Termostat auto în sistemul de răcire cu lichid al motorului cu ardere internă: dispozitiv și principiu de funcționare


REGULATOR MECANIC DE CAMERE

Un termostat mecanic de cameră este un dispozitiv care reglează funcționarea echipamentelor climatice, menținând parametrii de temperatură stabiliți ai camerei. Poate fi folosit atât pentru încălzire, cât și pentru răcirea unui apartament sau a unei case.

Principala diferență între termostatele mecanice de cameră și termostatele de alt tip este că este un dispozitiv separat, complet independent, cel mai adesea realizat sub forma unui produs de cablare extern, destinat instalării în interior.

Pur și simplu, un termostat mecanic, în funcție de programul setat, pornind sau oprind anumite dispozitive de încălzire sau răcire, menține temperatura necesară în cameră.

Principala caracteristică a termostatului mecanic este absența completă a umplerii electrice, adică nu este necesară energie pentru funcționarea sa, nici măcar bateriile.

Cum funcționează un termostat mecanic, ce îi permite exact să măsoare temperatura spațiului înconjurător și să controleze aparatele electrice?

Principalele tipuri și capabilități de termostate

Pentru ce este un termostat dintr-un sistem de încălzire?

Diagrama conexiunii termostatului.

Există două tipuri principale de termostate: pardoseală cu gaz și lichid.

Un termostat cu pardoseală cu gaz, spre deosebire de un tip lichid, este mai sensibil la modificările regimului de temperatură al mediului și are o durată de viață mai lungă - până la 20 de ani. Gazul condensat este utilizat ca substanță sensibilă la căldură.

În ceea ce privește tipul lichid, acesta are indicatori de temperatură mai exacți decât cel cu podea cu gaz. În majoritatea cazurilor, parafina este utilizată pentru a o umple.

De asemenea, termostatele sunt:

  1. Cameră analogică. Un astfel de dispozitiv vă permite să mențineți continuu regimul de temperatură selectat. Cu toate acestea, capacitățile sale tehnice sunt oarecum limitate. Pornirea și oprirea, precum și modificarea parametrilor de funcționare, au loc numai manual și exclud complet programarea sistemului.
  2. Cameră digitală. Instalarea dispozitivelor de acest tip extinde capacitățile de control, ceea ce reduce sarcina sistemului de încălzire. Termostatul digital modifică și menține temperatura în conformitate cu un program prestabilit. Pe lângă cele mai simple funcții („comoditate” și „amortizare”), vă permite să reglați modul și să comutați automat de până la 4 ori pe zi.
  3. Termostate pentru un sistem suplimentar de "podea caldă". O caracteristică a funcționării unui astfel de sistem este independența sa de temperatura aerului, iar camera este încălzită de alte instalații de încălzire (convector, radiator etc.). Prin urmare, funcționarea termostatului este asigurată de un senzor instalat în suprafata.

Articol asociat: Este posibil să pictezi ferestre din plastic și ce este necesar pentru asta?

Uneori nu este posibil sau dificil din punct de vedere tehnic să reglați funcționarea sistemului de încălzire în mod obișnuit. O astfel de situație poate apărea în timpul reconstrucției obiectelor sau în cazul instalării suplimentare a dispozitivelor de încălzire. Prin urmare, controlul optim al alimentării cu căldură în acest caz este instalarea unui termostat cu o metodă de control wireless.

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE AL TERMOSTATULUI MECANIC

Un termostat mecanic este un dispozitiv care reflectă perfect principiul - „Totul ingenios este simplu!”.Cu toate diferențele de design și componente utilizate, există un singur principiu în funcționarea termostatelor mecanice, și anume capacitatea unor materiale și substanțe, în funcție de temperatură, de a-și schimba proprietățile mecanice.

Ca un exemplu de zi cu zi, familiar tuturor, care ar explica principiul de funcționare al unui termostat mecanic, putem cita un termometru obișnuit cu mercur, cu care măsurăm temperatura corpului.

Mercurul conținut în interiorul termometrului crește în volum odată cu creșterea temperaturii și intră în capilarul gradat, arătând astfel temperatura exactă.

Aproximativ aceleași procese au loc într-un termostat mecanic, singura diferență este că o schimbare a temperaturii la un anumit nivel, care este indicată de noi separat cu o roată de reglare, pornește anumite procese, cel mai adesea închide sau rupe un circuit electric, astfel pornirea sau oprirea dispozitivelor de încălzire.

Pentru a clarifica modul în care funcționează, să ne uităm la designul unui termostat mecanic de cameră standard.

Dispozitiv termostat mecanic

Principalul element structural al oricărui termostat mecanic de cameră este o membrană de gaz. Apropo, tocmai pentru aceasta sunt deseori numite termostate cu membrană.

Gazul special din interiorul membranei, atunci când temperatura se schimbă, își modifică volumul, afectând astfel pereții membranei. Care, la schimbare, declanșează mecanismul de închidere sau deschidere a circuitului electric care alimentează sistemul de încălzire sau răcire.

Alegerea unei astfel de metode de dispozitiv pentru un termostat de cameră se datorează posibilității de a organiza un mod simplu de a-și regla temperatura de răspuns, precum și faptului că dispozitivul răspunde exact la schimbările de temperatură a aerului și nu la suprafață, care este cel mai important în sistemele de încălzire și răcire. De aceea, de exemplu, pentru încălzirea prin pardoseală, este mai rezonabil să folosiți termostate mecanice lichide cu un senzor de la distanță.

Reglarea temperaturii de răspuns pentru un termostat de cameră cu membrană se efectuează folosind o roată de control cu ​​o scală, care este conectată la mecanismul cu membrană. Prin rotirea roții, aducem pereții membranei mai aproape sau mai departe de mecanismul de comandă, schimbând astfel temperatura la care circuitul electric se va închide sau se va deschide. Cu alte cuvinte, dacă mecanismul de declanșare este mai aproape de peretele membranei, atunci gazul localizat în el trebuie să schimbe ușor volumul pentru ca acesta să se declanșeze; în consecință, este necesară o temperatură mai scăzută și invers. Așa funcționează roata de reglare.

Să vedem exact cum puteți aplica un termostat mecanic la sistemul de încălzire al unei case sau apartamente.

Aspectul și modernizarea dispozitivului

Unul dintre primele termostate este considerat a fi apariția unui dispozitiv cu mercur pentru menținerea unui echilibru optim de temperatură într-un incubator pentru găini, care a fost inventat în 1620 de dl Cornelius Drebbel din Marea Britanie.

Termostatul a fost utilizat în mod activ în sistemul de răcire cu lichid al motoarelor cu ardere internă încă din 1922, când au apărut primele și relativ puternice instalații cu o cantitate mare de căldură în timpul funcționării. În primele etape, au existat mai multe încercări nereușite de a utiliza dispozitivul în sistemul de răcire. Mai mult, designul a fost îmbunătățit, inginerii au ales materialele optime de fabricație și au obținut astfel de caracteristici și fiabilitate încât termostatul a devenit un element omniprezent în sistemul de răcire a lichidului unui motor cu ardere internă.

De asemenea, vă recomandăm să citiți articolul despre proiectarea unei pompe centrifuge pentru un sistem de răcire a lichidului unui motor cu ardere internă.Din acest articol puteți afla despre caracteristicile de proiectare ale pompei, funcțiile acesteia în sistemul de răcire, caracteristicile funcționării și reparării pompei.

Două tipuri de termostate sunt utilizate în sistemele de răcire auto. Există soluții cu umplere solidă sau lichidă. Termostatul cu gel pentru un sistem de răcire a motorului lichid auto a fost inventat de un francez pe nume Serge Vernier în 1963. Compania Vernet este specializată astăzi în producția de termostate, iar produsele acestui brand se bucură de o reputație binemeritată pe piața pieselor auto pentru diferite mărci auto din întreaga lume.

Umplere termostat

Termostatul poate avea diferite tipuri de umplutură în centrul designului său. Am menționat deja că există un agent de umplere lichid și unul solid. Principiul de funcționare și structura acestor soluții sunt practic aceleași. Diferențele constau doar în etanșarea crescută a structurii lichide, precum și în proprietățile fizice individuale ale umpluturii în sine și sensibilitatea acesteia la fluctuațiile de temperatură, în funcție de compoziție.

Motoarele moderne au primit acest tip de dispozitiv, care se bazează pe un material de umplutură solid. O astfel de umplutură trebuie înțeleasă ca termoelementul principal, care se află inițial într-o stare fizică solidă în interiorul termostatului.

Funcții și locație

După ce motorul atinge temperatura optimă de funcționare, devine necesar să mențineți acest indicator în limite stricte până în momentul în care motorul se oprește și, în unele cazuri, chiar și pentru o perioadă de timp după ce ICE încetează să funcționeze. Sarcina principală a dispozitivului este de a controla și distribui fluxul de lichid de răcire încălzit în interiorul sistemului pentru a elimina căldura de la motor.

Termostatul poate fi amplasat în diferite locuri, în funcție de aspectul motorului din compartimentul motorului, iar locul de instalare al acestuia depinde direct de modelul unității de putere. De asemenea, caracteristicile de proiectare ale implementării sistemului lichid de răcire afectează locul de instalare al dispozitivului. În majoritatea cazurilor, termostatul este situat la ieșirea lichidului de răcire din chiulasă. Al doilea loc cel mai obișnuit pentru instalarea sa este intrarea unei pompe centrifuge de răcire (pompă).

Articol asociat: Baterie (Baterie)

Utilizarea unui termostat mecanic la încălzire

Cel mai adesea, termostatele mecanice de cameră sunt utilizate la încălzirea caselor, împreună cu cazanele pe gaz. Producătorii destul de des în proiectarea cazanelor asigură o diagramă de conectare printr-un termostat mecanic. Dispozitivul este instalat într-o pauză a firului de alimentare care duce la cazan și în cazul în care temperatura aerului din cameră scade sub valoarea prag stabilită, circuitul se închide și cazanul pe gaz pornește, începând să încălzească camera, menținându-se temperatura lichidului de răcire.

Diagramele de bază pentru conectarea unui termostat mecanic la încălzire sau răcire sunt descrise în articolul nostru „Diagrama de cablare pentru un termostat mecanic”

Exact în același mod, termostatele de acasă sunt conectate la orice încălzitoare electrice din camere, fie că sunt încălzitoare cu ulei, încălzitoare cu infraroșu sau oricare altele utilizate pentru încălzirea aerului interior. Astfel, procesul de încălzire devine complet automatizat, necesitând aproape nicio participare umană la activitatea sa, după ajustare.

Există o mulțime de opțiuni posibile pentru utilizarea termostatelor mecanice; este pur și simplu de neînlocuit în automatizarea încălzirii datorită pretenției și fiabilității sale.Iar simplitatea designului permite producătorilor să producă termostate mecanice de cameră la un cost mult mai mic decât cele electronice, ceea ce reprezintă o parte importantă a popularității lor în rândul consumatorului.

Tipuri de dispozitive termostatice în mașină

Să vorbim mai detaliat despre diferitele tipuri de termostate auto, luând în considerare particularitățile designului lor. Motorul poate fi echipat cu diferite versiuni ale termostatului, printre care se remarcă:

  • termostat cu o singură supapă (o singură supapă);
  • termostat în două trepte;
  • dispozitiv cu două supape (termostat cu două supape);
  • termostat controlat electronic;

Termostat cu o supapă, cu două supape și cu două trepte

Soluția cu o singură supapă este simplă ca design și fiabilitate asociată. Producătorii auto din întreaga lume preferă acest tip de design și echipează majoritatea vehiculelor lor cu acest tip de dispozitiv.

Un tip separat de termostat cu o singură supapă este proiectarea în două trepte. Instalarea unei astfel de soluții se datorează faptului că unele sisteme de răcire creează o presiune de lichid de răcire foarte mare în timpul funcționării. Este dificil pentru o supapă termostat să depășească această presiune. Din acest motiv, proiectarea unui termostat în două trepte a primit o soluție care implică prezența a două discuri de supapă, care sunt numite mici și mari. Primul din termostat care se deschide este o placă mică, care necesită o forță considerabil mai mică pentru a depăși presiunea creată în sistem. Placa mică se deschide mai ușor și, atunci când se deschide, interacționează cu placa mare și pur și simplu o trage de-a lungul. Deschiderea plăcii mari (principale) a termostatului deschide complet pasajul lichidului de răcire.

Dacă în primul caz termostatul are o supapă cu două papuci, atunci regulatorul cu două supape a primit două supape separate, care sunt amplasate într-un singur corp. Prima supapă este cea principală și servește la închiderea cercului mare când lichidul de răcire se deplasează în sistem. A doua supapă este o supapă de by-pass și este responsabilă pentru circulația lichidului într-un cerc mic. Supapele sunt sincronizate. Când unul dintre ei închide canalul de răcire, celălalt deschide circuitul dorit. Proiectarea specificată a termostatului a găsit o aplicare largă în proiectarea autoturismelor și camioanelor, care sunt produse ale industriei auto din țările CSI.

Dispozitiv controlat electronic

Cel mai perfect și relativ complex din punct de vedere structural, dar în același timp cel mai precis și eficient este un termostat echipat cu control electronic. Principalul avantaj al unui astfel de dispozitiv este furnizarea de indicatori de temperatură diferiți pentru a atinge temperatura optimă în raport cu condițiile de funcționare dinamice ale motorului în timpul funcționării.

Designul dispozitivului seamănă cu un termostat convențional cu o singură supapă, dar termocuplului său i se adaugă o rezistență suplimentară la încălzire. Unitatea electronică de comandă a motorului (ECU) controlează încălzirea rezistenței specificate. Datorită acestui design, devine posibil să se realizeze condiții de temperatură flexibile. Indicatorul este menținut la 95-110 ° C la sarcini reduse pe motor și 85-95 ° C la sarcină maximă. Principala realizare din utilizarea unui dispozitiv electronic este o scădere notabilă a consumului de combustibil, precum și o mică creștere a puterii la „partea inferioară”, datorită unei mai bune răciri a aerului la admisie.

Există, de asemenea, motoare care au două termostate simultan în sistemul de răcire cu lichid. Astfel de sisteme se numesc circuit dublu. Un termostat dintr-un astfel de sistem controlează temperatura din circuitul chiulasei și este responsabil pentru menținerea indicatorului în acesta la aproximativ 87 ° C. Al doilea termostat este situat în circuitul blocului de cilindri.

Articol asociat: Ulei pentru angrenaje: ce este special

Pragul de temperatură în zona BC este mai mare și este în jur de 105 ° С. Această implementare a controlului temperaturii în sistemul de răcire și-a găsit aplicarea în proiectarea motoarelor turbo performante și oferă creșterea finală a puterii unității de putere datorită răcirii cu aer îmbunătățite.

Selectarea unui termostat mecanic (termostat)

În prezent, există mulți producători de termostate mecanice, există modele și mărci renumite, dar, cel mai adesea, la vânzare veți găsi nume necunoscute, necunoscute. În practica mea, am folosit un număr mare de termostate mecanice diferite și vă pot recomanda următoarele:

- Atunci când alegeți, asigurați-vă că acordați atenție puterii maxime de comutare. Dacă este scris că termostatul este de 10 Amperi, va fi posibil să conectați la acesta o sarcină de cel mult 2,2-2,3 kW. Termostatele cu mai mult de 3,6 kW de putere conectată sunt rare. Dacă trebuie să conectați mai multă energie, va trebui să utilizați un contactor, conform schemei de conectare, legătura la care am dat ceva mai sus.

Dintre termostatele ieftine, acesta mi-a plăcut - BALLU BMT-1 - îl puteți cumpăra de aici. Prin proiectare, este complet similar cu cel descris în acest articol. Acesta va funcționa exact timp de 3-5 ani, iar apoi depinde de calitatea construcției unui anumit model și de condițiile de funcționare. Pentru o reședință de vară, un garaj - atât!

Dacă aveți nevoie de sfaturi privind alegerea unui model de termostat mecanic - scrieți în comentarii, voi încerca să vă ajut cu sfaturi!

Cazane

Cuptoare

Ferestre din plastic