Termostat, princip činnosti a účel, jak vypadá ventil, systém chlazení motoru, cirkulace kapaliny ve velkém a malém okruhu

Spalovací motor může pracovat pouze v úzkém teplotním rozsahu. Odchylka na menší nebo větší stranu vede ke zvýšenému opotřebení a poruchám motoru. Hlavním účelem termostatu je udržovat optimální provozní režim. Pomáhá urychlit proces zahřívání motoru a v případě hrozícího přehřátí zajišťuje snížení teploty chladicí kapaliny. Porucha termostatu je spojena s varem motoru, což může způsobit značné poškození elektrárny, proto je při prvním podezření na nesprávný provoz zařízení nutné diagnostikovat chladicí systém motoru.

Strukturální schéma termostatu

Historická odchylka

Automobilky začaly instalovat termostaty do kapalinových chladicích systémů sériově od roku 1922. To bylo způsobeno vznikem elektráren, které generují velké množství tepla, u kterých standardní žebra pro přenos tepla již nezvládala úkol, který jim byl přidělen. Termostat se stal nezbytným, aby se zabránilo následkům provozu motoru s přehřátím.

První konstrukce neposkytovaly vysokou spolehlivost. V procesu vylepšování automobilových termostatů se objevilo několik hlavních typů termostatů. Jejich konstrukce se velmi lišila, například plnivo mohlo být kapalné nebo pevné. Moderní zařízení získala elektroniku, která umožňuje přijímat řídicí signály z elektronického regulátoru.

Princip činnosti termostatu s pevnou výplní

Mechanický ventil je hlavní konstrukční jednotkou, která rozděluje průtok nemrznoucí směsi. Je řízen teplotně citlivým prvkem, kterým je často umělý vosk umístěný v uzavřené komoře. Jeho tavení vede ke zvětšení objemu. Vosk stlačuje pryžovou komoru. To následně ovlivňuje kovovou chromovanou tyč. Ventil v provozu otevírá nebo zavírá průtok kapaliny, což je hlavní princip fungování termostatu.

Příklad rozdělení průtoku chladicí kapaliny

Pro větší stabilitu termocitlivého prvku lze kromě granulovaného ropného vosku použít jeho směs s jemnými částicemi grafitu, mědi nebo hliníku. Hlavním požadavkem je stabilní roztažnost při přechodu z pevného do kapalného stavu a zpět. To umožňuje přesně regulovat provozní teplotu motoru vpouštěním kapaliny do velkého nebo malého kruhu. Termostat pro vznětový motor je konstrukčně podobný benzínové verzi spalovacího motoru.

Termostat s pevnou výplní

Princip fungování termostatu plněného kapalinou

Princip fungování termostatu s vlnovcem je podobný zařízením s pevnou výplní. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že tepelně citlivý prvek je směs destilované vody a etylalkoholu. Když je motor studený, nedochází k odpařování uvnitř utěsněného válce a nevzniká nadměrný tlak. Termostatický ventil neumožňuje cirkulaci chladicí kapaliny chladičem.

Termostat s tekutou náplní

Když se motor zahřeje, etylalkohol se začne intenzivně odpařovat. Tlak ve válci se zvýší. Vlnovec, který se roztáhne, působí na tyč a ventil se otevře. Poté se nemrznoucí směs dostane do velkého oběhového okruhu místo do malého.

Typy termostatů

Možnosti provedení termostatů zahrnují:

• technické řešení s jedním ventilem;
• dvoufázová implementace;
• dvouventilové zařízení;
• elektronické ovládání.

Největší popularitu získala technologie s jedním ventilem. Je jednoduchá a spolehlivá. Auta minulých let měla většinou tento typ termostatu. Dvoustupňová konstrukce byla vynuceným opatřením způsobeným vysokým tlakem nemrznoucí směsi. Termostatický ventil nebyl schopen překonat tuto sílu, v důsledku čehož se v konstrukci objevila malá a velká destička. Menší destička se otevírá jako první, protože je vystavena nepatrnému tlaku chladicí kapaliny. Během druhé fáze se přidá hlavní destička a veškerá nemrznoucí směs je směrována do velkého kruhu.

Dvoustupňové provedení má pouze jeden ventil. Naproti tomu zařízení dvouventilového termostatu předpokládá přítomnost dvou samostatných regulačních zařízení, kombinovaných v jednom krytu. Každý ventil je zodpovědný pouze za svůj vlastní okruh cirkulace chladicí kapaliny. Nejdůležitější věcí v konstrukci je synchronicita provozu každé části zařízení.

Elektronicky řízený termostat

Maximální přesnosti provozu dosáhli výrobci automobilů vybavením termostatu elektronickým ovládáním. Konstrukční rozdíl oproti klasickému modelu spočívá v přítomnosti topného odporu. Termostat udržuje teplotu motoru na 85-95 °C při vysokém zatížení a 95-110 °C v ostatních provozních režimech motoru. To umožňuje snížení spotřeby paliva a mírné zvýšení výkonu. Termostat přijímá řídicí signál z řídicí jednotky vstřikovačů. V případě vznětového motoru se teplotní rozsahy mohou lišit.

Konstrukční vlastnosti termostatů

Konstrukčně se termostaty dělí na pouzdrové a bezpouzdrové. Každý typ má své výhody. V současné době je stále lídrem termostat s pláštěm.

Pouzdro termostatu, bez ohledu na vnitřní náplň, má alespoň dva výstupy. Termoregulátory jsou vyrobeny z mosazi, hliníku, plastu. Zařízení nemá ruční ovládání provozní teploty.

Bezrámový termostat je namontován v bloku motoru. Pro tyto účely je v motoru vyhrazeno speciální místo. Teplotní charakteristika termostatu se nanáší pomocí digitálního značení. Vzhled bezrámového termostatu je znázorněn na obrázku níže.

Termostat bez krytu

Hlavní poruchy zařízení

Nejnebezpečnější poruchou je zasekávání termostatu v zavřené poloze. Přehřátí motoru vede ke snížení jeho životnosti a urychlenému stárnutí oleje. Za nepříznivých podmínek může po přehřátí motoru dojít k vážnému poškození, které lze napravit pouze rozsáhlými opravami.

Poté, co se ventil zasekne v otevřené poloze, nemrznoucí směs neustále cirkuluje ve velkém kruhu. Motor se dlouho zahřívá, zejména v zimě. Provoz motoru při teplotě nižší než je obvyklá urychluje jeho opotřebení.

Příznaky

Hlavní příznaky, které naznačují potřebu diagnostiky termostatu, jsou:

• doba zahřívání motoru se prodloužila;
• spodní potrubí se zahřívá současně se zahříváním motoru;
• teplota se rychle přesouvá do červené zóny;
• Po překonání zátky je spodní potrubí studené a motor se blíží varu.

Poruchy termostatu mohou zahrnovat také ztrátu těsnosti. Pokud si všimnete úniku nemrznoucí směsi, je nutné najít místo úniku. Pokles hladiny chladicí kapaliny může způsobit přehřátí motoru.

Diagnostika termostatu

Normálně fungující termostat nevyžaduje pozornost majitele vozu. Zásah do chladicího systému bude nutný, pokud se objeví známky přehřátí nebo příliš dlouhého zahřívání motoru. V tomto případě je nejprve nutné začít s diagnostikou termostatu. Doporučuje se dodržovat následující plán:

1. Zkontrolujte funkci termostatu, aniž byste jej museli vyjmout z vozidla. Je nutné vizuálně posoudit teplotu potrubí. Tímto způsobem je možné určit, zda je termostat zaseknutý v otevřené nebo zavřené poloze;
2. Demontujte termostat. Vložte jej do nádoby s vodou, začněte jej ohřívat a regulujte vysouvání tyče. Pokud se ventil ve vroucí vodě neotevře, pak v případě přehřátí termostat nepřesměruje chladicí kapalinu do chladiče.

Během provozu vozu je nutné neustále sledovat jeho teplotní režim. Po zjištění poruchy termostatu je nutné co nejdříve diagnostikovat a opravit chladicí systém. V opačném případě může dojít k varu motoru a následným nákladným opravám.