Termostatai: ką apie juos reikia žinoti?

Galingesnių variklių, užimančių mažiau vietos po gaubtu, paklausa sukėlė nepakankamo šilumos išsklaidymo automobilių radiatoriuose problemą. Daugiau nei 33% energijos, kurią variklis sukuria degimo metu, prarandama su šiluma. Dėl nepakankamo šilumos išsklaidymo variklis gali perkaisti, sukeldamas tepalinės alyvos suirimą, variklio dalių metalo susilpnėjimą ir smarkų pačių variklio dalių nusidėvėjimą. Siekiant sumažinti variklio apkrovą dėl šilumos susidarymo, automobilių radiatoriai turi būti pertvarkyti taip, kad būtų kompaktiškesni, tačiau išlaikytų aukštą šilumos perdavimo efektyvumo lygį.

Termostatai jau beveik šimtmetį yra svarbi automobilių vidaus degimo variklių dalis. Termostatai iš pradžių buvo įrengiami siekiant pagreitinti variklio įšilimą ir sumažinti stūmoklio žiedų susidėvėjimą. Šiandien termostatai atlieka svarbų vaidmenį didinant variklio degimo efektyvumą ir mažinant išmetamų teršalų kiekį. 

Degimo procesas lengvojo automobilio variklyje optimaliai vyksta esant maždaug 110 °C darbinei temperatūrai. Tačiau senesniuose varikliuose variklio temperatūra buvo palaikoma žemiau šios idealios temperatūros, kad būtų išvengta komponentų pažeidimo. Pats paprasčiausias termostato tipas yra apėjimo vožtuvo termostatas. Toks termostatas turi jutiklį, užpildytą vaško ir aliuminio mišiniu, kuris kaitinant plečiasi. Kai variklis šaltas, vaškas yra kietas, varikliui šylant vaškas plečiasi ir jutimo elementas slysta, atidarydamas vožtuvą ir leisdamas aušinimo skysčiui tekėti į radiatorių. O kuomet darbinė temperatūra nukrenta žemiau termostato atidarymo lygio, tada įtempimo spyruoklė prispaudžia jutiklio elementą ir uždaro vožtuvą. Šis procesas gali vykti daug kartų per dieną, ypač esant šaltesniam klimatui. Tokia technologija patikimai tarnauja dešimtmečius, tačiau šiomis dienomis vis labiau siekiant degimo kokybę priartinti prie optimalių darbinių sąlygų, išryškėja pagrindinis jos minusas – minimalus termostato atidarymo temperatūros reguliavimas. 

Na, o naujos technologijos variklio efektyvumą ir degimo kokybę vis labiau priartina prie optimalių darbinių sąlygų. Tam, kad sumažintume išmetamųjų teršalų kiekį ir pagerintume degalų taupymą, mums reikia pažangesnės termostato technologijos, kuri leistų variklį priartinti prie pageidaujamo 110 °C diapazono. Būtent tai įvykdyti gali padėti variklio elektroninis valdymo blokas (ECU), kuris valdo termostato funkcijas ir taip užtikrina tikslų temperatūros reguliavimą pagal variklio apkrovas.

Elektra valdomas (taip pat vadinamas – MAP valdomas) termostatas užtikrina platesnį ir greitesnį veikimą nei tradiciniai termostatai. Be mechaninės vaško jutimo elemento funkcijos, elektra valdomuose termostatuose jutimo elemente yra ir elektrinis šildytuvas. Šį šildytuvą valdo transporto priemonės ECU (elektroninis valdymo blokas), kuris gauna informaciją apie variklio greičio ir apkrovos sąlygas. Šią informaciją jis naudoja aušinimo skysčio temperatūrai reguliuoti. Tam, kad būtų galima valdyti, kada ir kaip pridedama šilumos ir taip užtikrinti optimalų variklio veikimą, duomenų rinkinys arba MAP yra saugomas ECU. 

Tad elektra valdomas termostatas gali žymiai greičiau paveikti temperatūrą esant įvairioms apkrovos ir darbo sąlygoms, įgalindamas automobilio variklį veikti atitinkamame optimaliame diapazone.

Toks temperatūros reguliavimo lygis suteikia keletą privalumų:

• optimalus degimas dėl padidėjusios cilindro sienelės ir komponentų temperatūros;

• mažesnės degalų sąnaudos dėl sumažėjusio variklio alyvos klampumo ir atitinkamai mažesnių trinties nuostolių;

• mažesnė teršalų emisija dėl pagerėjusio degimo;

• geresnė išėjimo galia, esant visai apkrovai dėl sumažėjusios aušinimo skysčio temperatūros;

• dėl aukštesnės aušinimo skysčio temperatūros ir geresnio šildymo efektyvumo padidėja komfortas.

Automobilyje degalai ir oras, degdami variklyje, gamina energiją. Tik dalis visos pagamintos energijos faktiškai tiekiama automobiliui kaip galia, likusi dalis iššvaistoma išmetamųjų dujų ir šilumos pavidalu. Jei ši perteklinė šiluma nepašalinama, variklio temperatūra tampa per aukšta, o tai lemia alyvos perkaitimą ir šiluminį suirimą, perkaitusių variklio dalių metalo susilpnėjimą ir įtempimą tarp variklio dalių, dėl kurių greičiau susidėvi judančios dalys. Šiai perteklinei šilumai pašalinti naudojama aušinimo sistema.

Daugumą automobilių aušinimo sistemų sudaro šie komponentai: radiatorius, vandens siurblys, elektrinis aušinimo ventiliatorius, radiatoriaus slėgio dangtelis ir termostatas.