Автомобилните двигатели с вътрешно горене преобразуват химичната енергия на горивото в механична. Въпреки над 100-годишното усъвършенстване на моторите, далеч не цялата топлинна енергия от изгарянето на горивото се преобразува в механична. Неусвоената топлинна енергия се поглъща от конструкцията на двигателя, или се отделя чрез изходящите газове. За да се поддържа необходимият температурен режим на мотора, е необходима система за неговото охлаждане. Съществуват два основни начина за отвеждане на топлината от двигателите – чрез въздушно и чрез течностно (водно) охлаждане.
При въздушното охлаждане поток от въздух обтича външната повърхност на двигателя и отнема излишната топлина. За оптимизиране на топлообмена, като конструктивен материал се използват алуминиеви сплави, които имат отлично топлопренасяне, а цилиндрите и автомобил картера на мотора се изработват с ребра, които увеличават площта за топлообмен на съответния детайл. Този тип охладителна система има своите предимства – простота, липса на консумативи, надеждност, но и сериозни недостатъци – трудно регулиране на потока охлаждащ въздух, който силно зависи от скоростта на превозното средство. Ето защо въздушното охлаждане се използва предимно при мотоциклетните и авиационни буталните двигатели.
Системите за водно охлаждане са по-сложни, самата охлаждаща течност е консуматив, тъй като периодично се заменя, но позволяват точно поддържане на работната температура на двигателя в целия диапазон от натоварвания. За да могат елементите на двигателя да се охлаждат от течността, те се изработват с технологични кухини, през които тя циркулира. Конфигурацията и сечението на тези кухини се подбират така, че да осигуряват оптимално охлаждане на най-натоварените топлинно участъци.
Основните елементи на системата за течностно охлаждане са:
Помпа, обичайно задвижвана от самия двигател, посредством ремъчна предавка;
Радиатор за кола – топлообменник, през който циркулира охлаждащата течност, а нейната топлина се отнема от преминаващия въздушен поток;
Топлоносител – вода или антифриз, който отнема топлината от частите на двигателя и я пренася до радиатора;
Разширителен съд – съд, чийто вътрешен обем поема топлинното разширение на охлаждащата течност;
Термостат – устройство, което поддържа зададената температура на охлаждащата течност.
Защо се стараем двигателят да загрее, а пък после да го охлаждаме?
Всеки двигател има оптимална работна температура, при която смесообразуването е най-ефективно, смазването е най-добро, износването е най-слабо и т.н. При стартирането на студен двигател, неговата температура в общия случай е равна на околната. Но помпата, която предизвиква циркулацията на охлаждащата течност, се задвижва от коляновия вал и антифризът започва да преминава през двигателя и радиатора – този път на охлаждащата течност се нарича „голям кръг“. Тази постоянна циркулация отнема топлината на двигателя и не му позволява да достигне оптимална работна температура. Ето защо е предвиден и „малкия кръг“ – в този случай охлаждащата течност циркулира само през кухините на двигателя, без да се подава към радиатора.
Включването на радиатора към пътя на циркулация на охлаждащата течност се извършва именно от термостата на колата. Той представлява клапан, който отваря и затваря достъпа на антифриза към радиатора. При температура на охлаждащата течност до около 80°C клапанът е напълно затворен, а с по-нататъшното ѝ повишаване, започва да се отваря и при температура около 100°C е напълно отворен.
Отварянето и затварянето на клапана на термостата става посредством чувствителен елемент, запълнен с восък. Този материал се разширява при нагряване и така въздейства на клапана, отваряйки го.
Конструктивно термостатът може да бъде изработен по различни начини. Понякога той е отделен агрегат, който се захваща към маркучите на охладителната система посредством скоби, в други случаи термостатът се монтира в специално предвидено гнездо в блока на двигателя, посредством болтове или шпилки, а към корпуса са захванати щуцери за присъединяване на маркучите. При такова изпълнение често в корпуса на термостата са монтирани датчици за температурата на охлаждащата течност. Друго конструктивно решение е, термостатът да няма корпус, а да се състои само от чувствителен елемент и клапан, които се монтират в маркуча от охладителната система, подаващ антифриз към радиатора. Някои варианти на термостатите имат отделна секция с втори чувствителен елемент, настроен на по-ниска температура и клапан, ограничаващ притока на охладителната течност към радиатора за отопление на купето. Това е направено с цел да се осигури максимално бързо достигане на работната температура на двигателя, без излишно разсейване на топлината.
Както всяко устройство, термостатът също може да се повреди.
Ето какви са най-честите признаци за повреден термостат (всъщност те са напълно противоположни):
Термостатът е останал отворен – охлаждащата течност постоянно циркулира през големия кръг, двигателят много бавно достига работна температура и то само в горещините. При ниски околни температури, двигателят не загрява, отоплението в купето не работи. Този режим на работа повишава разхода на гориво и износването на мотора;
Термостатът е постоянно затворен – антифризът циркулира само по малкия кръг, охлаждащата течност достига максимална температура по индикатора на арматурното табло, включва се сигнализация – най-често светва символът Check engine, чува се кипенето на течността, избива пара през клапана на разширителния съд. В такава ситуация в НИКАКЪВ СЛУЧАЙ не отваряйте капачката на разширителния съд или радиатора, тъй като прегрелият антифриз може Ви причини сериозни изгаряния.
Проверката за изправността на термостата е много проста – при пускане на студен двигател, проверете с ръка кога започва да се загрява маркучът, подвеждащ антифриз или охладителна течност към радиатора. Той трябва да остане студен до достигане на нормалната работна температура на двигателя – обикновено стрелката на указателя на температурата е по средата на скалата. Ако маркучът започне да загрява много по-рано – термостатът е постоянно отворен. Ако маркучът е студен, дори когато температурата на охлаждащата течност надвиши нормалната – термостатът е блокирал в затворено положение.
И в двата случая се налага замяна на термостата. Този ремонт не е много сложен, ето защо и цената за замяната в сервиз не е висока. Асортиментът от резервни части, достъпни онлайн, е голям, като изборът включва различни производители и цени, както можете да се убедите от предлаганите термостати за VW Golf IV.
