Термостат и его устройство: Термостат. Устройство и принцип работы. Основные неисправности.

Содержание

Термостат. Устройство и принцип работы. Основные неисправности.

 

Основное назначение термостата – поддержание оптимальной температуры работы двигателя внутреннего сгорания. Во время работы двигатель выделяет очень много тепла, поэтому его необходимо охлаждать. Система охлаждения двигателя состоит из набора трубок, в которых циркулирует охлаждающая жидкость, и радиатора.

Когда двигатель согревается, жидкость циркулирует по малому кругу, а когда в двигателе возрастает температура, жидкость начинает поступать уже и к радиатору охлаждения (большой круг). Так вот основным назначением термостата является открытие или закрытие пути жидкости к радиатору в нужный момент.

 

Конструкция и принципа работы термостата

 

Основной деталью термостата является цилиндр. Этот цилиндр может двигаться вниз-вверх. Когда цилиндр поднят вверх, то открывается отверстие внизу и закрывается вверху. Сам этот подвижный цилиндр заполнен специальным веществом. Это вещество под действием температуры расширяется и начинает толкать шток, и цилиндр опускается вниз.

Промежуточные выводы. Есть два положения термостата. Первое положение, когда термостат закрыт (закрыто верхнее отверстие). Тогда охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу. Во втором положении термостат называется открытым. Поскольку открывается верхнее и закрывается нижнее отверстие. Охлаждающая жидкость перестает двигаться по малому кругу и начинает двигаться к радиатору.

В зависимости от производителя термостаты могут закрываться при различных температурах, но в основном этот 90 градусов.

 

Когда менять? Основные неисправности.

 

Рекомендуется заменять термостат каждые 100 тыс. км пробега. Но обычно об этом забывают и сталкиваются с неожиданной поломкой термостата. Обычно это заклинивание в одном из положений. Самый опасный случай – когда термостат постоянно закрыт. В этом случае охлаждающая жидкость будет двигаться только по малому кругу и двигатель будет перегреваться. Вы можете заметить пар из-под капота, на приборной панели температура охлаждающей жидкости будет в красной зоне. В такой ситуации нужно сразу же остановиться. Поскольку если вы перегреете двигатель, то он может деформироваться и нарушится его конструкция и геометрические размеры. Это повлечет за собой очень дорогостоящий ремонт.

Когда термостат постоянно открыт жидкость будет сразу попадать на радиатор охлаждения. Поэтому если вы замечаете, что двигатель очень медленно разогревается, а на больших скоростях даже охлаждается, то термостат постоянно находится в открытом положении. Это тоже очень плохо и негативно сказывается на работе двигателя в целом.

Делайте своевременное ТО и меняйте вышедшие из строя запчасти вовремя. Удачи на дрогах!

 

 

 

 

Устройство и принцип работы термостата

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.

Устройство термостата

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.

Как проверить исправность термостата

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.

В любом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания конструктивно предусмотрена система охлаждения. Нормальную работу системы в определённом температурном диапазоне обеспечивает термостат. Термостат является очень важным узлом двигателя, и потому требует к себе особого внимания.

Назначение термостата.

Термостат предназначен для распределения потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Его работа заключается в разделении системы охлаждения на два контура. Один контур считается малым, и включает в себя рубашку охлаждения двигателя и радиатор отопления салона автомобиля. Большой контур, помимо двигателя и отопления салона, включает в себя основной радиатор, который предназначен для охлаждения жидкости, направленной в него через термостат.

При холодном двигателе термостат полностью закрыт и жидкость циркулирует только по малому контуру. Это обеспечивает более быстрый прогрев холодного двигателя до рабочей температуры, что уменьшает время прогрева и положительно влияет на уровень расхода топлива и износ деталей.

Когда двигатель набирает рабочую температуру, начинает срабатывать термостат. По мере повышения значения температуры охлаждающей жидкости термостат постепенно открывает ей доступ к радиатору для охлаждения. При охлаждении жидкости термостат постепенно прикрывается, уменьшая её доступ к радиатору. Таким образом, термостат поддерживает значение температуры охлаждающей жидкости в определённом диапазоне.

Устройство и принцип работы простого автомобильного термостата.

В зависимости от марки автомобиля и типа двигателя конструкция термостатов может незначительно отличаться. Однако, на примере самого распространённого термостата с восковым наполнителем можно описать его устройство.

Любой термостат этого типа состоит из следующих основных деталей: цилиндр с наполнителем, клапан, толкатель клапана и пружина.

Цилиндр с наполнителем представляет из себя герметичную ёмкость небольшого размера. Ёмкость заполнена специальным гранулированным воском с добавлением меди. Воск при изменении значения температуры имеет свойство изменяться в объёме. При повышении окружающей температуры воск расплавляется и расширяется. При снижении температуры наоборот — уменьшается в объёме. Медь добавляется в воск для увеличения теплообмена, так как этот металл обладает повышенной теплопроводностью.

Клапан термостата физически соединён с восковым цилиндром с помощью толкающего штока. При повышении температуры и расширению наполнителя клапан, толкаемый штоком, открывается и пропускает охлаждающую жидкость в большой контур. Пружина термостата предназначена для возвращения клапана в исходное положение при понижении температуры охлаждающей жидкости и уменьшении в объёме наполнителя.

Термостат работает таким образом, что чем выше температура охлаждающей жидкости, тем сильнее воск увеличивается в объёме и тем сильнее открывается клапан. Таким образом, при более сильном прогреве жидкости, клапан открывается сильнее и пропускает больший её объём к охлаждающему радиатору.

Разновидности термостатов.

Поскольку термостат был изобретён очень давно, то его конструкция постоянно изменялась и усовершенствовалась. На сегодняшний день на автомобилях применяются следующие три типа термостатов: одно-клапанные, двух-клапанные и термостаты с электронным управлением.

Конструкция одно-клапанного термостата описана выше. Двух-клапанный термостат конструктивно схожий с простым одно-клапанным. На двух-клапанном помимо основного перекрывающего клапана дополнительно установлен малый клапан, который физически соединён с основным. Такие термостаты применяются в тех двигателях, в которых система охлаждения работает при повышенном давлении. В этом случае, усилия расширения наполнителя бывает недостаточно, чтобы преодолеть давление в системе и открыть основной клапан. Малый клапан имеет намного меньшую площадь поверхности, и за счёт этого легко преодолевает сопротивление жидкости. Поскольку оба клапана соединены между собой, то малый клапан тянет за собой основной, таким образом открывая для охлаждающей жидкости доступ к основному радиатору.

Термостаты с двумя клапанами применяются в основном на отечественных моделях грузовиков и на некоторых легковых автомобилях. Термостаты с электронным управлением применяются на дорогих автомобилях для повышения эффективности и точности их работы.

Основные неисправности термостата и методы их обнаружения.

В большинстве случаев термостат при поломке не подлежит ремонту и заменяется на новый.

Признаками выхода из строя термостата являются нарушения температурного режима двигателя. При прогревании и работе двигателя температура поднимается очень долго не достигая рабочего значения. Или наоборот, двигатель перегревается в короткие сроки своей работы. В первом случае, если всё остальное в системе охлаждения находится в рабочем состоянии, термостат заклинило в открытом положении, в результате чего охлаждающая жидкость постоянно циркулирует по большому контуру не успевая прогреваться до нормальной температуры. Если двигатель очень быстро перегревается во время работы, то термостат скорее всего заклинило в закрытом положении и потому жидкость постоянно циркулирует по малому контуру, что непременно приводит к перегреву двигателя.

Для проверки термостата его необходимо извлечь из автомобиля и опустить в ёмкость с водой. Далее вода нагревается. Если в закипевшей воде клапан термостата никак не реагирует, то он неисправен и подлежит замене. Если этот тест прошёл успешно и термостат функционирует, то причиной перегрева двигателя скорее всего является засорённая система охлаждения.

Термостат появился в конструкции двигателя почти одновременно с появлением первых автомобилей и до сих пор с успехом используется. Замены ему пока что не придумали, ведь со своим назначением он справляется в полной мере.

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.

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.

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).

  • 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.

5 признаков неисправного термостата

  1. Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
  2. Двигатель быстро перегревается.
  3. Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
  4. Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
  5. 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.

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.

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.

Термостат принцип работы и устройство

Устройство и работа термостата, признаки неисправности

Многим водителям и людям, очень далеким от устройства двигателя внутреннего сгорания (ДВС), наверняка, знакома картина, ярко растиражированная кинорежиссерами, когда из-под капота автомобиля поднимаются густые клубы пара, а главный герой с задумчивым лицом всем своим видом изображает немую сцену — “приехали”. Виновником этого значимого события зачастую бывает незаметная, но очень важная деталь системы охлаждения – термостат.

Примерно так выглядят все автомобильные термостаты

Именно термостат должен автоматически перенаправлять потоки охлаждающей жидкости при разной температуре нагрева двигателя по так называемым контурам системы охлаждения: большому – через радиатор, и малому – минуя его. Если двигатель перегрелся, то термостат отправляет охлаждающую жидкость к радиатору по большому контуру. В радиаторе излишнее тепло отводится.

Если двигатель холодный, то термостат прогоняет охлаждающую жидкость по малому контуру, что позволяет двигателю быстрее нагреться. В холодное время года неправильно работающий термостат полностью парализует работу печки, и салон автомобиля обогреть невозможно. Термостат есть у большинства автомобильных двигателей, использующих жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости, и его устройство принципиально ничем не отличается ни у русских, ни у европейских или японских автомобилей.

Принцип работы термостата

Основным узлом термостата является механический клапан: он приводится в действие довольно простым и точным механизмом. В герметичном корпусе находится термочувствительный искусственный воск, который при расплавлении увеличивается в объеме и сжимает резиновую камеру, выталкивающую металлический хромированный шток, который и приводит в действие клапаны. В этом и заключается принцип работы термостата.

Так работает термостат

При нарушении целостности данного механизма воск вытекает вследствие использования некачественного антифриза (тосола) или коррозии и увеличивается сила трения подвижного штока. Термостат начинает функционировать неправильно, постепенно и неумолимо превращая жизнь водителя в ад.

Устройство термостата

Термостат представляет собой клапан, иногда помещенный в корпус, регулирующий поток охлаждающей жидкости в двигателе вашего автомобиля. По конструктивным особенностям устройство термостатов бывает корпусным и бескорпусным.

Корпусный термостат с двумя выводами

1.Корпусный термостат

Как видно на рисунке, одним из видов термостатов является устройство, заключенное в корпус и, как правило, имеющее не менее двух выводов. Исключением являются устройства с корпусным устройством, которые образуют сложные 2-хуровневые контуры. Корпусы термостатов изготавливают из пластика, латуни или алюминия.

Два вывода, находящихся рядом, обычно называют «малым контуром». Он не дает охлаждающей жидкости поступать в радиатор, позволяя циркулировать внутри мотора и радиатора печки. Это делает возможным быстрый прогрев двигателя до нужной (рабочей) температуры – точки, при которой термостат открывается полностью. На автомобилях отечественного производства довольно часто встречается температура полного открытия термостата 80-85 градусов. Как правило, у корпусных термостатов ручная регулировка температуры открытия-закрытия невозможна, но в профессиональных автомастерских могут оказать такую услугу.

2.Бескорпусный термостат

А так выглядит бескорпусный термостат

Бескорпусный термостат устанавливается непосредственно в блоки двигателей, в специально предусмотренные для этого места. Этим он отличается от корпусного устройства. Цифровая маркировка, выбитая на термостате, означает температуру его полного открытия.

В последнее время для одной и той же марки авто выпускаются летние и зимние разновидности термостатов. В зимних вариантах открытие устройства происходит при более высоких температурах, позволяя мотору лучше прогреваться и работать в повышенном диапазоне температур. Смысл нововведения состоит в следующем: на старых авто печка и радиатор засорены, и более высокая температура двигателя в холодный период и более низкая – в летнее время позволят автомобилю «вписаться» в допустимые рамки теплоотдачи, а исправному автомобилю совершенно не нужна эта подмена с разными температурами.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Как проверить

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 прибора подразумевает участие опытного специалиста и специального оборудования.

Видео: Термостат- проверка и принцип работы.

Признаки неисправности прибора

Явными признаками неисправности термостата являются:

  • долгий прогрев двигателя до рабочей температуры, а также быстрый его перегрев;
  • стрелка температуры двигателя падает на скорости ниже обычного и подымается при остановке автомобиля;
  • нижний патрубок теплый при нескольких минутах прогрева двигателя: это означает, что термостат все время открыт;
  • термостат заклинил в закрытом положении, двигатель кипит, а нижний патрубок остается холодным даже при прогретом моторе

Что такое автомобильный термостат: устройство, принцип работы, неисправности

Термостат – неотъемлемая часть системы охлаждения автомобиля. Он выполняет две функции: помогает двигателю быстрее прогреваться до оптимальной температуры, а также предотвращает его перегрев. Поговорим более подробно, какое устройство имеет термостат, для чего он нужен, как работает, каких типов бывает и какие неисправности могут возникнуть в этом узле.

Что такое автомобильный термостат

Прибор расположен между автодвигателем и радиатором. Если дать устройству простое определение, это пробка с автоматическим запором, которая открывает или закрывает доступ охлаждающей жидкости к цилиндрам. Это происходит потому, что узел реагирует на температуру. Когда она повышается, он открывается и жидкость начинает циркулировать более интенсивно. Когда цилиндры слишком холодные, ее движение временно прекращается и позволяет им нагреться до необходимой температуры. В конечно счете, прибор позволяет водителю не убедиться на личном опыте, каковы последствия езды с перегревшимся двигателем.

Термостат применяют не только в системе охлаждения двигателя. Контролировать температуру необходимо и в других узлах транспортного средства. Например, прибор устанавливают в системы охлаждения АКПП.

Таким образом, термостат – это терморегулятор, который играет важную роль: отвечает за температуру цилиндров двигателя машины, тем самым напрямую влияет на его работу и делает ее более эффективной.

Принцип работы и устройство автомобильного термостата

Двухклапанный механический термостат состоит из следующих элементов.

  • 2 патрубка на вход (один отвечает за большой, второй за малый круг). Через них в устройство поступает охлаждающая жидкость из радиатора.
  • 1 патрубок на выход. Он ведет к цилиндрам.
  • Термочувствительный элемент. Представляет собой деталь, которая реагирует на повышение и понижение температуры;
  • Клапаны (основной и малого круга). В зависимости от состояния термочувствительного элемента закрывают или открывают путь из радиатора к цилиндрам для охлаждающей жидкости.
  • Корпус. Металлическая полость, внутри которой находятся все элементы устройства (за исключением патрубков, которые фактически являются его продолжением).

Лучше понять конструкцию прибора можно, взглянув на картинку, изображающую его в разрезе.

Принцип работы автотермостата выглядит следующим образом.

Похожие статьи

  • Пока двигатель имеет низкую температуру, термочувствительный элемент находится в состоянии покоя и жидкость циркулирует исключительно по малому контуру (то есть только вокруг цилиндров и головки).
  • Когда мотор нагревается, термочувствительный элемент срабатывает и открывается, открывая также основной клапан. После этого прибор работает в другом режиме – жидкость начинает движение по большому кругу. Она начинает омывать радиатор, помпу, рубашку мотора. Это позволяет предотвратить его перегрев. Обычно термоэлемент срабатывает при температуре от 75 до 90 градусов цельсия (у разных моделей автомобиля она разная, ее обычно указывают на маркировке).

Что касается размещения термостата, то оно зависит от компоновки автомобиля, его конструктивных особенностей. В большинстве моделей легковых машин устройство находится в месте выхода охлаждающей жидкости из головки цилиндроблока. Также нередко его монтируют на входе помпы.

В некоторые модели авто устанавливают сразу два термостата. Одно из устройств отвечает за основной круг движения жидкости, второе – за малый.

Виды термостатов для автомобиля

Термостаты бывают нескольких видов.

В зависимости от количества клапанов устройства делят на две разновидности.

  • Одноклапанный. Классическая конструкция, которая включает в себя всего один клапан.
  • Двухклапанный. Более современный тип устройства, который имеет 2 клапана. Один закрывает большой круг, а второй – малый. Обеспечивает более эффективное распределение охлаждающей жидкости.

В зависимости от принципа работы термостаты делят на следующие виды.

  • Механический. Имеет механический термочувствительный элемент.
  • Электронный. В качестве термочувствительного элемента использует терморезистор, который изменяет сопротивление при повышении или понижении температуры. Элемент подключен к автомобильному блоку управления (или к отдельному термореле). Он считывает сопротивление и в зависимости от его величины увеличивает или уменьшает ток охлаждающей жидкости между мотором и радиатором.
В зависимости от возможности вмешательства водителя в работу устройства термостат может быть:
  • неуправляемый – контролировать функционирование прибора невозможно;
  • управляемый – электронное устройство, работу которого можно настраивать с помощью электронного блока управления машины.

Также выделяют двухступенчатые термостаты. По сути, они представляют собой разновидность одноклапанных. Однако клапан в них усилен вторым элементом (по сути – вторым клапаном). При этом запирание каждого контура по отдельности, как в двухклапанных устройствах, отсутствует. Двухступенчатые приборы предназначены для использования в авто, в системе охлаждения которых поддерживается высокое давление, так как они отличаются большей степенью прочности и надежности.

Как проверить термостат

Проверять термостат необходимо в следующих случаях:

  • двигатель очень медленно прогревается;
  • мотор быстро перегревается.

Это может говорить о неисправности устройства.

Проверку можно провести, не отсоединяя прибор. Для этого потребуется выполнить следующие действия – термостат будет установлен на своем месте.

  • Открыть капот.
  • Запустить двигатель и дать ему поработать на холостом ходу 3 – 4 минуты. Важно, чтобы перед запуском мотор был холодным.
  • Потрогать рукой патрубок около радиатора. Если он холодный, это означает, что циркуляция по малому кругу проходит нормально.
  • Дать двигателю хорошо прогреться, а затем потрогать второй подводящий патрубок, который отвечает за движение жидкости по основному контуру. При нормальном функционировании прибора к этому времени он должен открыться и начать охлаждение основного круга. Следовательно, при исправном термодатчике он должен быть холодным.

Если в ходе проверки выяснилось, что патрубки горячие, это говорит о неисправности.

Есть и другой вариант исследования устройства, со снятием. Вот какие действия для него потребуется выполнить:

  • полностью слить антифриз из системы охлаждения транспортного средства;
  • демонтировать термостат;
  • поместить его в кастрюлю с водой и довести ее до кипения;
  • вытащить прибор пинцетом или другим приспособлением и посмотреть на просвет.

В нормальном состоянии после кипячения узла клапан должен быть открыт – это означает, что прибор выполняет свои функции правильно. Если деталь неисправна, он будет полуоткрыт или закрыт.

Неисправности термостата

Ниже представлены наиболее распространенные неисправности термостатирующего устройства авто.
  • Нарушение работы клапана малого круга. Проблема актуальна для двухклапанных устройств. В результате износа или поломки клапан плохо закрывается или не закрывается совсем. В результате антифриз циркулирует только по большому кругу и двигатель очень плохо прогревается.
  • Клин клапана. При такой неисправности заслонка постоянно находится в закрытом или полузакрытом состоянии и не приходит в движение под воздействием термочувствительного элемента. В результате мотор перегревается.
  • Поломка термочувствительного элемента. При этой неисправности термоэлемент перестает реагировать на изменения температуры или реагирует на них в недостаточной степени. Из-за этого заслонки клапанов открываются меньше, чем необходимо. Это приводит к перегреву. При поломке термоэлемента возможно и другое нехарактерное «поведение» термостата. Например, заслонки могут открыться раньше времени, что приведет к медленному прогреву мотора.

Еще одна распространенная неисправность – протечка термостата. Как правило, она возникает из-за разрушения прокладок между элементами корпуса прибора. А оно, в свою очередь, чаще всего происходит по причине попадания масла в охлаждающую жидкость (оно попросту растворяет прокладки).

Часто неисправности возникают из-за механических повреждений клапанов. Обычно они связаны с большой нагрузкой из-за высокого давления жидкости.

Подведем итоги

Термостат – это элемент системы охлаждения авто. Его назначение – предотвращать перегрев и не допускать слишком медленного прогрева мотора. Таким образом, он служит своего рода предохранителем. У разных моделей машин – разные технические характеристики термостатов. Но схема работы везде одна – прибор реагирует на повышение или понижение температуры и изменяет интенсивность движения антифриза. Также термостат применяют в АКПП, где тоже требуется охлаждение.

Blog-Mycar.ru

Все о ремонте, тюнинге, устройстве, эксплуатации автомобиля, советы, автоновости, автофакты

Термостат: принцип работы, устройство, неисправности и проверка

Принцип работы термостата кроется в небольшом цилиндре, внутри которого находится воск. Звучит необычно, но каждому автолюбителю, который занимается самостоятельным обслуживанием своей машины, необходимо знать особенности работы и основные неисправности. Ознакомившись с данным материалом, читатели получат ответы на все вопросы, касающиеся термостата.

Принцип работы термостата

Принцип работы термостата

Итак, термостат представляет собой регулятор температуры антифриза (охлаждающей жидкости) в системе охлаждения мотора. Некоторые автомобилисты по этой причине называет этот агрегат терморегулятором, что не является ошибкой. Его основные задачи:

  • Поддерживать необходимый для двигателя тепловой режим;
  • Ускорять прогрев силовой установки.

Работа у него достаточно сложная. При первом пуске двигателя показатели температуры антифриза и окружающей среды не отличаются. Чтобы сделать время прогрева мотора минимальным, агрегат направляет охлаждающую жидкость по малому кругу: через помпу, рубашку и радиатор салона. При этом терморегулятор закрывает поток антифриза к радиатору двигателя.

Через некоторое время температура силовой установки начинает расти, тогда термостат открывает клапан и запускает поток антифриза по большому кругу, который проходит через помпу, рубашку, радиатор салона и основной радиатор. На основе этих знаний можно прийти к выводу, что термостат автомобильный работает в двух положениях:

  1. В закрытом при малом круге.
  2. В открытом при большом круге.

Большой и малый контур системы охлаждения

Регулирование температуры двигателя

Аналогичным образом термостат функционирует в обратном порядке: антифриз начинает циркулировать по малому кругу, если температура снижается – клапан в этот момент закрывается. Для примера можно взять автомобильный режим «start-stop», когда машина с горячим мотором выезжает из пробки на свободную трассу. Подходит для примера и включение отопителя салона.

Если температура антифриза составляет 80-95°C, то клапан терморегулятора остается в промежуточном состоянии, как результат – основной радиатора получает лишь часть антифриза. Чем больше поднимается клапан, тем выше количество поступающей охлаждающей жидкости в область основного радиатора. При помощи клапана и происходит регулировка температурного режима, за счет которой значительно снижается токсичность выхлопных газов, выполняется полное сгорание топлива.

Устройство термостата

С тем, как работает термостат мы разобрались. Теперь стоит рассмотреть его устройство. Современный термостат для автомобилей изготовлен из меди и латуни. Все процессы в агрегате выполняются при помощи небольшого цилиндра – термоэлемента. Внутри этого цилиндра есть твердое вещество, в котором находится смесь алюминия, графита, гранулированного воска и различных порошков меди.

При 82°С твердое вещество начинает плавиться, а если быть точнее – то плавится в основном гранулированный воск. При разработке агрегата воск был выбран из-за моментального расширения под действием тепла. После перехода в жидкое состояние под действием высоких температур он может точно также быстро застыть при понижении градусов.

Термоэлемент (цилиндр) соединен с клапаном при помощи штыря. При повышении температуры воск внутри твердого вещества расширяется и поднимает клапан за счет штыря. Принцип работы терморегулятора мы уже знаем – большой круг начинает функционировать при открытом клапане термостата. Когда водитель глушит мотор, он остывает, а воск снова переходит в твердое состояние.

Проверка работы термостата

В «домашних» условиях мы можем узнать, функционирует ли его клапан, датчик, в порядке ли само железо термостата. При этом снимать устройство с двигателя не обязательно. Наша задача заключается в поиске неисправностей и в проверке клапана: реагирует ли он на повышение температуры, в каком положении находится, открыт или закрыт. Зная, что такое термостат в машине, автомобилист сможет самостоятельно определить возможную неисправность.

Перед тем, как проверить термостат, нам нужно отыскать его под капотом и потрогать патрубки, которые отходят от устройства. Проходит работа по следующей схеме:

  1. Заводим мотор и ждем около 3 минут.
  2. Теперь трогаем шланг термостата, который идет к основному радиатору охлаждения.
  3. Этого времени не должно хватить для открытия клапана термостата. То есть если клапан холодный, то заслонка находится в закрытом положении. Если клапан нагревается, значит нарушена нормальная работа датчика – неисправность удалить можно заменой.
  4. Проверив закрытую заслонку, переходим к открытию. Для этого ждем уже 5 минут и снова трогаем шланг, идущий к радиатору. При нормальной работе он станет горячим, значит термостат направил охлаждающую жидкость по большому кругу – устройство работает.

Как проверить работу термостата под капотом мы уже знаем. Но существует ещё один метод проверки, который можно провести в домашних условиях. Для этого необходимо полностью отсоединить устройство и поместить в кастрюлю (подойдет и другая емкость) с водой. Теперь включаем газ и ждем полного кипения. Изначально клапан должен быть закрыт, но после кипения он откроется. Этот метод не только покажет, функционирует ли агрегат или нет, но и наглядно продемонстрирует принцип работы терморегулятора.

Неисправности

Если клапан термостата заклинило в открытом положении, то мотор очень долго будет прогреваться до рабочей температуры. В холодное время года нужный температурный режим и вовсе не будет достигнут. Если все элементы системы охлаждения находятся в исправном состоянии, то прогрев мотора проходит за 5-10 минут.

Также термостат может «зависнуть» в закрытом положении. Такая неисправность входит в причины перегрева двигателя. При закрытом клапане перегрев будет в любом режиме эксплуатации и даже в мороз. Что касается неполного открытия, то здесь может быть два варианта: мотор не наберет необходимую температуру или перегреется.

Термостат на ВАЗ – как работает, назначение и устройство

Добрый день, дорогие друзья. Важной деталью системы охлаждения двигателя автомобиля является термостат. Он отвечает за регулировку температуры охлаждающей жидкости, не позволяет перегреться мотору и дает возможность быстро ему нагреться в зимнее время. Как это он делает? – Рассмотрим в сегодняшней статье. Разберемся, как работает термостат ВАЗ, его конструкцию, подробно поговорим о его назначении в системе.

Обсудим, как проверять термостат ВАЗ 2106, не снимая его, как понять, что он не открылся, по каким признаком определить его неисправность. Озвучим температуру его открытия на автомобилях ВАЗ 2101-07.

Назначение

Он нужен для контроля температуры охлаждающей жидкости, циркулирующей через него. Как он это делает? – Он открывается, пуская тосол по большому контуру охлаждающей системы и, при понижении температуры до определенной величины, закрывается.

В закрытом положении охлаждайка движется по малому кругу, минуя радиатор. Поэтому она начинает нагреваться. Достигнув значения, например, ВАЗ 2101 температура открытия термостата 80 градусов – он открывается. Жидкость в таком случае протекает через основной радиатор и охлаждается. Затем он закрывается. Этот процесс происходит многократно в течение всей работы двигателя. Так поддерживается оптимальный температурный режим ДВС автомобиля.

Из чего он состоит

  1. Корпус. Он сделан из нержавеющей стали
  2. Основной клапан – обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор
  3. Клапан малого контура – его название говорит само за себя
  4. Пружина. За счет силы упругости она возвращает клапаны в исходное положение, закрывая их
  5. Цилиндр с техническим воском и шток. Шток толкает клапаны, открывая их

Цилиндр с воском

В конструкции он занимает важное место. В нем находится воск, который при нагревании расширяется. В полости цилиндра находится резиновая муфта, внутри расположен внутренний конец штока. Его наружная часть находится за пределами цилиндра.

При нагревании воска до определенной температуры он расширяется. В отечественных моделях ВАЗ она составляет 80 градусов. Муфта со штоком выдавливается наружу, упираясь в корпус.

Клапана

К цилиндру сверху и снизу припаяны, в некоторых случаях закреплены заклепками, два металлических круга разного диаметра. В корпусе термостата они служат роль запорных клапанов. Нижний, относительно подвижного штока – клапан малого контура, верхний – большого.

Пружины

В конструкции предусмотрены две пружины. Они помогают клапанам «вернутся» в исходное положение после остывания охлаждающей жидкости, надежно изолировав два циркуляционных контура системы друг от друга.

Сам термостат помещен в цилиндрический корпус с тремя патрубками. Два соединяются с разными контурами циркуляции, третий с водяным насосом (помпой).

Видео, как устроен и как изготовляют термостат:

Принцип работы термостата

Он для всех моделей одинаковый, как для отечественного автопрома, так и авто иностранного производства. Отличие в температуре открытия термостата и конструктивных особенностях. Например, существуют электрические, где температуру открытия регулирует специальный нагревательный элемент. Сейчас речь пойдет только о механических, установленных в большинстве автомобилях.

В исходном положении клапан большого круга закрыт, открыт только малого. Охлаждающая жидкость с блока цилиндров поступает в корпус. Через открытый клапан она циркулирует по малому контуру – с блока цилиндров и головки двигателя проходит через термостат, насос и возвращается обратно в двигатель.

При достижении температуры открытия 80 градусов, воск в цилиндре расширяется. Выдавливает подвижный шток, который упирается в корпус. Дальнейшее нагревание тосола приводит к большему выходу штока из цилиндра. Так как он уже уперся в корпус, ему выдвигаться больше некуда, он толкает сам цилиндр в обратную сторону.

Как помните, к цилиндру с воском присоединены два клапана. Они вместе с ним начинают двигаться. При этом, клапан большого круга приоткрывается, а малого прикрывается. Циркуляция начинается по двум контурам охлаждения.

При дальнейшем росте температуры, шток выходит на всю длину. Что ведет к полному закрытию клапана малого круга и открытия большого. В этом случае вся жидкость «течет» через радиатор охлаждения и возвращается в двигатель.

Жидкость охлаждается, воск сжимается, шток частично погружается в глубь цилиндра. Клапана за счет возвратных пружин стараются прийти в исходное положение.

Неисправности и как они проявляются

Существует три вида поломок:

  1. Клапан малого круга постоянно открыт в независимости от температуры охлаждающей жидкости. Такое происходит при его заклинивании или попадания в него постороннего предмета: накипи, грязи и т.д. В таком положении двигатель всегда будет перегреваться, его температура будет расти до закипания тосола в системе. Потому что, он не циркулирует по большому кругу, не проходит через соты радиаторы, не охлаждается.

Как это проявляется? В движении, воздух, проходя через радиатор, охлаждает его соты, через который проходит жидкость, она отдает тепло. Она остывает. Если термостат заклинило в закрытом положении, то циркуляции по большому кругу не будет, радиатор не будет участвовать в системе охлаждения двигателя, значит, температура будет постоянно расти. Об этом сигнализирует указатель температурного режима мотора. Если ничего не предпринять – жидкость закипит в системе и можно попасть на дорогостоящий ремонт ДВС.

  1. Клапан большого контура всегда открыт. Это обратная ситуация. Жидкость будет постоянно циркулировать через радиатор. Двигатель не сможет прогреться до нужных температур. Это приведет к повышенному износу его деталей и перерасходу топлива.

Как проявляется? Мотор работает на холостых оборотах, а его температура не растет. В движении она будет падать. Особенно это заметно в холодное время года.

  1. Клапаны заклинены в среднем положении. Жидкость циркулирует по двум контурам. Если авто стоит на месте и двигатель работает на холостом ходу, то подобную неисправность трудно будет заметить. Мотор прогревается, но не с такой скоростью как обычно. При движении автомобиля, температура охлаждающей жидкости будет быстро снижаться.

Как проверить термостат ВАЗ 2106, не снимая его с авто

Заводим двигатель. Через несколько минут щупаем рукой шланг, идущий с блока цилиндра в верхнюю часть корпуса термостата. Если она холодная, а нижний патрубок радиатора теплый – значит, заклинен в открытом положении клапан большого круга, а малого закрыт.

Обратная ситуация. Двигатель нагрелся до рабочей температуры. Пробуем на ощупь верхний и нижний шланги радиатора. Если они с ячейками радиатора холодные, то клапан большого круга закрыт, а малого открыт и заклинен. Вторичным признаком неисправности в подобной ситуации – не включается вентилятор принудительного охлаждения радиатора, если такой установлен.

И последний вариант определение неисправности термостата – двигатель работает несколько минут, по датчику его температура начала подрастать, но еще не дошла до зеленой зоны. Прикладываем руку к шлангам радиатора и на выходе из блока цилиндров. Если их температура одинаковая, то клапана находятся в среднем положении и тосол «течет» по обоим контурам охлаждения.

Определившись с возможными поломками, нужно менять термостат, как это сделать – поговорим в следующих статьях. Всем удачи на дорогах!

Видео по теме:

Наглядная демонстрация принципа работы термостата:

виды, устройство и принцип работы

Если вы в последнее время замечаете, что двигатель в вашем автомобиле очень медленно прогревается, стало холодно в салоне или, наоборот, в пробках приходится включать вентилятор печки на максимальную скорость и открывать все окна, так как стрелка температуры на щитке приборов находится в красной зоне или около нее, то причина, скорее всего, кроется в достаточно простом и довольно недорогом изделии системы охлаждения — термостате.

Долго ездить с неработающим термостатом нельзя, так как при длительном прогреве двигателя повышается его износ, а при слишком высокой температуре может произойти перегрев, который чреват капитальным ремонтом.

На заре автомобилестроения охлаждение двигателя осуществлялось при помощи термосифонного метода. Более легкая горячая вода поднималась по водосборной трубе в верхнюю часть радиатора, опускалась в нем книзу и опять поступала в двигатель. Охлаждение воды обеспечивалось постоянно вращающимся на валу двигателя вентилятором, регулирование температуры было невозможно. При возрастании мощностей двигателей такой метод охлаждения перестал справляться с возросшей тепловой нагрузкой, и в системе охлаждения появился водяной насос.

Термостат же появился на автомобиле только в 1922 году.

Место термостата в системе охлаждения находится между двигателем и радиатором.

Основная задача термостата — блокировать поток охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не прогрелся до нужной температуры. Когда вы заводите остывший двигатель, то жидкость циркулирует только по малому кругу системы, в который входят сам двигатель, помпа, термостат и радиатор отопителя. Как только двигатель достигнет рабочей температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор охлаждения. Таким образом, термостат позволяет двигателю разогреться быстрее, тем самым уменьшая износ двигателя и вредные выхлопы.

Сам термостат состоит из корпуса с патрубками, в который вставляется термоэлемент в каркасе. К термоэлементу прикрепляются две подпружиненные тарелки-клапана (основной и перепускной), а в сам термоэлемент вставляется шток, который и перемещает тарелки-клапана.

Принцип работы термостата кроется в маленьком медном цилиндре (термоэлементе), который размещается внутри термостата. В этом цилиндре находится смесь нефтяного воска (церезина) и медного порошка, которая начинает плавиться при заданной температуре. Воск используется из-за его способности значительно расширяться, под действием тепла он переходит из твердого состояния в жидкое. Эта смесь герметично отделена изнутри резиновой прокладкой, не позволяющей протекать смеси в систему охлаждения. Воск плавится, значительно расширяется и выдавливает шток из цилиндра, тем самым приоткрывая подпружиненный основной клапан. Через основной открытый клапан термостата охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор — это и есть большой круг системы охлаждения.

До достижения температуры полного открытия термостата жидкость циркулирует как по малому, так и по большому кругу.

При достижении температуры полного открытия термостата перепускной клапан перекрывает движение жидкости по малому кругу, таким образом, вся жидкость проходит через большой круг.

Когда температура жидкости понижается, воск в термостате начинает застывать, пружина основного клапана вдавливает шток обратно в цилиндр с воском — снова открывается малый круг системы охлаждения для прохода жидкости.

 

Методика испытаний

В первую очередь проводился контроль температуры начала открытия. По условиям ВАЗа она должна составлять 85±2 оС.

Далее проверялась герметичность основного клапана под давлением 1 атм. при температуре воды от 10 до 35 оС — в нашем случае температура воды была 21 оС, при этом допускается протечка воды через основной клапан в количестве не более 0,5 литра за минуту. Мы замеряли, за какое время вытечет 0,5 литра воды под давлением.

Следующим этапом проверки стал контроль времени полного открытия основного клапана при опускании термостата в жидкость с температурой 102±2 оС — в нашем случае мы опускали термостаты в кипящую воду, при этом время полного открытия должно было составить не более одной минуты.

Также проводился контроль герметичности корпуса термостата — к патрубкам термостата, погруженного в воду, подается сжатый воздух под давлением 2 атм. и выдерживается в течение минуты. На поверхности воды не должно наблюдаться пузырьков воздуха.

Результаты всех испытаний представлены в таблице:

Водитель, который хочет всегда иметь исправный автомобиль, должен знать и понимать принципы функционирования всех деталей его «железного коня». Для тех, кто только начал вникать в такую сложную механику, подобная задача может показаться недостижимой. Однако, чем больше удается узнать обо всех системах автомобилях, тем лучше запоминается информация и о каждой, даже самой незначительной, его детали. На нашем блоге мы уже успели ознакомить Вас с особенностями функционирования системы охлаждения двигателя, однако сегодня мы посвятим статью одному из самых важных ее элементов – термостате.

  • 1. Конструкция, особенности работы и выполняемые функции: все, что нужно знать о термостатах
  • 2. Какие бывают термостаты: знакомимся с наиболее распространенными видами и их конструктивными особенностями
  • 3. В чем заключается принцип работы термостатов разных моделей
  • 4. Неисправности термостата: к чему нужно быть готовым во время эксплуатации двигателя?
  • 5. Диагностирование исправности термостата

Это устройство является обязательным элементом каждого автомобиля и без него любой двигатель может закипеть. Чтобы понять, как же происходит охлаждение двигателя и какую роль в этом играет термостат, ознакомимся с главными принципами его функционирования, видами и спецификой разных моделей. Отдельно обратимся к вопросу об неисправностях термостатов и тому, как именно можно определить поломку путем простой диагностики.

1. Конструкция, особенности работы и выполняемые функции: все, что нужно знать о термостатах

Если говорить о системе охлаждения двигателя в целом, то охлаждение не является ее единственной функцией. Первоначально, когда заводится еще полностью холодный двигатель, она совсем даже наоборот стимулирует его более быстрый разогрев до уровня рабочей температуры. Но как только этот уровень будет достигнут, температура двигателя начинает нормализироваться и поддерживаться на одном уровне, удобном для двигателя. И все это происходит благодаря такому устройству, как термостат.

Естественно, Вы хотите задать нам вопрос, как работает термостат? Отвечаем. Когда Вы заводите холодный двигатель, охлаждающая жидкость (антифриз или же тосол) поначалу функционирует лишь по малому кругу системы охлаждения. А все это потому, что термостат находится в закрытом состоянии и через него охлаждающая жидкость начнет проходить только после того, как ее температура достигнет 95°С. Благодаря такой небольшой особенности термостата, является возможным не только быстро разогревать двигатель, но и в разы уменьшать его износ, сокращать количество вредных выхлопов.Таким образом, основная функция термостата – это блокирование подачи жидкости в большой круг охлаждения автомобильного двигателя.

Происходит это благодаря специальному клапану, который и задерживает тосол при попытке попасть в радиатор, ограничивая его движение исключительно свободным пространством двигателя. Но как мы уже отметили, одновременно с тем, как температура жидкости достигнет рабочего уровня, этот клапан автоматически открывается и пропускает жидкость по полному кругу, где она имеет возможность охладиться. Происходит это благодаря специальному наполнителю внутри устройства, который способен реагировать на повышение температуры. Если она высокая, наполнитель расширяется, тем самым открывая клапаны. Если низкая – вся процедура происходит с точностью до наоборот.

Функции термостата довольно просты, однако играют огромную роль в исправности работы всего автомобиля. Ознакомившись с таким простым принципом его работы, Вы сами догадаться, где именно это устройство можно найти под капотом машины. Большинство конструкторов последовали такой простой логике и разместили данное приспособление между автомобильным мотором и его радиатором. Однако стоит учесть, что на некоторых автомобилях можно встретить и исключения, которые вызваны особенностями конструкции главного силового агрегата автомобиля или его системы охлаждения.

Из каких рабочих элементов состоит автомобильный термостат?

Основной рабочей деталью, благодаря которой функционирует термостат, является термоэлемент, внутри которого находится сложное по своему составу твердое вещество. Так, оно включает в себя:

– гранулированный воск;

– медь в порошкообразном состоянии;

– такие же порошкообразные графит и алюминий.

Температурные режимы для открывания и закрывания основного клапана устанавливаются соответственно конкретной модели двигателя. Зачастую они находятся в промежутке между 70 и 95°С или же между 100 и 105°С. Чтобы определить это, достаточно посмотреть на корпус термостата, на котором подобная информация должна быть обязательно обозначена. К двигателю термостат подключается благодаря трем патрубкам, каждый из которых выполняет свою функцию:

– входной патрубок – через него жидкость из двигателя поступает в радиатор для охлаждения;

– патрубок перепускного шланга, благодаря которому происходит попадание жидкости в термостат непосредственно из головки самого цилиндра;

– третий патрубок, который обеспечивает подачу жидкости в насос.

Можем заключить, что термостат по своей сути является ни чем иным, как регулятором температурного уровня охлаждающей жидкости двигателя. На некоторых автомобилях, который предназначены для особенно интенсивной эксплуатации, может устанавливаться даже не один, а несколько термостатов. Не смотря на идентичный принцип функционирования, они могут отличаться друг от друга конструкционными особенностями, типом наполнителя или же температурному уровню, на который они способны реагировать. Но чтобы не путать Вас, посвятим разнообразию термостатов отдельный раздел.

2. Какие бывают термостаты: знакомимся с наиболее распространенными видами и их конструктивными особенностями

В первую очередь все термостаты стоит различать по видам, из которых выделяют:

1. Одноклапанные.

2. Двухступенчатые.

3. Двухклапанные.

4. Термостаты с электронным управлением.

Если говорить о них в целом, то следует сразу отметить, что первая тройка функционируют практически по одному и тому же принципу. Так, самый простой вид термостатов, которыми являются одноклапанные, имеет всего одну клапанную тарелку и терморегулирующий элемент, который способен ее закрывать и открывать. Таким образом, такой клапан может либо пропускать охлаждающую жидкость, либо не пропускать, других функций у него нет. Что же касается двухступенчатого термостата – то тут уже имеется целых два клапана, один из которых основной, а второй – вспомогательный. Что же касается двухклапанного термостата, то он состоит из двух затворов, которые являются абсолютно равноправными. Функционируют они по обратной связи друг с другом.

Самым совершенным на сегодняшний день видом термостатов является тот, который обладает возможностью электронного управления. Его конструкция позволяет регулировать открытием/закрытием клапана, что, в свою очередь, позволяет достигать разных режимов функционирования двигателя. Оказывается, что под влиянием разных температурных режимов, можно добиться того, что двигатель будет использовать в разы меньше горючего, при этом, не теряя мощности и не изнашиваясь от такой «хитрой» эксплуатации. Но и это еще не все. Благодаря электронному регулированию стало возможным двухконтурное охлаждение антифриза, что особенно важно при управлении автомобилем в сложных условиях.Но кроме отличий конструктивного характера, каждый все виды термостатов имеет свои особенные принципы функционирования. Их мы и рассмотрим далее

3. В чем заключается принцип работы термостатов разных моделей

По сути, принцип функционирования любого термостата схож с принципом работы реле. Внутренний рабочий элемент, о котором упоминалось выше, имеет форму небольшого цилиндра. Поскольку в состав смеси, которая помещена внутри него, входит искусственный воск, при температуре в 82°С он начинает потихоньку таять. В следствие этого происходит естественное расширение жидкости, которое и выталкивает из цилиндра специальный штырек. Как Вы догадались, данный штырек и открывает клапан. Описанный принцип работы присущ обычному капиллярному термостату и понять его несложно даже восьмикласснику, который прошел основы термодинамики и механики.

Что же касается двухступенчатых термостатов, которые имеют уже два клапана, то тут стоит обратить внимание на некоторые отличия. Основной клапан приводится в действие тем же способом, что и в вышеописанном варианте. Однако, здесь есть еще и вспомогательный клапан, который позволяет усиливать все действия основного. Зачем это нужно, спросите Вы? Ответ будет довольно простым. Дело в том, что в моторах с большим объемом и повышенным давлением работы охладительная жидкость движется под довольно высоким давлением. Поэтому, без «дружественной подмоги» основной клапан не сможет перекрыть трубку, даже если температуры жидкости сильно опустится.

В двухклапанных системах термостатов все происходит еще проще, хотя конструкция у них и сложнее. Поскольку конструкция таких термостатов состоят из двух заслонов, абсолютно независимых друг от друга, то один из них отвечает за движение охлаждающей жидкости по маленькому кругу, а второй – за ее движение по большому кругу. Но как же это возможно? Просто когда открывается один из клапанов, автоматически закрывается один. Ну и наоборот.

И наконец-то мы переходим к термостатам, управляемых электронно. По сути, они функционирует так же, как и обычные одноклапанные. Только вот у описываемых здесь моделей есть одна своя существенная особенность. Терморегуляция клапанов осуществляется при помощи температурного резистора. Именно нагрев этого элемента и дает сигнал для того, чтобы заслонка открылась. Проходит сигнал непосредственно через электронный блок управления, который и управляет клапаном. Правильно запрограммировав блок, Вы сможете сразу почувствовать все достоинства езды на автомобиле с электронным термостатом. Ведь он будет обеспечивать необходимое охлаждение, опираясь на темп езды, сложность дорог и тип Вашего двигателя.

4. Неисправности термостата: к чему нужно быть готовым во время эксплуатации двигателя?

В том, что термостат является очень важной составляющей системы охлаждения двигателя, Вы должны были убедиться исходя из всего вышеописанного материала. Однако, так же как и любой другой механизм, термостат может сломаться, и причины и последствия этого могут проявляться совершенно по-разному. То, что чаще всего поражает термостат и нарушает его работу, является самой обычной коррозией. Последствия, к которым она может привести, могут быть очень разнообразными. Поэтому, рассмотрим неприятные ситуации, которые могут случиться с термостатом и автомобилем, когда на нем вдруг появилась коррозия (хотя сразу отметим, что нижеописанные происшествия могут возникнуть не только по этой причине).

К примеру, термостат находится в полностью закрытом виде, однако неожиданно заклинивает и отказывается пропускать жидкость по большому кругу системы охлаждения. Последствия подобного могут привести к перегреву двигателя. При чем, произойти подобное может при любых погодных условиях и при любой нагрузке на сам двигатель (ну и естественно на термостат). Также, термостат может открываться только наполовину. Это может уберечь мотор автомобиля от закипания, однако он все равно будет эксплуатироваться «на грани».

Бывают случаи, когда клапан «замирает» в полностью открытом или частично открытом положении. Из-за этого двигатель будет нереально долго прогреваться до уровня рабочей температуры. Бывают случаи, когда зимой двигатель вообще не прогревается. Подобная неисправность систему охлаждения сразу же должна Вам указать на то, в чем действительно кроется настоящая причина поломки. Отметим, что при полностью исправной системе охлаждения и при температуре воздуха в 0°С двигатель можно разогреть всего за 5-10 минут. Если же клапан термостата открыт изначально, двигатель не сможет разогреться до температуры выше, чем 70°С. Понятно, что при таком состоянии двигателя Вы не сможете никуда уехать.

Однако, прежде чем приступать к замене или ремонту термостата, необходимо на все 100%!убедиться в том, что причина неисправности – это действительно он. Для этого можно провести несколько нехитрых манипуляций, который мы описали в отдельном разделе.

5. Диагностирование исправности термостата

Полную диагностику термостата можно проводить самостоятельно, без автомехаников и других помощников. И так, при обнаружении неисправности системы охлаждения двигателя, следует прибегнуть к одному из нижеописанных вариантов диагностики термостата:

1. Запустите двигатель на холостом ходу, чтобы он смог немного прогреться. Проследите, чтобы стрелка, указывающая на температуру внутри двигателя, не успела дойти до красной отметки. После этого необходимо сразу же выключить двигатель и перейти к осмотру «ситуации» под капотом автомобиля. Сразу же отыщите радиатор и его верхний шланг. Он изготовлен из черной резины и имеет в диаметре примерно 5 сантиметров. Также найдите нижний шланг, который выглядит идентично верхнему (будьте очень осторожны, поскольку шланги могут быть очень горячими; чтобы это понять, иногда достаточно поднести к ним руку). Если датчик показал Вам нормальное прогревание двигателя, а один из шлангов остался холодным – то верный признак того, что клапан не пропускает жидкость и она не попадает в радиатор. В этом случае остается одно – полная замена термостата.

2. Второй способ называют «народным», хотя он и дает не менее точные результаты. Проводить его рационально в том случае, когда изначально Вы заподозрили поломку в другой составляющей системы охлаждения и в результате обширной диагностики уже успели снять термостат с двигателя. Для проверки его исправности, просто поместите устройство в сосуд с водой и начинайте понемногу его подогревать. Учтите, что температура воды должна практически достигнуть температуры закипания (помните о рабочей температуре каждого термостата). После этого Вам будет необходимо всего-навсего визуально оценить, открылся ли клапан, или же нет. Если термостат рабочий – он несомненно откроется, если нерабочий – так и останется в прежнем положении, что требует замены данного термостата на новый.

Касательно второго варианта следует отметить, что иногда для оценки работоспособности термостата его даже не приходится опускать в воду. Речь идет о ситуациях, когда клапан заклинивает в открытом состоянии. Отметить подобное Вы сможете сразу же, как только снимете устройство, предварительно успевшее охладится.

Важно обратить Ваше внимание на ситуацию замены термостата. Для того, чтобы он подошел Вашему автомобиля «как родной», необходимо узнать температуру открывания клапана и уже с этой информацией отправляться за покупкой в специализированный магазин. Думаем, Вы понимаете, что если на обычное авто поставить термостат с температурой открывания клапана свыше 100°С, двигатель постоянно будет перегреваться. Так что будьте внимательны не только на дорогах, но и в автомагазинах. Удачных Вам поездок!

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

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.

Устройство термостата

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.

Читайте также:  Устройство и принцип работы насоса системы охлаждения двигателя (помпы)

Ответственная работа, но простая конструкция

Итак, самое время перейти к изучению конструкции. Мы уже упомянули, что само по себе устройство этого элемента системы охлаждения мотора довольно простое. Посудите сами, состоит он из таких деталей:

  • корпус;
  • входные и выходные патрубки;
  • термочувствительный элемент;
  • клапан.

Как правило, корпус термостата изготавливают из меди или латуни – материалы хорошо себя чувствующие в окружении разгорячённой охлаждающей жидкости.

Главный секрет нашего сегодняшнего героя статьи заключается в термочувствительном элементе. Это цилиндр, внутри которого находится шарик из специального технического воска.

Температура плавления воска находится на уровне 80 градусов – именно столько нужно для нормальной работы двигателя.

При плавлении, воск расширяется и выталкивает, вставленный в цилиндр штырь, который взаимодействуя с клапаном, открывает его, и антифриз отправляется по большому кругу через радиатор.

Охлаждающая жидкость теперь может остужаться и температура мотора поддерживается на оптимальном уровне… Поддерживается, если конечно термостат исправен, а это, к сожалению, бывает не всегда.

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.

Основные виды термостатов

Автомобильные термостаты

В современном автомобилестроении используется несколько видов термостатов:

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

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

Термостат это автоматический клапан, выполняющий две важные задачи

Как мы уже сказали, термостат отвечает сразу за две важных задачи. Во-первых, он позволяет силовому агрегату максимально быстро достичь оптимальной рабочей температуры (примерно 95 градусов), что необходимо для его стабильной работы, а, во-вторых, не даёт ему затем перегреться.

Чтобы разобраться в секретах этой тонкой деятельности, для начала необходимо выяснить, где термостат находится. А расположен этот элемент в системе охлаждения между рубашкой двигателя и радиатором.

Логика действий термостата следующая: когда вы только сели в машину и завели мотор, он и жидкость (антифриз), остужающая его, ещё холодные, поэтому всегда (особенно в зимнюю пору) нужно выдержать несколько минут перед поездкой, чтобы дать силовому агрегату прогреться.

Это звёздный час героя нашей статьи – он, пока машина ещё холодная, закрывает доступ для антифриза к радиатору, поэтому жидкость, циркулирует только по малому кругу, по сути, только по каналам в моторе. Благодаря этому, силовой агрегат быстро набирает необходимый градус, а вместе с ним также нагревается и антифриз.

Теперь термостат должен открыть доступ к радиатору и большому кругу системы, чтобы антифриз мог охлаждаться, а вместе с ним и двигатель сохранит стабильную температуру.

Как вы видите, друзья, термостат это крайне ответственный элемент, поэтому может создаться впечатление, что его устройство должно быть сложным, но, на самом деле, это не так…

5 признаков неисправного термостата

  1. Мотор автомобиля долго набирает рабочую температуру.
  2. Двигатель быстро перегревается.
  3. Стрелка температуры двигателя падает на скорости меньше чем обычно, а поднимается после остановки.
  4. Когда нижний патрубок теплый уже после нескольких минут работы, что свидетельствует о постоянно открытом термостате.
  5. 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.

Устройство и принцип работы термостата автомобиля

Здравствуйте, уважаемые читатели блога AAuhadullin.ru. В этой статье мы рассмотрим, как работает термостат в двигателе внутреннего сгорания.

Начнем с определения самого слова «Термостат», что это такое и как с ним бороться!

Термостат (в дальнейшем «Устройство»), это устройство для поддержания температуры, необходимой для работы мотора автомобиля. По сути своей, это клапан, автоматически перенаправляющий потоки охлаждающей жидкости по малому кругу, пока двигатель прогреется при запуске до рабочей температуры. А при достижении этого условия, он открывается и направляет охлаждающую жидкость в радиатор охлаждения двигателя. Жидкость начинает циркулировать по большому кругу, проходя по многочисленным трубкам радиатора, охлаждается и вновь поступает в систему циркуляции двигателя.

Устройство работает в основном благодаря термочувствительному элементу.

Он представляет собой герметический корпус со вставленным в него штоком, конец штока находится снаружи и к нему прикреплен основной клапан. Пустое пространство герметичного корпуса заполнено термочувствительным искусственным воском.

При нагревании воск расширяется, тем самым, выталкивает шток с клапаном.

В зависимости от величины температуры клапан приподнимается, образуя отверстие, через которое охлаждающая жидкость устремляется в основной радиатор охлаждения.

Так что чем больше растет температура движка, тем более широкое отверстие образуется в термостате и, соответственно большее количество охладителя попадает в радиатор, тем самым быстрее охлаждая движок!

Неисправности в работе термостата

Бывает так, что в процессе работы температура увеличивается бесконтрольно и охлаждающая жидкость закипает. Наиболее частой причиной этого явления бывает то, что работа рассматриваемого устройства нарушена, такое случается, когда клапан заклинило в закрытом положении. Т.е. скорее всего, нарушилась герметичность корпуса термочувствительного элемента и воск вытек. Следовательно, шток не выдвигается и не открывает термостат. Тем самым нарушая работу системы охлаждения. Вся охлаждающая жидкость циркулирует только по малому кругу, не попадая в радиатор.

Если разобрать в этот момент корпус, вынуть его и рассмотреть, то скорее всего он будет в закрытом состоянии. Т.е. как показано на нижеследующем фото:


На фото видно, что клапан закрыт, хотя двигатель имеет высокую температуру. Но, бывает и так, что двигатель после запуска не набирает нужную температуру. Это тоже в большей степени зависит от неисправности рассматриваемого устройства.

Т.е. шток клапана остался в выдвинутом положении, не работает и соответственно клапан его оказался постоянно открытым, это значит, что охлаждающая жидкость все время циркулирует по большому кругу, т.е. сразу попадает в радиатор. В радиаторе она, конечно же, интенсивно охлаждается, поэтому мотор никак не может набрать рабочую температуру!

В таких случаях, до запуска двигателя, пока он холодный разбирают коробку устройства достают его и внимательно рассматривают. Если клапан его находится в открытом состоянии, как показано на фото ниже, значит, термоэлемент заклинило в этом положении.

На этом фото вы видите, что появился просвет между корпусом и основным клапаном. Вот через этот просвет вся охлаждающая жидкость и уходит в радиатор, хотя она (эта жидкость) должна во время запуска двигателя циркулировать только по малому кругу, не попадая в основной радиатор.

Напоследок хочется сказать, что термостаты бывают корпусные и бескорпусные.

В этой статье мы рассматривали вариант бескорпусного устройства. Потому что он «голый» т.е. не имеет корпуса. На двигателе есть обычно для них корпус, он туда вставляется!

Корпусные термостаты, конструкция у них изначально предусмотрена, что они находятся в корпусе и прямо с ним снимаются с двигателя и меняются так же вместе с корпусом.

На этом я закончу свое долгое и захватывающее повествование о работе термостата, предназначенного для автоматического поддержания рабочей температуры двигателя внутреннего сгорания с водяным охлаждением.

 Видео Ютуб


Удачи и до скорых встреч на страницах блога AAuhadullin.ru!

Читайте еще:

Замена датчика температуры Рено Логан 1.4, 1.6

Термостат автомобильный, его устройство и функции

Термостат – устройство, которое регулирует температуру охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, позволяет быстрее прогреваться зимой до необходимой температуры, а летом не дает мотору перегреваться, поддерживая уровень рабочей температуры.

Устройство термостата

Термостат представляет собой 2 основных детали – это термоэлемент, который определяет температуру и клапан, который открывается и закрывается, в зависимости от температуры, определяемой термоэлементом.

Термоэлементом является, как правило, цилиндр с воском. Воск выбран потому что очень хорошо реагирует на увеличение температуры, существенно расширяясь в размерах.

 

Термостат

Какую функцию выполняет клапан термостата?

В системе охлаждения автомобиля есть 2 участка (большой и малый круг). Малый круг, по которому циркулирует охлаждающая жидкость, состоит из каналов охлаждения двигателя и радиатора печки. При цикруляции по большому кругу в контур добавляется основной радиатор. Смысл термостата в том, что когда двигатель холодный и охлаждающая жидкость имеет температуру наружной среды, то клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу, что позволяет гораздо быстрее прогревать двигатель, даже в морозы. Как только температура достигает оптимального значения, клапан термостата приоткрывается и пускает часть жидкости по большому кругу, тем самым не давая жидкости перегреваться в малом кругу.

Неисправность термостата может заключаться в подклинивании клапана. Если клапан заклинил в открытом состоянии, то двигатель будет очень долго прогреваться, а может и вовсе не дойти до рабочей температуры. И наоборот, если заклинил в закрытом состоянии, то двигатель будет перегреваться, что может привести к серьезным поломкам двигателя.

Как выглядит термостат

Выход из строя термостата может спровоцировать коррозия, засор, если в систему охлаждения попали инородные частицы/предметы. Произойти это может во время залития охлаждающей жидкости. Поэтому рекомендуется регулярно при смене антифриза промывать радиатор, чтобы удалить грязь и коррозию.

Понравилась статья?

Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях:

А еще у нас интересные e-mail рассылки, подписывайтесь! (1 раз в неделю)

Интересные материалы

Термостат принцип работы и устройство

Каждый день мы сталкиваемся с необходимостью регулировки температуры воды. Для таких целей придуман смеситель с термостатом. Принцип работы его очень простой. Но сегодня мы поговорим о том, как работает термостат в автомобиле. Это очень важная деталь, которая поддерживает нормальный температурный диапазон охлаждающей жидкости. В качестве последней не всегда используется вода. Сейчас эту функцию выполняет более технологичный антифриз или тосол.

Устройство механизма

Это очень маленькая деталь, которая помещается в ладонь. Состоит она из корпуса, штока, входных, выходных патрубков, а также резиновой камеры. В качестве рабочего вещества используется восковый наполнитель. Да-да – именно на воске основывается принцип работы термостата ВАЗ и многих других автомобилей.

Функции

Термостат (принцип работы его рассмотрим далее) служит для регулирования температуры охлаждающей жидкости в системе. Элемент выполняет сразу несколько задач:

  • Поддержание нужного теплового режима двигателя.
  • Ускорение прогрева силового агрегата.

Принцип работы термостата

Как мы уже сказали ранее, в его основе лежит термоэлемент – восковый наполнитель. Именно он руководит движением клапана. В устройстве элемента нет электроники – все управляется механически. Итак, какой же принцип работы термостата?

После того как автомобиль прекратил свою работу, температура антифриза начинает падать. Когда она достигнет определенной отметки (ниже 70 градусов), клапан закроется. Таким образом система будет подготовлена к «холодному» старту, где двигателю обеспечится быстрый прогрев.

Стоит отметить, что закрывается и открывается клапан не сразу. Принцип работы термостата в автомобиле устроен таким образом, что элемент может открываться лишь наполовину. Обычно это диапазон в 70-80 градусов. В полной мере он откроется лишь при температуре свыше 95 градусов. Таким же образом клапан и плавно закрывается.

О неисправностях

Отметим, что данный механизм отличается высокой надежностью и неисправности, связанные с термостатом, являются большой редкостью.

Вторая проблема – постоянно закрытый термостат. В отличие от первой, данная неисправность отчетливо проявляется как в зимнее, так и в летнее время. Признаки поломки – слишком быстрый прогрев мотора и перегрев. Стрелка не держится в зеленой зоне и начинает стремительно уходить в красную шкалу, за 110 градусов. Перегрев – очень опасное явление для двигателя. Поэтому, если машина начала кипеть, глушите мотор и на буксире двигайтесь к месту ремонта (либо с длительными паузами направляйтесь самостоятельно, контролируя за стрелкой датчика на панели приборов). Следующая проблема – слишком раннее открытие. Это явление тоже приравнивается к неисправности и возникает чаще всего по причине брака. Мотор не только долго прогревается до рабочих температур, но и не достигает своего «зеленого» режима. Так, стрелка на панели не растет выше 70 градусов. А постоянная езда на холодном моторе может спровоцировать увеличенный расход топлива.

Причина поломок, методы решения

В 99 процентах причина неисправности заключатся в термоэлементе. В первом во втором случае воск могло вымыть из-за пробоя и разгерметизации камеры (либо он засох из-за времени). В третьем производитель просто не доложил термоэлемент в полном объеме либо установил некачественную пружину. Но в любом случае, единственный способ решения проблемы – это покупка и установка нового термостата. Элемент неразборной и меняется целиком. Да и стоимость его не слишком велика, чтобы принимать меры по ремонту.

Рекомендации по использованию

На отечественных автомобилях часто наблюдаются проблемы с поддержанием рабочей температуры двигателя. Причем, это может возникать даже на исправном термостате. Чтобы решить эту проблему, специалисты рекомендуют использовать разные термостаты посезонно. Например, в зимнее время ездить с элементом на 85 градусов, а в летнее – на 75. Так машина будет быстрее прогреваться зимой и не кипеть летом. Также вы не будете испытывать проблем с холодной печкой.

Как проверить?

Поскольку принцип работы термостата («Калины» в том числе) одинаковый, данная инструкция подойдет для всех автомобилей. Проверить элемент можно на месте, не снимая его. Для этого прогреваем авто до рабочих температур, глушим и щупаем патрубки в верхней и нижней части радиатора. Будьте осторожны – они могут быть горячими (используйте перчатки). Если стрелка достигла 80-90 градусов, а один из патрубков (или оба) холодный, значит, элемент заклинил и не работает.

Итак, мы выяснили принцип работы термостата и основные его неисправности.

Автомобильный термостат. Принцип работы и неисправности

Первая запись будет о термостате. Возможно все о нем всё знают, но освежить память не помешает и о нем не помешает.

Все машины, в которых двигатель охлаждается при помощи жидкости, в системе охлаждения имеют небольшой прибор под названием термостат. Он располагается между двигателем и радиатором. В данной статье рассказано что такое автомобильный термостат, принцип его работы и устройство, а также, какие бывают неисправности при работе термостата.

Автомобильный термостат — что это?

Термостат — это регулятор температуры антифриза (тосола) в системе охлаждения двигателя. Он ускоряет прогрев двигателя и поддерживает нужный ему тепловой режим работы.

Основная задача термостата — блокировать поток охлаждающей жидкости в радиатор, пока двигатель не разогрелся. Когда двигатель холодный, через него не проходит охлаждающая жидкость. Когда двигатель достигнет операционной температуры 95 градусов, термостат открывается. Термостат позволяет двигателю разогреться быстрее, тем самым термостат уменьшает износ двигателя и вредные выхлопы.

Если вам интересно, то можно посмотреть, как работает термостат. Это довольно познавательно. Положите термостат в кастрюлю с водой и поставьте кастрюлю на электрическую плитку. По мере закипания воды в термостате примерно на 2 см откроется клапан. Эксперимент лучше проводить с новым термостатом, не со своей машины.

Устройство и принцип работы термостата

Автомобильный термостат сделан из латуни и меди. Принцип работы термостата кроется в маленьком цилиндре, который находится со стороны, повернутой в сторону двигателя.

В этом цилиндре находится шарик искусственного воска, который начинает плавиться при температуре 82 градусов по Цельсию. Воск выбран потому, что он может значительно расширяться, так как под действием тепла переходит из твердого в жидкое состояние.

Штырь вдавлен в цилиндр с воском и соединен с клапаном. Когда воск плавится, он значительно расширяется и выдавливает штырь из цилиндра, тем самым открывая клапан. Через открытый термостат проходит охлаждающая жидкость через радиатор. Когда двигатель отключается, он остывает, и воск в термостате застывает, снова становится твердым.

Какие бывают неисправности термостата?

Термостат — маленькая, но очень важная деталь. Плохо работающий термостат может задержать вас у обочины дороги. Термостат может выйти из строя по многим причинам, но самая распространенная причина — это коррозия.

Если термостат заклинил в полностью закрытом положении — возможен перегрев двигателя практически в любом режиме движения при любой положительной 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 автомобиля.

Если клапан термостата «завис» в полностью или частично открытом состоянии — до рабочей температуры двигатель будет прогреваться очень 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 термостата температура двигателя даже летом не будет подниматься выше 70 градусов.

Как определить, работает термостат или нет?

Для этого нужно прогреть двигатель, но так, чтобы температурная стрелка немного не доходила до красной линии. Затем нужно выключить двигатель, открыть капот, найти верхний шланг радиатора. Это черный резиновый шланг примерно 5 см в диаметре с металлическим хомутом на концах. Верхний шланг крепится сверху радиатора.Затем нужно найти нижний шланг. Он выглядит так же, как и верхний. Нижний шланг крепится к низу радиатора.

Дотроньтесь до шлангов, но очень осторожно, так как они могут быть очень горячими. Если датчик температуры двигателя показывает, что двигатель нагрелся, а один шланг горячий, а другой холодный, то вероятнее всего клапан термостата закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Термостат нужно заменить на новый.

Есть еще один «народный способ» как проверить термостат на работоспособность. Смысл в том, что мы должны положить термостат в сосуд с горящей (температура около 100 градусов) водой. Далее смотрим визуально, если клапан термостата открывается, то он рабочий. Если нет — нерабочий термостат, меняем его на новый. Данный способ предусматривает снятие термостата с машины.

Также, при замене термостата следует узнать температуру открывания клапана. У различных автомобильных термостатов она может быть разной и варьироваться в очень широком диапазоне. А как вы понимаете, нельзя ставить термостат с высокой температурой открывая, ведь двигатель в этом случае может перегреваться.

Спасибо, что прочитали статью до конца
Удачи на дорогах

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.

Устройство термостата

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.

Как проверить исправность термостата

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.

Термостат | Encyclopedia.com

Термостат — это устройство для автоматического управления системами отопления и охлаждения путем регулирования теплового потока в систему или из нее. Он состоит из цепи, управляемой термочувствительным устройством и подключенной к системе окружающей среды. В большинстве термостатов используется вещество, которое расширяется (сжимается) при повышении (понижении) температуры.

Самый распространенный термостат, такой как тот, который используется в домах и офисах, основан на биметаллической полосе.Как следует из названия, биметаллическая полоса состоит из тонких полос двух разных металлов, соединенных вместе. Один металл полосы значительно расширяется при изменении температуры, другой металл очень мало изменяется при повышении или понижении температуры. Например, при повышении температуры одна сторона полосы расширяется больше, чем другая, что приводит к изгибу полосы в одну сторону. Когда он изгибается достаточно далеко, он замыкает цепь, которая затем дает команду кондиционеру включиться. Ручка регулировки термостата изменяет расстояние, на которое биметаллическая полоса должна изгибаться, чтобы замкнуть контур, позволяя выбрать уровень температуры.По мере того, как воздух в комнате становится холоднее, металл, который расширился от тепла, теперь сжимается, заставляя биметаллическую полосу выпрямляться до тех пор, пока она не перестанет замыкать цепь, позволяющую кондиционеру работать. Кондиционер выключится, пока воздух не станет достаточно теплым, чтобы полоса деформировалась и снова замкнула цепь.

Был разработан ряд термостатов, являющихся вариациями на эту тему. Некоторые из них основаны на латунном сильфоне, заполненном термочувствительным паром.Когда пар нагревается, он расширяется, выталкивая сильфон, пока не замыкает цепь и не запускает обогреватель / кондиционер. Другая конструкция термостата — это ламповый тип, который включает в себя колбу и капилляр, аналогичный термометру, и диафрагму. Когда колба нагревается, материал расширяется и движется по капилляру к диафрагме. Диафрагма, в свою очередь, перемещается, перемещая рычаг или пружинный столб и в конечном итоге управляя системой нагрева и охлаждения.

Электронные (цифровые) термостаты становятся все более популярными, предлагая двойное преимущество: низкая стоимость и минимальное количество движущихся частей.Активным элементом является термистор, полупроводниковый прибор, сопротивление которого электрическому току изменяется в зависимости от температуры. Изменение температуры обозначается изменением измеренного напряжения, которое может использоваться для передачи информации в системы управления агрегатов нагрева / охлаждения. Электронные термостаты обычно также являются программируемыми, что позволяет пользователю настраивать его под конкретные нужды. Следовательно, в среднем программируемые термостаты обеспечивают экономию энергии по сравнению с традиционными непрограммируемыми.

Лучшие интеллектуальные термостаты на 2021 год

Еще в 2011 году оригинальный Nest Learning Thermostat покорил мир, предлагая подключение к Wi-Fi в стильном устройстве в форме шайбы, которое может изучать ваш распорядок дня и соответственно создавать графики нагрева и охлаждения . Хотя Nest не был первым подключенным термостатом, появившимся на рынке (канадская Ecobee превзошла его на два года), он, тем не менее, изменил правила игры, что помогло создать новый рынок. И Ecobee, и Nest по-прежнему занимаются этим, но теперь они сталкиваются с жесткой конкуренцией со стороны оплотов отрасли HVAC, таких как Carrier, Honeywell, Trane и других.

Если вы хотите улучшить свой дом, термостат — это хорошее место для начала и поможет вам сэкономить значительную сумму денег за счет снижения затрат на отопление и охлаждение. Однако не все интеллектуальные термостаты одинаковы; некоторые из них предназначены для простых систем отопления и охлаждения и предлагают базовые возможности планирования и программирования, в то время как другие предназначены для сложных многоступенчатых систем и будут управлять системами отопления, охлаждения, осушения и вентиляции. Как и в случае с большинством устройств для умного дома, цены варьируются в зависимости от функций и возможностей.Читайте дальше, чтобы узнать, на что обращать внимание при покупке умного термостата и наших любимых моделей, которые мы тестировали.

На что обращать внимание в интеллектуальном термостате

Интеллектуальные термостаты предлагают множество функций, которые не только помогут поддерживать комфорт в вашем доме, но и могут снизить расходы на отопление и охлаждение. Самые простые модели относительно недороги, но все же оснащены схемой Wi-Fi, которая позволяет подключать устройство к домашней сети и Интернету. Им можно управлять с мобильного устройства, например смартфона или планшета, с помощью бесплатного мобильного приложения, а некоторые модели также позволяют управлять вещами из веб-браузера.

Лучшие интеллектуальные термостаты на этой неделе *

* Сделки отбирает наш партнер TechBargains

Базовые элементы управления позволяют повышать и понижать температуру, создавать семидневный график нагрева и охлаждения, отменять график, если вы или член семьи будете возвращаться домой раньше, а также включать и выключать систему. Обучающий термостат Nest делает еще один шаг вперед в планировании; он может отслеживать ваши ежедневные приходы и уходы, а также тенденции нагрева с течением времени и создавать график нагрева и охлаждения на основе того, когда вы обычно находитесь дома или вдали от дома и какую температуру вы предпочитаете в это время.

Как обычно, вы заплатите больше за дополнительные функции. Яркий красочный сенсорный дисплей упрощает настройку и программирование термостата и придает ему нотку стиля, и его обычно можно прочитать из любой точки комнаты. Термостаты по умеренной цене, такие как Honeywell Lyric T5, отображают текущее время и температуру до тех пор, пока вы не коснетесь экрана, после чего он отобразит температуру и настройки меню, в то время как более дорогие устройства, такие как Nest Learning Thermostat, содержат датчики движения, которые загорают дисплей. когда вы входите в комнату.

Многие из новейших интеллектуальных термостатов содержат датчики влажности, которые вызывают предупреждение при обнаружении высокого или низкого уровня влажности, а некоторые модели отображают ваш местный прогноз погоды. Умный термостат Ecobee с голосовым управлением поставляется с удаленным комнатным датчиком, который помогает поддерживать равномерную температуру во всем доме, особенно в комнатах, которые находятся далеко от термостата.

Если вы хотите, чтобы ваш термостат автоматически понижал температуру, когда вы выходите из дома, и снова включал его, когда вы приходите домой, поищите модель, которая поддерживает технологию геозон, например термостат Nest.Geofencing использует службы определения местоположения вашего телефона, чтобы сообщить термостату, когда вы входите в виртуальный периметр дома или выходите из него. Используя мобильное приложение, вы можете установить желаемую температуру дома и в гостях, и термостат сработает, когда вы войдете и покинете периметр. Просто убедитесь, что у вас есть телефон, когда вы выходите из дома.

Отчеты об использовании — еще одна полезная функция, которая позволяет вам видеть историческое представление о том, как часто ваша система работает и сколько времени требуется для достижения заданной температуры.Некоторые термостаты даже сообщают вам, какой была температура на улице в то время, чтобы вы могли увидеть, как это повлияло на вашу систему HVAC. Другие общие функции, на которые следует обратить внимание, включают напоминания о техническом обслуживании и замене таких вещей, как воздушные фильтры, возможности планирования отпуска и предупреждения о цикле включения питания, которые сообщают вам, если ваша система работает нестабильно.

С чем еще работают умные термостаты?

Если у вас дома установлены другие интеллектуальные устройства, поищите термостат, который будет работать с максимально возможным их количеством.Термостат Nest Learning работает с другими устройствами Nest, такими как дымовая сигнализация Protect и камеры Nest для использования внутри и снаружи помещений, а также с многочисленными устройствами сторонних производителей, включая интеллектуальные переключатели, вентиляторы и системы освещения. Поддержка IFTTT (If This Then That) — популярная функция, которая позволяет запускать или запускать термостат другими устройствами или службами с поддержкой IFTTT. Например, вы можете создать апплет, который включает умный кондиционер, когда ваш термостат достигает определенной температуры.

Многие из новейших интеллектуальных термостатов поддерживают голосовые команды Amazon Alexa, Apple Siri и Google Assistant, что позволяет вам делать такие вещи, как изменять настройки температуры и узнавать текущую температуру с помощью голоса. Некоторые из самых многофункциональных интеллектуальных термостатов, включая Ecobee 4 и Ecobee Smart, имеют встроенное голосовое управление Alexa и могут делать практически все, что делает динамик Echo; вы можете попросить их включить музыку из вашей библиотеки Amazon, узнать последние новости и спортивные результаты, узнать прогноз погоды, изменить настройки температуры и многое другое.

Можете ли вы установить умный термостат самостоятельно?

Умные термостаты обычно очень просты в установке, но перед началом работы важно знать, как подключена ваша система. Всегда записывайте проводку, прежде чем снимать старый термостат, и, если возможно, сделайте снимок. Большинство новейших устройств поставляются с заранее напечатанными этикетками, которые можно прикрепить к проводам, чтобы идентифицировать их во время установки. Вы также должны знать, какой у вас тип системы, поскольку вам будет предложено ввести эту информацию во время установки.Обычно поддерживаемые типы систем HVAC включают газовые, масляные, электрические, пропановые, воздушные и радиантные.

Большинство интеллектуальных термостатов можно использовать с многоступенчатыми системами отопления и охлаждения, но если вы будете управлять другими компонентами, такими как осушители воздуха в доме, тепловые насосы и системы вентиляции, убедитесь, что вы выбрали термостат, который поддерживает эти устройства. . Фактически, если у вас сложная многокомпонентная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, рекомендуется попросить профессионального специалиста по отоплению, вентиляции и кондиционирования воздуха установить термостат, чтобы избежать повреждения вашей системы.

Еще один фактор, который следует учитывать, — это то, есть ли в вашей системе C (общий) провод, который используется для подачи постоянного питания на термостат. Почти всем интеллектуальным термостатам для работы требуется провод C, но в старых домах со старыми системами отопления обычно нет провода C, потому что старые термостаты не требовали его. Некоторые интеллектуальные термостаты поставляются с комплектом удлинителя мощности, который вы можете установить самостоятельно для подачи питания на устройство. Другие устройства, в том числе термостаты Nest, могут быть установлены без провода C, но они будут отбирать мощность у цепей управления печи, чтобы обеспечить достаточную мощность для поддержания заряда внутренней батареи.Хотя это обычно работает без проблем, известно, что это вызывает проблемы с некоторыми системами HVAC и может фактически запускать систему для кражи энергии. Если вы не хотите рисковать и поджаривать печатные платы своей печи, вы можете попросить профессионального специалиста проложить С-образный провод примерно за 150 долларов или около того.

Стоимость интеллектуального термостата может быть значительно выше стоимости традиционной модели. Но имейте в виду, что со временем это действительно может сэкономить вам деньги на отоплении и охлаждении, не говоря уже о гибкости, которую он обеспечивает, когда вы находитесь в доме и вне его.

Чтобы узнать о других способах внедрения технологий в ваш дом, ознакомьтесь с лучшими устройствами для умного дома, которые мы тестировали.

Термостат — Энциклопедия Нового Света

Биметаллический термостат того типа, который используется во многих зданиях.

Термостат — это устройство для регулирования температуры системы таким образом, чтобы температура системы поддерживалась около заданной температуры. Термостат делает это, контролируя поток тепловой энергии в систему или из нее. То есть термостат включает или выключает нагревательные или охлаждающие устройства по мере необходимости для поддержания правильной температуры.

Термостаты могут быть сконструированы разными способами и могут использовать различные датчики для измерения температуры. Затем выходной сигнал датчика управляет устройством нагрева или охлаждения.

Общие датчики включают:

  • Биметаллические механические датчики
  • Пеллеты из вспученного воска
  • Электронные термисторы
  • Электрические термопары

Затем они могут управлять нагревательным или охлаждающим устройством, используя:

  • Прямое механическое управление
  • Электрические сигналы
  • Пневматические сигналы

Термостат был изобретен в 1885 году Альбертом Бутцем и является первым известным примером методологии управления технологическим процессом.Это изобретение положило начало тому, что сейчас является корпорацией Honeywell.

Механические термостаты

Биметаллический

В паровой или водяной радиаторной системе термостат может быть полностью механическим устройством, включающим биметаллическую полосу. Как правило, это автоматический клапан, который регулирует расход в зависимости от температуры. По большей части, их использование в Северной Америке сейчас редко, поскольку в современных системах радиаторов под полом используются электрические клапаны, как и в некоторых более старых модернизированных системах.Однако они по-прежнему широко используются в радиаторах центрального отопления по всей Европе.

Механические термостаты используются для регулирования заслонок в вентиляционных отверстиях турбин на крыше, снижая потери тепла в зданиях в прохладные или холодные периоды.

Система обогрева салона автомобиля имеет термостатический клапан для регулирования расхода и температуры воды до регулируемого уровня. В старых автомобилях термостат управляет приложением вакуума двигателя к исполнительным механизмам, которые управляют водяными клапанами и заслонками для направления потока воздуха.В современных транспортных средствах вакуумные приводы могут управляться небольшими соленоидами под управлением центрального компьютера.

Восковая гранула

Автомобиль, работающий на двигателе внутреннего сгорания, требует термостата для регулирования потока охлаждающей жидкости. Этот тип термостата работает механически. В нем используется восковая гранула внутри герметичной камеры. Воск остается твердым при низких температурах, но по мере нагрева двигателя воск плавится и расширяется. Герметичная камера имеет устройство расширения, которое приводит в действие шток, который открывает клапан при превышении рабочей температуры.Рабочая температура является фиксированной, но определяется конкретным составом воска, поэтому термостаты этого типа доступны для поддержания различных температур, обычно в диапазоне от 70 до 90 ° C (от 160 до 200 ° F).

Современные двигатели работают в горячем состоянии, то есть до температуры выше 80 ° C (180 ° F), чтобы работать более эффективно и уменьшить выбросы загрязняющих веществ. Большинство термостатов имеют небольшое перепускное отверстие для выпуска любого газа, который может попасть в систему (например, воздуха, попавшего во время замены охлаждающей жидкости).Современные системы охлаждения содержат предохранительный клапан в виде подпружиненной крышки радиатора с трубкой, ведущей к частично заполненному расширительному бачку. Из-за высокой температуры в системе охлаждения будет повышено давление до максимального значения, установленного предохранительным клапаном. Дополнительное давление увеличивает температуру кипения хладагента выше той, которая была бы при атмосферном давлении.

Электрические термостаты

Простые двухпроводные термостаты

На иллюстрации показан вид изнутри обычного двухпроводного бытового термостата, работающего только на обогреватель, который используется для регулирования газового обогревателя с помощью электрического газового клапана.Подобные механизмы могут также использоваться для управления масляными печами, котлами, клапанами зоны котла, электрическими вентиляторами чердаков, электрическими печами, электрическими обогревателями плинтусов и бытовой техникой, такой как холодильники, кофейники и фены. Питание через термостат обеспечивается нагревательным устройством и может варьироваться от милливольт до 240 вольт в стандартной североамериканской конструкции и используется для управления системой отопления либо напрямую (электрические нагреватели плинтуса и некоторые электрические печи), либо косвенно (все газовые, системы масляного и принудительного горячего водоснабжения). Из-за разнообразия возможных напряжений и токов, доступных на термостате, следует соблюдать осторожность.

1. Рычаг управления уставкой. Это смещено вправо для более высокой температуры. круглый индикаторный штифт в центре второй прорези виден через пронумерованную прорезь во внешнем корпусе.

2. Биметаллическая лента, намотанная в катушку. Центр катушки прикреплен к вращающейся стойке, прикрепленной к рычагу (1). По мере того, как катушка остывает, подвижный конец — несущий (4) — перемещается по часовой стрелке.

3. Гибкий провод. Левая сторона подключена одним проводом из пары к регулирующему клапану отопителя.

4. Подвижный контакт, прикрепленный к биметаллической катушке.

5. Винт фиксированного контакта. Это регулируется производителем. Он электрически подключен вторым проводом пары к термопаре, а затем к контроллеру нагревателя.

6. Магнит. Это обеспечивает хороший контакт при замыкании контакта. Он также обеспечивает гистерезис для предотвращения коротких циклов нагрева, поскольку перед размыканием контактов необходимо повысить температуру на несколько градусов.

В качестве альтернативы в некоторых термостатах используется ртутный переключатель на конце биметаллической катушки. Вес ртути на конце змеевика имеет тенденцию удерживать ее там, также предотвращая короткие циклы нагрева. Тем не менее, этот тип термостата запрещен во многих странах из-за его высокой и неизменно токсичной природы в случае выхода из строя. При замене этих термостатов их следует рассматривать как химические отходы.

На рисунке не показан отдельный биметаллический термометр на внешнем корпусе, показывающий фактическую температуру на термостате.

Милливольтные термостаты

Как показано на примере использования термостата выше, питание обеспечивается термопарой, нагреваемой контрольной лампой. Это производит небольшую мощность, поэтому система должна использовать маломощный клапан для управления газом. Этот тип устройства обычно считается устаревшим, поскольку контрольные лампы тратят удивительное количество газа (точно так же, как капающий кран может тратить огромное количество воды в течение длительного периода времени), а также больше не используются на плитах, но все еще остаются можно найти во многих газовых водонагревателях.Их низкая эффективность является приемлемой для водонагревателей, поскольку большая часть энергии, «потраченной впустую» на контрольную лампу, все еще связана с водой и, следовательно, помогает поддерживать тепло в баке. Для водонагревателей без резервуара (по запросу) пилотное зажигание предпочтительнее, поскольку оно быстрее, чем зажигание от горячей поверхности, и более надежно, чем искровое зажигание.

Существующие милливольтные системы обогрева можно сделать намного более экономичными, отключив подачу газа в ненагревательные сезоны и повторно включив пилотную систему при приближении отопительного сезона.В зимние месяцы большая часть небольшого количества тепла, генерируемого пилотным пламенем, вероятно, будет излучаться через дымоход в дом, а это означает, что газ тратится впустую (в то время, когда система не нагревается активно), но пилотное пламя -утепленный дымоход продолжает добавлять в дом общую тепловую энергию. В летние месяцы это совершенно нежелательно.

Некоторые программируемые термостаты управляют этими системами.

Термостаты 24 В

Большинство термостатов отопления / охлаждения / теплового насоса работают от низковольтных цепей управления (обычно 24 В переменного тока).Источником 24 В переменного тока является управляющий трансформатор, установленный в составе оборудования для нагрева / охлаждения. Преимущество низковольтной системы управления заключается в возможности управления несколькими электромеханическими переключающими устройствами, такими как реле, контакторы и секвенсоры, с использованием изначально безопасных уровней напряжения и тока. В термостат встроено средство для улучшенного контроля температуры с упреждением. Предохранитель тепла выделяет небольшое количество дополнительного тепла на чувствительный элемент во время работы нагревательного прибора.Это размыкает нагревательные контакты немного раньше, чтобы температура в помещении не превышала уставку термостата.

Механический датчик нагрева обычно регулируется и должен быть настроен на ток, протекающий в цепи управления нагревом, когда система работает. Предохранитель охлаждения выделяет небольшое количество дополнительного тепла на чувствительный элемент, когда охлаждающее устройство не работает. Это приводит к тому, что контакты включают питание охлаждающего оборудования немного раньше, предотвращая чрезмерное повышение температуры помещения.Предохранители охлаждения обычно не регулируются. В электромеханических термостатах в качестве упреждающих элементов используются элементы сопротивления. В большинстве электронных термостатов для функции упреждения используются либо термисторные устройства, либо встроенные логические элементы. В некоторых электронных термостатах датчик термистора может быть расположен на открытом воздухе, обеспечивая переменное ожидание в зависимости от температуры наружного воздуха. Усовершенствования термостата включают отображение наружной температуры, возможность программирования и индикацию неисправностей системы.

Большинство современных газовых или масляных печей или котлов будут управляться такими системами, как и большинство электрических печей с релейным управлением:

  • Газ:
    • начать вытяжной вентилятор (если печь сравнительно новая) для создания столба воздуха, поднимающегося вверх по дымоходу.
    • тепловой воспламенитель или пусковая система искрового зажигания.
    • Открыть газовый клапан для розжига основных горелок.
    • подождите (если печь относительно новая), пока теплообменник не достигнет надлежащей рабочей температуры, прежде чем запускать главный нагнетательный вентилятор или циркуляционный насос.
  • Масло:
    • аналогично газу, за исключением того, что вместо открытия клапана печь запускает масляный насос для впрыска масла в горелку.
  • Электропечь или котел:
    • будет запущен нагнетательный вентилятор или циркуляционный насос, и большое реле или симистор включат нагревательные элементы.
  • Уголь:
    • , хотя сегодня это редкость, стоит упомянуть; Подобно газу, за исключением того, что вместо открытия клапана, печь запускает угольный шнек, чтобы загнать уголь в топку.

В незонированных (типовых жилых домах, один термостат на весь дом) системах, когда клеммы R (или Rh) и W термостата подключены, печь выполняет свои ритуалы запуска и вырабатывает тепло.

В зонированных системах (некоторые жилые, многие коммерческие системы — несколько термостатов, управляющих разными «зонами» в здании), термостат заставит небольшие электродвигатели открывать клапаны или заслонки и запускать печь или котел, если он еще не работает.

Большинство программируемых термостатов управляют этими системами.

Термостаты линейного напряжения

Термостаты линейного напряжения чаще всего используются для электрических обогревателей, таких как обогреватель плинтуса или электропечи с прямым подключением. Если используется термостат с линейным напряжением, питание системы (в США 120 или 240 вольт) переключается напрямую с помощью термостата. При токе переключения, часто превышающем 40 ампер, использование термостата низкого напряжения в цепи сетевого напряжения приведет, по крайней мере, к выходу из строя термостата и, возможно, к возгоранию.Термостаты линейного напряжения иногда используются в других приложениях, таких как управление фанкойлами (вентилятор питается от линейного напряжения, продуваемого через змеевик, который либо нагревается, либо охлаждается более крупной системой) в больших системах с централизованными котлами и чиллерами.

Некоторые программируемые термостаты доступны для управления системами сетевого напряжения. Обогреватели плинтуса особенно выиграют от программируемого термостата, который способен непрерывно регулировать (как, по крайней мере, некоторые модели Honeywell), эффективно управлять обогревателем, как диммер лампы, и постепенно увеличивать и уменьшать обогрев, чтобы обеспечить чрезвычайно постоянную температуру в помещении (непрерывное управление вместо того, чтобы полагаться на усредняющие эффекты гистериза).Системы, которые включают вентилятор (электрические печи, настенные обогреватели и т. Д.), Обычно должны использовать простые элементы управления включением / выключением.

Комбинированное регулирование обогрева / охлаждения

В зависимости от того, что регулируется, термостат принудительного кондиционирования воздуха обычно имеет внешний переключатель для нагрева / выключения / охлаждения и другой переключатель включения / авто для постоянного включения нагнетательного вентилятора или только во время нагрева и охлаждения. Четыре провода идут к расположенному в центре термостату от основного блока отопления / охлаждения (обычно расположенного в туалете, подвале или иногда на чердаке): один провод обеспечивает подключение питания 24 В переменного тока к термостату, в то время как другие три подают управляющие сигналы от термостата, один для нагрева, один для охлаждения и один для включения нагнетательного вентилятора.Питание подается от трансформатора, и когда термостат устанавливает контакт между источником питания и другим проводом, реле на блоке нагрева / охлаждения активирует соответствующую функцию блока.

Постановление о тепловом насосе

Тепловой насос — это холодильный прибор, который меняет направление потока хладагента между внутренним и наружным змеевиками. Это осуществляется путем подачи питания на «реверсивный», «4-ходовой» или «переключающий» клапан. Во время охлаждения внутренний змеевик представляет собой испаритель, отводящий тепло от внутреннего воздуха и передающий его наружному змеевику, где оно отводится наружному воздуху.Во время нагрева наружный змеевик становится испарителем, а тепло удаляется из наружного воздуха и передается воздуху в помещении через внутренний змеевик. Реверсивный клапан, управляемый термостатом, вызывает переключение с нагрева на охлаждение. Термостаты для бытовых тепловых насосов обычно имеют клемму «O» для подачи питания на реверсивный клапан при охлаждении. Некоторые бытовые и многие коммерческие термостаты тепловых насосов используют клемму «B» для подачи питания на реверсивный клапан при обогреве. Тепловая мощность теплового насоса уменьшается с понижением температуры наружного воздуха.При некоторой температуре наружного воздуха (называемой точкой баланса) способность холодильной системы передавать тепло в здание падает ниже потребностей здания в отоплении.

Типичный тепловой насос оснащен электрическими нагревательными элементами для дополнения тепла охлаждения, когда наружная температура ниже этой точки баланса. Работа дополнительного источника тепла регулируется нагревательным контактом второй ступени в термостате теплового насоса. Во время нагрева наружный змеевик работает при температуре ниже температуры наружного воздуха, и на змеевике может образоваться конденсат.Этот конденсат может затем замерзнуть на змеевике, уменьшив его теплопередающую способность. Таким образом, тепловые насосы предусматривают периодическое размораживание наружного змеевика. Это достигается путем переключения цикла в режим охлаждения, выключения наружного вентилятора и включения электрических нагревательных элементов. Электроотопление в режиме размораживания необходимо, чтобы система не выдувала холодный воздух внутрь здания. Затем элементы используются в функции «повторного нагрева». Хотя термостат может указывать на то, что система находится в режиме размораживания и активирован электрический нагрев, функция размораживания не контролируется термостатом.Поскольку тепловой насос имеет электрические нагревательные элементы для дополнительного нагрева и повторного нагрева, термостат теплового насоса предусматривает использование электрических нагревательных элементов в случае выхода из строя холодильной системы. Эта функция обычно активируется клеммой «E» на термостате. При аварийном обогреве термостат не пытается управлять компрессором или наружным вентилятором.

Цифровой

См. Также Программируемый термостат.

В новых цифровых термостатах нет движущихся частей для измерения температуры, и вместо них используются термисторы.Обычно для его работы необходимо установить одну или несколько обычных батарей, хотя некоторые так называемые цифровые термостаты с «похищением энергии» используют обычные цепи переменного тока 24 В в качестве источника питания (но не будут работать с цепями «милливольт» с питанием от термобатарей, используемыми в некоторых печах. ). У каждого есть ЖК-экран, показывающий текущую температуру и текущую настройку. В большинстве из них также есть часы и настройки времени (а теперь и дня недели) для температуры, которые используются для обеспечения комфорта и экономии энергии. Некоторые теперь даже имеют сенсорные экраны или могут работать с X10, BACnet, LonWorks или другими системами домашней автоматизации или автоматизации зданий.

Цифровые термостаты используют реле или полупроводниковое устройство, такое как симистор, в качестве переключателя для управления блоком HVAC. Устройства с реле работают с милливольтными системами, но часто издают слышимый щелчок при включении или выключении. Более дорогие модели имеют встроенный ПИД-регулятор, поэтому термостат заранее знает, как система будет реагировать на его команды. Например, установить такую ​​температуру утром в 7:00 утра. должен быть 21 градус, следит за тем, чтобы в это время температура была 21 градус (обычный термостат в это время как раз заработал бы).ПИД-регулятор решает, в какое время система должна быть активирована, чтобы достичь желаемой температуры в желаемое время. Он также обеспечивает очень стабильную температуру (например, за счет уменьшения выбросов).

Большинство цифровых термостатов, обычно используемых в жилых домах в Северной Америке, представляют собой программируемые термостаты, которые обычно обеспечивают 30-процентную экономию энергии, если оставить их программы по умолчанию; изменение этих значений по умолчанию может увеличить или уменьшить экономию энергии.В статье о программируемом термостате представлена ​​основная информация по эксплуатации, выбору и установке такого термостата.

Расположение бытового термостата

Термостат должен быть расположен вдали от охлаждающих или обогревающих вентиляционных отверстий или устройства, но при этом должен быть открыт для общего потока воздуха из комнаты (комнат), которую необходимо регулировать. Открытая прихожая может быть наиболее подходящей для однозонной системы, где гостиные и спальни работают как единая зона. Если коридор может быть закрыт дверями из регулируемых помещений, то их следует оставить открытыми во время использования системы.Если термостат находится слишком близко к источнику, управляемому источником, система будет иметь тенденцию к «короткому циклу», и многочисленные пуски и остановки могут раздражать и в некоторых случаях сокращать срок службы оборудования. Многозонная система может сэкономить значительную энергию за счет регулирования отдельных пространств, позволяя неиспользуемым комнатам изменять температуру за счет отключения отопления и охлаждения.

Коды клемм термостата

NEMA — Национальная ассоциация производителей электрооборудования [sic] в 1972 году стандартизировала этикетки на клеммах термостатов.Эти стандарты определяют буквенно-цифровые коды, которые будут использоваться для определенных функций в термостатах:

Коды клемм термостата
Письмо Цвет Определение
R или RH для нагрева или RC для охлаждения красный «горячая» сторона трансформатора
Вт белый контроль нагрева
W2 розовый или другой цвет тепло, вторая ступень
Y2 синий или розовый cool, вторая ступень компрессора
C или X черный общая сторона трансформатора (24 В)
G зеленый вентилятор
O оранжевый Питание для охлаждения (тепловые насосы)
L желто-коричневый, коричневый, серый или синий Контрольная лампа обслуживания
X2 синий, коричневый, серый или коричневый тепло, вторая ступень (электрическая)
B синий или оранжевый возбудить тепло
B или X синий, коричневый или черный общая сторона трансформатора
E синий, розовый, серый или коричневый реле аварийного нагрева на тепловом насосе
Т желто-коричневый или серый сброс внешнего упреждающего устройства

См. Также

  • Автоматика
  • Дельта Доре
  • Honeywell Chronotherm термостат
  • Датчик

Каталожный номер

Внешние ссылки

Все ссылки получены 6 февраля 2020 г.

  • HVAC News & Directory — новые характеристики продуктов, новости, события, календарь обучения и каталог для профессионалов отрасли.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Руководство по выбору термостатов

| Инженерное дело360

Термостаты регулируют температуру окружающего воздуха или температуру воздуха в замкнутой системе до желаемой уставки. Они варьируются от простых механических устройств, которые измеряют только температуру вокруг устройства, до сложных

.

Цифровые термостаты

с несколькими зонами, входами и выходами.

Эксплуатация

Термостат — это устройство, поддерживающее постоянную температуру; сам термин образован от двух греческих слов: thermos , что означает «тепло», и statos , что означает «неподвижный».«

Они состоят из одного или нескольких датчиков температуры и одного или нескольких выходов, используемых для регулирования температуры воздуха. Устройство может состоять из специальных чувствительных элементов и дискретных или регулируемых выходов или может содержать термовыключатель, который функционирует как чувствительный элемент, так и как выходной сигнал.

Контроль

Термостаты регулируют температуру воздуха, посылая управляющий сигнал на устройство нагрева или охлаждения.Контроллер, как правило, представляет собой контроллер типа «релейный удар» или контроллер с пропорционально-интегрально-производной (ПИД).

Контроллеры Bang-bang , также известные как контроллеры включения-выключения или контроллеры гистерезиса, представляют собой устройства обратной связи, которые переключаются между двумя состояниями. В них используется гистерезис для предотвращения непрерывного переключения, когда температура превышает заданное значение. Дискретный выход не позволяет системам нагрева или охлаждения увеличиваться или уменьшаться, а вместо этого резко переключается между включением и выключением.

Пропорционально-интегрально-производные (ПИД) контроллеры выдают выходной сигнал, пропорциональный разнице между желаемой заданной температурой и измеренным значением. Они определяют скорость изменения температуры в ответ на управляющий сигнал. Они позволяют точно регулировать температуру воздуха, чтобы минимизировать колебания температуры и превышение температуры.

Типы

Термостаты делятся на две основные категории: механические и цифровые.

Цифровые термостаты не имеют движущихся частей и состоят из специальных чувствительных элементов, таких как термисторы, резистивные датчики температуры (RTD) или термопары и дискретные выходы или переменные управляющие сигналы. Они могут различаться логикой управления, типом дисплея, количеством выходов и часто программируются. Взаимосвязь — ключевая особенность цифровых термостатов, поскольку она позволяет пользователям управлять температурой удаленно.

Механические термостаты работают по одной из нескольких технологий.Обычно они используют тепловое расширение газа или металла для срабатывания переключающих контактов. Конкретные типы технологий включают:

Технические характеристики

Рабочее напряжение

Термостаты питаются от сети, цепи управления низкого напряжения, напряжения, индуцированного милливольтами, или иным образом работают от батареи. Напряжение в сети в США составляет 120, 208 или 240 вольт переменного тока. Схема низкого напряжения обычно подает 24 В переменного тока через управляющий трансформатор.Термостаты могут иметь любое из вышеупомянутых напряжений.

Заданная температура

Термостаты

имеют фиксированную или настраиваемую температуру уставки. Уставка — это номинальная температура, при которой устройство претерпевает изменение состояния, связанное с перемещением электрических контактов. Устройства с фиксированной точкой рассчитаны на заданную температуру, в то время как устройства с регулируемой температурой имеют диапазон температур, до которого можно отрегулировать заданное значение.

Гистерезис

Гистерезис, также называемый разницей температур, представляет собой конечный температурный диапазон, в котором происходит переключение. Он разработан для предотвращения постоянного переключения схемы между состояниями. Гистерезис 0,5 C обычно приводит к превышению заданной температуры на 0,5 градуса и не изменяет состояние снова, пока температура не упадет на 0,5 C ниже заданной температуры.

Приложения

Термостаты действуют как блок управления для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, таких как котлы, печи, электрические обогреватели, система кондиционирования воздуха, обогреватели помещений или другие устройства, регулирующие температуру окружающего воздуха.Они также обычно используются в бытовой технике, включая духовки, плиты, холодильники, кондиционеры и морозильные камеры.

Стандарты

ANSI Z21.23 — Стандарт для электрических и некоторых газовых термостатов

NEMA DC 13 — Характеристики, характеристики и применение встроенных термостатов линейного напряжения для электрических нагревателей

NEMA DC 3 — Стандарты для электрических настенных комнатных термостатов

ресурсов

Википедия — Термостат

Изображение предоставлено:
Вт

Основные сведения о домашнем термостате —

Термостат, который часто не замечают или не замечают, является одним из наиболее важных и часто используемых устройств сегодня.Этот небольшой прибор выполняет очень большую работу по регулированию температуры в домах, офисах и коммерческих зданиях по всему миру. Термостаты бывают разных форм и размеров с множеством функций, от базовых до «интеллектуальных». Здесь мы рассмотрим основной термостат и то, как он работает для регулирования температуры воздуха.

Определение основного термостата

Базовый термостат — это устройство, которое устанавливает и регулирует желаемую температуру.Это достигается путем отключения системы кондиционирования или отопления при достижении желаемой температуры. Когда температура падает ниже или выше желаемого уровня, датчики термостата обнаруживают это изменение и включают систему до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура. Основная функция термостата — поддерживать температуру, в отличие от термометра, который измеряет температуру.

Ваш комфорт и качество жизни часто идут рука об руку с возможностью обогревать и охлаждать ваш дом до желаемой температуры.Но для отопления и охлаждения вашего дома используется большое количество энергии, что приводит к значительным ежемесячным расходам; И это небольшой и скромный термостат, который регулирует и контролирует одно из самых важных устройств в вашем доме. Вот почему так важно, чтобы вы не только понимали, как правильно эксплуатировать термостат, но и как использовать его с максимальной энергоэффективностью.

Краткая история термостата

В 1830-х годах Эндрю Юр изобрел биметаллический термостат, в котором используются металлические полосы, которые расширяются при повышении температуры и прекращают подачу энергии.В 1885 году Альберт Бутц изобрел «заслонку заслонки» — ранний прототип современного термостата. В его устройстве использовались пружинный двигатель и шатун для автоматического управления подъемом и закрытием заслонки, что обычно требовалось домовладельцам несколько раз в день для регулирования температуры. Бутц запатентовал свое изобретение и основал бизнес, который в конечном итоге приобрел молодой инженер по имени Марк Ханиуэлл. В 1953 году компания Honeywell представила свой культовый круглый термостат, один из самых узнаваемых в мире термостатов, который производится до сих пор.

Основные сведения о термостате

Базовый термостат, также известный как «ручной» или «непрограммируемый» термостат, работает так, как следует из его названия: вам нужно вручную повернуть шкалу или переместить рычаг на желаемую температуру. Есть несколько основных термостатов, которые оцифрованы, где вы можете просто нажать кнопку, чтобы отрегулировать температуру до определенного числа, но вам все равно придется вручную подойти к нему, чтобы выполнить эту задачу.

Базовые термостаты работают по простому механическому принципу, по которому две полосы из разных металлов, обычно из латуни и стали, свариваются вместе и формируются в змеевик.Под воздействием высоких температур биметаллическая полоса расширяется и раскручивается. Когда температура снизится, биметаллическая полоса сожмется, и катушка затянется. Расширение и сжатие катушки активирует контакты по обе стороны от металла, включая систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Как работает ртуть в термостате?

Ртуть — тяжелый жидкий металл серебристого цвета, движущийся подобно воде. Внутри термостата ртуть содержится во флаконе, который наклоняется вправо или влево в зависимости от расширения или сжатия биметаллического змеевика, в зависимости от того, отрегулировали ли вы рычаг на термостате для повышения или понижения температуры.Провода внутри пузырька позволяют току энергии проходить через ртуть, активируя релейный переключатель, который запускает обогреватель или кондиционер вашей системы. Когда температура или ваш дом начинает нагреваться (или остывать), спиральный провод постепенно разматывается, наклоняя флакон с ртутью, так что ток прерывается и система HVAC выключается.

Не уверены, есть ли в вашем термостате ртуть? Снимите крышку термостата и загляните внутрь. Если вы видите стеклянный флакон или ампулу с серебристо-белой жидкостью, значит, в вашем термостате есть ртуть.Вы также можете проверить упаковку любых новых термостатов, которые вы покупаете, на предмет «Hg», который является символом ртути. Если вы это видите, значит в термостате есть ртуть.

Во многих городах незаконно выбрасывать ртутные термостаты в мусор. Поэтому важно найти поставщиков отопления и охлаждения или предприятия по утилизации бытовых отходов, которые будут правильно утилизировать ртуть за вас.

Регулировка основного термостата

Изменить температуру на базовом термостате так же просто, как нажать кнопку, переместить рычаг или повернуть циферблат.Как только вы установите желаемую температуру на термостате, ваша система кондиционирования отреагирует соответствующим образом.

Как часто следует включать / выключать цикл нагрева и охлаждения?

Правильно работающая система отопления и кондиционирования воздуха автоматически включается и выключается, когда термостат определяет, что воздух слишком холодный или слишком теплый. Выключение цикла дает возможность регулировать температуру в вашем доме, а также позволяет экономить электроэнергию и коммунальные услуги.Нет заранее определенного количества циклов включения и выключения системы каждый час, а также того, как долго будет работать каждый цикл. Скорее, цикл охлаждения будет длиться до тех пор, пока воздух не охладится (или не нагреется) до температуры, установленной вами на термостате. Как только термостат определит, что желаемая температура достигнута, он отключит систему. Если на улице мягкая погода, ваш кондиционер, скорее всего, будет работать всего несколько минут за раз. При более высоких температурах, вероятно, потребуется больше времени, чтобы охладить воздух в вашем доме до желаемых параметров.

Есть и другие факторы, которые влияют на то, как часто ваша система будет циклически включаться и выключаться, например, размер или тоннаж вашего устройства, количество влаги в воздухе, которое необходимо удалить, и температура на улице.

Диагностика проблем — почему не работает основной термостат? Поиск проблемы.

Если вы подозреваете, что ваш термостат не работает должным образом, вы должны проверить несколько вещей, прежде чем обращаться к профессионалу для ремонта.

  • Снимите крышку термостата и убедитесь, что внутри нет пыли, грязи и остатков.
  • Убедитесь, что коробка термостата отцентрирована и выровнена, поскольку перекос может повлиять на ее внутренние компоненты.
  • Убедитесь, что ваш термостат не подвергается воздействию внешних источников тепла или расположен в зоне, подверженной воздействию прямых солнечных лучей.
  • Если у вас цифровой термостат, проверьте батареи, чтобы узнать, не нужно ли их заменить.

Как откалибровать основной термостат?

Если вы подозреваете, что настройка вашего термостата не соответствует температуре вашего дома, простая калибровка может определить, правильно ли работает ваш термостат.Чтобы откалибровать термостат, сделайте следующее:

  1. Прикрепите обычный стеклянный термометр лентой к стене в нескольких дюймах от того места, где расположен термостат. Положите несколько сложенных бумажных полотенец так, чтобы они не касались стены.
  2. Подождите 15-20 минут, чтобы ртуть стабилизировалась.
  3. Сравните показания термометра со шкалой термостата.
  4. Если он отклоняется более чем на один градус, снимите крышку термостата и убедитесь, что внутренняя часть чистая.Осторожно удалите пыль и мусор с катушек и / или контактных точек.
  5. Если внутри термостата находится пузырек с ртутью, используйте уровень, чтобы убедиться, что он не перекосился. Если это так, ослабьте винты и отрегулируйте термостат, пока он не выровняется.
  6. После очистки термостата и проверки его уровня повторите шаги 1–5. Если все еще не откалиброван должным образом, термостат следует заменить.

Важно убедиться, что термостат правильно откалиброван, в противном случае полезность может возрасти до 10%.

Что такое CPH?

Скорость цикла, или «скорость цикла в час» (CPH), относится к количеству раз в час, которое ваша система HVAC будет включаться и выключаться. Хотя есть несколько переменных, которые влияют на CPH, обычно система включается и выключается 3–6 раз в час. Если CPH вашей системы значительно выше или ниже, вам следует немедленно вызвать специалиста по HVAC.

Очистить список шагов для работы с базовым t-stat

В базовом термостате, будь то вездесущая круглая модель или прямоугольная версия, будет переключатель «Система» с опциями, устанавливающими систему на Нагрев, Охлаждение или Выкл.Также может быть переключатель «Вентилятор» с доступными вариантами «Авто» или «Вкл.». Если установлено значение «Авто», вентилятор работает при работающей системе HVAC. Если установлено значение «Вкл.», Вентилятор будет работать непрерывно.

Чтобы установить термостат на желаемую температуру, просто поверните циферблат или переместите рычаг на пронумерованную настройку из списка. Для обычного цифрового термостата просто введите номер или нажмите кнопки со стрелками вверх или вниз, чтобы повысить или понизить температуру.

Цифровая и нецифровая базовая t-статистика

Цифровые термостаты позволяют более точно регулировать температуру, чем перемещение рычага или шкалы ручного термостата.Просто введите точную желаемую температуру, и термостат будет поддерживать ее.

Стоимость термостата базового

Базовые ручные термостаты довольно недороги и их легко исправить или заменить, если они перестают работать. Однако, если вы забудете отрегулировать термостат ночью или находитесь вне дома в течение длительного времени, эта потраченная впустую энергия обязательно повлияет на ваш кошелек.

Где должен быть базовый термостат в доме

Термостат должен быть расположен в месте, которое не только удобно для вас, чтобы вы могли легко получить к нему доступ для программирования, но и в той части дома, где вы и ваша семья проводите большую часть своего времени.Идеально расположенный на высоте около пяти футов от земли, термостат не должен располагаться рядом с внешней стеной или подвергаться воздействию каких-либо источников тепла, таких как прямой солнечный свет, вентиляционные отверстия обогревателя, световые люки, окна или трубы с горячей водой.

Базовые термостаты недороги и просты в использовании. Многие домовладельцы предпочитают их более сложным программируемым или интеллектуальным термостатам. Однако, поскольку новые термостаты позволяют более точно контролировать температуру и повышать эффективность, экономя ваши деньги на счетах за коммунальные услуги, возможно, пришло время обновить ваш базовый.

Лучший интеллектуальный термостат на 2021 год

Фото: Google
Наш выбор

Google Nest Learning Thermostat

Самый продвинутый интеллектуальный термостат Nest имеет больший, четкий и удобный дисплей и широкую совместимость с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Варианты покупки

* На момент публикации цена составляла 235 долларов.

Обучающий термостат Google Nest (третье поколение) — самый простой, умный и энергоэффективный интеллектуальный термостат, который вы можете купить сегодня.Его версии были нашим лучшим выбором или выбором для обновления с тех пор, как мы начали тестировать интеллектуальные термостаты, и, несмотря на серьезный рост конкуренции, термостат Nest остается лучшим. Его выдающейся особенностью является успешная автоматизация климат-контроля в вашем доме с минимальным участием вас или без него, кроме недели обучения. Он интеллектуально узнает, как вам нравится ваша среда, и адаптируется к тому, как ваш дом нагревается и охлаждается, экономя ваши деньги, сохраняя при этом вам уют, и вам не нужно ничего делать.

Этот режим обучения в сочетании с простым пользовательским интерфейсом, превосходным дизайном и сборкой и дополнительными датчиками помещения делает модель Nest лучшим выбором (ее не менее хороший, но менее дорогой брат Nest E, теперь доступен только через профессиональную установку через отопительные и воздушные компании, а также более дешевый термостат Nest — это очень урезанная версия, в которой отсутствуют многие функции, которые нам нравятся в системе Nest.) Установка проста, если ваша система совместима и ваша система HVAC имеет провод C для питания. (Хотя для работы Nest в большинстве случаев не требуется C-провод, будьте осторожны и прочтите наш раздел о C-проводах для получения дополнительной информации по этой теме.)

После того, как вы установили Nest, настроить его очень просто. Устройство предложит вам выбрать «экологическую температуру» — заданное значение, когда вас нет рядом, — а также предпочитаемую «домашнюю температуру», самую теплую и самую прохладную, которую вы хотите, чтобы в доме было, когда вы находитесь дома.Затем вы можете подключить его к Wi-Fi и приложению Nest для дистанционного управления — хотя, если вы предпочитаете, чтобы термостат был отключен, вы можете использовать его без доступа в Интернет, как обычный термостат.

Чтобы выбрать желаемую дневную температуру, поверните металлический диск или отрегулируйте термостат через приложение. В течение примерно недели термостат Nest собирает эту информацию, объединяя ее с датчиком присутствия с помощью встроенного датчика присутствия (и других совместимых устройств Nest, которые у вас могут быть, например, дымовых извещателей Nest Protect или датчиков Nest Detect. ) и местонахождение вашего смартфона (если вы это разрешите), чтобы автоматически создать для вас График обогрева или охлаждения.Если вы предпочитаете, вы можете создать собственное расписание для термостата с помощью приложения Nest или просто настроить то, которое создает термостат Nest.

Обучающий термостат Nest имеет красивую, высококачественную конструкцию, которая, кажется, прослужит очень долго, а конструкция интуитивно понятна и проста в использовании. Просто поверните тактильное металлическое внешнее кольцо, которое кажется прочным и легко скользит, влево или вправо, чтобы отрегулировать температуру соответственно вниз или вверх. Нажатие на циферблат вперед позволяет делать выбор.Дисплей гаснет, когда он не используется, а затем загорается, чтобы показать вам текущие уставки и температуру окружающей среды, когда вы приблизитесь к нему. Дисплей становится красным, когда он нагревается, и синим, когда он охлаждается, что дает вам четкую визуальную подсказку о том, что делает ваша система. Функция под названием Farsight превращает экран в часы, отображающие время, погоду или температуру в помещении, и их можно просматривать на расстоянии, что дает вашему термостату дополнительную функцию.

Мы обнаружили, что после того, как Nest выяснило структуру нашего домашнего хозяйства, нам редко, если вообще когда-либо, приходилось прикасаться к устройству или регулировать температуру удаленно (см. Недостатки, но не устраняющие проблемы, когда Nest может ошибаться).Эта уникальная функция обучения является основной причиной, по которой мы продолжаем выбирать модель Nest в качестве нашего лучшего интеллектуального термостата.

Недавно добавленная функция мониторинга HVAC должна быть способна обнаруживать и уведомлять вас о проблеме с вашей системой, такой как отключение печи или увеличенное время нагрева или охлаждения. У нас еще не было несчастья, чтобы протестировать его, так как наша система работает нормально, но мы использовали аналогичную функцию на Ecobee и нашли ее очень полезной.

Nest Learning Thermostat третьего поколения предлагает Farsight, который позволяет вам выбирать между циферблатами, температурой и погодой, когда термостат не используется.Дисплей также становится синим, когда он охлаждается, и красным, когда он нагревается. Фото: Дженнифер Паттисон Туохи

Еще одна важная интеллектуальная функция Nest — это режим Eco, в котором используется комбинация датчиков присутствия и геозон, чтобы определить, когда дом пуст, а затем сообщает термостату, чтобы температура поддерживалась в энергосберегающем диапазоне. Когда он чувствует, что вы дома или идете домой, в зависимости от ваших привычек и местоположения вашего смартфона, он возвращается к своему обычному расписанию.

Термостат Nest также экономит энергию за счет использования искусственного интеллекта машинного обучения, который измеряет, сколько времени требуется вашему дому для обогрева или охлаждения в зависимости от температуры наружного воздуха, а затем оптимизирует ваше расписание, чтобы оно включалось в нужное время без чрезмерных перегрузок. или недогрев, или переохлаждение, или переохлаждение; например, если Nest распознает, что сегодня холоднее, чем вчера, термостат начнет нагреваться немного раньше, чтобы достичь целевой температуры на 7 a.м. Точно так же функции Cool to Dry и Airwave сосредоточены на снижении влажности и использовании вентилятора HVAC для охлаждения всей вашей системы при отключении переменного тока, что еще раз помогает экономить энергию и деньги. Со временем эти мелкие настройки повысят эффективность вашей системы.

Мы специально проанализировали отчеты об использовании энергии, предлагаемые Nest, и выяснили, как эта информация может помочь вам сэкономить деньги. Nest предлагает 10-дневную историю в приложении и в Интернете, которая показывает, когда система была настроена автоматически или вручную и на какую температуру.Эта информация полезна для определения того, как работает ваша система и активирован ли экономичный режим, но она не подходит для микроуправления потреблением энергии, как в отчетах Ecobee. Вы также получаете ежемесячный отчет об энергопотреблении на свой почтовый ящик, но в основном это ерунда и реклама. Отчет об энергопотреблении

Nest награждает зеленым листом всякий раз, когда ваша система экономит деньги, — удивительно эффективный мотиватор.

Самая полезная информация, которую термостат Nest предлагает для экономии энергии, — это зеленый лист, который появляется на устройстве, когда вы устанавливаете или запускаете энергосберегающую температуру (на основе вашей истории нагрева и охлаждения и данных Nest).«Невозможно сбрасывать со счетов психологическую силу значка« зеленый лист »Nest, — сказал подрядчик по ОВКВ Бронсон Шавиц, который за годы установил и обслужил сотни систем отопления и охлаждения. «[Это] мотивирует вас отказаться от небольшого комфорта и немного снизить температуру, чтобы сэкономить энергию».

Хотя термостат Nest работает очень хорошо сам по себе, если у вас есть дом с горячими или прохладными точками, вы можете соединить его с дополнительными датчиками температуры Nest, белыми мини-шайбами ​​за 40 долларов, которые вы размещаете в разных комнатах, чтобы лучше сбалансировать температуру. по всему дому — таким образом решая общую проблему многих старых домов.Вы можете связать до 10 датчиков с одним термостатом и установить их в расписании в приложении Nest, которое нацелено на комнаты, в которых датчики находятся в определенное время суток. Например, мы протестировали три датчика и установили, что термостат нацелен на кухню утром, столовую (также известную как класс домашнего обучения) в течение дня и гостиную вечером. Нам очень понравилась эта функция, и мы обнаружили, что она хорошо работает в семье с предсказуемым распорядком дня. Однако необходимость установки точного времени была немного ограничивающей, и мы обнаружили, что датчики присутствия на датчиках Ecobee и Honeywell Home T9, которые могут запускать термостат в зависимости от вашего присутствия, были лучшим вариантом в этом отношении.

Вы также можете управлять своим термостатом с помощью приложения Nest, веб-портала Nest или приложения Google Home, а также с помощью голоса, подключив его к Google Assistant или Amazon Alexa (нет Apple HomeKit или встроенной интеграции SmartThings) . Приложение Nest действительно хорошее; он отображает автоматически созданное расписание и позволяет вам регулировать температуру, переключать настройки и климатические режимы, а также просматривать 10-дневную историю. Если у вас есть другие устройства Nest, такие как камеры или датчики дыма, приложение объединяет их все в одно представление, что удобно.

Обучающим термостатом Nest теперь также можно управлять из приложения Google Home, хотя для управления датчиками температуры необходимо использовать приложение Nest. Там вы можете изменить целевую температуру датчика на лету, просто нажав на тот, который вам нужен, или установить расписание, которое переключается между датчиком и термостатом.

Но надпись может быть на стене для приложения Nest, так как Google, которому принадлежит Nest, переместил множество функций в свое приложение Home, а новый бюджетный термостат Nest (в настоящее время мы тестируем эту модель) не будет даже работать с приложением Nest.На данный момент вам все еще нужно использовать приложение Nest для настройки, управления датчиками, корректировки расписания и просмотра вашей истории, но в приложении Google Home теперь есть функция Home / Away, которая работает с термостатом Nest (или любым совместимым термостат) и это удобный способ управлять термостатом и умным домом вместе.

Эти новые режимы «Дом» и «В гостях» восстанавливают большую часть возможностей определения присутствия, которые исчезли после закрытия программы Works With Nest в 2019 году, только теперь вы заблокированы в экосистеме Google.В приложении Google Home вы можете привязать свой термостат и другие совместимые устройства умного дома, такие как освещение, розетки и камеры, к автоматическому статусу «Дом / Нет», который регулирует все, когда термостат Nest определяет, что вы ушли. (Он также может использовать датчики Nest Protect, Nest Guard, Nest Detect и дверной замок Nest x Yale, а также местоположение вашего телефона и любых подключенных членов семьи.)

В нашем тестировании эта новая способность работала надежно и быстро, даже в большей степени, чем возможности определения присутствия и определения местоположения в приложении Nest.Когда мы вошли в дверь, наши лампы Philips Hue загорелись, наши камеры Arlo выключились, а термостат почти мгновенно переключился на Home. Когда мы ушли, через 30 минут после нашего отсутствия произошло обратное — самый быстрый из всех термостатов, который не полагается только на геолокацию телефона, за наши шесть лет тестирования умных термостатов. (Проблема с геолокацией только по телефону для нашей тестовой семьи заключается в том, что у двух членов нашей семьи нет смартфонов, что делает этот способ управления климатом далеко не идеальным.)

Одна из немногих умных интеграций, которые не были перенесены в приложение Google Home, — это подключение к дымовой сигнализации Nest Protect. Вы все равно должны использовать приложение Nest, чтобы запрограммировать их на отключение HVAC при обнаружении дыма. Точно так же вам также понадобится приложение Nest, чтобы запрограммировать камеры Nest на включение, когда термостат переключается в режим «Нет на месте».

Как работает термостат | HomeTips


Термостаты измеряют температуру окружающей среды в вашем доме и используют эту информацию для включения печи или кондиционера, в зависимости от настройки термостата.

Первый термостат был изобретен в начале 17 века голландцем Корнелисом Дреббелем, который поместил поплавок внутрь ртутного термометра и подключил этот прибор к крышке заслонки печи. Когда ртуть поднималась до определенного уровня, поплавок закрывал заслонку.

Механический (вверху) и электронный (внизу) термостаты © Дон Вандерворт, HomeTips

Современные термостаты в основном делают то же самое, но с тех пор технология прошла долгий, долгий путь. По сути, это активируемый нагревом переключатель, термостат имеет датчик температуры, который заставляет переключатель открываться или закрываться, завершая или прерывая электрическую цепь, которая управляет системой отопления или охлаждения дома.Он может выполнять эту работу механически или через электронную схему.

Современный термостат, который, вероятно, лучше всего демонстрирует Nest Learning Thermostat, изучает поведение и предпочтения семьи, переваривает эту информацию и соответствующим образом регулирует температуру — по сути, программирование самого себя. При подключении к домашней сети Wi-Fi им можно управлять удаленно со смартфона, планшета или ноутбука. Подробнее об этом см. Руководство по покупке термостатов.

Программируемые электронные термостаты

Электронные термостаты используют электронный термочувствительный элемент и схему для определения изменений температуры и включения нагревательного или охлаждающего оборудования.Как маленький компьютер, они программируемы; их таймеры позволяют вам согреть ваш дом перед тем, как вы встанете с постели утром и перед тем, как вы вернетесь с работы, и установить разные температуры для разного времени дня. Это означает, что вы можете точно согласовать комнатную температуру с вашими потребностями, обеспечивая комфорт без потери энергии. Лучшие «обучающиеся» термостаты, такие как упомянутый выше термостат Nest, представляют собой сложные версии электронного термостата.

Электромеханические термостаты

Электромеханические термостаты имеют некоторые типы механических датчиков температуры — обычно биметаллическую катушку или полосу.Как следует из названия, этот тип сделан из двух связанных металлов. Изменения температуры заставляют эти металлы расширяться и сжиматься с разной скоростью, вызывая перемещение катушки или полосы. Электромеханический термостат имеет биметаллическую катушку, которая перемещается при изменении температуры, изменяя наклон небольшого пузырька, заполненного ртутью, который завершает электрический ток. схема. © Дон Вандерворт, HomeTips

Биметаллическая катушка или полоса подключаются к устройству, замыкающему электрическую цепь. В случае электромеханических термостатов Honeywell спиральный биметаллический датчик прикрепляется к небольшому стеклянному сосуду, содержащему ртуть; движение катушки вызывает наклон флакона в ту или иную сторону.

Поскольку одним из свойств ртути является то, что она проводит электричество, цепь замыкается, когда ртуть течет к одному концу пузырька, где есть два отдельных электрических контакта.

Термостат, который управляет как нагревательными, так и охлаждающими устройствами, имеет по два контакта на каждом конце флакона. Когда пузырек наклоняется в одном направлении, ртуть течет к этому концу и замыкает контур, требующий тепла. Когда система переключается на цикл охлаждения, ртуть течет к другому концу пузырька, чтобы включить охлаждение.

Утилизация небольшого количества ртути из этого типа термостата стала проблемой в последние годы. В некоторых штатах апробируются пилотные программы по утилизации старых ртутьсодержащих термостатов; Компания Honeywell была очень активным участником этих инициатив.

Некоторые электромеханические термостаты, например, произведенные GE, работают аналогично, но замыкают цепь с помощью геркона с магнитной защелкой.

Зональное отопление и охлаждение

Сложные системы домашнего климата с зональным управлением делят дом на несколько отдельных зон, каждая из которых может контролироваться отдельными настройками и временем на отдельных термостатах.С зональным контролем термостаты открывают и закрывают заслонки, отправляя теплый или холодный воздух, когда и где это необходимо. Зонированная система отопления использует несколько термостатов и заслонок в воздуховодах для регулирования подачи нагретого и охлажденного воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.