เทอร์โมสตัทคือวาล์วที่ควบคุมเส้นทางการไหลของน้ำหล่อเย็น เป็นอุปกรณ์ปรับอุณหภูมิอัตโนมัติ ซึ่งโดยปกติจะประกอบด้วยส่วนประกอบตรวจจับอุณหภูมิ ซึ่งจะเปิดและปิดการไหลของอากาศ ก๊าซ หรือของเหลวโดยการขยายตัวทางความร้อนหรือการหดตัวของความเย็น
เทอร์โมสตัทจะปรับปริมาณน้ำที่เข้าสู่หม้อน้ำโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น และเปลี่ยนช่วงการไหลเวียนของน้ำเพื่อปรับความสามารถในการกระจายความร้อนของระบบทำความเย็น และให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม ต้องรักษาเทอร์โมสตัทให้อยู่ในสภาพทางเทคนิคที่ดีมิฉะนั้นจะส่งผลร้ายแรงต่อการทำงานปกติของเครื่องยนต์ หากวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทเปิดช้าเกินไป จะทำให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป หากวาล์วหลักเปิดเร็วเกินไป เวลาอุ่นเครื่องเครื่องยนต์จะนานขึ้น และอุณหภูมิเครื่องยนต์จะต่ำเกินไป
โดยรวมแล้ว บทบาทของเทอร์โมสตัทคือการป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์เย็นเกินไป เช่น หลังจากที่เครื่องยนต์ทำงานได้ตามปกติ อุณหภูมิของเครื่องยนต์อาจต่ำเกินไปหากไม่มีเทอร์โมสตัทเมื่อขับขี่ในฤดูหนาว ขณะนี้เครื่องยนต์จำเป็นต้องหยุดไม่ให้น้ำหมุนเวียนชั่วคราวเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิเครื่องยนต์ไม่ต่ำเกินไป
เทอร์โมสแตทขี้ผึ้งทำงานอย่างไร
เทอร์โมสตัทหลักที่ใช้คือเทอร์โมสตัทชนิดขี้ผึ้ง เมื่ออุณหภูมิทำความเย็นต่ำกว่าค่าที่ระบุ พาราฟินที่กลั่นแล้วในตัวตรวจจับอุณหภูมิของเทอร์โมสตัทจะเป็นของแข็ง และวาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดระหว่างเครื่องยนต์และหม้อน้ำภายใต้การทำงานของสปริง สารหล่อเย็นจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องยนต์ผ่านทางปั๊มน้ำเพื่อให้มีการหมุนเวียนในเครื่องยนต์เล็กน้อย เมื่ออุณหภูมิของสารหล่อเย็นถึงค่าที่กำหนด พาราฟินจะเริ่มละลายและค่อยๆ กลายเป็นของเหลว และปริมาตรจะเพิ่มขึ้น และท่อยางถูกบีบอัดให้หดตัว เมื่อท่อยางหดตัว จะมีการใช้แรงขับขึ้นบนก้านกระทุ้ง และก้านกระทุ้งจะมีแรงขับถอยหลังลงด้านล่างบนวาล์วเพื่อเปิดวาล์ว ในเวลานี้ สารหล่อเย็นจะไหลผ่านหม้อน้ำและวาล์วเทอร์โมสตัท จากนั้นจะไหลกลับไปยังเครื่องยนต์ผ่านปั๊มน้ำเป็นรอบขนาดใหญ่ เทอร์โมสตัทส่วนใหญ่จัดอยู่ในท่อจ่ายน้ำของฝาสูบ ข้อดีของสิ่งนี้คือโครงสร้างเรียบง่ายและขจัดฟองอากาศในระบบทำความเย็นได้ง่าย ข้อเสียคือเทอร์โมสตัทมักจะเปิดปิดระหว่างการทำงานส่งผลให้เกิดการสั่น
การตัดสินของรัฐ
เมื่อเครื่องยนต์เริ่มเย็น หากมีน้ำหล่อเย็นไหลออกจากท่อทางเข้าของห้องเก็บน้ำด้านบนของถังเก็บน้ำ แสดงว่าไม่สามารถปิดวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทได้ เมื่ออุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นของเครื่องยนต์เกิน 70 ℃ ห้องเก็บน้ำด้านบนของถังเก็บน้ำจะเข้ามา หากไม่มีน้ำหล่อเย็นไหลออกจากท่อน้ำ หมายความว่าไม่สามารถเปิดวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทได้ตามปกติ และจำเป็นต้องซ่อมแซมในเวลานี้ การตรวจสอบเทอร์โมสตัทสามารถทำได้บนยานพาหนะดังนี้:
การตรวจสอบหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์: เปิดฝาปิดช่องเติมน้ำหม้อน้ำ หากระดับความเย็นในหม้อน้ำคงที่ แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานได้ตามปกติ มิฉะนั้นก็หมายความว่าเทอร์โมสตัททำงานไม่ถูกต้อง เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำกว่า 70°C กระบอกขยายตัวของเทอร์โมสตัทจะอยู่ในสถานะหดตัวและวาล์วหลักจะปิด เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 80°C กระบอกขยายตัวจะขยายออก วาล์วหลักจะค่อยๆ เปิด และน้ำที่หมุนเวียนในหม้อน้ำจะเริ่มไหล เมื่อเกจวัดอุณหภูมิน้ำบ่งชี้ว่าต่ำกว่า 70°C หากมีน้ำไหลที่ท่อทางเข้าของหม้อน้ำและอุณหภูมิของน้ำอุ่น แสดงว่าวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทปิดไม่แน่นทำให้น้ำหล่อเย็นไหลเวียนได้ ก่อนเวลาอันควร
ตรวจสอบหลังจากอุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น: ในช่วงแรกของการทำงานของเครื่องยนต์ อุณหภูมิของน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อเกจวัดอุณหภูมิน้ำชี้ไปที่ 80 อัตราการทำความร้อนจะลดลงแสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานได้ตามปกติ ในทางตรงกันข้าม หากอุณหภูมิของน้ำเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อความดันภายในถึงระดับหนึ่ง น้ำเดือดก็จะล้นออกมาทันที ซึ่งหมายความว่าวาล์วหลักติดและเปิดออกกะทันหัน
เมื่อเกจวัดอุณหภูมิน้ำบ่งชี้ 70°C-80°C ให้เปิดฝาครอบหม้อน้ำและสวิตช์ท่อระบายน้ำหม้อน้ำ แล้วสัมผัสอุณหภูมิของน้ำด้วยมือ หากร้อนทั้งคู่ แสดงว่าเทอร์โมสตัททำงานได้ตามปกติ หากอุณหภูมิของน้ำที่ช่องเติมน้ำหม้อน้ำต่ำและหม้อน้ำเต็ม หากไม่มีน้ำไหลออกหรือมีน้ำไหลเล็กน้อยที่ท่อน้ำเข้าของห้องแสดงว่าไม่สามารถเปิดวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทได้
เทอร์โมสตัทที่ติดหรือปิดไม่สนิทควรถอดออกเพื่อทำความสะอาดหรือซ่อมแซมและไม่ควรใช้ทันที
การตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ
สถานะสวิตช์เทอร์โมสตัท
สถานะสวิตช์เทอร์โมสตัท
จากข้อมูลดังกล่าว อายุการใช้งานที่ปลอดภัยของเทอร์โมสแตทขี้ผึ้งโดยทั่วไปอยู่ที่ 50,000 กม. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำตามอายุการใช้งานที่ปลอดภัย
ตำแหน่งเทอร์โมสตัท
วิธีการตรวจสอบเทอร์โมสตัทคือการตรวจสอบอุณหภูมิเปิด อุณหภูมิเปิดเต็มที่ และการยกวาล์วหลักของเทอร์โมสตัทในอุปกรณ์ทำความร้อนอุณหภูมิคงที่ที่ปรับอุณหภูมิได้ หากค่าใดค่าหนึ่งไม่ตรงตามค่าที่ระบุ ควรเปลี่ยนเทอร์โมสตัท ตัวอย่างเช่น สำหรับเทอร์โมสตัทของเครื่องยนต์ Santana JV อุณหภูมิเปิดของวาล์วหลักคือ 87°C บวกหรือลบ 2°C อุณหภูมิเปิดเต็มที่คือ 102°C บวกหรือลบ 3°C และลิฟท์เปิดเต็มที่ คือ >7 มม.
การจัดเรียงเทอร์โมสตัท
โดยทั่วไปน้ำหล่อเย็นของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำจะไหลเข้าจากตัวถังและไหลออกจากฝาสูบ เทอร์โมสแตทส่วนใหญ่จะอยู่ในท่อทางออกของฝาสูบ ข้อดีของการจัดเรียงนี้คือโครงสร้างเรียบง่าย และง่ายต่อการขจัดฟองอากาศในระบบหล่อเย็นด้วยน้ำ ข้อเสียคือการสั่นเกิดขึ้นเมื่อเทอร์โมสตัททำงาน
ตัวอย่างเช่น เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์เย็นในฤดูหนาว วาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดเนื่องจากอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำ เมื่อน้ำหล่อเย็นอยู่ในรอบเล็ก อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและวาล์วเทอร์โมสตัทจะเปิดขึ้น ในเวลาเดียวกันสารหล่อเย็นอุณหภูมิต่ำในหม้อน้ำจะไหลเข้าสู่ร่างกายเพื่อให้สารหล่อเย็นเย็นลงอีกครั้งและวาล์วเทอร์โมสตัทจะปิดอีกครั้ง เมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้นอีกครั้ง วาล์วเทอร์โมสตัทจะเปิดอีกครั้ง จนกว่าอุณหภูมิของสารหล่อเย็นทั้งหมดจะคงที่ วาล์วเทอร์โมสตัทจะคงที่และจะไม่เปิดปิดซ้ำๆ ปรากฏการณ์ที่วาล์วเทอร์โมสตัทถูกเปิดและปิดซ้ำๆ ในช่วงเวลาสั้นๆ เรียกว่า การสั่นของเทอร์โมสตัท เมื่อเกิดปรากฏการณ์นี้ก็จะส่งผลให้อัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์เพิ่มขึ้น
เทอร์โมสตัทสามารถจัดวางไว้ในท่อจ่ายน้ำของหม้อน้ำได้ การจัดเรียงนี้สามารถลดหรือขจัดปรากฏการณ์การแกว่งของเทอร์โมสตัทได้และสามารถควบคุมอุณหภูมิของสารหล่อเย็นได้อย่างแม่นยำ แต่โครงสร้างมีความซับซ้อนและมีราคาสูง และส่วนใหญ่จะใช้ในรถยนต์สมรรถนะสูงและรถยนต์ที่มักขับที่ ความเร็วสูงในฤดูหนาว [2]
การปรับปรุง Wax Thermostat
การปรับปรุงส่วนประกอบไดรฟ์ควบคุมอุณหภูมิ
มหาวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีเซี่ยงไฮ้ได้พัฒนาเทอร์โมสตัทรูปแบบใหม่โดยมีเทอร์โมสตัทพาราฟินเป็นตัวหลักและโลหะผสมหน่วยความจำรูปทรงคอยล์สปริงรูปทองแดงทรงกระบอกเป็นองค์ประกอบขับเคลื่อนการควบคุมอุณหภูมิ เทอร์โมสตัทจะเบี่ยงเบนสปริงเมื่ออุณหภูมิของกระบอกสูบสตาร์ทของรถต่ำ และสปริงอัลลอยด์แบบอัดจะทำให้วาล์วหลักปิดและวาล์วเสริมจะเปิดเป็นรอบเล็กๆ เมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้นถึงค่าที่กำหนด สปริงเมมโมรีอัลลอยด์จะขยายและบีบอัดไบแอส สปริงจะทำให้วาล์วหลักของเทอร์โมสตัทเปิด และเมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้น การเปิดวาล์วหลักจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และวาล์วเสริมจะค่อยๆ ปิดเพื่อดำเนินการเป็นรอบใหญ่
ในฐานะหน่วยควบคุมอุณหภูมิ เมมโมรีอัลลอยด์ทำให้การดำเนินการเปิดวาล์วเปลี่ยนแปลงค่อนข้างราบรื่นตามอุณหภูมิ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการลดผลกระทบจากความเครียดจากความร้อนของน้ำหล่อเย็นที่อุณหภูมิต่ำในถังเก็บน้ำบนเสื้อสูบเมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในสตาร์ท และในขณะเดียวกันก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของเทอร์โมสตัทด้วย อย่างไรก็ตาม เทอร์โมสตัทได้รับการปรับเปลี่ยนบนพื้นฐานของเทอร์โมสแตทขี้ผึ้ง และการออกแบบโครงสร้างขององค์ประกอบขับเคลื่อนการควบคุมอุณหภูมินั้นถูกจำกัดในระดับหนึ่ง
การปรับปรุงวาล์ว
เทอร์โมสตัทมีผลควบคุมปริมาณของเหลวหล่อเย็น การสูญเสียของเหลวหล่อเย็นที่ไหลผ่านเทอร์โมสตัททำให้สูญเสียพลังงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งไม่สามารถละเลยได้ วาล์วได้รับการออกแบบให้เป็นทรงกระบอกบาง ๆ ที่มีรูบนผนังด้านข้างและช่องการไหลของของเหลวจะเกิดขึ้นจากรูด้านข้างและรูตรงกลางและใช้ทองเหลืองหรืออลูมิเนียมเป็นวัสดุวาล์วเพื่อทำให้พื้นผิววาล์วเรียบดังนั้น เพื่อลดความต้านทานและปรับปรุงอุณหภูมิ ประสิทธิภาพของอุปกรณ์
การเพิ่มประสิทธิภาพวงจรการไหลของตัวกลางทำความเย็น
สถานะการทำงานเชิงความร้อนในอุดมคติของเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออุณหภูมิของฝาสูบค่อนข้างต่ำและอุณหภูมิของเสื้อสูบค่อนข้างสูง ด้วยเหตุนี้ระบบระบายความร้อนแบบแยกไหล iai จึงปรากฏขึ้นและโครงสร้างและตำแหน่งการติดตั้งของเทอร์โมสตัทมีบทบาทสำคัญในระบบนี้ โครงสร้างการติดตั้งของการทำงานร่วมกันของเทอร์โมสตัท, เทอร์โมสตัทสองตัวถูกติดตั้งบนวงเล็บเดียวกัน, เซ็นเซอร์อุณหภูมิถูกติดตั้งที่เทอร์โมสตัทตัวที่สอง, 1/3 ของการไหลของน้ำหล่อเย็นใช้เพื่อทำให้บล็อกกระบอกสูบเย็นลง, 2/3 สารหล่อเย็น การไหลถูกใช้เพื่อทำให้ฝาสูบเย็นลง
