Термостат - 9

[Oleg08]

Продолжение темы, архив здесь: http://www.lada-granta.net/showthread.php?t=8041

термостат для двигателей 11183 и 21116, 21126

На грантах с двигателями 11183 и 11186(21116),21126 применяется термостат фирмы BEHR.




Элементы термостата:
1 – корпус;
2 – уплотнительное кольцо;
3 – баллон;
4 – пружина;
5 – фиксирующая пластина;
6 – крышка

Термостат состоит из металлического баллона с термочувствительным наполнителем, пружины и ее фиксирующей пластины. Шток баллона входит в гнездо корпуса термостата. В закрытом положении термостата (на непрогретом двигателе) его пружина, опираясь на фиксирующую пластину, прижимает тарелку баллона к седлу отверстия в корпусе, закрывая канал между корпусом и крышкой термостата. В результате перекрывается поток охлаждающей жидкости через радиатор системы охлаждения. При этом вся жидкость циркулирует по малому кругу системы охлаждения: насос, рубашки охлаждения блока цилиндров и головки блока, корпус и крышка термостата, радиатор отопителя, пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения, расширительный бачок, подводящая труба насоса. При достижении температуры охлаждающей жидкости (85±2) °C наполнитель баллона термостата начинает расплавляться и увеличивает свой объем, выталкивая шток из баллона термостата. При этом тарелка баллона отходит от седла, и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, включающему в себя насос, рубашки охлаждения блока цилиндров и головки блока, корпус и крышка термостата, радиатор системы охлаждения, пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения, расширительный бачок, радиатор отопителя, подводящая труба насоса. При достижении охлаждающей жидкостью температуры (100±2) °C клапан термостата полностью открывается.



Баллон термостата





Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный в крышке термостата, выдает информацию контроллеру системы управления двигателем

[свернуть]

Отличия в конструкции термостата.

В конструкции термостата применён клапан другой конструкции в отличии от клапана 21082. Тарелка клапана имеет внешний диаметр 29 мм, а клапан 21082 имеет диаметр тарелки 32 мм. Замена одного клапана на другой возможна, благодаря выточке в корпусе термостата под клапан 21082. Если ставите клапан 21082 , то лучше притереть посадочное место пастой для притирки клапанов. Не требует притирки обрезиненный клапан Лузар 21082. Для любителей температуры 90-92 градуса термоэлемент ТН 4898.92(J)Его тоже нужно извлечь из корпуса и притереть с притирочной пастой минут 5-10(желательно). Наилучшим вариантом для замены родного термоэлемента будет WAHLER 3091.92D. он имеет один посадочный диаметр, но обрезинен и не требует притирки.

[свернуть]

Неисправности термостата.

Если с наступлением холодов стало заметно , что двигатель стал греться дольше, то стоит обратить внимание на исправность термостата. При прогреве верхний патрубок (после термостата в сторону радиатора) не должен прогреваться более чем 20-25 см( примерно до первого изгиба немного вниз шланга) до открытия клапана термостата при 80-83 градусах. Если греется весь шланг и верх радиатора до срабатывания клапана, то клапан термостата не герметичен и требует замены.

[свернуть]

Как проще слить ОЖ для замены термостата

Для снятия термостата достаточно слить 2-2.5 литра охлаждающей жидкости. Вот самый простой способ Лучше еще поддомкратить водительское колесо и когда снимать термостат подставить под него обрезок пластиковой бутылки. Тогда вообще ни капли можно не пролить.

[свернуть]

ПР 20-14 методический материал по системе охлаждения двигателей автомобилей.

посмотреть, скачать

[свернуть]

Предписание №20-14 от 25-03-2014 — О дефектах термостатов

Посмотреть, скачать

[свернуть]

Вот весь список подходящего.

[свернуть]

[Ky.]

Ну а деформироваться там могут 3 вещи.
Колба
Резинка
Воздух

Ии еще одна. Парафин, собственно. Он же не является абсолютно несжимаемой жидкостью, в отличие от, например, воды.

[Tolik043]

Сообщение от www-shurik

Ясно же ведь, что жидкий воск давит не только на шток.

Воск на шток не давит, он только передаёт давление через резиновую вставку.

Сообщение от www-shurik

Он распирает всю вставку, не только в сторону штока.

Вставку он не распирает, она медная. И по всем законам физики, при расширении воска, движение др. частей вставки будет согласно наименьшему сопротивлению, т.е штока через резиновую вставку.

Сообщение от www-shurik

Греть горелкой до плавления - этого хватит, чтоб его разорвало.
Даже весь не успеет расплавится, [b]пока он весь не расплавился, он не даст нагреваться воску,

Шурик, ты только горелку поднесёшь к цилиндрику - воск нагреется очень быстро. Можешь сравнить темп. плавления воска и меди. Тут всё просто - термостат или работает, держит заявленную темп. дв. или не работает, тогда замена. А забивать голову открытия/закрытия, скачков по темп. и прохождения количества ОЖ через открытую щель, думаю излишне.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Ky.

Ну а деформироваться там могут 3 вещи.
Колба

От воды? Никак. Поправлюсь - от антифриза.

[angtar]

народ, а вы не задумывались, что резинка нужна только для того, чтобы воск не вытек через отверстие штока?

[Tolik043]

Сообщение от angtar

народ, а вы не задумывались, что резинка нужна только для того, чтобы воск не вытек через отверстие штока?

Так суть не меняет. Иначе вставка как работать будет.

[www-shurik]

Сообщение от Tolik043

Воск на шток не давит, он только передаёт давление через резиновую вставку. .

Резинка там не совершает не какой работы, она пластична.

Скрытый текст

Примерно то же самое, если взять черенок от лопаты и опустить в воду. Но если его опустить в воду, обернув в резинку и что теперь считать, что резинка его из воды выдавливает? При этом всплывая из воды, резинка всплывает вместе с ним, а из термостата вытесняется только шток. Работу совершает жидкий воск, наличие в жидком воске инородных пластичных материалов не может дать доп. энергии для вытеснениях, максимум что может резина - мешать как плотный сальник и часть работы уходит ещё на это.
А черенок хоть скруглёный, хоть по конус заточенный, он всплывает одинаково - его выдавливает вода из своего объёма, не резинка. В воде на поверхности давление слабое за счёт гравитации, но работает именно давление.
Выдавить тонкий шток нужно давление значительно большее, например если в нипель автошины подобрать шток, то давление воздуха накачанного до 2 атм колеса будет давить ровно 2 кг на кв. см
А у нас шток в 10 раз меньшего по площади сечения.а сжать пружину явно не 2 кгс надо. Из корпуса выдавливает только шток, он не обрезиненный, поэтому считаем объём только штока без резины. Объём = площадь сечения на высоту. Сила выталкивания жидкости не зависиь от формы, наличие пластичного вещества (резины) не может поменять эту силу физически.
Корпус термостата из тонкого металла, в любом случае он будет испытывать деформацию и возможно воск. (я не знаю свойств воска, а так даже к воде применимо это - несжимаемое это не абсолютно, там считается 0. 0000.....1 только нам это не играет роли, т.е. по факту для нас вода не сжимаемое) , а воск - надо смотреть, но не суть, т. к. корпус термостата как раз таки легко растянуть, чтоб был эффект, когда часть расширения ушла на деформацию, за счёт, чего объём, вытесненный из корпуса станет меньше.

[свернуть]

Добавлено через 15 минут
Резинка на штоке - если форма верхушки поршня будет иной, всё равно силу будут считать через диаметр поршня в самом цилиндре. В гидравлике именно так. Для штока корпус термостата цилиндр, не резинка. Резинка не покидает корпус и не вытесняется. Она только мешает работе, выполняя свою функцию уплотнения - не более, но точно никакой помощи не оказывает, энергия не берётся там из неоткуда.
Например если в гидравлике трактора шток будет с набалдашником и заходить в полость с маслом - это не значить что за счёт этого набалдашника шток вдруг начнёт работать по другому, будет так же расчёт по сечению цилиндра. Я эти вещи тоже не сразу вспомнил, для меня конусный шток тоже казался как редуктор, но блин - это противоречит гидравлике, там конус не работает как редуктор.
Резина в корпусе термостата пластичная внутри и сама почти как жидкость себя ведёт, разве что её КПД будет меньше жидкости - будет просто потери на это и всё.

Если в корпусе термостата станет жидкости больше на 1 куб мм, то шток выйдет ровно на объём этого 1 куб. мм, хоть какой формы наконечник штока и хоть какой объём там резины, при условии, что остальной объём корпуса не изменился.

Острый шток, чтоб обратно при входе не зацепить резину и не потянуть и не порвать её.

Добавлено через 1 час 35 минут
А если пружина меняет вылет штока - то соотв. что то деформируется (воск, резина, корпус вставки - где слабее, там и деформируется).

Шток - как поршень в гидравлическом домкрате, давишь с небольшой силой, поднимаешь грузовик. Если поршень обернуть в резинку "передаточное число" гидравлики не изменится, будет зависеть только от диаметра поршня в цилиндре.
И вот тут сравнить - какая сила должна выдавить малый шток из объёма, если в обратную сторону силой руки можно поднять грузовик. В масштабах термостата его корпус как домкрат соизмеряя с размерами штока.

[Ky.]

Сообщение от Tolik043

От воды? Никак. Поправлюсь - от антифриза.

Да почему от антифриза? От давления внутри.
Упругая(в основном) и пластичная деформация тонкостенного сосуда под давлением.
Доводилось полторашку с минералкой заморозить? Бутыль распирает - будь здоров. Аж форма потом не восстанавливается.

Не знаю вот, ощутим ли этот эффект в нашем случае (с пружинами). При нагреве в тисках, скорее всего, можно будет даже измерить.

[www-shurik]

У меня старая вставка есть - попробовать можно. Всё же интереснее именно в реальной работе, как влияет пружина на распирание корпуса, т.е. нужно усилие пружины. То что его распирает - ну это физически так, так же как чугунный блок форму цилиндра меняет от затягивания КПП. От механического воздействия любой металл меняет форму. В блоке эти сотые доли уже влияют на работу узла.
Если вставку распирает совсем чуть чуть, ну можно пренебречь тогда, искать там 0,01мм смысла нет. А если распирание хотя бы на 0,1мм при площади 200 кв. мм (это грубо площадь 1см х 2см на цилиндрической вставке) даст прирост объёма (если не учитывать кривизну формы деформации) 20 куб мм., по факту там +/- считать надо В масштабах штока это уже очень заметный размер, не сложно посчитать вытесняемый объём через диаметр штока и насколько он вышел.


В тисах то ясно дело, её разопрёт.

Если всё же пробовать в тисах, то греть можно и феном, выставить например +100 С и не жёстко ограничивать шток, а то если расплавится быстро да ещё и закипит от горелки, как бы распирание не стало похожим на взрыв))

Возможно кто то со сгущёнкой подобные опыты тоже проводил или с тушёнкой...

[Tolik043]

Сообщение от Ky.

Да почему от антифриза? От давления внутри.
Упругая(в основном) и пластичная деформация тонкостенного сосуда под давлением.
Доводилось полторашку с минералкой заморозить? Бутыль распирает - будь здоров. Аж форма потом не восстанавливается.

Не знаю вот, ощутим ли этот эффект в нашем случае (с пружинами). При нагреве в тисках, скорее всего, можно будет даже измерить.

Так давление внутри цилиндра создаётся за счёт увеличения темп. ОЖ, при увеличении воска в обьёме. И каким образом создать температуру и какую, что б произошла деформация цилиндра от антифриза? Это только по методу Шурика, в тисах горелкой. Но в двигателе такого процесса не будет. Вода в полторашке кристаллизуется, при этом расширяется, т.е обратный процесс. А воск всего лишь нагревается и точно так же расширяется в обьёме. Кристаллизации в нём не происходит. Этим отличается воск от воды.

Добавлено через 13 минут

Сообщение от www-shurik

Резинка там не совершает не какой работы, она пластична.

Т.е как не совершает? Я же тебе обьяснял уже - давление через неё передаётся на шток. И вторая функция резиновой вставки - обьяснил angtar. Не веришь? Тогда ещё раз https://youtu.be/L58aFyHyjV8 с 2.12 - 2.18. Там чётко сказано куда вставляется штырь -

Штырь вставляется в резиновую муфту в центре восковой капсулы

Далее - с 2.23 - 2.31

Когда термостат начинает работать, расплавленный воск расширяется сжимая резиновую муфту и она выдавливает штырь, открывающий клапан

Добавлено через 12 минут

Сообщение от www-shurik

Возможно кто то со сгущёнкой подобные опыты тоже проводил или с тушёнкой...

Удачный пример. Теперь ты ответил сам себе. Если ты проводил и помнишь, то сгущёнку кипятили в кастрюле наполненной водой. После кипячения банка сгущёнки не деформировалась, а всего лишь менялся цвет содержимого с белого до кофейного. А вот если ты поставишь банку сг. на открытый огонь, то жди, что ты сказал -

Сообщение от www-shurik

быстро да ещё и закипит от горелки, как бы распирание не стало похожим на взрыв))

Добавлено через 11 минут

Сообщение от www-shurik

У меня старая вставка есть - попробовать можно. Всё же интереснее именно в реальной работе, как влияет пружина на распирание корпуса, т.е. нужно усилие пружины.

Ты лучше другое сделай. Собери конструкцию (вставка, пружина) как рабочий термостат. Проверь, на ск. градусов открытие будет, запиши. Разбери конструкцию, обстучи цилиндр с воском по кругу что б поясок был, собери проверь. Увидишь, как темп. открытия будет выше. Но это всё в воде надо делать, в "самоваре". Это один из старых методов, когда ездить надо было, а вставку ждать приходилось, когда в магазине появится. Но способ быстро утухающий. Не на долго хватало доработки.

[Ky.]

А воск всего лишь нагревается и точно так же расширяется в обьёме. Кристаллизации в нём не происходит.

Какая разница - кристаллизация или плавление? Изменение объема при смене агрегатного состояния, в обоих случаях.

Вопрос только - влияет ли жесткость пружины на величину деформации колбы, или в этом случае деформация колбы вообще пренебрежимо мала, и что-то измерить можно только в тисках, а не под пружиной.

[www-shurik]

Сообщение от Tolik043

Так давление внутри цилиндра создаётся за счёт увеличения темп. ОЖ, при увеличении воска в обьёме. И каким образом создать температуру и какую, что б произошла деформация цилиндра от антифриза?
...

Добавлено через 12 минут
Удачный пример. Теперь ты ответил сам себе. Если ты проводил и помнишь, то сгущёнку кипятили в кастрюле наполненной водой. После кипячения банка сгущёнки не деформировалась, а всего лишь менялся цвет содержимого с белого до кофейного. А вот если ты поставишь банку сг. на открытый огонь, то жди, что ты сказал -

В обоих случаях - изменение агрегатного состояния. Это не расширение от нагрева (как например поршень в цилиндре горячий чуть шире). Там эффект от расширения на порядок больше в % отношении.

Чтобы расширился воск, он должен расплавится.

Сообщение от ну а вода должна замёрзнуть

Вода — это одно из немногих веществ в природе, которые расширяются при переходе из жидкой фазы в твёрдую (кроме воды, таким свойством обладают сурьма, висмут, галлий, германий и некоторые соединения и смеси).

В основном происходит расширение при плавлении.

тормознутость обусловлена на порядок большей энергией, необходимой для плавления, чем просто нагрев

Чтобы воск расплавился, нужно ему передать энергию.

плавление

[свернуть]

теплоёмкость парафина, будем считать воска

[свернуть]

Т.е. чтобы расплавить 1 кг нужно 1500 кДж
А чтобы нагреть на 1 градус 1 кг нужно 2,1 кДж -
В итоге передать тепло для нагрева на 100 градусов хватит 210 кДж , это в 7 раз меньше, чем нужно для расплавления того же количества. Ну это в плане инертности. То же самое для закрытия - эту энергию надо отдать обратно, а если ОЖ остынет до +80, то с дельты в 5 градусов прочесс идет не быстро, поэтому начинается провал и .

[свернуть]

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Tolik043

Т.е как не совершает? Я же тебе обьяснял уже - давление через неё передаётся на шток. И вторая функция резиновой вставки - обьяснил angtar. Не веришь?

Давление и через не расплавленный воск может передаваться на шток и через расплавленный, это не имеет значения, может через резинку. Резинка там почти как жидкость с хреновой текучестью, т.к. приняла форму тела, на которое давит внешняя среда. Если бы из термостата вылезла резина вместе со штоком, то мозно было бы принять диаметр поршня = отверстию, в которое всё это вылезло, т.к. вставка лишалась бы куда большего объёма. Но наружу выходит только шток, по гидравлике его диаметр и определяет диаметр поршня не зависима от формы оголовка, наличия резины, грязи и чего угодно не сжимаемого внутри.

Полная аналогия - нагар на поршнях, твой ответ звучал бы так "как нагар не совершает работы, через него же газы давят на поршень" - именно нагар работы не совершает, работа не зависит от наличия нагара, энергию определяют газы над поршнем, их давление.
резинка - считай аналог поршневых колец.
Другой пример: в охотничьем ружье пыжи выполняют как раз ту же функцию, что и резинка в термостате, когда дробь не может плотно прилегать к стволу - это сальник/уплотнитель - как не назови пыж и резинку в термостате, она иной функции там не выполняет. Она не увиличивает силы, не выполняет функцию редуктора.

Для совершения работы -нужна энергия. Откуда у резинки энергия? Резинка там всего лишь своеобразный сальник. ТОчно так же воск выдавит шток и при отсутствии резинки, просто он потом вытечет.
Две неразрывные физические величины работа и энергия.