admin | Спецтехника

Устройство и работа термостата

Термостат служит для регулирования температуры охлаждающей жидкости путем подключения или отключения радиатора. Применяют термостаты с жидкостным (ЮМЗ) или твердым (МТЗ) наполнителями.

Рис. 1. Устройство и работа термостата с жидким наполнителем:

а — главный клапан закрыт; б — главный клапан открыт; 1 и 3 — вспомогательный и главный клапаны; 2 — корпус; 4 — гофрированный цилиндр; 5 — шток; 6 и 8 — окна в клапане и корпусе; 7 — скобка; 9 — отверстие для выхода воздуха

Жидкостный двухклапанный термостат (рис.1) состоит из гофрированного цилиндра 4, корпуса 2, главного 3 и вспомогательного 1 клапанов, штока 5. Цилиндр изготовлен из латуни и заполнен водным раствором спирта.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 65-75 °С гофрированный цилиндр сжат, главный клапан перекрывает доступ жидкости в радиатор, а через окна вспомогательного клапана и корпуса она перепускается к насосу. Нагревающаяся в рубашке охлаждения жидкость не поступает в радиатор, а циркулирует по так называемому малому кругу и интенсивно нагревается. При температуре охлаждающей жидкости в пределах 70 °С наполнитель гофрированного цилиндра начинает интенсивно испаряться, значительно увеличивая свой объем.

Цилиндр растягивается, главный клапан открывается, при этом одновременно закрывается вспомогательный клапан. Часть жидкости начинает циркулировать через радиатор, остальная перепускается к насосу. При температуре жидкости 80-90 °С главный клапан полностью открыт, а вспомогательный закрыт. Жидкость циркулирует по большому кругу и охлаждается в радиаторе. В таком состоянии система охлаждения максимально обеспечивает отвод теплоты от дизеля.

При снижении температуры охлаждающей жидкости пары спирта в цилиндре конденсируются, давление уменьшается, и главный клапан прикрывает доступ жидкости к радиатору. При этом открывается вспомогательный клапан, увеличивая поток жидкости к насосу.
Общий вид рассмотренного клапана приведен на рис. 2.

Рис. 2. Клапан термостата с жидким наполнителем (общий вид):

а — основной клапан открыт; б — основной клапан закрыт; 1 – корпус коробки термостата; 2 — стержень; 3 — основной клапан; 4 — вспомогательный клапан; 5 — сильфон; 6 — нижняя крышка коробки; 7 – окно для прохода жидкости при открытом вспомогательном клапане

Рис. 3. Устройство и работа клапана-термостата с твердым наполнителем:

1 — стержень; 2 — корпус; 3 и 5 — перепускной и основной клапаны; 4 — цилиндр; 6 — вставка; 7 и 9 — пружины; 8 — наполнитель; 10 — скоба; 11 — шток; 12 — компенсационная пружина

У термостата с твердым наполнителем на цилиндре 4 (рис. 3) находятся основной 5 и два перепускных 3 клапана, а внутри — эластичная вставка 6. Нижний конец вставки завальцован в цилиндре, пространство вокруг нее заполнено активной смесью 8.

Термосиловой элемент надет на стержень 1, который закреплен гайкой в скобе 10,припаянной к корпусу 2 термостата. Пружина 7, надавливая на опорную шайбу, надетую на термосиловой элемент, удерживает его в нижнем положении (как показано на рисунке). При этом основной клапан закрывает горловину корпуса 2 и, таким образом, перекрывает проход жидкости к радиатору.

Через боковые окна корпуса жидкость направляется к насосу. В процессе прогревания активная смесь расширяется, сдавливает вставку 6 и, когда температура охлаждающей жидкости достигнет 78…82 °С, она станет сползать вверх по конусному концу стержня, увлекая за собой термосиловой элемент вместе с клапанами. При температуре в пределах 95 °С основной клапан полностью открыт, а боковые закрыты. [Тракторы «Беларус» семейств МТЗ и ЮМЗ. Устройство, работа, техническое обслуживание. Под ред. Я. Е. Белоконя. 2003 г.]

Термостат двигателя Д-36

Все детали термостата (рис.) изготовлены из латуни.

Рис. Термостат двигателя Д-36:
1 — обечайка; 2 — верхняя крышка; 3 — коробка термостата; 4 — нижняя крышка; 5 — боковой клапан; 6 — окно для прохода воды при открытии бокового клапана; 7 — стержень; 8 — основной клапан; 9 — направляющая планка; 10 — шарик.

Пружинная тонкостенная коробка 3, представляющая собой цилиндрическую гармошку, через нижнюю крышку 4 и отштампованные заодно с нею планки соединена с обечайкой 1. К верхней крышке 2 пружинной коробки припаян пустотелый стержень 7, на резьбовой конец которого навернут основной клапан 8. К верхней же крышке припаян боковой клапан 5.

В сжатую пружинную коробку через сверление в стержне 7 заливают 10 см³ 15%-ного раствора этилового спирта. После этого отверстие в стержне заглушают шариком 10 и запаивают, благодаря чему коробка находится в сжатом состоянии.

Термостат установлен в корпусе так, что отбуртовка нижнего края обечайки зажата в кольцевой выточке между верхней и нижней половинками корпуса. Верхняя горловина обечайки термостата уплотнена в корпусе резиновым кольцом.

При повышении температуры воды спиртовой раствор в пружинной коробке испаряется, повышая давление в ней, коробка растягивается и основной клапан открывается, сообщая нижнюю полость корпуса термостата с верхним патрубком. Одновременно боковые окна закрываются клапаном, что прекращает перепуск воды из нижней полости корпуса термостата в его нижний патрубок. [Дизельные колесные тракторы. Гельман Б.М. и др. 1959 г.]

Термостат трактора

Термостат предназначен для автоматического поддержания температуры охлаждающей жидкости на нужном уровне при различных условиях работы двигателя, а также для ускорения его прогрева после пуска.

Устройство. Термостат состоит из следящего и исполнительного устройств, установленных в корпусе 4 (рис. а и б).

Рис. Термостат:

а — жидкостный; б — с твердым наполнителем; в — двигатель холодный; г — двигатель горячий; 1 — гофрированный цилиндр; 2 — перепускной клапан; 3 — сливной клапан; 4 — корпусы; 5 — жидкость; 6 — поршень; 7 — резиновая втулка; 8 — баллон; 9 — активная масса

Следящее устройство делают двух типов в виде гофрированного латунного цилиндра 1, частично заполненного легко испаряющейся жидкостью 5 (обычно 15 %-ный водный раствор этилового спирта), или баллона 8, внутри которого установлены поршень 6 и резиновая втулка 7.

Пространство между резиновой втулкой и баллоном заполнено активной массой — смесью церезина (нефтяной воск) с алюминиевым порошком. Такая смесь при повышении температуры более 69 °С плавится и сильно увеличивается в объеме.

Исполнительное устройство состоит из сливного 3 и перепускного 2 клапанов.

Действие. Термостат устанавливают в патрубке, отводящем жидкость из двигателя в радиатор. Когда температура жидкости ниже 70 °С, клапан 3 закрывает верхнее отверстие и не пропускает охлаждающую жидкость в радиатор. Перепускной клапан 2 в это время открывает проход для жидкости в перепускную трубку 10 (см. рис. в), по которой она, минуя радиатор, вновь поступает в водяной насос.

При повышении температуры более 70 °С жидкость в гофрированном цилиндре закипает и ее пары давят на стенки, растягивая цилиндр. Расширяется также и активная масса 9 в баллоне 8, выталкивая поршень 6. При этом клапан 3 постепенно открывает путь охлаждающей жидкости в радиатор, а клапан 2 уменьшает проход к водяному насосу. При достижении температуры 85 °С клапаны занимают свои крайние положения (см. рис. г), и весь поток жидкости, участвующей в охлаждении двигателя, проходит через радиатор.

Исправно действующий термостат, ускоряя прогрев двигателя при пуске, значительно снижает износ его деталей. Установлено, что если термостат удалить из системы охлаждения, то износы, например цилиндров двигателя, увеличатся в 2…3 раза. [Семенов В. М., Власенко В. Н. Трактор. 1989 г.]