ترموستات در خودرو

ترموستات در خودرو چیست ؟

ترموستات وسیله ای برای کنترل درجه حرارت موتور اتومبیل استفاده می شود که به صورت خودکار گرمای موتور را در حد متعادل حدود 85 درجه حفظ می کند.

برای عملکرد درست موتور باید دمای آن در قسمت معینی حفظ شود سرد بودن موتور باعث می شود غلظت روغن بالا برود و روانکاوی قطعات به خوبی صورت نگیرد و گرم شدن بیش از اندازه و زیاد هم سبب می گردد که روغن بسیار رقیق و خاصیت روان کنندگی خود را از دست بدهد، با توجه به این نیاز ها و ضرورت ها، دمای موتور در حد 85 درجه سانتیگراد حفظ می شود.

ترموستات در اصل برای این نصب می شود که هنگام صبح به موتور کمک کند تا زود گرم شود. موتور جوری طراحی شده که در دمای کار ایده آل خود عمل می کند. توجه داشته باشید که اکثر فرسایش موتور هنگامی به وجود می آید که موتور سرد باشد، یک موتور سالم زمانی که گرم می شود فرسایش کمی دارد.

بنابراین ترموستات این اجازه را به موتور می دهد که در سریعترین زمان ممکن گرم گردد و به همین جهت  به دمای کاری مطلوب و از قبل طراحی شده برسد.

مردم فکر می کنند توموستات باعث می شود موتور خنک تر عمل کند و این کار را انجام نمی دهند و سیستم خنک کننده و فشار روی موتور عوامل مشخص کننده در میزان داغ شدن موتور هستند و باز شدن کامل ترموستات یکی از عملکردهای سیستم خنک کننده برای انتقال حرارت می باشد.

بسیاری از موتورها تحت شرایط معمولی کمی بالاتر از حداقل دمای باز شدن ترموستات کار می کنند. در موارد سخت کار کردن  موتورها در دمای باز شدن کامل ، ترموستات یا بالاتر از این دما، شروع به کار می کنند و به همین علت در شرایط رانندگی پر فشار، دمای باز شدن ترموستات یک موضوع کاملا بی ربط محسوب می شود.

طریقه کار ترموستات در خودرو

اول که موتور سرد باشد ترموستات مسیر وارد شدن آب به رادیاتور را می بندد بنابراین آبی که برای گردش در دور سیلندر استفاده می شود فقط همان مسیر بسته موتور را طی می کند و وارد رادیاتور نمی شود تا اینکه گرمای آن به دمای مشخص شده در ترموستات برسد.

در این زمان گرمای موجود باعث فعال شدن ترموستات می شود و جیوه ای که درون آن قرار دارد منبسط و مسیر وارد شدن آب به رادیاتور را باز می کند تا درجه حرارت بیشتر از این بالا نرود و با پایین آمدن دما مجددا ترموستات بسته می شود و همین مسیر تکرار می شود تا درجه حرارت موتور در حد مطلوب باقی بماند. ترموستات یک وسیله مکانیکی هوشمند می باشد که کار یک شیر قطع و وصل خودکار انجام می دهد.

استفاده از ترموستات در بخاری خودرو

وجود ترموستات در بخاری خودرو باعث می شود مقدار آبی که باید برای خنک شدن به رادیاتور برود به درون مبدل حرارتی بخاری ماشین می رود و از گرمای آن برای گرم کردن محیط داخل ماشین استفاده می شود.

زمانی که یک موتور سرد روشن می شود با کارکرد حداکثر خود کار نمی کند و این بخاطر تقطیر شدن سوخت روی دیوار سیلندر تبادل حرارت زیاد، اتاق احتراق، ویسکوزیته یا گران روی زیاد است که روغن برای کم کردن این تاخیر حرارتی، یک دستگاه تنظیم حرارتی را در سیستم سرد کننده قرار می دهند.

این دماسنج که میان مجرای خروجی آب از موتور و رادیاتور وجود دارد در زمانی که موتور گرم می شود مانع از جریان مایع سرد کننده از موتور به رادیاتور می شود و در این زمان به وسیله پمپ داخل موتور می شود.

 یک دستگاه تنظیم حرارت مجهز به دریچه ای است که در زیر قسمت آن شامل قطعه های فلزی است که در آن ماده فراری مانند اتر پر شده که خیلی سریع و بدون توقف هنگام گرم شدن در اثر انبساط دریچه باز می گردد و باعث جریان پیدا کردن آب می شود و در زمان کار با سرعت بالا جریان مایع در سرد کننده، امکان دارد ایجاد ارتعاش دستگاه تنظیم حرارتی شود که این روند باعث کم شدن کار آن می شود .

سیستم تنظیم کننده دما یک حذف کننده ارتعاش را دارا می باشد  که مانند قطعه کلاهی شکل در قسمت زیر دریچه قرار گرفته است. محدود بودن جریان در بین قطعات فلزی و انتهای دریچه ملزم وجود حذف کننده ارتعاش است حتی زمانی که دستگاه تنظیم کاملا باز شد باز هم مقداری از آب موجود در موتور بدون وارد شدن به رادیاتور به وسیله پمپ دوباره به موتور بر میگردد اگر تمام آب رادیاتور عبور کند تبادل حرارتی انجام می شود.

بنابراین زمانی که برای بالابردن کارکرد احتیاج باشد مثلا در موتورهایی با تراک خیلی بالا باید حرارت را به خوبی حذف کرد تا از آتش گرفتن خود به خودی جلوگیری شود. موتور و دستگاه تنظیم حرارت به گونه ای طراحی می شوند که همه آب ضمن گردش از قسمت های مختلف از جدیدترین ترموستات دارای یک گوی از جنس پلاستیک سخت می باشد که می تواند عیب های دستگاه قبلی را برطرف کند.

اگر سیستم خنک کننده موتور همیشه تمیز و درجه حرارت موتور در حد عادی باشد ترموستات سالیان سال عمر می کند اگر چه ترموستات از نظر ثابت نگه داشتن درجه حرارت نقش بسیار مهمی دارد اما در صورت گیر کردن باعث کاهش یا افزایش حرارت موتور می شود.

هنگام که ترموستات در موقعیت باز گیر کند، موتور در فصل زمستان به درجه حرارت موثر خود نمی رسد از طرف دیگر ترموستات در حالت بسته، گیر می کند یا در درجه حرارت بالا، مجاز قرار داشته باشد گرمای موتور افزایش پیدا می کند و آب سیستم خنک کننده شروع به جوشیدن می کند.

درجه ترموستات در کارخانه سازنده تنظیم می شود و در صورت بروز نقص غیر قابل تنظیم می شود مثلا اگر درجه باز شدن ترموستات 82 درجه سانتی گراد باشد ولی در 71 درجه سانتی گراد باز شود یعنی اینکه ترموستات از تنظیم خارج شده است. اگر ترموستات در درجه حرارت پایین تر از حد معمول مجاز باز شود موتور در وضعیت خیلی سرد کار می کند و موتور سرد دارای عیب های زیاد است.

معایب موتور سرد:

• مصرف سوخت بالا می رود
• غلظت روغن کم می شود و مصرف روغن از حد معمول زیادتر می شود.
• سائیدگی سیلندر و رینگ ها پیستون زیاد می شود
• با تشکیل اسید و تراکم رطوبت زیاد روغن را آلوده می کند و باعث سایش قطعات فلزی می شود.

زمانی که ترموستات در درجه حرارت، زیادتر از حد مجاز تنظیم گردد با دلیل نقص باز بودن درجه حرارت به صورت ناگهانی و اتفاقی افزایش پیدا می کند اگر درجه حرارت زیاد کار کند باعث جوش آمدن آب دستگاه خنک کننده می شود.

جوش آمدن آب اول در فشار کم و در ورودی پمپ آب اتفاق می افتد در چنین حالتی مسیر آب در اثر بخار مسدود یا قفل بخار در دستگاه خنک کننده موتور به جود می آید. قطعات فلزی موتور قابلیت تحمل گرما در دمای 138 تا 149 درجه سانتی گراد را دارد در این دما روغن موتور شروع به شل شدن می کند و در حالت به جوش آمدن، دمای حرارت موتور به 371 تا 482 درجه سانتی گراد می رود این مقدار درجه حرارت سبب می شود سوپاپ های دود و کاسه نمدها را از وضعیت خود خارج کند یا اینکه آنها را می سوزاند.

در این شرایط انفجار رخ می دهد و روغن سوزی اتفاق می افتد و گیر پاژ و خرابی کامل موتور دور از انتظار نیست به همین دلیل ترموستات را طراحی و ساخت کردند. شرایط یک ترموستات سالم:

• در محدوده درجه حرارت تنظیم شده شروع به باز شدن می کند
• در درجه حرارت تنظیم شده کاملا باز می شود
• حداکثر مقدار آب سیستم خنک کننده از طریق آن به رادیاتور جریان پیدا می کند
• پس از بسته شدن جریان آب رادیاتور بیشتر از مقدا مجاز نباشد

انواع ترموستات خودرو

ترموستات الکترومکانیکی

این نوع ترموستات با استفاده از فرمان حسگر حرارتی توسط یک رابطه مکانیکی به میکروسوئیچ باعث قطع و وصل مدار الکتریکی می شود این نوع ترموستات دارای عمری طولانی است. ترموستات های الکترومکانیکی شامل دو مدل حسگر دما می باشد که یک نوع طبق اصل انبساط مایع کار می کند.

این نوع سیستم حرارتیdiastat نامیده می شود و نام آن ترموستات مویین است که اجزاء آن شامل سنسور یا حسگر، لوله مویین و دیافراگم است. زمانی که دمای سنسور بالا برود مایع از راه لوله مویین به داخل دیافراگم رفته و انبساط ایجاد می کند به وسیله این انبساط کاری کلید فنری شروع به کار می کند و مدار باز کننده را می بندد. نوع دیگر انبساط فلز که توسط ترموستات بایمال نامیده می شود به طور مستقیم با انبساط فلز کلید فنری شروع به کار می کند.

ترموستات فانوسی و ترموستات مومی

در قدیم از ترموستات فانوسی مورد استفاده قرار می گرفت در داخل الکل قرار داشت و زمانی که الکل گرم میشد انبساط پیدا می کرد اما در ترموستات مومی کپسول وجود دارد که درون آن موم یا پودری از کریستال های مخصوص است که در اثر بالا رفتن درجه حرارت انبساط پیدا می کند و پیستون متصل را حرکت می دهد و دریچه ترموستات را باز می کند و هنگامی که درجه حرارت و دمای موتور پایین آمد، آب سرد ناشی از آن موم یا کریستال ها را منقبض می کند و فنر ترموستات دریچه را می بندد.

جمع بندی : 

ترموستات وسیله حرارت سنجی است که برای کنترل جریان آب دستگاه خنک کننده در درجه حرارت معین کاربرد دارد و عملکرد موتور به طور مستقیم به درجه حرارت موثر آن بستگی دارد. استفاده از دستگاهی که بتواند درجه حرارت را در زمستان حفظ کند بسیار مهم و حائز اهمیت است.

این وسیله در زمانی که موتور سرد است از مسیر آب داخل موتور به رادیاتور جلوگیری می کند و بالعکس زمانی که موتور گرم می شود ترموستات باز می شود و حداکثر جریان آب برای خنک شذن از موتور به سمت رادیاتور را فراهم می کند.