возможно только сбоку, то устанавливают специальный комплект, включающий клапаны и термостатические головки.
Зачастую радиаторы, подключенные снизу, уже имеют встроенный вкладыш клапанного типа.
Ручной термостатический клапан (слева), с термоголовкой (посередине), с электрическим приводом (справа)
Также вентили ТРВ различают по принципу действия на:
- Термостаты с ручной регулировкой.
- Вентили, оборудованные датчиком температуры воздуха.
- Шаровые краны.
Механический вентиль
Такой вид может считаться полноправным терморегулятором для системы отопления. Внутри арматуры находится шток, который перекрывает движение теплоносителя. Вращением в ручном режиме ручки шток можно закрыть или открыть. Благодаря этому осуществляется плавная регулировка температуры рабочей среды трубопровода и, как следствие, температура в помещении тоже регулируется.
В комплекте с механическим ТРВ, как правило, поставляется разъемное соединение «американка» для того, чтобы можно было выполнить демонтаж батареи в случае необходимости. Вентиль с ручным управлением бывает прямой и угловой, в зависимости от системы отопления (однотрубная или двухтрубная).
Бывают в двух диаметрах прохода – 1/2″ или 3/4″.
Вентиль термостатический прямой
Достоинства:
- И прямой, и угловой терморегулирующий вентили с ручной настройкой просты по конструкции.
- Надежны в использовании и стоят сравнительно недорого.
К недостаткам можно отнести невысокую точность температуры и необходимость выполнять действия по регулировке вручную.
Терморегулирующий вентиль с датчиком
Специалисты считают этот вид арматуры наиболее эффективным. Конструкционно он состоит из термостатического клапана и термоголовки. На пластиковом корпусе головки нанесена температурная шкала. Внутри корпуса расположена емкость с жидкостью, которая достаточно быстро реагирует на изменение температуры окружающего воздуха.
Ручкой термоголовки выставляется необходимая температура. Как только она отклоняется от выбранного варианта, жидкость начинает либо сжиматься, либо расширяться, приводя в действие шток, который открывает или закрывает поток теплоносителя.
Достоинства:
- устройство работает в автоматическом режиме;
- экономится тепловая энергия;
- эстетичный внешний вид.
Недостатком изделия ТРВ можно назвать более высокую цену по сравнению с механическими.
Термостатический клапан с автоматическим регулирующим датчиком (термоголовкой)
Хотя, учитывая экономию средств, арматура с датчиком окупится достаточно быстро.
Также вы можете подробнее почитать про регулировочные клапаны на электроприводе.
Шаровый кран
Этот вид арматуры можно назвать терморегулятором с большой натяжкой, хотя он пользуется популярностью при монтаже отопительных систем, стоит недорого и прост в конструкции. Шаровым краном можно полностью перекрыть подачу теплоносителя, плавная регулировка невозможна в принципе. Этим краном можно отключить подачу горячей воды по всей системе, в радиаторы в том числе.
Термостатический смеситель
Терморегулирующий смесительный вентиль практически не отличается от обычного смесителя. Единственное различие – термоэлемент приводится в состояние работы напором воды. Под воздействием потока воды отжимается клапан и регулируется подача второго потока.
Используя смесительный вентиль Esbe можно обезопасить себя и близких от того, что вода в душе или кране пойдет слишком горячей или холодной температуры.
И смесительный, и термостатический вентили достаточно деликатные приборы, поэтому не стоит слишком усердствовать в желании «подтянуть» арматуру вручную, она справится с поставленной задачей сама. А вот обеспечить им корректную работу путем установки примитивного фильтра для очистки воды будет просто необходимо.
Пример применения смесительного термостатического вентиля в узле системы отопления
Выбирая терморегулирующий смесительный вентиль, следует учитывать их главную функцию – регулирование. Приобретать стоит те модели, которые выполнены из более долговечного материала – бронзы.
Не стоит покупать арматуру с резиновыми уплотнителями: в летний период, когда радиаторы находятся в выключенном состоянии, резина может ссохнуться, что приведет к некорректной работе механизма.
Другие похожие статьи по теме:
trubypro.ru
Термостат системы охлаждения двигателя.
Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения
Термостат
Назначение и особенности конструкции термостатов
Термостат автоматически поддерживает необходимую температуру жидкости в системе охлаждения и позволяет быстро прогреть холодный двигатель после запуска.
По конструкции термостаты бывают жидкостные (сильфонные) и с твердым наполнителем, а также одноклапанные, двухклапанные и двухступенчатые.
Кроме того, термостаты бывают с электронным управлением посредством следящего термодатчика и бортового компьютера, при этом конструктивное исполнение механической части таких термостатов может быть различной.
Чаще всего термостат устанавливается на пути движения охлаждающей жидкости – либо перед верхним патрубком рубашки охлаждения двигателя, либо перед жидкостным насосом (помпой).
Одноклапанные термостаты полностью ограничивают поток жидкости, а двухклапанные могут распределять поток жидкости между большим кругом (циркуляция через радиатор) и малым кругом (циркуляция только внутри рубашки охлаждения).
Устройство и работа сильфонного термостата
Жидкостный (сильфонный) термостат (рис. 1, а) состоит из корпуса 7 с окнами, гофрированного баллона 2, заполненного легкоиспаряющейся жидкостью, в качестве которой обычно используется смесь 2/3 дистиллированной воды и 1/3 этилового спирта, а также клапана 5.
К верхней части баллона припаян шток 3 с клапаном, нижняя часть баллона жестко соединена с кронштейном 8 корпуса термостата. Шток может перемещаться в направляющей корпуса, открывая и закрывая при этом клапан.
Если жидкость в сильфоне холодная, испарение этилового спирта не происходит, и избыточное давление в баллоне отсутствует. Клапан, пропускающий охлаждающую жидкость к радиатору при этом закрыт.
По мере прогрева охлаждающей жидкости нагревается и баллон со смесью воды и спирта, при этом спирт начинает интенсивно испаряться, поднимая давление в баллоне. Сильфон начинает расширяться в длину, воздействует на шток и открывает клапан, после чего жидкость начинает циркулировать по большому кругу через радиатор.
Клапан начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости 70…80 ˚С, и полностью открывается при температуре 85…95 ˚С.
Устройство и работа термостата с твердым наполнителем
Сильфон (баллон) жидкостного термостата является его слабым элементом – на тонкой гофрированной оболочке часто возникают микротрещины, приводящие к его разгерметизации и отказу. По этой причине на современных автомобилях чаще применяются твердотельные термостаты, основным рабочим элементом которых являются цилиндрические капсулы, заполненные твердым наполнителем, в качестве которого обычно используется кристаллический (гранулированный) нефтяной воск (церезин) в смеси с медными, графитовыми, алюминиевыми опилками или пудрой. Это вещество способно значительно расширяться при нагревании, когда переходит из твердого состояния в жидкое. Капсула с термочувствительным веществом закрыта резиновой мембраной-буфером, соединенной со штоком, управляющим клапаном термостата.
Когда воск плавится или подобное термочувствительное вещество начинает плавиться, из капсулы выдавливается шток, открывая клапан термостата, и пропуская охлаждающую жидкость к радиатору. При охлаждении двигателя, например, после его остановки, воск возвращается в твердое агрегатное состояние, уменьшаясь в объеме. При этом шток, управляющий клапаном термостата, возвращается в исходное положение, перекрывая большой круг системы охлаждения.
Работа термостата с твердым наполнителем представлена на рис. 1, б. К корпусу 7 термостата пружиной 13 постоянно прижимается клапан 5, шарнирно соединенный со штоком 3. Шток опирается на резиновую мембрану 11, которая зажата баллоном 9 и направляющей втулкой. Пока двигатель не прогрет, наполнитель (церезин) находится в твердом состоянии и клапан термостата закрыт. При достижении температуры охлаждающей жидкости 70 ˚С церезин плавится и объем его увеличивается. При этом он нажимает на мембрану, она прогибается вверх и давит на буфер 13 на шток, который поворачивает клапан 5, вследствие чего охлаждающая жидкость поступает в радиатор.
При снижении температуры охлаждающей жидкости объем церезина уменьшается и клапан термостата под действием возвратной пружины закрывается.
Общим недостатком термостатов с термочувствительными наполнителями является прерывание циркуляции жидкости через радиатор при низкой температуре окружающей среды (например, зимой), когда двигатель еще не прогрет.
В случае заполнения системы охлаждения водой это может привести к ее замерзанию в нижнем бачке или трубках сердцевины радиатора, и вывести его из строя. Замерзание воды может произойти и в нижнем резиновом патрубке – он становится твердым на ощупь. Двигатель при этом может быстро перегреться, поскольку циркуляция воды по малому кругу не обеспечивает надлежащее охлаждение деталей.
Поэтому в системах охлаждения двигателей с термостатами в зимнее время года желательно использовать низкозамерзающие жидкости или утеплять радиатор. Если же вода, все-таки, замерзла в системе, автомобиль необходимо срочно поместить в теплый гараж или проливать замерзшие участки системы охлаждения кипятком.
Электронный термостат
Наиболее современным видом этого устройства, является термостат с электронным управлением. С помощью электронной системы управления обеспечивается наиболее оптимальный процесс охлаждения двигателя, при этом конструкция может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Термостаты с электронным управлением устанавливаются на современных легковых автомобилях оборудованных бортовым компьютером, работающим под управлением программы, следящей, в том числе, и за термостатом.
На некоторых двигателях, могут устанавливаться два термостата. Такая конструкция часто применяется в двигателях, оснащенных двойной системой охлаждения, при этом один из термостатов следит за подогревом термочувствительного элемента, другой осуществляет слежение за температурой охлаждающей жидкости.
***
Термостат – очень важная деталь системы охлаждения, и его неисправность может привести к отказу двигателя из-за перегрева. В случае если термостат по каким-либо причинам вышел из строя при закрытом положении клапана, охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу, нагреваясь все сильнее.
Поломка термостата при открытом положении клапана менее опасна – она может привести лишь к недостаточному прогреву двигателя во время работы.
Наиболее частой причиной отказа термостата является коррозия его деталей, приводящая к их заклиниванию.
Электронный термостат чаще всего ломается из-за неправильной работы двигателя и при слишком частых запусках и остановках.
***
Предпусковой подогрев двигателя
k-a-t.ru