Automobilový termostat: zařízení, princip činnosti, poruchy

Účelem chladicího systému motoru, bez ohledu na konstrukční vlastnosti, je udržovat optimální provozní teplotu jednotky. Přehřátí i podchlazení má totiž pro motor negativní důsledky. Nemrznoucí kapalina (chladicí kapalina) se používá jako nosič v chladicím systému.

Systém chlazení motoru se skládá ze dvou okruhů, malého a velkého. Funkcí jednoho z prvků chladicího systému – termostatu – je přesměrovat nemrznoucí směs mezi okruhy. Termostat se otevře, když chladicí kapalina dosáhne určité teploty, což umožňuje nasměrovat tok nemrznoucí směsi do chladiče chladiče. Zavírání – když teplota klesne, což vede k cirkulaci nemrznoucí směsi přes malý okruh. Termostat musí zajistit vícenásobné přepínání mezi okruhy během provozu motoru.

Princip činnosti

Konstrukčně je termostat zařízení s odolným ocelovým tělem a zásobníkem na teplo citlivou kapalinu (vosk). Do nádržky na vosk je dále zasunutý kovový posunovač (tyč) a na tyči připevněný ventil s pružinou.

Ventil zůstane uzavřen, dokud teplota chladicí kapaliny nedosáhne 80°C. Při této nemrznoucí teplotě zůstává vosk v termostatu pevný. Další zvýšení teploty chladicí kapaliny způsobí, že se vosk začne tavit a expandovat a způsobí vytlačení kovového tlačného prvku s ventilem. Otevření ventilu umožňuje cirkulaci chladicí kapaliny malým i velkým okruhem chladicího systému motoru.

Když motor dosáhne provozní teploty, ventil uzavře malý okruh a nemrznoucí směs začne cirkulovat pouze velkým okruhem. Když je vůz v pohybu, chladič se může pod proudem studeného vzduchu ochladit, což způsobí pokles teploty v systému. V tomto případě se termostat zapne a zařízení začne směřovat chladicí kapalinu do obou okruhů. Úkolem pružiny je uzavřít ventil.

Moderní elektronicky řízené termostaty používají jako senzor termistor místo vosku. Elektronická řídicí jednotka motoru čte data přijatá z termistoru a používá akční člen k ovládání ventilu.

Možné poruchy

• Teplotní čidlo a nepřítomnost horkého vzduchu ve ventilačních deflektorech budou indikovat, že ventil zařízení je při plném otevření vřed. Tato závada nedovolí motoru dosáhnout provozní teploty, což má za následek zvýšenou spotřebu paliva a zrychlené opotřebení dílů spalovacího motoru. Důvodem je, že díly pracující se zvýšenými vůlemi nedostávají optimální mazání kvůli poruše teplotního režimu jednotky.
• Lepkavý termostatický ventil v plně uzavřené poloze bude mít podstatně negativnější důsledky. Motor se přehřeje kvůli tomu, že chladicí kapalina nevstoupí do chladiče. Minimálně taková porucha povede k varu nemrznoucí směsi, zvýšení tlaku v chladicím systému s průlomem na nejslabším místě. Přehřátí spalovacího motoru však může vést i k deformaci nebo zaseknutí hliníkové hlavy válců.
• Pokud se ventil termostatu otevře příliš brzy, motor se nezahřeje na provozní teplotu nebo proces zahřívání trvá příliš dlouho. Větrací deflektory neposkytují dostatek tepla uvnitř vozu. Z hlediska důsledků lze takovou závadu přirovnat k termostatu, který v plně otevřené poloze zakysl. Příčinou tohoto problému může být instalace neoriginálního termostatu. Pak nebude správně fungovat zařízení, které není navrženo pro teplotní podmínky konkrétního motoru. Dalším důvodem může být porucha elektroniky (předpokládá se, že teplotní poměry řídí elektronika vozu), ale takové případy se vyskytují poměrně zřídka.
• Zpoždění otevření termostatického ventilu má stejné důsledky jako zaseknuté zařízení v plně zavřené poloze. Rozdíl bude v tom, že se motor nebude tak rychle přehřívat. Navíc v zimě bude závada v chodu termostatu obtížněji rozpoznatelná kvůli odvodu přebytečného tepla zapnutým topením v kabině. Příčinu poruchy zařízení je třeba hledat v mechanické závadě nebo opotřebení zařízení. Důvodem může být i instalace neoriginálního termostatu.
• Úplné otevření nebo zavření termostatu vede ke stejným problémům, jaké jsou uvedeny výše. Taková závada však nevede ke kritickému poškození motoru, pokud je problém předem identifikován a dostatečně rychle odstraněn.

Testovací metody termostatů

Údaje o teplotě motoru

Přístrojová deska zobrazuje údaje ze snímače teploty chladicí kapaliny. Následující změny ukazatelů teploty chladicí kapaliny jsou považovány za normální: po nastartování motoru se hodnoty zpočátku v prvních minutách pomalu zvyšují, poté, co se vůz rozjede, se hodnoty zvyšují rychleji. Ke stabilizaci indikátorů by mělo dojít při teplotách v rozmezí 90°-100°C. Poruchu termostatu lze určit podle údajů na přístrojové desce takto:

• Teplota stoupá jako obvykle, pak se hodnoty prudce zvyšují. Termostat se neotevře, protože je zaseknutý v zavřené poloze.
• Údaje ukazují, že spalovací motor se zahřívá pomaleji než obvykle. Termostat je zaseknutý v částečně otevřené poloze a jednotka se nemůže úplně zavřít.
• Snímač neindikuje, že motor dosáhl provozní teploty. Termostat je buď zaseknutý v plně otevřené poloze, nebo není zcela zavřený.

Důvodem mohou být také poruchy jiných prvků chladicího systému, například ventilátoru nebo chladiče.

Teplota potrubí radiátoru

Termostat můžete zkontrolovat bez demontáže spuštěním motoru a ujištěním se, že se jednotka zahřeje. Poté se otevře kapota a pohmatem se velmi pečlivě vyhodnotí teplota horního a spodního potrubí hlavního chladiče chladicího systému. Rychlejší ohřev horní přívodní trubky signalizuje, že je termostat zaseknutý v otevřené poloze. V tomto případě chladicí kapalina proudí velkým okruhem. Pokud při stoupající teplotě motoru zůstávají hadice studené, termostat je zaseknutý v zavřené poloze. Problém nastal, protože nemrznoucí směs se nedostala do chladiče.

Kontrola termostatu ve vroucí vodě

Zařízení je třeba vyjmout, zkontrolovat kryt a najít označení teploty otevření termostatu. Poté vložte termostat do nádoby se studenou vodou tak, aby se zařízení nedotýkalo dna. Umístěte do ní teploměr určený pro teplotu minimálně 120°C. Ohřejte vodu v nádobě, abyste určili teplotu otevření ventilu zařízení.

Porucha termostatu je signalizována vyšší otevírací teplotou zařízení, než je uvedeno na značkách na pouzdru.