Автомобильный термостат: что это такое и как он работает?

Как проверить термостат на работоспособность

Перед тем, как проверять термостат на работоспособность, нужно понимать какие неисправности у него могут возникнуть в принципе, и в чём они проявляются. Всего таких неисправностей может быть три:

1. Термостат постоянно открыт. Если основной клапан термостата вследствие поломки остается все время открытым, то охладитель будет постоянно проходить через радиатор и рубашку охлаждения двигателя. При этом мотору потребуется довольно много времени для достижения оптимальной рабочей температуры.

В летнее время года такая поломка, как правило, остается даже незамеченной, а вот зимой, особенно в сильный мороз, прогреть мотор до рабочей температуры будет крайне тяжело.

2. Термостат постоянно закрыт. Если основной клапан термостата не открывается, то жидкость в системе охлаждения постоянно циркулирует по малому кругу. При этом двигатель очень быстро перегревается, в результате чего его может и вовсе заклинить.

В этом случае ездить на автомобиле до замены термостата мы не рекомендуем. Добраться же к ближайшему автомагазину или СТО своим ходом можно включив печку в салоне на максимальный обдув. При этом нужно постоянно следить за тем, чтобы стрелка указателя температуры двигателя не переходила в красную зону.

3. Термостат открывается слишком рано. Обычно это происходит либо с контрафактными автомобильными термостатами, сделанными народными умельцами из комплектующих низкого качества, либо с термостатами с характеристиками не подходящими для данной комплектации автомобиля.

Рекомендуем: 7 лучших незамерзающих жидкостей

Если клапан термостата открывается при слишком низкой температуре (ниже +75 °C), тогда двигатель, как правило, прогревается значительно дольше положенного времени. При этом мотор не может выйти на оптимальный тепловой режим, что приводит к увеличению расхода топлива.

Проверка термостата в автомобиле

Алгоритм проверки термостата, не снимая его с автомобиля, очень прост. Чтобы проверить, открывается ли термостат, от вас потребуется выполнить лишь несколько действий:

Разогрейте двигатель до рабочей температуры, после чего заглушите мотор.
Откройте капот и найдите шланг в верхней части радиатора. Как правило – это черный резиновый шланг диаметром 5-7 см с железным хомутом на концах, или же с пластиковыми скобами.
После этого найдите нижний шланг – примерно такой же, как и верхний

Обычно он крепится в нижней части радиатора.
Прикоснитесь к обоим шлангам рукой, но крайне осторожно, потому как они могут быть сильно нагреты.

Если стрелка указателя температуры двигателя находится у красной зоны, но при этом один из шлангов горячий, а второй холодный, то с высокой вероятностью можно утверждать о том, что термостат не открывается и его необходимо заменить на новый.

Больше о неисправностях системы охлаждения двигателя и профилактике их появления читайте в нашей статье о техническом обслуживании системы охлаждения.

Зачем нужен термостат

Термостат – это крайне важный прибор, который имеется в каждом автомобиле, двигатель которых охлаждается при помощи специальной жидкости. Если он выходит из строя, то двигатель начинает перегреваться. {typography legend_blue}Специалисты рекомендуют менять его каждые 2 года. Но иногда это может потребоваться значительно раньше (о том, как определить это мы поговорим чуть позже).{/typography}Зачем нужен термостат? Его основная задача заключается в том, чтобы не дать антифризу попасть в радиатор, пока мотор полностью не прогреется. До тех пор пока термостат закрыт, охлаждающая жидкость движется по небольшому кругу, обеспечивая тем самым постепенный прогрев двигателя.

Это позволяет уменьшить токсичность выхлопа и продлить срок службы силового агрегата. Как только ДВС разогревается до 95 градусов, термостат открывается и горячая жидкость поступает в радиатор.  Теперь Вы знаете, зачем нужен термостат в автомобиле. Без него никак не обойтись. И при первых признаках поломки его необходимо сразу же заменить.Как определить, что термостат неисправен? Для этого существуют, так называемые «народные методы» проверки:{typography list_number_bullet_blue}1. При горячем двигателе необходимо открыть капот (машина должна быть выключена) и аккуратно, дабы не обжечься потрогать верхний и нижний шланги, которые крепятся к радиатору (это черные резиновые шланги, диаметром, примерно, в 5 см, на концах которых находятся металлические хомуты). Если они горячие, то все в порядке.Если же один из шлангов горячий, а другой холодный, то значит скорее всего, закрыт термостат и поэтому охлаждающая жидкость не поступает в радиатор. В этом случае надо срочно менять данный прибор.||2. Другой признак, характерный для неисправного термостата это когда приходится слишком долго прогревать автомобиль. При нахождении в «пробке» рабочая температура находится в норме. А вот, когда машина едет на большой скорости происходит перегрев двигателя. {/typography} Стоимость термостата зависит от марки производителя машины. Для отечественных марок цена прибора может быть в районе 500 рублей, а вот для иномарок цена колеблется в пределах от 500 рублей до нескольких тысяч. Мы выяснили, зачем нужен термостат, познакомились также с методами проверки его работоспособности. Теперь Вы знаете, для того чтобы избежать дорогостоящего ремонта лучше вовремя менять данный прибор – либо каждые 2 года, либо при первых признаках его поломки.Зачем нужен термостат

Виды терморегулирующих устройств в автомобиле

Давайте подробнее поговорим о различных видах автотермостатов с учетом особенностей их конструкции. Двигатель может быть оборудован различными вариантами исполнения терморегулятора, среди которых отмечают:

• термостат с одним клапаном (одноклапанный);
• двухступенчатый термостат;
• устройство с двумя клапанами (двухклапанный термостат);
• термостат с электронным управлением;

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.

Устройство с электронным управлением

Наиболее совершенным и относительно сложным конструктивно, но при этом максимально точным и эффективным является терморегулятор, оборудованный управлением при помощи электроники. Главным преимуществом такого устройства является обеспечение разных температурных показателей для достижения оптимальной температуры применительно к динамично изменяющимся режимам работы двигателя в процессе его работы.

Конструкция устройства напоминает обычный термостат с одним клапаном, но в его термоэлемент добавлено дополнительное нагревательное сопротивление. Управляет нагревом указанного сопротивления электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Благодаря такой конструкции становится возможным реализовать гибкий температурный режим. Поддерживается показатель 95-110°С при небольших нагрузках на мотор и 85-95°С при максимальной нагрузке. Основным достижением от применения электронного устройства является ощутимое снижение расхода горючего, а также небольшой прирост мощности на «низах» за счет лучшего охлаждения воздуха на впуске.

Температурный порог в области БЦ выше и находится на отметке 105°С. Такая реализация управления температурой в системе охлаждения нашла применение в конструкции высокопроизводительных турбомоторов и обеспечивает итоговый прирост мощности силового агрегата за счет улучшенного охлаждения воздуха.

Устройство и принцип работы автомобильного термостата

Из чего сделано это устройство? Автомобильные термостаты производят из цветных металлов. Чаще всего используется латунь или медь. Первый вариант считают более подходящим. Принцип устройства прибора прост, он включает такие элементы:

• корпус;
• клапан малого и большого круга охлаждения;
• выходной патрубок, сообщённый с насосом;
• восковой шар;
• входной патрубок, присоединённый к радиатору;
• пружины;
• поршень.

Все устройства автомобильного термостата представлено в форме цилиндра, возвратного штыря, воскового шарика и запорного клапана большого и малого круга. Именно эта простота и обеспечивает надёжность работы конструкции.

В автомобилях отдельных марок термостат можно настроить для срабатывания при достижении двигателем определённых температур. Обычно пометка о данных возможностях есть в инструкции к прибору. Это своеобразный плюс, позволяющий сократить расход бензина при прогреве мотора.

Схемы циркуляции

Обычный механический термостат выполняет свою работу сам по себе. Чтобы понять, за счёт чего обеспечивается функционирование, нужно рассмотреть принципиальную схему:

1. Когда двигатель только запустился, но ещё не прогрелся до необходимой температуры, основной запорный клапан перекрывает поток охлаждающей жидкости на радиатор. Малый круг остаётся открытым и пропускает антифриз, чтобы предупредить его охлаждение и позволить мотору прогреться полностью.
2. После повышения температурных отметок происходит нагревание воска внутри цилиндра. Этот компонент планомерно расширяется, что обеспечивает выталкивание штока наружу. Он поднимается и открывает доступ антифриза ко второму кругу. От силы нагрева жидкости зависит высота подъёма клапана и величина охлаждающего потока.
3. Если антифриз горячий, доступ к малому кругу охлаждения перекрывается и весь поток поступает на радиатор — на большой круг охлаждения.
4. После того как жидкость остывает, вещество охлаждается и сжимается. Шток опускается при помощи пружины, а клапан уменьшает проток на радиатор охлаждения.

Следовательно, работоспособность системы заключается в контроле и восстановлении нормальной температуры двигателя. Если рассмотреть схему детально, то можно сделать вывод об автономности процесса. Восприимчивость к температурным колебаниям зависит от состава наполнителя.

Как проверить термостат автомобиля

Можно выделить два основных способа проверки термостата автомобиля. Один из них проходит без снятия детали, но требует наличия пирометра, а второй более простой, но элемент потребуется на время проверки снять с двигателя.

Как известно, корпус термостата соединяется с верхним шлангом радиатора, который включен в большой круг циркуляции охлаждающей жидкости. Соответственно, при рабочем термостате после пуска мотора верхний шланг радиатора должен оставаться холодным (слегка теплым) некоторое время, до того момента как по нему будет пущен антифриз.

Чтобы проверить термостат не снимая с двигателя, обзаведитесь пирометром (прибор для измерения температуры). Можно встретить мнение, что проверку следует производить и без прибора, замеряя температуру руками, но это довольно опасно, учитывая большое количество подвижных деталей при работе двигателя.

Направьте пирометр на верхний шланг радиатора и запустите мотор (холодный пуск). На протяжении двух-трех минус наблюдайте за показателями прибора. Далее сделайте вывод об исправности термостата по следующим правилам:

• Шланг на протяжении двух-трех минут был холодным (или его температура слегка поднималась), а после быстро нагрелся. Это свидетельствует о том, что термостат исправен, и он переключил циркуляцию охлаждающей жидкости с малого круга на большой после достаточного прогрева мотора;
• Шланг изначально медленно прогревался. В таком случае можно говорить, что термостат заклинил в открытом положении, и антифриз не циркулирует по малому кругу;
• Шланг не начал быстро прогреваться спустя две-три минуты. То есть, термостат неисправен, и он не переключает циркуляцию охлаждающей жидкости с малого круга на большой.

Важно: В процессе проверки термостата следите за температурой двигателя на панели приборов. Если термостат заклинил и не переключит охлаждающую жидкость на большой круг, двигатель начнет перегреваться, что может привести к выходу из строя дорогостоящих деталей. Широко распространенный и хорошо известный способ самостоятельной проверки термостата, это с использованием кастрюли

Как несложно догадаться, перед диагностикой потребуется снять термостат с двигателя машины и принести его домой. После этого проделайте следующее:

Широко распространенный и хорошо известный способ самостоятельной проверки термостата, это с использованием кастрюли. Как несложно догадаться, перед диагностикой потребуется снять термостат с двигателя машины и принести его домой. После этого проделайте следующее:

Возьмите кастрюли и наполните ее водой;
Осмотрите корпус термостата и ознакомьтесь на нем с технической информацией, в которой указывается, на какой температуре он должен переключиться;
Подвесьте в кастрюле термостат таким образом, чтобы он был погружен в воду, но при этом не касался стенок и днища емкости, то есть соприкасался только с водой;
Начните подогревать воду и положите в нее обычный термометр для замера температуры жидкости;
Когда вода подойдет к значению переключения термостата из закрытого состояния в открытое, убедитесь, что это происходит. Также сравните показатель термометра, зафиксировав температуру, на которой открывается клапан переключения круга циркуляции охлаждающей жидкости, с идеальными значениями, указанными на корпусе устройства.

Если клапан при нагреве воды открывается, отследите его поведение при охлаждении жидкости, проверив, на какой температуре он вернется в исходное положение. На основании полученных данных сделайте вывод о работоспособности термостата.

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.

Как выбирают термостат

В случае поломки лучше подобрать идентичный термостат, или обратиться к менеджеру любого магазина автомобильных запчастей, предоставив также VIN-код своего авто. Тот выберет запчасть нужных размеров, а также уточнит возможность работы в одном тепловом режиме.

Несколько более интересный случай: отдельные детали уже менялись, добавлялись смежные. Здесь без помощи автомеханика обойтись сложно. Он проанализируют следующие вещи: пороги температур плавления, количество клапанов, габаритные размеры, температура открытия, специфика индикации температуры двигателя. Сообразно этому, будет подобран наилучший термостат. Отметим, что далеко не все автолюбители точно знают, какая в их авто система индикации температуры, так что рискуют попасть впросак при самостоятельном выборе термостата.

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.

Еще один простой способ, который поможет узнать, что термостат не работает

Вот еще более простой способ узнать, что термостат застрял в одном положение. Этот способ не требует каких-либо навыков обслуживания и ремонта автомобиля. Вам фактически ничего не придётся делать. Ваша задача только сравнить температуру верхнего шланга-патрубка радиатора и нижнего.

Вот что вы должны сделать:

1. Запустите автомобиль с холодным двигателем.

2. Так как на холодный мотор термостат находится в закрытом положение и антифриз циркулирует по малому кругу, то патрубок, отходящий сверху от корпуса термостата должен быть до прогрева двигателя холодным.

3. Как только двигатель нагревается до рабочей температуры термостат должен открыться, и охлаждающая жидкость начнет проходить по верхнему патрубку, подходящему к радиатору. Так что как следите за температурой двигателя на приборной панели. Как только она начинает приближаться к рабочей температуре, проверьте патрубок. Он должен в скором времени стать теплым и затем горячим. Это будет означать, что термостат открылся, и охлаждающая жидкость начала циркулировать по большому кругу (через радиатор).

4. Проверьте рукой также и нижний патрубок. Он также должен быть горячим.

Если же при достижении рабочей температуры двигателя верхний патрубок остается холодным, то, скорее всего, термостат заклинило в закрытом положении и антифриз по-прежнему циркулирует по малому кругу. Это очень опасно, поскольку в этом случае температура двигателя начнет повышаться выше рабочий и машина может закипеть, что может привести к поломке системы охлаждения и серьезному повреждению силового агрегата. Так что срочно замените термостат на новый.

Иногда встречается неисправность термостата, которая приводит к раннему открытию термостата на холодный двигатель. Так что, если вы обнаружите, что верхний патрубок почти сразу стал горячим после запуска холодного двигателя, то, скорее всего термостат заклинило в открытом положении, и антифриз циркулирует по большому кругу через радиатор даже на холодный мотор.

В таком случае двигатель будет очень долго прогреваться, а в зимнее время может вообще не нагреться до рабочей температуры. В этом случае печка в салоне не будет отдавать много тепла и вам будет холодно. В таком случае вам также придется заменить термостат на новый.

Работа термостата

Принципиальная схема терморегулятора.

При первичном запуске двигателя автомобиля температура жидкости охлаждения термостата такая же, как и у окружающей среды, и для того чтобы сократить время прогрева двигателя, термостат автоматически ограничивается малым кругом циркуляции (головка цилиндров, охлаждающая рубашка блока и отопитель). По мере подъема рабочей температуры клапан термостата регулирует правильную подачу жидкости охлаждения из основного системного радиатора в двигатель. А если температура падает, реагирующий на это клапан увеличивает количество охлаждающей жидкости, которую подает в обход радиатора.

Такая схема работы термостата позволяет поддерживать необходимые рабочие температуры на должном уровне, обеспечивать достаточно хорошие температурные характеристики работы салонного отопителя и при этом снижать у отработанных газов токсичность с одновременным ресурсным увеличением машинного двигателя.

Конструкция термостата имеет герметичный термочувствительный элемент, заполненный воском. В зависимости от температуры объем воска изменяется, что влечет за собой открытие и закрытие термостатного рабочего клапана строго при определенных температурных показателях.

Как понять автомобилисту, что данные признаки неисправности машины указывают на необходимость искать их причины в первую очередь в термостате?Перегрев двигателя или недостаточный его прогрев, некомфортная салонная температура в холодный сезон, заметное снижение показателей динамики автомобиля, а также повышенный топливный расход — первые признаки. Но прежде, чем задумываться о ремонте или замене термостата, необходимо понимать, что терморегулятор — это лишь один из многих элементов охладительной системы, который может и не иметь отношения к данной неисправности автомобиля.

Для полной уверенности, что причины поломки системы охлаждения заключаются в термостате, нужно проверить уровень жидкости охлаждения, сам температурный датчик охлаждающей жидкости и его указатель (сигнальную лампу) на исправность.