Газель принцип работы термостата

Обновлено: 28.04.2024

Термостат системы охлаждения двигателя представляет собой устройство в виде клапана, реагирующее на температуру охлаждающей жидкости. Он позволяет автоматически поддерживать заданный тепловой режим работы мотора за счет направления потока жидкости по большому или малому кругу циркуляции. Это необходимо, чтобы двигатель при запуске разогревался быстрее, а при выходе на заданную температуру работы сохранял ее постоянной.

Устройство и принцип работы автомобильного термостата

Поскольку конфигураций двигателей и, соответственно, систем охлаждения достаточно много, то и место установки термостата может быть разным. Как правило, он монтируется во входном трубопроводе насоса системы охлаждения или на выходной магистрали головки блока цилиндров. В системе охлаждения двигателя предусмотрено два круга, по которым циркулирует рабочая жидкость, снижая его температуру. Малый круг включает в себя головку блока цилиндров, сами цилиндры и радиатор печки, а большой – всю систему с радиатором. Главной задачей термостата является блокирование процесса охлаждения двигателя (циркуляции охлаждающей жидкости по большому кругу), если температура последнего ниже рабочего уровня.

Конструкция типового автомобильного термостата состоит из следующих элементов:

Корпус. Он имеет три патрубка для подключения в систему охлаждения: входной (впуск рабочей жидкости от радиатора), входной от двигателя (из головки блока цилиндров или печки) и выходной (подачи на насос).
Цилиндр, внутри которого находится термочувствительный элемент.
Термочувствительный элемент. Он может быть жидким (смесь воды и спирта) или твердым (из технического воска, в состав которого входят порошковая медь, алюминий и графит).
Шток (поршень) – располагается внутри цилиндра.
Клапан малого круга – перепускной клапан, поддерживающий заданный уровень давления в системе.
Клапан большого круга (основной). Он представляет собой металлическую тарелку, которая открывает и закрывает путь по большому контуру.
Пружины, запирающие клапаны большого и малого кругов.

В момент пуска двигателя термостат находится в закрытом положении. Проходя по малому кругу, охлаждающая жидкость выходит из блока цилиндров и вновь возвращается в него. Отсутствие охлаждения во всей системе позволяет двигателю быстрее прогреваться до рабочей температуры. Когда температура блока цилиндров повышается и нагревает охлаждающую жидкость до уровня 80-90°С, термочувствительный элемент реагирует (воск расплавляется и увеличивается в объеме, оказывая воздействие на шток) и сдвигает тарелку, открывая доступ к большому кругу.

Если охлаждающая жидкость будет сразу циркулировать в большом контуре, прогрев двигателя станет более длительным, а в условиях пониженных температур окружающей среды может совсем не произойти.

На заметку автомобилистам. Двигатель прогреется значительно быстрее, если выключить печку. Потом ее можно будет снова включить.

Открытие клапана происходит постепенно, что позволяет с ростом температуры увеличивать количество охлаждающей жидкости, поступающей на радиатор. Максимальное открытие клапана достигается при температуре 95-105°С. Если происходит излишнее охлаждение двигателя, термочувствительный элемент начинает реагировать в обратную сторону, закрывая клапан и снижая количество рабочей жидкости, попадающей в большой контур.

Основные виды термостатов

В современном автомобилестроении используется несколько видов термостатов:

Одноклапанный – классическая конструкция.
Двухступенчатый – это разновидность одноклапанного термостата, отличающаяся наличием двух тарелок (малой и большой). При срабатывании устройства, первой начинает движение малая тарелка, оказывая воздействие на большую. Это позволяет обеспечить корректное срабатывание термостата в системах с высоким уровнем давления охлаждающей жидкости.
Двухклапанный – в таком устройстве также использованы две тарелки, но одна запирает большой контур, а вторая – малый. При этом работа клапанов синхронизирована, и когда один круг закрыт, второй открывается.
Электронный (с электронным управлением) – представляет собой классический одноклапанный термостат, оснащенный нагревательным сопротивлением. Управление нагревом последнего реализуется электронным блоком управления двигателем. Таким образом, становится возможным достичь температуры 95-110°С на частичной мощности мотора и 85-95°С на максимальной мощности. В итоге это делает более экономичным расход топлива и повышает мощность благодаря дополнительному охлаждению всасываемого в цилиндры воздуха.

В двухконтурных системах охлаждения современных двигателей типа TSI устанавливается два термостата.

Проверка термостата и распространенные неисправности

Неисправности термостата чаще всего связаны с износом или коррозионными образованиями. Это может спровоцировать заклинивание клапана в открытом, закрытом или частично открытом положениях. Признаки постоянно открытого термостата, а также ситуации заклинивания в промежуточном положении, проявляются только при низких температурах (холодной погоде), когда прогрев двигателя становится слишком долгим. Постоянно закрытое положение – более серьезная проблема, которая вызывает перегрев двигателя, что может привести к необратимым поломкам.

Также термостат может быть изначально некачественным, что нередко проявляется как несвоевременное открытие. При более раннем срабатывании увеличивается расход топлива, поскольку для выхода на рабочую температуру двигателю потребуется больше времени. Когда же клапан на большом контуре срабатывает позже, повышается износ мотора.

Основной способ проверки термостата предполагает его снятие с двигателя:

Термостат демонтируется и помещается вначале в емкость с горячей (кипящей) водой. Если при этом клапан не раскрывается или происходит слишком медленное раскрытие, он потребует замены. Если клапан сработал, выполняют обратную проверку, поместив его в холодную воду и отследив процесс закрытия.

Автомобильные термостаты не подлежат ремонту и при обнаружении неисправностей требуют замены. Также следует знать, что разные марки имеют отличные температурные характеристики открытия и закрытия. Поэтому для обеспечения оптимального режима работы двигателя необходимо устанавливать модели, рекомендуемые производителем автомобиля.

Схема системы охлаждения ЗМЗ-406

Она является закрытой, жидкостной и состоит из стандартных узлов и элементов, которые входят в систему охлаждения любого другого двигателя. Система включает в себя термостат, радиатор, патрубки, рубашку охлаждения, помпу и другие элементы.

Также есть и другие детали. Это сливной кран на блоке цилиндров, радиатор отопителя, кран отопителя и электромотор, узел подогрева дросселя, датчики температуры, вентилятор, клапаны термостата.

Термостат

Он в системе охлаждения ЗМЗ-406 играет роль клапана, перенаправляющего охлаждающую жидкость с малого круга на большой. Двигатель рассчитан на работу при температурах от 87 до 103 градусов.

В процессе прогрева двигателя термостат закрыт, что дает возможность быстрее прогреть ДВС до его рабочей температуры. Когда охлаждающая жидкость нагреется до 60 градусов, термостат откроется и жидкость пойдет по большому кругу системы охлаждения через радиатор.

Многие водители автомобилей, оснащенных этими двигателями, считают, что термостат – это слабое звено в схеме системы охлаждения. Часто узел заклинивает и мотор подвергается перегреву либо не греется вовсе. Решением проблемы служит полная замена термостата.

Термостат распределяет потоки охлаждающей жидкости. Он имеет два клапана – байпасный и основной. Схема работы термостата следующая.

Когда мотор не прогрет, то основной клапан еще закрыт. Жидкость движется по малому кругу, который начинается в рубашке охлаждения и ГБЦ, а затем проходит мимо радиатора. При этом тосол будет возвращаться обратно к помпе.

Когда будет достигнута рабочая температура, откроется основной клапан, а байпасный закроется. Когда температура достигнет температуры 94°С, основной клапан откроется полностью. Жидкость будет двигаться по рубашке в блоке. Затем пойдет через основной клапан, а далее в радиатор. Это большой круг системы охлаждения ЗМЗ-406.

Помпа

Насос заставляет охлаждающую жидкость двигаться, или же циркулировать, по системе. Находится помпа в блоке цилиндров, а в действие приводится посредством ремня. Крутящий момент забирается с коленчатого вала двигателя. Ресурс помпы для этих двигателей составляет около 100 тысяч километров. Но по причине некачественных запчастей ресурс может быть значительно меньше.

Помпа чаще всего неразборная, современная, поэтому при выходе насоса из строя следует менять узел в сборе.

Вентилятор и радиатор

Эти элементы в системе охлаждения двигателя ЗМЗ-406 нужны, чтобы обеспечить надежное охлаждение самого мотора. Радиатор при движении автомобиля может охлаждаться от встречного потока воздуха. Но летом жарко и радиатору помогает вентилятор.

Радиатор на данных двигателях алюминиевый, 3-х рядный, чтобы обеспечить максимальное охлаждение тосола или антифриза. Вентилятор на нем включается посредством датчика температуры, который установлен в блоке цилиндров на карбюраторной версии, а на инжекторной имеется датчик в блоке и электронный блок, который также управляет вентилятором.

Датчики температуры – это одна из причин головной боли владельцев автомобилей с ЗМЗ-406.

Патрубки и рубашка охлаждения

Патрубки служат проводящим и соединяющим звеном между разными частями системы охлаждения. По причине изношенных патрубков тосол может уходить из системы и двигатель может перегреваться.

По рубашке охлаждения в блоке циркулирует антифриз, поглощающий тепло. Затем по ней жидкость выводится в радиатор. По причине пробоя рубашки охлаждения может случиться гидроудар. Это очень опасное явление для любого двигателя внутреннего сгорания.

Расширительный бачок

Это емкость из пластика, расположенная выше, чем все остальные элементы в системе. Бачок выполняет множество функций, но самое главное – это уровень жидкости. Кроме того, в бачок выдавливается лишняя жидкость.

Пробка расширительного бачка

Несмотря на то что пробка маленькая, роль ее в охлаждающей системе очень большая. Через нее выдавливается давление, а также кипящий тосол в случае перегрева двигателя. Внутри пробки установлен специальный клапан, за счет которого и стравливается лишнее давление.

В пробке имеется два клапана и каждый из них выполняет свою отдельную функцию. Так, выпускной клапан пробки нужен для работы с избыточным давлением, когда двигатель нагрет. Впускной откроется, если давление пониженное (то есть мотор остывает).

Датчик температуры

Это единственная электронная часть системы охлаждения инжекторного двигателя ЗМЗ-406, которая считывает температуру и отдает эту информацию в ЭБУ. Затем блок управления принимает решение о включении вентилятора.

Нужно заметить, что неисправный датчик температуры может принести много проблем. На основании информации с этого элемента также готовится топливная смесь. Также данные о температуре влияют и на другие системы в двигателе.

Принцип действия

Выше уже было рассмотрено, как устроена система охлаждения инжекторного ЗМЗ-406. Но познакомиться подробнее с принципом работы все-таки не будет лишним.

Камеры сгорания окружены рубашкой, по которой проходит тосол, антифриз или вода. Все эти жидкости отбирают тепло и переносят его к радиатору, откуда тепло передается в атмосферу. Жидкость в процессе работы постоянно циркулирует и тем самым поддерживает оптимальную температуру мотора. Тосол, антифриз и вода при работе образуют накипь, которая может серьезно мешать функционированию всей системы в целом.

Вода в принципе не может быть чистой – она включает соли, различные примеси и агрессивные вещества. Когда температура повышается, все это может выпадать в осадок и образуется накипь в системе охлаждения. Антифризы накипи не образуют, но в процессе эксплуатации разлагаются. Продукты разложения не лучшим образом виляют на механизмы.

Возможности для тюнинга

Различные заводские недоработки ведут к модернизации системы охлаждения ЗМЗ-406 владельцами и водителями. Существуют различные возможности для улучшения системы. Такой тюнинг сделает жизнь гораздо легче.

Так, можно принудительно включать вентилятор радиатора с индикацией. Напряжение подается на электромотор. Здесь же можно менять разъемы подключения колодки вентилятора. Также многие ставят электропомпу, которая прокачивает тосол через печку. Можно сделать так, чтобы электропомпа включалась вместе с вентилятором.

С помощью данных доработок можно получить максимальную температуру двигателя в 97 градусов. Если включать вентилятор вручную, особенно в пробках, то имеется большой запас теплоемкости. Система охлаждения ЗМЗ-406 будет работать исправно, и мотор не перегреется.

Заключение

Для двигателей ЗМЗ-406 система охлаждения очень важна. Поэтому необходимо знать, как она работает и из чего состоит. Идеально работающая система поможет избежать губительных для мотора перегревов, а владельца обезопасит от больших денежных затрат за капитальный ремонт. Многие знают, как отечественные авто склонны к перегреву. Чтобы этого не допускать, важно следить за исправностью всех составляющих системы, контролировать уровень тосола и вовремя его менять. Тогда проблем с перегревом не будет возникать.

Проведение регулярных проверок правильной работы термостата позволяет предотвратить перегрев двигателя, а также снизить время его прогрева. Также это позволит сделать работу печки максимально эффективной. Важную роль термостат отыгрывает и в контроле температурного режима системы охлаждения, что влияет на рабочий ресурс двигателя. Именно поэтому каждому автовладельцу нужно знать способы, как проверить термостат.

Термостат

Соответственно, необходимо четко понимать назначение термостата, его конструктивные особенности, а также возможные причины и признаки поломки. Важно запомнить несколько способов как проверить термостат на работоспособность в домашних условиях. Это позволит своевременно обнаружить неисправность и провести проверку и замену термостата при необходимости, предотвратив более серьезные проблемы.

Термостат – функции и назначение

Термостат – это своеобразный клапан, который предназначен для разделения большого и малого контуров в системе охлаждения. При достижении температуры охлаждающей жидкости в малом круге (рубашка двигателя и радиатор печки) в 80-95 градусов (в зависимости от показателей термостата) происходит плавное открывание термостата. При этом часть жидкости начинает поступать в большой контур, включающий радиатор охлаждения с вентилятором, а также расширительный бачок. Когда остывшая в радиаторе жидкость вновь попадает к термостату, он начинает реагировать на изменение температуры и плавно закрываться.

Термостат в корпусе

Основные функции термостата автомобиля можно разделить на такие виды:

Ограничение поступления охлаждающей жидкости до прогрева двигателя. Термостат перекрывает доступ ОЖ к большому кругу пока температура жидкости не достигнет определенных параметров. Это способствует максимально быстрому прогреву двигателя, поскольку в малом контуре циркулирует относительно небольшое количество жидкости. При этом она дополнительно не остывает в радиаторе.
Термостат способствует и максимально быстро прогреванию печки, радиатор которой включен в малый контур системы охлаждения.
Препятствует перегреву двигателя. Когда температура достигает определенной отметки, термостат начинает открываться и пропускать часть жидкости в большой контур. В него включен радиатор охлаждения и вентилятор, что способствует охлаждению нагретой жидкости. Таким образом поддерживается оптимальная температура.
При сильном снижении температуры в большом контуре термостат постепенно закрывается. Больший объем жидкости снова идет по малому кругу и нагревается. Это позволяет сохранять стабильные температурные показатели.

Именно так и выглядят основные функции термостата автомобиля. Хотя ускоренное прогревание двигателя и печки можно отнести к второстепенным.

Устройство термостата и принцип работы

Конструкция термостата в его самом простом классическом исполнении состоит из таких деталей:

Корпус.
Клапан тарельчатого типа.
Возвратная пружина.
Шток клапанов.
Капсула с термочувствительным элементом.

Полное устройство термостата

Расположен термостат в системе охлаждения таким образом, чтобы предотвратить попадание охлаждающей жидкости в большой круг циркуляции до момента ее нагревания. Установка термостатов с двумя клапанами проводится таким образом, чтобы при попадании жидкости в большой круг она также попадала и в малый.

Принцип работы термостата заключается в постепенном открывании при нагреве охлаждающей жидкости до заданной температуры. Если температура находится ниже заданных параметров, то возвратная пружина прижимает тарельчатый клапан, перекрывая большой круг.

При повышении температуры выше установленных параметров происходит изменение объема термочувствительного элемента. Он начинает воздействовать на шток клапана, что позволяет сжимать пружина. Соответственно, происходит постепенное открытие тарельчатого клапана. Это приводит к попаданию определенного объема охлаждающей жидкости в большой контур циркуляции. Там расположен радиатор охлаждения и вентилятор, что позволяет эффективно охлаждать жидкость.

Когда температура ОЖ достигает предельного значения термостат открывается максимально. Это обеспечивает прохождение максимального объема жидкости в радиатор и ее активное охлаждение.

При охлаждении жидкости происходит уменьшение объема термочувствительного элемента. Пропорционально снижается и воздействие на шток, пружина начинает постепенно прижимать тарельчатый клапан. Происходит постепенное закрытие термостата.

Типичные поломки термостата и их признаки

Несмотря на то, что конструкция термостата имеет довольно простую конструкцию, он не защищен от поломок полностью. Любая неисправность термостата может привести е нарушению температурного режима двигателя, что сократит срок его эксплуатации или приведет к критической поломке.

Целый (слева) и изношенный (справа) термостаты

Среди основных неисправностей термостата и их признаков можно выделить такие:

Термостат заклинило в открытом положении. Долго прогревается двигатель, в зимнее время прогреть его не удается совсем. Ухудшается работа печки.
Заклинивание термостата в закрытом положении. Можно определить по постоянному перегреву двигателя. Стрелка (или цифровой показатель с температурой) зашкаливает, но радиатор остается прохладным, вентилятор охлаждения не запускается.
Преждевременное открытие термостата. Двигатель не набирает необходимую температуру, ухудшается работа печки.
Термостат открывается поздно. Двигатель работает на максимальных температурах, и только при достижении критического значения происходит открытие термостата и включение вентилятора.

Среди основных причин проблем в работе термостата можно выделить три основные поломки детали:

Повреждение или износ возвратной пружины.
Нарушение герметичности термочувствительного элемента.
Образование коррозии на штоке или других элементах.

Стоит заметить, что термостат практически не поддается ремонту, и при наличии поломок подлежит замене.

Как проверить термостат

Существует несколько способов как проверить работоспособность термостата. При этом, сделать это можно не снимая деталь с автомобиля, поскольку далеко не на всех моделях автомобиля сделать это легко. В большинстве случаев для проверки термостата автомобиля можно выполнить даже без дополнительных инструментов или устройств. В то же время максимально точной будет проверка с использованием градусника или мультиметра.

Как проверить термостат не снимая с машины

Среди основных способов, которые позволяют проверить термостат на автомобиле без его снятия можно выделить:

Одним из способов, как проверить термостат без снятия является измерение времени прогревания двигателя. Каждый опытный автовладелец знает приблизительное время прогревания силового агрегата своего автомобиля, хотя бы приблизительно. Соответственно, когда двигатель начинает прогреваться заметно дольше, то следует обратить внимание на термостат. Вероятнее всего его заклинило в открытом положении, из-за чего и появилась такая проблема.

Ждем прогревания двигателя

Еще один способ как проверить термостат на автомобиле является мониторинг положения стрелки температуры в движении авто или при кратковременных остановках. Если термостат исправен, то при достижении определенной отметки стрелка должна удерживаться на одной точке без резких колебаний. Единственное исключение – резкое увеличение нагрузки на двигатель.

Отслеживаем температуру двигателя

Еще одним вариантом как проверить термостат, не снимая с машины является проверка фактической температуры охлаждающей жидкости. Для этого необходимо найти два патрубка – один из малого контура, второй из большого, например, идущий к радиатору. Проверка выполняется на холодном двигателе. Заводим автомобиль и руками периодически проверяем температуру соответствующих патрубков. Если патрубок малого контура уже теплый, а большого холодный, то можно говорить о том, что термостат не заклинило в приоткрытом или полностью открытом положении. Однако проверить своевременность открытия термостата таким образом не получится, как и то, не заклинило ли его в закрытом положении. При таком способе проверки не следует трогать металлические части.

Проверяем температуру патрубков возле термостата

Это три основные способа проверки термостата без проведения его демонтажа и использования вспомогательных устройств. Достаточно всего лишь имеющегося функционала автомобиля и рук.

Как проверить термостат мультиметром

Есть одни способ как проверить термостат мультиметром. При этом подойдет не любой мультиметр, а также не потребуется снятие термостата. Использоваться будет мультиметр с функцией измерения температуры, который имеет дополнительную пару проводов для подключения. Отличие заключается в том, что на конце дополнительных проводов имеются датчики, реагирующие на изменение температуры.

Мультиметр с температурным датчиком

Провод с датчиком от мультиметра прикрепляется к патрубку малого контура. После этого заводим двигатель и ждем прогревания. Когда на мультиметре температура достигнет определенного значения (от 80 градусов в зависимости от термостата и модели авто), что будет заметно по изменению показателей сопротивления, должен открыться большой круг циркуляции. При этом значения температуры должны колебаться в пределах значения открытия, что можно отслеживать по колебаниям сопротивления. Также происходит включение вентилятора.

Крепим термодатчик к патрубку

Таким образом с помощью мультиметра можно проверить температуру открытия термостата, своевременность его срабатывания. Исключаются проблемы с преждевременным открыванием или заклиниванием в открытом положении.

Также можно проверить термостат пирометром – специальным устройством, позволяющим кроме прочего измерять температуру патрубков в любой точке с небольшого расстояния. Принцип проверки термостата схож с использованием мультиметра.

Измерение температуры датчика пирометром

Как проверить термостат после его снятия

Самый простой способ как проверить термостат на работоспособность после его снятия заключается в использовании горячей и холодной воды. Потребуется емкость и градусник, можно даже инфракрасный, с возможностью измерения температуры до 100 градусов и выше.

Проверка термостата в кастрюле

Перед тем, как проверить термостат в кастрюле, следует также обзавестись кипятильником или газовой горелкой. Размещаем термостат в воду и начинаем ее подогревать, при этом отслеживаем температуру воды. При достижение рабочей температуры (обычно указана на самом термостате), тарельчатый клапан должен начать открываться, что будет заметно невооруженным глазом. Если термостат начал открываться раньше или позже достижения указанной температуры следует его заменить. Особенно если разница составила более 2-3 градусов, которые можно списать на точность измерительных устройств.

После этого термостат помещается в холодную воду. Он должен начать равномерно постепенно закрываться до полностью закрытого положения.

Читайте также: