เทอร์โมสตัทคือวาล์วที่ควบคุมเส้นทางการไหลของสารหล่อเย็น เป็นอุปกรณ์ปรับอุณหภูมิอัตโนมัติ โดยปกติจะมีส่วนประกอบของการตรวจจับอุณหภูมิ ซึ่งจะเปิดและปิดการไหลของอากาศ ก๊าซ หรือของเหลวโดยการขยายตัวเนื่องจากความร้อนหรือการหดตัวเนื่องจากความเย็น
เทอร์โมสตัทจะปรับปริมาณน้ำที่เข้าสู่หม้อน้ำโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นและเปลี่ยนช่วงการหมุนเวียนของน้ำเพื่อปรับความสามารถในการกระจายความร้อนของระบบระบายความร้อนและเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม เทอร์โมสตัทจะต้องอยู่ในสภาพทางเทคนิคที่ดี มิฉะนั้นจะส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของเครื่องยนต์อย่างร้ายแรง หากวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทเปิดช้าเกินไป จะทำให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป หากวาล์วหลักเปิดเร็วเกินไป เวลาในการอุ่นเครื่องของเครื่องยนต์จะยาวนานขึ้นและอุณหภูมิของเครื่องยนต์จะต่ำเกินไป
โดยรวมแล้ว บทบาทของเทอร์โมสตัทคือเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์เย็นเกินไป ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องยนต์ทำงานตามปกติ อุณหภูมิของเครื่องยนต์อาจต่ำเกินไปหากไม่มีเทอร์โมสตัทเมื่อขับรถในฤดูหนาว ในเวลานี้ เครื่องยนต์จำเป็นต้องหยุดการหมุนเวียนของน้ำชั่วคราวเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของเครื่องยนต์ไม่ต่ำเกินไป
เทอร์โมสตัทขี้ผึ้งทำงานอย่างไร
เทอร์โมสตัทหลักที่ใช้คือเทอร์โมสตัทชนิดขี้ผึ้ง เมื่ออุณหภูมิการทำความเย็นต่ำกว่าค่าที่กำหนด พาราฟินที่กลั่นแล้วในตัวตรวจจับอุณหภูมิเทอร์โมสตัทจะแข็ง และวาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดระหว่างเครื่องยนต์และหม้อน้ำภายใต้การกระทำของสปริง สารหล่อเย็นจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องยนต์ผ่านปั๊มน้ำเพื่อการหมุนเวียนเล็กน้อยในเครื่องยนต์ เมื่ออุณหภูมิของสารหล่อเย็นถึงค่าที่กำหนด พาราฟินจะเริ่มละลายและค่อยๆ กลายเป็นของเหลว และปริมาตรจะเพิ่มขึ้น และท่อยางจะถูกอัดให้หดตัว เมื่อท่อยางหดตัว แรงขับขึ้นจะถูกนำไปใช้กับแกนผลัก และแกนผลักจะมีแรงขับย้อนกลับลงบนวาล์วเพื่อเปิดวาล์ว ในเวลานี้ สารหล่อเย็นจะไหลผ่านหม้อน้ำและวาล์วเทอร์โมสตัท จากนั้นจึงไหลกลับไปที่เครื่องยนต์ผ่านปั๊มน้ำสำหรับรอบขนาดใหญ่ เทอร์โมสตัทส่วนใหญ่จัดอยู่ในท่อทางออกของน้ำของหัวกระบอกสูบ ข้อดีของสิ่งนี้คือโครงสร้างนั้นเรียบง่าย และง่ายต่อการกำจัดฟองอากาศในระบบระบายความร้อน ข้อเสียคือเทอร์โมสตัทมักจะเปิดและปิดระหว่างการทำงาน ส่งผลให้เกิดการแกว่ง
การตัดสินของรัฐ
เมื่อเครื่องยนต์เริ่มทำงานเย็น หากมีน้ำหล่อเย็นไหลออกมาจากท่อทางเข้าของห้องน้ำบนของถังน้ำ แสดงว่าวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทไม่สามารถปิดได้ เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นของเครื่องยนต์เกิน 70 ℃ ห้องน้ำบนของถังน้ำจะเข้าไป หากไม่มีน้ำหล่อเย็นไหลออกจากท่อน้ำ แสดงว่าวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทไม่สามารถเปิดได้ตามปกติ และจำเป็นต้องซ่อมแซมในเวลานี้ การตรวจสอบเทอร์โมสตัทสามารถดำเนินการกับรถยนต์ได้ดังนี้:
การตรวจสอบหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์: เปิดฝาช่องรับน้ำหม้อน้ำ หากระดับความเย็นในหม้อน้ำคงที่ แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานปกติ มิฉะนั้น แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานไม่ถูกต้อง เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำกว่า 70°C กระบอกสูบขยายตัวของเทอร์โมสตัทจะอยู่ในสถานะหดตัวและวาล์วหลักจะปิด เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 80°C กระบอกสูบขยายตัวจะขยายตัว วาล์วหลักจะเปิดขึ้นทีละน้อย และน้ำที่หมุนเวียนในหม้อน้ำจะเริ่มไหล เมื่อมาตรวัดอุณหภูมิของน้ำระบุว่าต่ำกว่า 70°C หากมีน้ำไหลที่ท่อทางเข้าของหม้อน้ำและอุณหภูมิของน้ำอุ่น แสดงว่าวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทไม่ได้ปิดสนิท ทำให้น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนก่อนเวลาอันควร
ตรวจสอบหลังจากอุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น: ในระยะเริ่มต้นของการทำงานของเครื่องยนต์ อุณหภูมิของน้ำจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อมาตรวัดอุณหภูมิของน้ำแสดง 80 อัตราการทำความร้อนจะช้าลง แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานได้ตามปกติ ในทางกลับกัน หากอุณหภูมิของน้ำสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อแรงดันภายในถึงระดับหนึ่ง น้ำเดือดจะล้นออกมาทันที ซึ่งหมายความว่าวาล์วหลักติดขัดและเปิดขึ้นทันที
เมื่อมาตรวัดอุณหภูมิน้ำแสดง 70°C-80°C ให้เปิดฝาหม้อน้ำและสวิตช์ระบายน้ำหม้อน้ำ แล้วสัมผัสอุณหภูมิน้ำด้วยมือ หากทั้งสองร้อน แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานปกติ หากอุณหภูมิน้ำที่ทางเข้าหม้อน้ำต่ำ และหม้อน้ำเต็ม หากไม่มีน้ำไหลออกหรือมีน้ำไหลน้อยที่ท่อทางเข้าน้ำของห้อง แสดงว่าไม่สามารถเปิดวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทได้
ควรถอดเทอร์โมสตัทที่ติดหรือปิดไม่สนิทออกเพื่อทำความสะอาดหรือซ่อมแซม และไม่ควรใช้งานทันที
การตรวจสอบเป็นประจำ
สถานะสวิตซ์เทอร์โมสตัท
สถานะสวิตซ์เทอร์โมสตัท
ตามข้อมูล อายุการใช้งานที่ปลอดภัยของเทอร์โมสตัทแว็กซ์โดยทั่วไปคือ 50,000 กม. ดังนั้นจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำตามอายุการใช้งานที่ปลอดภัย
ตำแหน่งเทอร์โมสตัท
วิธีการตรวจสอบเทอร์โมสตัทคือการตรวจสอบอุณหภูมิการเปิด อุณหภูมิการเปิดเต็มที่ และการยกของวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทในอุปกรณ์ทำความร้อนอุณหภูมิคงที่ที่ปรับอุณหภูมิได้ หากหนึ่งในนั้นไม่ตรงตามค่าที่กำหนด ควรเปลี่ยนเทอร์โมสตัท ตัวอย่างเช่น สำหรับเทอร์โมสตัทของเครื่องยนต์ Santana JV อุณหภูมิการเปิดของวาล์วหลักคือ 87°C บวกหรือลบ 2°C อุณหภูมิการเปิดเต็มที่คือ 102°C บวกหรือลบ 3°C และการยกที่เปิดเต็มที่มากกว่า 7 มม.
การจัดเรียงเทอร์โมสตัท
โดยทั่วไป น้ำหล่อเย็นของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำจะไหลเข้าจากตัวเครื่องและไหลออกจากหัวกระบอกสูบ เทอร์โมสตัทส่วนใหญ่จะอยู่ในท่อทางออกของหัวกระบอกสูบ ข้อดีของการจัดวางแบบนี้คือโครงสร้างเรียบง่ายและสามารถกำจัดฟองอากาศในระบบระบายความร้อนด้วยน้ำได้ง่าย ข้อเสียคือจะเกิดการสั่นเมื่อเทอร์โมสตัททำงาน
ตัวอย่างเช่น เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์เย็นในฤดูหนาว วาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดเนื่องจากอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำ เมื่อน้ำหล่อเย็นอยู่ในรอบเล็ก อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและวาล์วเทอร์โมสตัทจะเปิดขึ้น ในเวลาเดียวกัน น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำในหม้อน้ำจะไหลเข้าสู่ตัวเครื่อง ทำให้น้ำหล่อเย็นเย็นลงอีกครั้ง และวาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดอีกครั้ง เมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงขึ้นอีกครั้ง วาล์วเทอร์โมสตัทจะเปิดขึ้นอีกครั้ง จนกว่าอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นทั้งหมดจะคงที่ วาล์วเทอร์โมสตัทจะคงที่และจะไม่เปิดและปิดซ้ำๆ ปรากฏการณ์ที่วาล์วเทอร์โมสตัทเปิดและปิดซ้ำๆ ในช่วงเวลาสั้นๆ เรียกว่าการสั่นของเทอร์โมสตัท เมื่อปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น จะทำให้การใช้เชื้อเพลิงของรถยนต์เพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ เทอร์โมสตัทยังสามารถติดตั้งไว้ในท่อระบายน้ำของหม้อน้ำได้ การจัดเรียงนี้สามารถลดหรือขจัดปรากฏการณ์การแกว่งของเทอร์โมสตัทได้ และสามารถควบคุมอุณหภูมิของสารหล่อเย็นได้อย่างแม่นยำ แต่โครงสร้างมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง และส่วนใหญ่ใช้ในรถยนต์สมรรถนะสูงและรถยนต์ที่มักขับด้วยความเร็วสูงในฤดูหนาว [2]
การปรับปรุงเทอร์โมสตัทแว็กซ์
การปรับปรุงส่วนประกอบไดรฟ์ควบคุมอุณหภูมิ
มหาวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีเซี่ยงไฮ้ได้พัฒนาเทอร์โมสตัทชนิดใหม่โดยใช้เทอร์โมสตัทพาราฟินเป็นตัวหลักและโลหะผสมทองแดงรูปทรงกระบอกที่มีรูปร่างคล้ายสปริงขดเป็นองค์ประกอบขับเคลื่อนควบคุมอุณหภูมิ เทอร์โมสตัทจะปรับแรงดันสปริงเมื่ออุณหภูมิของกระบอกสูบสตาร์ทของรถยนต์ต่ำ และสปริงโลหะผสมอัดจะทำให้วาล์วหลักปิดและวาล์วเสริมเปิดเป็นรอบเล็ก ๆ เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นสูงขึ้นถึงค่าหนึ่ง สปริงโลหะผสมจำเพาะจะขยายและบีบอัดแรงดัน สปริงจะทำให้วาล์วหลักของเทอร์โมสตัทเปิด และเมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้น การเปิดวาล์วหลักจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และวาล์วเสริมจะค่อยๆ ปิดเพื่อทำงานรอบใหญ่
เนื่องจากเป็นหน่วยควบคุมอุณหภูมิ โลหะผสมหน่วยความจำจึงทำให้การเปิดวาล์วเปลี่ยนแปลงได้ค่อนข้างราบรื่นตามอุณหภูมิ ซึ่งมีประโยชน์ในการลดผลกระทบจากความเครียดทางความร้อนของน้ำหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำในถังน้ำบนบล็อกกระบอกสูบเมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในเริ่มทำงาน และในขณะเดียวกันก็ช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของเทอร์โมสตัท อย่างไรก็ตาม เทอร์โมสตัทได้รับการปรับเปลี่ยนตามเทอร์โมสตัทแว็กซ์ และการออกแบบโครงสร้างขององค์ประกอบไดรฟ์ควบคุมอุณหภูมิก็ถูกจำกัดไว้ในระดับหนึ่ง
การปรับปรุงวาล์ว
เทอร์โมสตัทมีผลในการลดปริมาณของเหลวระบายความร้อน การสูญเสียของเหลวระบายความร้อนที่ไหลผ่านเทอร์โมสตัททำให้เครื่องยนต์สันดาปภายในสูญเสียพลังงาน ซึ่งไม่สามารถละเลยได้ วาล์วได้รับการออกแบบเป็นทรงกระบอกบางที่มีรูที่ผนังด้านข้าง และช่องการไหลของของเหลวถูกสร้างขึ้นจากรูด้านข้างและรูตรงกลาง และใช้ทองเหลืองหรืออลูมิเนียมเป็นวัสดุวาล์วเพื่อให้พื้นผิววาล์วเรียบ เพื่อลดความต้านทานและปรับปรุงประสิทธิภาพของอุณหภูมิของอุปกรณ์
การเพิ่มประสิทธิภาพวงจรการไหลของตัวกลางทำความเย็น
สถานะการทำงานทางความร้อนในอุดมคติของเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออุณหภูมิของหัวสูบค่อนข้างต่ำและอุณหภูมิของบล็อกกระบอกสูบค่อนข้างสูง ด้วยเหตุนี้ระบบระบายความร้อนแบบแยกการไหล iai จึงปรากฏขึ้นและโครงสร้างและตำแหน่งการติดตั้งของเทอร์โมสตัทมีบทบาทสำคัญ โครงสร้างการติดตั้งของการทำงานร่วมกันของเทอร์โมสตัท เทอร์โมสตัทสองตัวติดตั้งอยู่บนตัวยึดเดียวกัน เซ็นเซอร์อุณหภูมิติดตั้งอยู่ที่เทอร์โมสตัทตัวที่สอง 1/3 ของการไหลของน้ำหล่อเย็นใช้เพื่อระบายความร้อนบล็อกกระบอกสูบ 2/3 ของการไหลของน้ำหล่อเย็นใช้เพื่อระบายความร้อนหัวสูบ
