Wprowadzenie
Termostaty kontrolują temperaturę płynu chłodzącego silnik (wody płaszczowej) podczas pracy silnika. Termostat umożliwia szybkie nagrzewanie się silnika, gdy jest zimny, oraz utrzymanie optymalnej temperatury po jej osiągnięciu. Termostaty są stosowane w wielu silnikach spalinowych chłodzonych wodą, zarówno czterosuwowych, jak i dwusuwowych.
Termostat silnika
Komponenty termostatu
Zawór główny / Zawór pierwotny
Zawór główny reguluje przepływ płynu chłodzącego do chłodnicy. W miarę wzrostu temperatury płynu chłodzącego, zawór stopniowo się otwiera, umożliwiając większy przepływ do chłodnicy, gdzie płyn jest schładzany.
Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasze Kursy wideo z inżynierii! Każdy kurs zawiera quiz, podręcznik, a po ukończeniu kursu otrzymasz certyfikat. Miłej nauki!
Zawór obejściowy / Zawór wtórny
Gdy zawór obejściowy jest otwarty, płyn chłodzący omija chłodnicę i krąży w zamkniętym obiegu. W miarę wzrostu temperatury płynu chłodzącego, zawór obejściowy zaczyna się zamykać, kierując płyn do chłodnicy. Silnik szybko by się przegrzał, gdyby płyn chłodzący nie był kierowany do chłodnicy w celu schłodzenia.
Cylinder ładujący
Cylinder ładujący jest wypełniony woskiem, który zaczyna się topić (zmieniać stan z ciała stałego na ciekły) w miarę wzrostu temperatury płynu chłodzącego. Topnienie wosku powoduje zamknięcie zaworu obejściowego i otwarcie zaworu głównego; to powoduje, że płyn chłodzący jest kierowany do chłodnicy. Gdy temperatura płynu chłodzącego jest niższa, tj. gdy silnik jest zimny, wosk jest w stanie stałym, a zawór obejściowy chłodnicy jest otwarty.
Uszczelka
Uszczelka jest używana do zapobiegania niepożądanemu przepływowi przez główny zawór termostatu. Miejsce, w którym znajduje się uszczelka, musi być czyste, aby uszczelka działała prawidłowo.
Sprężyna
Sprężyna przywraca główny zawór do pozycji zamkniętej, gdy temperatura płynu chłodzącego spada poniżej określonego poziomu.
Sprężyna wtórna
W miarę spadku temperatury w układzie chłodzenia wosk w cylindrze ładującym zmienia stan, a pręt kurczy się do cylindra ładującego. Sprężyna wtórna pozwala prętowi cofnąć się do określonego punktu, po czym naprężenie resztkowe sprężyny zapobiega dalszemu cofnięciu się pręta.
Odpowietrznik
Odpowietrznik jest używany do usuwania powietrza (odpowietrzanie) z układu chłodzenia. Należy upewnić się, że odpowietrznik jest obrócony do najwyższej możliwej pozycji podczas instalacji termostatu, ponieważ tam zbiera się powietrze. Nie wszystkie termostaty mają odpowietrznik.
Jak działają termostaty silnika?
Poniższe wideo to fragment naszego Podstawy Silników Spalinowych Online Video Course.
Termostat składa się z zaworu pierwotnego, zaworu wtórnego (zaworu obejściowego), uszczelki, sprężyn i cylindra ładującego. Cylinder ładujący jest wypełniony woskiem o zdefiniowanej temperaturze topnienia (punkt, w którym wosk zmienia stan z ciała stałego na ciekły). Wosk zmienia stan z ciała stałego na ciekły w temperaturze około 80°C w większości układów chłodzenia silnika.
Po zmianie stanu w cylindrze ładującym, ciekły wosk zajmuje więcej miejsca niż w stanie stałym. Pręt włożony do cylindra ładującego jest wypychany na zewnątrz liniowo, ponieważ nie ma już miejsca na pręt w cylindrze ładującym. Pręt zamyka zawór obejściowy, jednocześnie otwierając zawór główny. Temperatura silnika kontroluje zatem ruch pręta, a co za tym idzie, ilość płynu chłodzącego wysyłanego do chłodnicy lub omijającej chłodnicę.
Chłodnica samochodowa
Termostat ma konstrukcję proporcjonalnej odpowiedzi. Temperatura płynu chłodzącego decyduje o tym, jak bardzo termostat się otwiera lub zamyka, oraz czy płyn chłodzący jest wysyłany do chłodnicy, czy omija chłodnicę; jest to efektywnie pętla sprzężenia zwrotnego.
Gorąca temperatura płynu chłodzącego (>80°C) = Płyn chłodzący wysyłany do chłodnicy.
Zimna temperatura płynu chłodzącego (<80°C) = Płyn chłodzący recyrkulowany (chłodnica pominięta)
Chcesz dowiedzieć się więcej? Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o układzie chłodzenia płynu silnika.
Szczegóły modelu 3D
Ten model 3D pokazuje wszystkie główne komponenty związane z typowym termostatem, w tym:
- Zawór główny
- Odpowietrznik
- Uszczelka
- Cylinder ładujący
- Sprężyna
- Sprężyna wtórna
- Zawór obejściowy
Dodatkowe zasoby
https://auto.howstuffworks.com/how-does-the-thermostat-in-a-cars-cooling-system-work.htm
https://petrolheadgarage.com/Posts/thermostat-cars-cooling-system-work/