Термостат автомобильный: что это такое, устройство и принцип работы, виды, фото + видео

Автомобильный термостат – это маленькое, но очень важное устройство для поддержания определённой температуры охлаждающей жидкости. Располагается эта деталь между мотором и радиатором.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) при работе нагревается. Для снижения температуры используется охлаждающая жидкость — антифриз или тосол. Устройство, обеспечивающее поддержку температуры движка на нормальном уровне, называется термостат автомобильный.

Принцип работы системы основан на физических свойствах наполнителя — искусственного воска, смешанного с металлическим порошком, находящегося внутри. Именно этот наполнитель быстро меняет своё состояние – из жидкого в твёрдое и наоборот. До прогрева двигателя автомобиля, антифриз находится в малом круге, а после повышения показателей переходит в большой — для охлаждения двигателя. При неисправностях нарушается работа машины, заметно уменьшается срок службы двигателя.

В статье полная информация, что же это такое – автомобильный термостат, устройство, как он работает, виды, неисправности и способы проверки.

Что это такое, назначение устройства

Автомобильный термостат представлен основным узлом системы охлаждения. Его главное назначение – контроль температурных показателей с последующим перераспределением тосола или антифриза по большому или малому кругу циркуляции. До тех пор пока двигатель прогревается, защитный клапан системы находится в закрытом положении, а жидкость — в малом кругу. Из-за этого прогрев мотора происходит быстрее.

После достижения необходимой температуры, во избежание перегрева срабатывает защитный клапан, и тосол проходит в большой круг. Охлаждающая жидкость подаётся через радиатор, заметно улучшая охлаждение движка.

Терморегулирующий механизм имеет незначительные размеры, что делает его незаметным среди других деталей под капотом. Но это не делает его менее значимым. Маленькая система занимает положение между малым и большим кругом движения охлаждающего компонента.

В целом, ездить с неработающим автомобильным термостатом можно, но это скажется на работоспособности ДВС автомобиля. Он будет быстро перегреваться, увеличится интенсивность его износа. Замену узла системы можно провести самостоятельно (в отдельных машинах). Если подкапотное устройство конкретной модели неизвестно, лучше довериться грамотным специалистам, ведь рядом расположены ценные составляющие которые можно повредить.

Внимание! Автомобильный термостат – прибор специального назначения, обеспечивающий поддержку температуры двигателя в необходимом диапазоне. Эта функция достигается при слаженной и полностью исправной работе терморегулятора и своевременном фазовом переходе.

Блокировка функции радиатора обеспечивает набор максимальной температуры двигателя. Это нужно для полного раскрытия характеристик силового узла. Такие условия помогают уменьшить интенсивность его износа.

Основной функциональный элемент – клапан. Он срабатывает при температуре от 70 до 92 градусов по Цельсию. Точный показатель определяется после уточнения конкретной конструкции и требуемого режима работы мотора авто.

Какие бывают автомобильные термостаты?

Сейчас можно найти термостаты нескольких видов. Они различаются между собой по принципу работы и имеют свои особенности. Варианты российского производства стоят дешевле немецких или польских, но именно зарубежные варианты славятся высоким качеством и хорошей износостойкостью. Востребованными остаются универсальные варианты деталей. Их ценят за простоту установки, удобство пользования, невысокую стоимость и достаточную распространённость. Рассмотрим, какие виды приборов существуют.

Одноклапанный

Популярный вид устройства. Его устанавливают до настоящего времени в автомобили зарубежного и отечественного производства. Ведущие фирмы напротив считают, что модель морально устарела и не может обеспечивать качественное охлаждение мощного мотора. Суждение верное, но лишь отчасти. Возможностей одноклапанного терморегулятора не хватит лишь для гоночных автомобилей.

Классическая система успешно работает во многих случаях, но определять конкретную модель и устройство следует в зависимости от оснащения всей охлаждающей системы двигателя.

Одноклапанный автомобильный термостат отличается конструкционной простотой исполнения. Удивительно, но этот параметр является ключевым. Приспособление успешно выполняет возлагаемые на него действия и считается надёжным. Ведущие производители современных авто до сих пор выбирают такую конструкцию для оборудования собственных продуктов.

Двухступенчатый или двухклапанный

Принципиальных отличий в устройстве при сравнении с одноклапанным вариантом не выявлено. Разница лишь в расширении возможностей для обеспечения эффективного процесса охлаждения.

Термостат, как и в классическом исполнении, имеет две тарелки. Одна из них обеспечивает затвор большого круга циркуляции, а вторая малого. Функционирование систем обеспечивается синхронно. Когда один круг закрывается, второй сразу же запускается – в этом и состоит преимущество двухклапанного устройства. Работа – синхронная, запор одного клапана провоцирует открытие другого.

Устройство двухступенчатого термостата отличается. Пересмотреть принципиальное строение физики и автомеханики решили из-за определённого несовершенства предыдущего варианта. Система охлаждения создаёт высокое давление тосола и клапан автомобильный термостата не может его преодолеть.

Изменение конструкции состояло во внедрении двух тарелок (малой и большой). Сначала открывается первая, она призвана уменьшить усилие и снизить давление внутри системы. Открывается плавно, запускает взаимодействие большой по цепи. Из-за этого изначально жидкость не проходит в большой круг.

С электронным управлением

Электронное устройство представлено в форме классического одноклапанного термостата, включающего нагревательное сопротивление. Функция управления последним обеспечивается электронным блоком контроля над функциями движка. Последний способен достигать температуры 95-100 градусов при частичной нагрузке. На максимальной мощности отметки сохраняются в диапазоне 85-95°C.

Оснащение такого класса позволит экономить топливо и рационально его использовать за счёт дополнительного охлаждения поглощаемого цилиндрами воздуха. Электронный термостат повышает КПД двигателя.

Корпусный и бескорпусный

Во многих случаях термостат продаётся в автомагазинах без корпуса. В этом случае установить его можно просто вынув старый. Но некоторые производители выпускают автомобильные термостаты уже установленными в корпус, который надо подключить к патрубкам охлаждающей системы автомобиля.

Чаще всего термостаты продаются вместе со специальной резиновой прокладкой, которая выдерживает воздействие охлаждающей жидкости.

Есть отдельный вариант термостатов – бескорпусный. Их устанавливают непосредственно в блок двигателя.

При нагреве воскового шара он плавится, становится больше в размерах и выталкивает шток (примерно на 2 см). Клапан на штоке поднимается и закрывает патрубок. Чем выше температура антифриза, тем сильнее выталкивается шток. А при остывании мотора менее 70 градусов восковой шар уменьшается и становится твёрдым, а шток с клапаном встаёт на своё место благодаря пружине.

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.

Внимание! Несмотря на популярность модернизации в производстве автомобилей, конструкция автомобильных термостатов остаётся неизменной в течение многих лет. Единственное, часто производителей переходят на двухступенчатые варианты. Принцип работы от этого не изменился.

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.

Видео: автомобильный термостат. Принцип работы в 3D анимации

В этом наглядном видео вы узнаете строение и принцип работы термостата в 3D графике.

Технические характеристики и место установки

Место установки устройства под капотом автомобиля определяется в зависимости от рабочей модели ДВС. Чаще всего прибор размещают у точки выхода охладителя из цилиндров. Иногда оправдано размещение вблизи помпы, рядом с центробежным насосом.

Модели моторов – разные. Конструкция отдельных приборов требует наличия двух термостатов в системе. Их называют двухконтурными. Первый прибор контролирует показатели температуры у головок блоков цилиндров и поддерживает отметки в заданных пользователем или производителем пределах. Второй находится непосредственно у самого цилиндрового блока.

Варианты наполнителя

В ходе проводимых испытаний в лабораторных условиях было определено два варианта наполнителей для системы. В первом случае выбрали твёрдое вещество, а во втором гелиевый компонент. Заслуга последней разработки (популярной доныне) принадлежит французскому инженеру Сержу Вернье. Открытие произошло в первой половине 20 века и его компания до сих пор занимаемся выпуском термостатов.

Принцип работы наполнителей неизменен. У гелиевого компонента несколько повышена герметизация и присутствует собственный уровень восприимчивости к изменению отметок.

С жидким наполнителем

Такой компонент не применяется с конца прошлого века. В основе изделия лежит латунный цилиндр, внутри которого есть жидкость, состоящая из дистиллированной воды и эфира. Закрепляется система на специальном штоке, а на другом её конце располагается клапан, который фиксируется внутри корпуса. Цилиндр включает четыре окна, позволяющих жидкости поступать из охладительной рубашки непосредственно к насосу даже при использовании запора.

В момент пуска клапан прижимается к седлу и открывает доступ к основному радиатору. Тепловой режим работы меняется, система охлаждения двигателя проходит в большой круг. Посредством специальных окон вещество заходит в резиновый шланг радиатора, а потом возвращается в рубашку охлаждения двигателя.

Перегрев двигателя исключён, охлаждающая жидкость быстро набирает рабочую температуру. Регулятор температуры антифриза срабатывает, когда последний прогревается до 70 градусов. Происходит закипание жидкости и повышение давления. Гофрированный цилиндр расширяется и давит на шток. Одновременно с этим происходит открытие клапана, окна запираются.

После этого жидкость проходит через клапан к главному баку радиатора и распределяется по его трубкам, чтобы достичь заданной (безопасной) температуры. Охлаждение при температуре до 95 градусов происходит быстро, охлаждающий компонент вновь поступает к насосу и вливается в систему. Цикл повторяется.

С твёрдым наполнителем

Подобная система сейчас используется зарубежными и отечественными производителями. В основе содержится воск — церезин, который смешивают с медным порошком и помещают в специальный баллон, производимый из меди или латуни. Между крышкой и самим баллоном помещают мембрану, сделанную из резины, в неё упирается шток.

Вверху баллон соединяется с клапаном, упирающимся в седло. Под ним расположена специальная пружина, контактирующая с подковообразной направляющей и фланцем. Она обеспечивает полностью закрытое положение.

При работе мотора происходит нагрев антифриза и самого баллона. Возрастает температура находящегося внутри него воска. Когда компонент достигает 65-70 градусов, происходит плавление, вещество расширяется.

Состав оказывает действие на мембрану, и она через специальный шток поступает на клапан, обеспечивая его открытие. Нагреваемый компонент поступает в радиатор. Клапан открывается при температуре более +78 градусов по Цельсию. При снижении отметок, процесс – обратный. Пружина разжимается, перекрывает проход. Антифриз проникает к насосу и вновь поступает в систему охлаждения.

Дополнительные элементы термостата

Во многих современных авто термостаты имеют термодатчик и подогреватель. Их регулировка происходит благодаря ЭБУ – электронному блоку управления. Как это происходит?

На средних оборотах мотора температура антифриза удерживается на более высокой температуре. При максимальной нагрузке на ДВС сразу же включается подогрев, поэтому автомобильный термостат срабатывает раньше. Это в свою очередь приводит к снижению температуры охлаждающей жидкости на 10 градусов, а также экономит топливо.

Какие бывают неисправности термостата, их признаки и причины

Неисправность одного из основных узлов системы чаще всего связана с износом или коррозией некоторых элементов. На начальном этапе подобных деформаций, изменения незаметны, а потом случается так, что клапан завис в открытом или закрытом положении. Иногда встречается неполное открытие клапана. При этом автовладелец может не сразу заметить неисправность, потому что симптомы открытого термостата возникают только при небольшом морозе, когда прогрев ДВС идёт долго.

Если клапан термостата заклинило полностью в закрытом положении, то движок может перегреться даже при отрицательной температуре окружающей среды. Требуется незамедлительно заменить термостат на новый.

Если открытие термостата происходит очень рано, то это может указывать на бракованное изделие или самодельное, или устройство просто не подходит для вашей модели автомобиля.

Если клапан термостата заклинило наполовину или в полностью открытом состоянии, то ДВС будет долго прогреваться до рабочей температуры. А в зимнее время двигатель вообще не прогреется, да и печка греть совсем не будет. Отмечу, что если детали исправны, то при нуле двигатель прогреется до рабочей температуры за 5-7 минут.

Внимание! Проблему считают серьёзной. Если клапан термостата завис в закрытом положении. Не исключён перегрев двигателя и его серьёзные поломки как следствие.

Автомобильный термостат может быть некачественным изначально. В этом случае открытие клапанов происходит несвоевременно. Такое нарушение не опасно, но может бить по бюджету из-за увеличения расхода топлива. Чтобы суметь вовремя диагностировать проблему надо знать, какие типы поломок существуют и как проводить тестирование самостоятельно.

Причины неисправностей термостата:

1. Появление накипи на металлических деталях, штоке. Это происходит из-за плохого качества охлаждающей жидкости либо несвоевременной её замены. Накипь затормаживает работу клапанов и штока, что приведёт к некорректной работе термостата.
2. Вибрационные разрушения. Как правило это появляется при использовании некачественных или бракованных термостатов. В таких устройствах плохо завальцованы соединения и стыки, а также плохая герметизация медного цилиндра.
3. Деформация резинового уплотнителя. Чаще всего это происходит из-за высоких температур, которые вызывают в резине протечки или трещины. Также перегревается мембрана между штоком и наполнителем.

Перечислю признаки неисправностей термостата:

1. ДВС постоянно перегревается – стрелка на приборной панели всё время находится в красной зоне. Это означает, что антифриз не проходит к радиатору.

   

2. ДВС плохо прогревается, а при повышенных нагрузках он очень быстро перегревается. Это указывает на то, что клапаны заклинило в среднем положении, в результате чего только небольшое количество охлаждающей жидкости попадает в радиатор, чего, разумеется, недостаточно для охлаждения мотора при высоких нагрузках.
3. Слишком долго прогревается движок. Это значит, что открыт патрубок к радиатору, из-за чего антифриз постоянно охлаждается и не даёт силовому агрегату прогреться до рабочей температуры.
4. Стрелка температуры двигателя после остановки поднимается, а при движении – падает.
5. Нижний патрубок становится тёплым после 3 минут работы движка. Это означается, что термостат открыт постоянно.
6. Нижний патрубок холодный, но стрелка указывает на перегрев мотора (ДВС при этом работает долгое время). Это означает, что термостат заклинило в закрытом положении. Исключение – поломка датчика вентилятора радиатора.
7. Дополнительные признаки: печка в салоне дует прохладным воздухом, снижается динамика авто, увеличивается расход бензина.

Самое опасное – это моментальный перегрев двигателя в жаркое время года, что приведёт к его поломке. А если двигатель не выходит на рабочую температуру, то повысится износ узлов и ухудшится эффективность моторного масла.

Как проверить автомобильный термостат, работает он или нет?

Выявить неисправность системы охлаждения можно по следующим проблемам. Чаще всего клапаны не открываются при нагреве ДВС или не закрываются при охлаждении. Следовательно, устройство перестаёт выполнять основные функции. Ключевая причина поломки может заключаться в накипи и коррозии, когда шток заклинивает в каком-либо положении. Происходит это из-за работы авто и создаваемых при этом вибраций.

Обнаружить это – просто, работоспособность автомобильного термостата отражается на функциях двигателя. Он либо перегревается (температурная стрелка на панели приборов уходит в красную зону), либо слишком долго набирается рабочая температура. Всё это плохо влияет на функции двигателя, снижаются его динамические показатели. Если клапан термостата закрыт постоянно – это опасно для мотора — сердца автомобиля.

Видео: как проверить термостат, не снимая его с авто

Рекомендую посмотреть очень толковое видео про проверку термостата, установленного в автомобиле.

Рассмотрим популярный алгоритм проверки функций без демонтажа:

1. Прогрейте мотор до того момента, когда температурная стрелка окажется в красной зоне.
2. Заглушите ДВС и осмотрите моторный отсек. Следует найти верхний чёрного цвета шланг (он соединяет двигатель и радиатор, диаметром 5 см).
3. Найдите нижний шланг радиатора (он идентичен верхнему).
4. Потрогайте шланги и оцените их нагрев. Внимание! Делайте эти манипуляции аккуратно, иначе можно получить ожог.
5. Если один из шлангов горячий, а второй – холодный, то это означает, что клапан закрыт, антифриз не поступает в радиатор. А это значит, что термостат неисправен и требуется его замена.

Внимание! Ремонт этой детали обеспечивают крайне редко. Специалисты на СТО напротив рекомендуют менять его 1 раз в 3-5 лет (срок службы зависит от режима движения и эксплуатации). Своевременная замена позволит сохранить срок службы ДВС.

Также есть иной метод проверки. Поместите автомобильный термостат в ёмкость с горячей водой (90-100 градусов по Цельсию). Внимательно осматриваем прибор. Если клапан стал открываться – то устройство рабочее. Если же нет, то надо менять его на новый. Ниже рассмотрим этот метод подробнее.

Диагностика и ремонт автомобильного термостата в домашних условиях

Точную проверку работоспособности механизма можно выполнить в домашних условиях. Вот этот способ проверки. Для этого термостат демонтируют из подкапотного пространства и заносят домой. Деталь помещают в глубокую и широкую кастрюлю, заливают холодной водой, ставят на электрическую плиту и прогревают до рабочих температур. Оптимальный показатель следует сверить с данными на корпусе. При отрицательной температуре воздуха этот тест нельзя провести.

Если в процессе нагрева клапан открылся, устройство работает правильно. Если процесс замедлен или вовсе не обеспечивается, диагностируют неисправность. Если термостат заклинил, его возвращают на место.

Если вам кажется, что с прибором всё равно что-то не то, несмотря на то, что клапан открылся, лучше заменить его на новый.

Выполнить ремонт автомобильного термостата в домашних условиях нельзя. Подобная деталь не является восстанавливаемой. При обнаружении проблем следует приобретать новую и проводить замену. Выбирая подходящий элемент смотреть надо на необходимые температурные характеристики закрытия и открытия. Для нормальной работы мотора следует выбирать модели, рекомендуемые производителем.

При выборе нового автомобильного термостата обязательно узнайте температуру открывания клапана, поскольку значения могут быть разные. Если купить термостат с большой температурой открывания, то двигатель будет постоянно перегреваться.

Видео: проверка термостата автомобиля дома самостоятельно

Вот очень хорошее видео про способ проверки термостата перед установкой его на автомобиль.

Цена устройства и ремонта

Мастера по ремонту автомобилей и оборудования советуют менять эту важную деталь, влияющую на работоспособность мотора минимум 1 раз в 3-5 лет. Не следует ожидать её выхода из строя, потому что каждый час работы двигателя в условиях некомфортных для него снижает срок его службы.

На СТО можно провести полную диагностику системы охлаждения с заменой антифриза или тосола. Стоимость работ невысока, но она зависит от расположения узла под капотом и производителя авто. Подобрать качественный автомобильный термостат на зарубежные машины сложнее, деталь иногда приходится заказывать и ждать некоторое время.

Российские термостаты гораздо дешевле, чем импортные. К примеру, отечественный термостат на ВАЗ будет стоить 300 руб., когда как зарубежный стоит более 600 руб.

Термостат автомобильный – узел охлаждающей системы машины, функционирующий благодаря сигналам, которые подаёт датчик температуры двигателя. Принцип его работы заключается в охлаждении мотора после его нагревания при движении. Система имеет малый и большой круг. На холостом ходу, тосол находится в первом положении благодаря работе клапанов. После нагревания, устройство пропускает охлаждающий компонент в большой круг.

Неисправность рабочего узла приводит к некачественному выполнению функций. Это – опасно для автомобиля из-за нагрузок на мотор. Ввиду этого многие мастера и опытные водители советуют не игнорировать тревожные признаки, своевременно находить подходящий элемент и выполнять его замену. В отдельных авто справиться можно своими руками, без дополнительных затрат на работу мастера. Если подкапотное строение – сложное, экономить не стоит, можно нанести существенный ущерб, повредив соседние детали.