На что влияет термостат

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Термостат – это простой прибор, который можно встретить в системе охлаждения автомобиля, в различной бытовой или климатической технике, а также в системах автоматизации на промышленном производстве.

Что такое термостат

Термостат – это дискретный механический прибор, который при достижении заданной уставки по температуре, изменяет своё состояние или состояние своих электрических контактов.

Эти контакты, например, могут использоваться в релейных электросхемах, запуская или останавливая различные агрегаты или передавать информацию о достижении температуры в систему автоматизации АСУТП. Само слово происходит от двух греческих слов: «θερµο-», что означает тепло и «στατός» — стоячий, неподвижный.

В отличие от аналоговых датчиков температуры, таких как термопара или термометр сопротивления, термостат не покажет истинное значение температуры в определённый момент времени. Задача его заключается лишь в том, чтобы при выставленном заранее значении температуры «сработать», то есть изменить своё состояние. После этого в зависимости от типа термостата выполняются требуемые при регулировании действия.

Термостаты применяют в устройствах или системах, которые что-либо нагревают или охлаждают до заданных температурных значений. Например, в холодильниках, отопительных приборах, системах охлаждения автомобильных двигателей, промышленных печах и др.

Из чего состоит термостат и какой у него принцип работы

Устройство термостата и его принцип работы зависят от используемого типа чувствительного элемента. Это могут быть биметаллические пластинки или металлические капсулы с капиллярными трубками, заполненные жидкостью или газом.

Биметаллическая пластина представляет собой две разнородные металлические полоски с разными коэффициентами теплового расширения, которые сваривают вместе. Во время нагрева одна из металлических пластин расширяется больше, что приводит, при достижении заданной температуры, к её изгибанию или выпрямлению.

Механически передвигаясь таким образом, биметаллическая пластина может замкнуть или разомкнуть электрические контакты или, например, открыть клапан охлаждающей жидкости.

Ещё один из распространенных видов термостата – капиллярный. Его работа основана на первом законе термодинамики, согласно которому при изменении температуры в термодинамической системе, она должна выполнять механическую работу до тех пор, пока не придет в равновесное состояние.

Капиллярный термостат включает в себя следующие элементы:

При нагреве металлической капсулы изменяется объём её содержимого, которое через капиллярную трубку давит на мембрану реле и при достижении заданной температуры происходит замыкание или размыкание его контактов.

У всех типов термостатов задание температуры происходит механически, поворачивая регулировочный винт, либо жёстко задано производителем на определённую температуру.

Назначение термостата

Как было сказано выше, основной задачей термостата является контроль за температурным режимом. Сфера использования термостатов очень широкая: от утюга в маленькой квартире до огромных печей на промышленных объектах. Они применяются в различной технике, отопительных системах, кондиционерах и бытовых приборах.

Термостат делает их использование безопасным и в то же время комфортным, поскольку регулирование температуры осуществляется автоматически.

Термостаты могут быть уже встроенными или применяться дополнительно, например, в смесителях для воды, для корректировки работы газовых котлов или подогрева пола.

Автомобильный термостат – обязательный компонент для системы охлаждения двигателя. Он помогает поддерживать необходимую температуру, не допуская перегрева.

Виды и типы

Термостаты можно разделить в зависимости от диапазона рабочих температур:

Также термостаты классифицируются в зависимости от стабильности и точности срабатывания. Их характеризирует отклонение от заданной температуры:

Как проверить работу термостата

Для проверки термостата можно использовать следующий метод: при изменении температурной уставки должны быть слышны характерные щелчки при прохождении значения температуры, равной температуре окружающей среды – замыкание и размыкание контактов.

Если термостат съёмный, то можно попробовать нагреть его чувствительный элемент и проверить срабатывание.

Если, например, рассмотреть термостат в духовке, то задав определенную температуру, после прогрева можно понаблюдать за пламенем горелки: если оно уменьшилось и остается на одном уровне, то все в порядке. Точности полученного результата можно достигнуть, используя термометр.

Правильность срабатывания уставочного значения термостата можно при помощи термометра или мультиметра с термопарой. Такой способ подойдет, например, для стиральной машины. Также поможет тестер, который подсоединив к контактам термостата покажет их замыкание и размыкание.

Какие могут быть неисправности термостата

Основные неполадки данного прибора всех разновидностей — это постоянно замкнутые или разомкнутые контакты, независимо от показателей температуры. Еще одна из неисправностей – это большая погрешность, то есть несоответствие температурных показателей заданным.

Термостат и терморегулятор – в чем разница

Терморегуляторы – это более ёмкое понятие. Термостаты являются их частью.

Современные терморегуляторы имеют аналоговые входа от датчиков, с возможность отображения измеряемой температуры на дисплее и аналоговые и дискретные выхода для управления технологического процесса. Имеют возможность записи измеряемых параметров в память и вывода графика процесса регулирования.

Задача термостата намного проще – переключить контакты при выставленном значении температуры.

Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы

Принцип работы и схема подключения теплового реле

Виды терморегуляторов для теплого пола

Что такое электроконтактный манометр, назначение, принцип работы, схема подключения и обзор популярных моделей

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением

Источник

Работает ли термостат в автомобиле

Неисправность термостата, как можно ее определить.

В вашем автомобиле стало слишком холодно? Или двигатель автомобиля нагревается больше рабочей температуры? Вполне возможно, что в вашей машине неисправен термостат. Но как можно узнать, что двигатель автомобиля очень долго прогревается или перегревается именно из-за термостата? К счастью автомобилистов любой из них может это выяснить без посторонней помощи.

Перед тем как узнать о способах диагностики термостата, давайте для начала друзья выясним с вами, к чему может привести перегрев мотора или его работа при недостаточном нагреве.

Что касаемо работы холодного двигателя, который долгое время не может нагреться до рабочей температуры, то многие из водителей ошибочно полагают, что это не настолько опасно, как тот же перегрев. Отчасти это так, но все-же, длительная работа силового агрегата при температуре ниже рабочей может также привести к износу определенных внутренних его компонентов. Ведь все понимают, если двигатель в недостаточной степени прогрелся и нагрелся, то он работает уже не эффективно.

Именно поэтому для нормальной работы двигателя, а также для его долгой службы необходимо, чтобы он (мотор) в основное время работал при нормальной рабочей температуре, которую регулирует термостат, вентилятор и система охлаждения. Термостат в автомобиле предназначен для регулировки температуры двигателя, таким образом он управляет потоками охлаждающей жидкости перетекающей в постоянном режиме работы двигателя по патрубкам системы охлаждения.

Напомним нашим читателям, что сама охлаждающая жидкость (антифриз, тосол) охлаждает двигатель за счет своих физических свойств. То есть, тепло вырабатываемое мотором в процессе сжигания топлива передается циркулирующему в системе охлаждения антифризу. В итоге эта жидкость забирает на себя часть тепла и температура двигателя понижается.

Соответственно, чем больше охлаждающей жидкости циркулирует в системе охлаждения, тем быстрее остывает двигатель. Но как мы уже с вами знаем, чрезмерное остывание двигателя в какой-то степени тоже опасно, как и перегрев. Поэтому система охлаждения сконструирована таким образом, чтобы при необходимости не только снижать температуру двигателя, но и когда это нужно поднять ее в самый короткий срок за счет перераспределения потоков антифризной жидкости по патрубкам.

Потоки охлаждающей жидкости распределяются с помощью термостата, который может открываться и закрываться автоматически. Например, когда он открыт антифриз начинает циркулировать по системе охлаждения и двигатель начинает остывать. Когда же термостат находится в закрытом положении, то охлаждающая жидкость блокируется по определенному так называемому малому кругу циркуляции и двигатель начинает нагреваться.

Автопроизводители автомобилей оснащают свою продукцию такими термостатами, которые автоматически открываются при достижении нужной рабочей температуры двигателя (как правило, рабочая температура современных моторов составляет от 80 до 100 ° C).

Но как же тогда охлаждать сам антифриз который, циркулируя в системе, рано или поздно все-равно нагреется? Ведь забирая тепло от двигателя он может сам по-себе закипеть? Для этого и был придуман радиатор охлаждения, который спрятан за передней решеткой машины. Во время движения машины потоки воздуха в постоянном режиме охлаждают радиатор, в котором находится нагретый антифриз. В итоге охлаждающая жидкость остужается и вновь сможет забирать тепло у работающего двигателя циркулируя по системе.

Например, когда двигатель холодный, то термостат закрыт, и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. Таким образом удается в короткий срок нагреть двигатель до рабочей температуры. Как только двигатель набирает рабочую температуру, то термостат начинает открываться и антифриз начинает циркулировать по всему большому кругу, который проходит через радиатор, таким образом охлаждающая жидкость начинает остывать предотвращая закипание.

Как вы видите, это уникальная замкнутая система охлаждения двигателя автомобиля, которая достаточно надежная если все компоненты находятся в рабочем состоянии. Но как только любой из компонентов системы выйдет из строя, то существует риск перегрева автомобиля и вероятность выхода из строя самого двигателя. Именно по этой причине каждый водитель должен относиться к системе охлаждения внимательно и периодически проверять в ней уровень антифриза, а также состояние радиатора, вакуумные патрубки, расширительный бачок охлаждающей жидкости и конечно же сам термостат, который в зависимости от температуры двигателя направляет потоки антифриза по определенному кругу.

После того как антифриз нагреется до определенной температуры, термостат автоматически открывается и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, в который входит радиатор охлаждения. За счет потоков воздуха во время движения автомобиля жидкость начинает остывать, что способствует охлаждению мотора. Каждый термостат откалиброван на открытие при определенной температуре.

Радиатор печки

В любом автомобиле помимо радиатора охлаждения, по которому циркулирует антифриз, есть еще и радиатор печки, который по своей сути играет роль обогрева салона. Через этот радиатор также проходит антифриз, который при достижении рабочей температуры двигателя нагревается и отдает тепло системе вентиляции салона. Как правило, горячий антифриз начинает поступать в радиатор печки, как только вы включите режим обогрева салона.

Соответственно при неисправности термостата печка в салоне может начать работать не эффективно. Например, если термостат открылся и при падении температуры двигателя ниже рабочий автоматически не закрылся, то это приведет к недостаточному нагреву антифриза, который, циркулируя через радиатор печки не сможет нагреть его до нормальной температуры. Соответственно даже на максимальном режиме обдува в салоне будет не жарко, а в некоторых случаях даже холодновато. Причина в холодном антифризе, который быстро остывает от потоков воздуха проходящих через радиатор охлаждения во время движения автомобиля.

Как можно узнать, что термостат перестал работать?

Когда термостат застревает (зависает) в одном положении, то он перестает открываться или естественно закрываться, оставаясь в одном положении независимо от температуры охлаждающей жидкости и самого двигателя. Помните друзья, что это может привести к серьезным поломкам двигателя. К счастью автомобилистов есть несколько признаков, по которым можно самостоятельно определить, что термостат неисправен. Вот друзья таблица, с помощью которой вы сможете выяснить для себя, исправен ли термостат в машине:

Как тестировать термостат в автомобиле:

Где и в каком месте находится в машине термостат?

Естественно, после того как мы установили, что в машине имеются проблемы с термостатом, нам необходимо его демонтировать. К сожалению, многие автолюбители еще не знают, где находится термостат. Как правило (обычно), термостат находится в верхнем патрубке системы охлаждения двигателя, который идет от двигателя к радиатору. Он установлен (вмонтирован) в специальный корпус, так называемый корпус термостата.

Во многих автомобилях месторасположение корпуса термостата от которого идет патрубок на радиатор, находится рядом с водяной помпой. Если вы не знаете, где и в каком месте в вашей машине установлен термостат, то найдите самостоятельно верхний патрубок на радиаторе и далее по нему вы легко найдете корпус термостата, который соединен с двигателем.

Если термостат застрял в одном положение, то не разумно будет пытаться его восстановить. Надежнее и проще будет купить новый термостат. Также вместе с заменой термостата вам придется заменить и прокладку корпуса термостата на новую. Обратите свое внимание на следующее, что прокладку корпуса термостата придётся заменить даже в том случае, если вы просто открыли корпус для проверки термостата.

Проверка термостата

Если вы все еще не уверены в том, что термостат действительно застрял в одном положение, то выполните следующую процедуру, чтобы окончательно установить причину перегрева двигателя или его долгое прогревание. То есть:

1. Отсоедините от аккумуляторной батареи отрицательную клемму высоковольтного провода аккумулятора.

2. Слейте часть охлаждающей жидкости из системы с помощью пробки радиатора или с помощью отверстия для слива антифриза, которое предусмотрено в вашем автомобиле. Слейте примерно от 4 до 5 литров. То есть нет такой необходимости сливать из системы охлаждения полностью всю жидкость. Это вам необходимо для того, чтобы избежать при следующем действенном шаге полного выливания антифриза из системы.

3. Снимите верхний шланг-патрубок радиатора.

4. Снимите корпус термостата.

5. Снимите термостат.

6. Найдите на корпусе термостата маркировку температуры, при которой он должен начинать открываться. Запомните эту температуру.

7. Возьмите градусник, способный замерять температуру в кипящей воде.

8. Затем возьмите кастрюлю и заполните ее холодной водой. Положите в нее градусник и поставьте ее на плиту.

9. Далее положите термостат в кастрюлю с холодной водой и включайте плиту.

10. Теперь внимательно наблюдайте за температурой на градуснике и за самим термостатом. Если термостат исправен, то при достижении воды необходимой температуры указанной на корпусе термостата, он начнет открываться. Если этого не произойдет или же, термостат начнет отрываться при достижении более высокой температуры воды, то вам придётся заменить его на новый, поскольку этот термостат начинает поздно не при той температуре открываться или он по-просту неисправен.

Если же термостат открывается при нагреве воды до указанной на нем температуры, то значит он полностью исправен.

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

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

Вот что вы должны для этого 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 отходящий сверху от корпуса термостата патрубок должен быть до прогрева двигателя также холодным.

3. Как только двигатель нагреется до рабочей температуры, то термостат должен сразу открыться и охлаждающая жидкость должна начать проходить по верхнему патрубку подходящему к радиатору. Так что вам друзья остается только следить за температурой двигателя на приборной панели. Как только она начнет приближаться к рабочей температуре, проверьте сразу патрубок. Он должен в скором времени стать теплым а затем и 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 тоже 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 таком случае температура двигателя начнет повышаться и станет выше рабочий, ваша машина может закипеть, а это может привести к поломке системы охлаждения и к серьезному повреждению силового агрегата. Так что в этом случае срочно замените термостат на новый.

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

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

Предупреждение

Термостат является очень важным компонентом в любом автомобиле. Он выполняет очень важную функцию. Именно от него зависит, как долго будет служить двигатель машины. Ведь при его неисправности двигатель может начать работать неэффективно или запросто перегреться.

К счастью автомобилистов, термостат стоит очень дешево. Так что вы друзья должны регулярно или по-чаще обращать внимание на тот момент, как работает система охлаждения в вашей машине. При первых же признаках неисправности термостата необходимо поменять его на новый. Это обойдется вам не дорого, намного дешевле чем возможный дорогостоящий ремонт двигателя в случае неправильной работы термостата.

Кроме того необходимо помнить, если термостат заклинило в закрытом положении, то существует огромный риск перегрева двигателя, что может вывести его из строя до такой степени, что силовой агрегат не будет подлежать ни какому ремонту. Вы представляете себе господа во сколько обойдется вам покупка нового мотора.

Иногда некоторые автовладельцы вообще снимают термостат с автомобилей. Это касается особо тех водителей, которые проживают в южных регионах страны. Но это хотим вам сказать не очень хорошая идея. Да, безусловно, в этом случае вероятность перегрева мотора снижается до минимума, так как ему будет тяжело достигнуть той нужной рабочий температуры (то есть прогреться). Но в этом режиме силовой агрегат в машине будет работать не эффективно. Непрогретый мотор будет постоянно работать в режиме так называемого прогрева, что естественным образом скажется на его сроке службы (на ресурсе).

Источник