Ένας θερμοστάτης είναι μια βαλβίδα που ελέγχει τη διαδρομή ροής του ψυκτικού υγρού. Είναι μια συσκευή αυτόματης ρύθμισης θερμοκρασίας, που συνήθως περιέχει ένα στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας, το οποίο ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τη ροή αέρα, αερίου ή υγρού μέσω θερμικής διαστολής ή ψυχρής συστολής.
Ο θερμοστάτης ρυθμίζει αυτόματα την ποσότητα νερού που εισέρχεται στο ψυγείο ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού ψύξης και αλλάζει το εύρος κυκλοφορίας του νερού για να ρυθμίσει την ικανότητα απαγωγής θερμότητας του συστήματος ψύξης και να διασφαλίσει ότι ο κινητήρας λειτουργεί εντός του κατάλληλου εύρους θερμοκρασίας. Ο θερμοστάτης πρέπει να διατηρείται σε καλή τεχνική κατάσταση, διαφορετικά θα επηρεάσει σοβαρά την κανονική λειτουργία του κινητήρα. Εάν η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη ανοίξει πολύ αργά, θα προκαλέσει υπερθέρμανση του κινητήρα. Εάν η κύρια βαλβίδα ανοίξει πολύ νωρίς, ο χρόνος προθέρμανσης του κινητήρα θα παραταθεί και η θερμοκρασία του κινητήρα θα είναι πολύ χαμηλή.
Συνολικά, ο ρόλος του θερμοστάτη είναι να αποτρέπει την υπερβολική ψύξη του κινητήρα. Για παράδειγμα, αφού ο κινητήρας λειτουργεί κανονικά, η θερμοκρασία του κινητήρα μπορεί να είναι πολύ χαμηλή εάν δεν υπάρχει θερμοστάτης κατά την οδήγηση το χειμώνα. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας πρέπει να διακόψει προσωρινά την κυκλοφορία του νερού για να διασφαλίσει ότι η θερμοκρασία του κινητήρα δεν είναι πολύ χαμηλή.
Πώς λειτουργεί ο θερμοστάτης κεριού
Ο κύριος θερμοστάτης που χρησιμοποιείται είναι ένας θερμοστάτης τύπου κεριού. Όταν η θερμοκρασία ψύξης είναι χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή, η καθαρισμένη παραφίνη στο σώμα αισθητήρα θερμοκρασίας του θερμοστάτη είναι στερεά και η βαλβίδα θερμοστάτη κλείνει μεταξύ του κινητήρα και του ψυγείου υπό την επίδραση του ελατηρίου. Το ψυκτικό υγρό επιστρέφει στον κινητήρα μέσω της αντλίας νερού για μια μικρή κυκλοφορία στον κινητήρα. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού φτάσει την καθορισμένη τιμή, η παραφίνη αρχίζει να λιώνει και σταδιακά γίνεται υγρό, και ο όγκος αυξάνεται και ο ελαστικός σωλήνας συμπιέζεται για να συρρικνωθεί. Όταν ο ελαστικός σωλήνας συρρικνωθεί, ασκείται ανοδική ώθηση στη ράβδο ώθησης και η ράβδος ώθησης ασκεί μια αντίστροφη ώθηση προς τα κάτω στη βαλβίδα για να ανοίξει τη βαλβίδα. Αυτή τη στιγμή, το ψυκτικό υγρό ρέει μέσω του ψυγείου και της βαλβίδας θερμοστάτη και στη συνέχεια ρέει πίσω στον κινητήρα μέσω της αντλίας νερού για έναν μεγάλο κύκλο. Οι περισσότεροι θερμοστάτες είναι τοποθετημένοι στον αγωγό εξόδου νερού της κυλινδροκεφαλής. Το πλεονέκτημα αυτού είναι ότι η δομή είναι απλή και είναι εύκολο να αφαιρεθούν οι φυσαλίδες αέρα στο σύστημα ψύξης. Το μειονέκτημα είναι ότι ο θερμοστάτης συχνά ανοίγει και κλείνει κατά τη λειτουργία, με αποτέλεσμα την ταλάντωση.
Κριτική απόφαση του κράτους
Όταν ο κινητήρας αρχίσει να λειτουργεί κρύος, εάν υπάρχει νερό ψύξης που ρέει από τον σωλήνα εισόδου του άνω θαλάμου νερού της δεξαμενής νερού, αυτό σημαίνει ότι η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη δεν μπορεί να κλείσει. Όταν η θερμοκρασία του νερού ψύξης του κινητήρα υπερβεί τους 70 ℃, ο άνω θάλαμος νερού της δεξαμενής νερού εισέρχεται. Εάν δεν υπάρχει νερό ψύξης που ρέει από τον σωλήνα νερού, αυτό σημαίνει ότι η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη δεν μπορεί να ανοίξει κανονικά και απαιτούνται επισκευές σε αυτό το σημείο. Η επιθεώρηση του θερμοστάτη μπορεί να πραγματοποιηθεί στο όχημα ως εξής:
Έλεγχος μετά την εκκίνηση του κινητήρα: Ανοίξτε το κάλυμμα εισόδου νερού του ψυγείου. Εάν η στάθμη ψύξης στο ψυγείο είναι στατική, σημαίνει ότι ο θερμοστάτης λειτουργεί κανονικά. Διαφορετικά, σημαίνει ότι ο θερμοστάτης δεν λειτουργεί σωστά. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν η θερμοκρασία του νερού είναι χαμηλότερη από 70°C, ο κύλινδρος εκτόνωσης του θερμοστάτη βρίσκεται σε συσταλμένη κατάσταση και η κύρια βαλβίδα είναι κλειστή. Όταν η θερμοκρασία του νερού είναι υψηλότερη από 80°C, ο κύλινδρος εκτόνωσης διαστέλλεται, η κύρια βαλβίδα ανοίγει σταδιακά και το κυκλοφορούν νερό στο ψυγείο αρχίζει να ρέει. Όταν ο μετρητής θερμοκρασίας νερού δείχνει κάτω από 70°C, εάν υπάρχει νερό που ρέει στον σωλήνα εισόδου του ψυγείου και η θερμοκρασία του νερού είναι ζεστή, σημαίνει ότι η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη δεν είναι ερμητικά κλειστή, με αποτέλεσμα το νερό ψύξης να κυκλοφορεί πρόωρα.
Έλεγχος μετά την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού: Στο αρχικό στάδιο λειτουργίας του κινητήρα, η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται απότομα. Όταν ο μετρητής θερμοκρασίας νερού δείχνει 80, ο ρυθμός θέρμανσης επιβραδύνεται, υποδεικνύοντας ότι ο θερμοστάτης λειτουργεί κανονικά. Αντίθετα, εάν η θερμοκρασία του νερού έχει αυξηθεί απότομα, όταν η εσωτερική πίεση φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, το βραστό νερό ξεχειλίζει ξαφνικά, πράγμα που σημαίνει ότι η κύρια βαλβίδα έχει κολλήσει και έχει ανοίξει απότομα.
Όταν ο μετρητής θερμοκρασίας νερού δείχνει 70°C-80°C, ανοίξτε το κάλυμμα του ψυγείου και τον διακόπτη αποστράγγισης του ψυγείου και μετρήστε τη θερμοκρασία του νερού με το χέρι. Εάν και τα δύο είναι ζεστά, σημαίνει ότι ο θερμοστάτης λειτουργεί κανονικά. Εάν η θερμοκρασία του νερού στην είσοδο νερού του ψυγείου είναι χαμηλή και το ψυγείο είναι γεμάτο. Εάν δεν ρέει νερό ή ρέει λίγο νερό στον σωλήνα εισόδου νερού του θαλάμου, σημαίνει ότι η κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη δεν μπορεί να ανοίξει.
Ο θερμοστάτης που έχει κολλήσει ή δεν έχει κλείσει καλά θα πρέπει να αφαιρεθεί για καθαρισμό ή επισκευή και δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί αμέσως.
Τακτική επιθεώρηση
Κατάσταση διακόπτη θερμοστάτη
Κατάσταση διακόπτη θερμοστάτη
Σύμφωνα με τις πληροφορίες, η ασφαλής διάρκεια ζωής του θερμοστάτη κεριού είναι γενικά 50.000 χλμ., επομένως απαιτείται τακτική αντικατάσταση ανάλογα με την ασφαλή διάρκεια ζωής του.
Θέση θερμοστάτη
Η μέθοδος επιθεώρησης του θερμοστάτη είναι ο έλεγχος της θερμοκρασίας ανοίγματος, της θερμοκρασίας πλήρους ανοίγματος και της ανύψωσης της κύριας βαλβίδας του θερμοστάτη στον εξοπλισμό θέρμανσης με ρυθμιζόμενη θερμοκρασία σταθερής θερμοκρασίας. Εάν μία από αυτές δεν πληροί την καθορισμένη τιμή, ο θερμοστάτης πρέπει να αντικατασταθεί. Για παράδειγμα, για τον θερμοστάτη του κινητήρα της Santana JV, η θερμοκρασία ανοίγματος της κύριας βαλβίδας είναι 87°C συν ή πλην 2°C, η θερμοκρασία πλήρους ανοίγματος είναι 102°C συν ή πλην 3°C και η ανύψωση πλήρους ανοίγματος είναι >7mm.
Διάταξη θερμοστάτη
Γενικά, το ψυκτικό υγρό του συστήματος ψύξης νερού ρέει από το σώμα και ρέει έξω από την κυλινδροκεφαλή. Οι περισσότεροι θερμοστάτες βρίσκονται στη γραμμή εξόδου της κυλινδροκεφαλής. Το πλεονέκτημα αυτής της διάταξης είναι ότι η δομή είναι απλή και είναι εύκολο να αφαιρεθούν οι φυσαλίδες αέρα στο σύστημα ψύξης νερού. Το μειονέκτημα είναι ότι εμφανίζεται ταλάντωση όταν λειτουργεί ο θερμοστάτης.
Για παράδειγμα, κατά την εκκίνηση ενός κρύου κινητήρα το χειμώνα, η βαλβίδα θερμοστάτη κλείνει λόγω χαμηλής θερμοκρασίας ψυκτικού υγρού. Όταν το ψυκτικό υγρό βρίσκεται σε μικρό κύκλο, η θερμοκρασία αυξάνεται γρήγορα και η βαλβίδα θερμοστάτη ανοίγει. Ταυτόχρονα, το ψυκτικό υγρό χαμηλής θερμοκρασίας στο ψυγείο ρέει στο αμάξωμα, έτσι ώστε το ψυκτικό υγρό να κρυώσει ξανά και η βαλβίδα θερμοστάτη να κλείσει ξανά. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού αυξηθεί ξανά, η βαλβίδα θερμοστάτη ανοίγει ξανά. Μέχρι να σταθεροποιηθεί η θερμοκρασία όλου του ψυκτικού υγρού, η βαλβίδα θερμοστάτη θα σταθεροποιηθεί και δεν θα ανοίγει και θα κλείνει επανειλημμένα. Το φαινόμενο κατά το οποίο η βαλβίδα θερμοστάτη ανοίγει και κλείνει επανειλημμένα σε σύντομο χρονικό διάστημα ονομάζεται ταλάντωση θερμοστάτη. Όταν συμβαίνει αυτό το φαινόμενο, θα αυξηθεί η κατανάλωση καυσίμου του αυτοκινήτου.
Ο θερμοστάτης μπορεί επίσης να τοποθετηθεί στον σωλήνα εξόδου νερού του ψυγείου. Αυτή η διάταξη μπορεί να μειώσει ή να εξαλείψει το φαινόμενο ταλάντωσης του θερμοστάτη και να ελέγξει με ακρίβεια τη θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού, αλλά η δομή του είναι πολύπλοκη και το κόστος υψηλό, και χρησιμοποιείται κυρίως σε αυτοκίνητα υψηλής απόδοσης και σε αυτοκίνητα που συχνά κινούνται με υψηλές ταχύτητες το χειμώνα. [2]
Βελτιώσεις στον θερμοστάτη κεριού
Βελτιώσεις στα εξαρτήματα του συστήματος κίνησης με ελεγχόμενη θερμοκρασία
Το Πανεπιστήμιο Μηχανικής και Τεχνολογίας της Σαγκάης ανέπτυξε έναν νέο τύπο θερμοστάτη με θερμοστάτη παραφίνης ως κύριο σώμα και ένα κυλινδρικό κράμα μνήμης σχήματος χαλκού με βάση το σπειροειδές ελατήριο ως στοιχείο κίνησης ελέγχου θερμοκρασίας. Ο θερμοστάτης ωθεί το ελατήριο όταν η θερμοκρασία του κυλίνδρου εκκίνησης του αυτοκινήτου είναι χαμηλή και το ελατήριο από κράμα συμπίεσης κάνει την κύρια βαλβίδα να κλείσει και τη βοηθητική βαλβίδα να ανοίξει για έναν μικρό κύκλο. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού ανέβει σε μια ορισμένη τιμή, το ελατήριο από κράμα μνήμης διαστέλλεται και συμπιέζει την ώθηση. Το ελατήριο ανοίγει την κύρια βαλβίδα του θερμοστάτη και καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού, το άνοιγμα της κύριας βαλβίδας αυξάνεται σταδιακά και η βοηθητική βαλβίδα κλείνει σταδιακά για να εκτελέσει έναν μεγάλο κύκλο.
Ως μονάδα ελέγχου θερμοκρασίας, το κράμα μνήμης κάνει τη λειτουργία ανοίγματος της βαλβίδας να αλλάζει σχετικά ομαλά με τη θερμοκρασία, κάτι που είναι ευεργετικό για τη μείωση της επίδρασης θερμικής καταπόνησης του νερού ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας στη δεξαμενή νερού στο μπλοκ κυλίνδρων κατά την εκκίνηση του κινητήρα εσωτερικής καύσης και ταυτόχρονα βελτιώνει τη διάρκεια ζωής του θερμοστάτη. Ωστόσο, ο θερμοστάτης τροποποιείται με βάση τον θερμοστάτη κεριού και ο δομικός σχεδιασμός του στοιχείου κίνησης ελέγχου θερμοκρασίας περιορίζεται σε κάποιο βαθμό.
Βελτιώσεις βαλβίδων
Ο θερμοστάτης έχει στραγγαλιστικό αποτέλεσμα στο ψυκτικό υγρό. Η απώλεια του ψυκτικού υγρού που ρέει μέσω του θερμοστάτη οδηγεί σε απώλεια ισχύος του κινητήρα εσωτερικής καύσης, κάτι που δεν μπορεί να αγνοηθεί. Η βαλβίδα έχει σχεδιαστεί ως λεπτός κύλινδρος με οπές στο πλευρικό τοίχωμα και το κανάλι ροής υγρού σχηματίζεται από την πλευρική οπή και τη μεσαία οπή, και ως υλικό βαλβίδας χρησιμοποιείται ορείχαλκος ή αλουμίνιο για να κάνει την επιφάνεια της βαλβίδας λεία, έτσι ώστε να μειωθεί η αντίσταση και να βελτιωθεί η θερμοκρασία.
Βελτιστοποίηση κυκλώματος ροής ψυκτικού μέσου
Η ιδανική θερμική κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι η σχετικά χαμηλή θερμοκρασία της κυλινδροκεφαλής και η σχετικά υψηλή θερμοκρασία του μπλοκ κυλίνδρων. Για αυτόν τον λόγο, εμφανίζεται το σύστημα ψύξης διαιρεμένης ροής iai, και η δομή και η θέση εγκατάστασης του θερμοστάτη παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτό. Η δομή εγκατάστασης της κοινής λειτουργίας των θερμοστατών, δύο θερμοστάτες είναι εγκατεστημένοι στην ίδια βάση, ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι εγκατεστημένος στον δεύτερο θερμοστάτη, το 1/3 της ροής ψυκτικού χρησιμοποιείται για την ψύξη του μπλοκ κυλίνδρων, τα 2/3 της ροής ψυκτικού χρησιμοποιείται για την ψύξη της κυλινδροκεφαλής.
