Een thermostaat is een klep die de koelvloeistofstroom regelt. Het is een automatisch temperatuurregelend apparaat, meestal met een temperatuursensor, dat de stroom van lucht, gas of vloeistof aan- en uitschakelt door thermische uitzetting of krimp bij lage temperaturen.
De thermostaat regelt automatisch de hoeveelheid water die de radiator binnenkomt op basis van de temperatuur van het koelwater en wijzigt het circulatiebereik van het water om de warmteafvoer van het koelsysteem te reguleren en ervoor te zorgen dat de motor binnen een geschikt temperatuurbereik blijft. De thermostaat moet in goede technische staat verkeren, anders kan dit de normale werking van de motor ernstig beïnvloeden. Als de hoofdklep van de thermostaat te laat opent, raakt de motor oververhit; als de hoofdklep te vroeg opent, duurt het langer voordat de motor is opgewarmd en blijft de motortemperatuur te laag.
Kortom, de functie van de thermostaat is om te voorkomen dat de motor te koud wordt. Als de motor bijvoorbeeld normaal draait, kan de motortemperatuur in de winter te laag worden als er geen thermostaat aanwezig is. In dat geval moet de koelvloeistofcirculatie tijdelijk worden onderbroken om te voorkomen dat de motortemperatuur te laag wordt.
Hoe de wasthermostaat werkt
De meest gebruikte thermostaat is een wasthermostaat. Wanneer de koelvloeistoftemperatuur lager is dan de ingestelde waarde, stolt de paraffine in het temperatuursensorlichaam van de thermostaat en sluit de thermostaatklep tussen de motor en de radiateur onder invloed van een veer. De koelvloeistof wordt via de waterpomp teruggevoerd naar de motor voor een korte circulatie. Wanneer de temperatuur van de koelvloeistof de ingestelde waarde bereikt, begint de paraffine te smelten en wordt geleidelijk vloeibaar. Het volume neemt toe en de rubberen slang wordt samengedrukt. Door het krimpen van de rubberen slang wordt een opwaartse druk uitgeoefend op de duwstang, die vervolgens een neerwaartse druk uitoefent op de klep, waardoor deze opent. Op dat moment stroomt de koelvloeistof door de radiateur en de thermostaatklep en vervolgens via de waterpomp terug naar de motor voor een grote circulatie. De meeste thermostaten zijn in de wateruitlaatleiding van de cilinderkop geplaatst. Het voordeel hiervan is de eenvoudige constructie en het gemakkelijk verwijderen van luchtbellen in het koelsysteem; het nadeel is dat de thermostaat tijdens bedrijf vaak open en dicht gaat, wat tot trillingen kan leiden.
Staatsoordeel
Als de motor koud is en er koelwater uit de inlaatleiding van het bovenste waterreservoir van het koelvloeistofreservoir stroomt, betekent dit dat de hoofdklep van de thermostaat niet kan sluiten. Als de temperatuur van het koelwater van de motor boven de 70 ℃ komt en er geen koelwater uit de inlaatleiding van het bovenste waterreservoir van het koelvloeistofreservoir stroomt, betekent dit dat de hoofdklep van de thermostaat niet normaal kan openen en dat reparatie nodig is. De thermostaat kan als volgt in het voertuig worden gecontroleerd:
Controle na het starten van de motor: Open de dop van de koelvloeistofinlaat van de radiateur. Als het koelvloeistofniveau in de radiateur gelijk blijft, betekent dit dat de thermostaat normaal werkt; zo niet, dan werkt de thermostaat niet goed. Dit komt doordat de expansiecilinder van de thermostaat samengetrokken is en de hoofdklep gesloten is wanneer de watertemperatuur lager is dan 70 °C; wanneer de watertemperatuur hoger is dan 80 °C, zet de expansiecilinder uit, opent de hoofdklep geleidelijk en begint het koelwater in de radiateur te circuleren. Als de watertemperatuurmeter een temperatuur onder de 70 °C aangeeft, maar er wel water stroomt uit de inlaatleiding van de radiateur en het water warm aanvoelt, betekent dit dat de hoofdklep van de thermostaat niet goed gesloten is, waardoor het koelwater voortijdig circuleert.
Controleer na het oplopen van de watertemperatuur: In de beginfase van de motorwerking stijgt de watertemperatuur snel; wanneer de watertemperatuurmeter 80 aangeeft, vertraagt de opwarming, wat aangeeft dat de thermostaat normaal werkt. Als de watertemperatuur daarentegen snel blijft stijgen en de interne druk een bepaald niveau bereikt, stroomt het kokende water plotseling over, wat betekent dat de hoofdklep vastzit en plotseling opengaat.
Als de watertemperatuurmeter 70-80°C aangeeft, open dan de radiatorafdekking en de aftapkraan van de radiator en voel met uw hand aan de watertemperatuur. Als beide warm aanvoelen, betekent dit dat de thermostaat normaal werkt. Als de watertemperatuur bij de waterinlaat van de radiator laag is en er geen of weinig water uit de inlaatleiding van de radiator stroomt wanneer deze gevuld is, betekent dit dat de hoofdklep van de thermostaat niet open kan.
Een thermostaat die vastzit of niet goed sluit, moet worden verwijderd voor reiniging of reparatie en mag niet direct weer worden gebruikt.
Regelmatige inspectie
Status van de thermostaatschakelaar
Status van de thermostaatschakelaar
Volgens de informatie is de veilige levensduur van een wasthermostaat doorgaans 50.000 km, dus moet deze regelmatig worden vervangen na het verstrijken van de veilige levensduur.
Locatie van de thermostaat
De inspectiemethode van de thermostaat bestaat uit het controleren van de openingstemperatuur, de volledig geopende temperatuur en de kleplift van de thermostaat in de temperatuurregelbare, constant-temperatuurverwarmingsinstallatie. Als een van deze waarden niet aan de specificaties voldoet, moet de thermostaat worden vervangen. Bijvoorbeeld, voor de thermostaat van de Santana JV-motor is de openingstemperatuur van de klep 87 °C ± 2 °C, de volledig geopende temperatuur 102 °C ± 3 °C en de kleplift > 7 mm.
Thermostaatopstelling
Over het algemeen stroomt de koelvloeistof van het waterkoelsysteem vanuit de carrosserie naar binnen en via de cilinderkop naar buiten. De meeste thermostaten bevinden zich in de uitlaatleiding van de cilinderkop. Het voordeel van deze opstelling is de eenvoudige constructie en het gemak waarmee luchtbellen in het waterkoelsysteem kunnen worden verwijderd; het nadeel is dat er trillingen kunnen optreden tijdens het werken van de thermostaat.
Bijvoorbeeld, bij het starten van een koude motor in de winter is de thermostaatklep gesloten vanwege de lage koelvloeistoftemperatuur. Wanneer de koelvloeistof een kleine cyclus doorloopt, stijgt de temperatuur snel en opent de thermostaatklep. Tegelijkertijd stroomt de koude koelvloeistof in de radiator terug naar de carrosserie, waardoor de koelvloeistof weer afkoelt en de thermostaatklep opnieuw sluit. Wanneer de koelvloeistoftemperatuur weer stijgt, opent de thermostaatklep opnieuw. Dit proces gaat door totdat de temperatuur van de koelvloeistof stabiel is. De thermostaatklep zal dan niet meer herhaaldelijk openen en sluiten. Het verschijnsel waarbij de thermostaatklep in korte tijd herhaaldelijk opent en sluit, wordt thermostaatoscillatie genoemd. Wanneer dit verschijnsel optreedt, leidt dit tot een hoger brandstofverbruik van de auto.
De thermostaat kan ook in de wateruitlaatpijp van de radiator worden geplaatst. Deze opstelling kan het oscillatieverschijnsel van de thermostaat verminderen of elimineren en de temperatuur van de koelvloeistof nauwkeurig regelen, maar de structuur is complex en de kosten zijn hoog, en deze opstelling wordt vooral gebruikt in krachtige auto's en auto's die in de winter vaak met hoge snelheden rijden. [2]
Verbeteringen aan de wasthermostaat
Verbeteringen in temperatuurgeregelde aandrijfcomponenten
De Shanghai University of Engineering and Technology heeft een nieuw type thermostaat ontwikkeld met een paraffinethermostaat als basis en een cilindrische, spiraalvormige veer van een koperlegering met vormgeheugen als temperatuurregelingselement. De thermostaat spant de veer aan wanneer de temperatuur van de startcilinder van de auto laag is, waardoor de legeringsveer de hoofdklep sluit en de hulpklep opent voor een korte cyclus. Wanneer de koelvloeistoftemperatuur een bepaalde waarde bereikt, zet de legeringsveer uit en comprimeert de veer. De veer opent dan de hoofdklep van de thermostaat, en naarmate de koelvloeistoftemperatuur stijgt, neemt de opening van de hoofdklep geleidelijk toe en sluit de hulpklep geleidelijk, waardoor een lange cyclus wordt voltooid.
Als temperatuurregelunit zorgt de geheugenlegering ervoor dat de klepopening relatief soepel verandert met de temperatuur. Dit is gunstig om de thermische belasting van het koude koelwater in het reservoir op het cilinderblok te verminderen wanneer de verbrandingsmotor start, en verlengt tegelijkertijd de levensduur van de thermostaat. De thermostaat is echter gebaseerd op een wasthermostaat, waardoor de structurele mogelijkheden van het temperatuurregelmechanisme tot op zekere hoogte beperkt zijn.
Klepverbeteringen
De thermostaat heeft een smooreffect op de koelvloeistof. Het verlies van koelvloeistof dat door de thermostaat stroomt, leidt tot vermogensverlies van de verbrandingsmotor, wat niet te verwaarlozen is. De klep is ontworpen als een dunne cilinder met gaten in de zijwand. Het vloeistofkanaal wordt gevormd door het zijgat en het middelste gat. Messing of aluminium wordt gebruikt als klepmateriaal om het klepoppervlak glad te maken, waardoor de weerstand wordt verminderd en de temperatuurregeling van het apparaat wordt verbeterd.
Optimalisatie van het koelmedium in het stromingscircuit.
De ideale thermische werkingstoestand van een verbrandingsmotor is dat de temperatuur van de cilinderkop relatief laag is en de temperatuur van het cilinderblok relatief hoog. Om die reden is het gescheiden koelsysteem ontwikkeld, waarbij de structuur en de plaatsing van de thermostaat een belangrijke rol spelen. Bij een systeem met twee thermostaten worden deze op dezelfde beugel gemonteerd, waarbij de temperatuursensor op de tweede thermostaat is geplaatst. 1/3 van de koelvloeistofstroom wordt gebruikt om het cilinderblok te koelen en 2/3 om de cilinderkop te koelen.
