Двигатель современного автомобиля работает в различных климатических условиях и при большом колебании нагрузок. Температура охлаждающей жидкости, как и самого двигателя, при этом должна регулироваться таким образом, чтобы оставаться в рамках определенного диапазона, позволяющего уберечь двигатель от износа. Внедрение термостатов в систему охлаждения двигателя позволило решить эту задачу.
Термостат регулирует температуру жидкости в системе охлаждения двигателя. При запуске двигателя температура охлаждающей жидкости равна температуре окружающей среды и для сокращения времени прогрева системы термостат отключает от нее радиатор и перенаправляет жидкость по так называемому малому кругу, через «рубашку» охлаждения двигателя. По мере роста рабочей температуры клапан термостата плавно регулирует подачу охлаждающей жидкости из основного радиатора системы в двигатель, и, наоборот, при падении температуры срабатывает клапан термостата, увеличивая количество охлаждающей жидкости, пропускаемой в обход радиатора. Этот метод позволяет поддерживать рабочие температуры на требуемом уровне, получать хорошие характеристики работы отопителя салона и снижать токсичность отработавших газов, одновременно увеличивая ресурс двигателя.
С внедрением новых технологий в современных автомобилях нашли свое применение термостаты, управляемые электроникой (электроподогреваемые термостаты). Данная система позволяет сокращать время прогрева двигателя, оперативно управлять температурой при разных нагрузках и режимах работы двигателя, снижать потребление топлива и токсичность выхлопных газов.
Но все же наиболее распространенным типом остается механический термостат. Производители термостатов предлагают различные конструкции. Wahler, например, использует восковую технологию. Основным элементом конструкции термостата является герметичный термочувствительный элемент, заполненный воском специального состава, объем которого изменяется с изменением температуры. Открывание и закрывание рабочего клапана термостата происходит строго при определенных значениях температуры.
Что может натолкнуть автолюбителя на мысль о неисправности термостата?
Очевидно, недостаточный прогрев или перегрев двигателя. Но вместе с этим может проявиться еще ряд признаков: некомфортная температура в салоне в холодное время года, повышенный расход топлива, снижение динамических показателей автомобиля. Но прежде чем озадачиваться судьбой термостата и всерьез задумываться о его замене, необходимо вспомнить о том, что он является лишь одним из элементов системы охлаждения и может быть совершенно «не виновен» в ее неисправности. Прежде чем прийти к заключению, что причиной неисправности в системе охлаждения является термостат, важно проверить остальные элементы системы охлаждения:
- уровень охлаждающей жидкости (при необходимости жидкость следует долить либо заменить). Внимание! Во избежание ожогов проверка производится только на холодном двигателе!
- натяжение приводного ремня насоса охлаждающей жидкости;
- исправность датчика и указателя (или сигнальной лампы) температуры охлаждающей жидкости.
Кроме того, нарушение циркуляции охлаждающей жидкости и перегрев двигателя могут быть вызваны неисправностью водяного насоса или клапанной системы крышки вентиляции расширительного бачка, наличием воздуха или отложений в каналах охлаждения двигателя.
Срок службы термостата
В большинстве случаев неисправность термостата вызывается накоплением отложений в системе охлаждения. Накипь на термочувствительном элементе термостата ухудшает его подвижность, и он перестает реагировать на изменения температуры охлаждающей жидкости. Это может быть следствием несвоевременной замены охлаждающей жидкости либо использованием вместо нее воды. Термостат может заклинить в открытом положении, при этом жидкость начнет циркулировать по большому контуру, и двигатель будет долго прогреваться до рабочей температуры, а зимой так и не сможет ее достигнуть. Если же клапан термостата потерял подвижность в закрытом положении, циркуляция жидкости возможна только по малому контуру, что повлечет за собой неизбежный перегрев.
Диагностика термостата
Самая простая проверка термостата проводится на холодном, только что заведенном двигателе. По мере нагрева верхний патрубок радиатора нагреваться не должен. Только при достижении определенной температуры патрубок становится теплым.
Один из методов более точной диагностики можно использовать и в домашних условиях. Вместе с термометром термостат погружают в емкость с водой, после чего воду начинают подогревать. Момент начала и завершения движения клапана зависит от модели двигателя. Эта информация может быть предоставлена в специальных технических справочниках.
Термостаты с электронной регулировкой можно проверить только при подключении к блоку управления.
Важно! При подборе термостата следуйте рекомендациям и предписаниям автопроизводителя или поставщика термостата.
Какие неисправности могут быть у термостатов и почему они возникают?
Повреждение седла клапана вследствие вибрационных нагрузок.
При закрытом термостате (двигатель холодный) присутствует прохождение охлаждающей жидкости через радиатор. Двигатель прогревается дольше обычного. Колебания клапана повреждают седло вследствие неустойчивой работы двигателя.
Разрушение термочувствительного элемента вследствие вибрационных нагрузок.
Колебания штифта нарушают герметичность термочувствительного элемента. Вода попадает внутрь рабочего элемента или же воск выходит наружу, что нарушает его нормальное реагирование на изменение температуры.
Раннее открытие клапана термостата.
Попадание охлаждающей жидкости внутрь термочувствительного элемента. Как следствие – увеличение рабочего объема термочувствительного наполнителя воска. Это приводит к тому, что клапан открывается раньше.
Позднее открытие клапана термостата.
Воск вытекает из корпуса термочувствительного элемента (встречается очень редко). Рабочий объем термочувствительного элемента уменьшается. В изменившихся условиях требуется более высокая температура для компенсации отсутствия первоначального количества воска, поэтому клапан термостата будет открываться позже.
Перегрев двигателя при высоких температурах.
Термостат открывается вовремя, но двигатель все же перегревается при высокой температуре охлаждающей жидкости. Нагретая охлаждающая жидкость не попадает в основной радиатор, а возвращается по байпасному патрубку обратно в двигатель. Также при неполном открытии клапана термостата в радиатор попадает недостаточный для эффективного охлаждения объем жидкости.
Клапан термостата не закрывается.
Охлаждающая жидкость в рабочем элементе. Увеличенный объем рабочего элемента препятствует полному закрытию тарелки клапана.
Неправильное функционирование термостата.
Изменение заводских настроек вследствие значительного перегрева всей системы охлаждения.
Нарушение резинового уплотнения тарелки клапана.
Моторное масло, которое попало в охлаждающую жидкость вследствие неисправности, воздействует агрессивно и растворяет уплотнение тарелки клапана термостата.
Практические советы по решению проблем при неудовлетворительной работе системы охлаждения
Слишком высокая температура охлаждающей жидкости (при условии, что термостат был правильно подобран к двигателю).
Рекомендуется применение термостата той же модели, но с более ранним началом открытия клапана, т.е. при более низкой температуре.
Данный вариант приемлем если:
- автомобиль используется как тягач или часто эксплуатируется на горных дорогах;
- автомобиль используется в теплых регионах с высокими температурами воздуха, и более высокая температура открытия термостата не обеспечивает достаточного охлаждения.
Термостат открывается слишком поздно.
Во-первых, следует убедиться, что система охлаждения полностью заполнена жидкостью и удалены воздушные пробки. Причиной может быть недостаточный поток охлаждающей жидкости около термостата, например, возникновение области пониженной температуры (паровоздушная пробка, застаивание охлаждающей жидкости). В некоторых типах термостатов для таких случаев предусмотрено маленькое (около 2 мм) отверстие в тарелке, которое будет играть роль воздушного клапана. Данное решение помогает обеспечить постоянный поток жидкости около термостата, однако в такой ситуации увеличивается период прогрева двигателя.
Термостат открывается слишком рано.
Тарелка клапана открывается вследствие повышенного давления внутри системы охлаждения. Возникновение зон различного давления до и после термостата. Открытие тарелки происходит под воздействием на нее избыточного давления. Причиной возникновения этой неисправности могут быть насос охлаждающей жидкости, недостаточная упругость пружины термостата, слишком высокие обороты двигателя в режиме прогрева.
Двигатель слишком долго прогревается.
Слишком большой поток еще не нагретой охлаждающей жидкости попадет в двигатель в режиме прогрева. Клапан термостата не полностью закрыт. Через термостат проходит слишком большой поток охлаждающей жидкости из-за повреждения (образования щели) тарелки клапана или из-за воздушного клапана. Неправильное монтажное положение термостата (в частности его воздушного клапана).
Двигатель перегревается при открытом термостате.
Следует убедиться, что система охлаждения полностью заполнена жидкостью и удалены воздушные пробки. Радиатор должен быть исправен, т.е. обладать хорошей пропускной способностью и теплоотдачей. Вентилятор системы охлаждения и насос должны быть исправны. Возможно, требуется промывка системы охлаждения от грязи и отложений, накопившихся на стенках каналов.
Текст: Wahler
Фотоматериал: Wahler
Материал предоставлен «ИХР-УКРАИНА»