Первые автомобили термостатов не имели. Вся система охлаждения двигателя сразу же включалась в работу. Чтобы прогреть таким относительно слабым кипятильником (мощность в пару десятков кВт) десяток литров воды в радиаторе, требовалось немало времени. Все это время тепловые зазоры в двигателе были неоптимальны — далеки от расчетных. Топливо же, попадая в «холодную» камеру сгорания, конденсировалось на стенках и растворяло масляную пленку — бензин отличный растворитель. В совокупности со значительными зазорами, которые превышали современные в несколько раз, все это плохо сказывалось на ресурсе мотора… Пробег в 100.000 км до капремонта был великой редкостью, но не только и не столько по этой причине, разумеется. Кроме того, холодный двигатель требовал слишком богатой смеси — приходилось значительно увеличивать подачу топлива для стабильной его работы.

В начале 30-х проблему решили, добавив устроство, самое распространенное из которых и дошедшее до наших дней практически без изменений, представляло собой запорный клапан, который открывался только после того, как пружина преодолевала сопротивление воскового наполнителя. Далее, процесс нагрева продолжался вплоть до достижения двигателем рабочей температуры.

Первые советские «лицензионные» лимузины — «Ленинград-1» — были оснащены механическим термостатом, уже в 30 годы XX века аналогичным современным по сути действия.

Термостаты отличаются точкой начала открытия и рабочим диапазоном. До конца 90-х, как правило, это были устройства, которые начинали открываться при достижении двигателем температуры 70-80 градусов Цельсия и полностью открывались при температуре на 10-15 градусов больше. Фактически, это обеспечивало средний температурный диапазон двигателя около 80-95 градусов. Дальнейшее зависило от конструкции всей системы охлаждения — размеров радиатора, наличия кондиционера, эффективности системы активного охлаждения — вентилятора. В любом случае, гражданский автомобиль не грелся в штатном режиме выше 100-105 градусов (последнее — лишь кратковременно), мотор хорошо обдувался, не был избыточно мощным — в 80-х-90-х двигатели даже очень мощных автомобилей, как правило развивали не более 150-200 л.с. Обычными же были диапазоны мощностей в 70-120 л.с.

В конце 90-х, мощность двигателей автомобилей премиум-сегмента начала заметно повышаться, требования эклогии — ужесточаться. На смену крестьянской лошадке обычному термостату пришел термостат управляемый. Его отличие — высокая собственная температура открытия и управляемая компьютером спираль, которая заметно расширяет рабочий диапазон.

Преимущества очевидны: в наиболее неэффективных и экологически вредных режимах типа холостого хода и частичных нагрузок, конденсация топлива — минимальна, температура выхлопных газов — максимальна, температура масла — максимальна (следовательно, его вязкость — минимальна), тепловые потери на отдачу тепла при сгорании в цилиндрах — минимальны. В общем, полнота сгорания и все условия для топливной экономии и нейтрализации газов. Топливоподача в таких режимах также уменьшается — смесь дополнительно забедняется.

Ну и почему бы не сделать обычный термостат, безо всяких электронных заморочек? Ну ослабили пружину, или технический воск другой использовали, сдвинули температуру открытия на 97-105 градусов, пускай себе регулирует в диапазоне около 100-120 — на пределе возможностей алюминиевых сплавов блока и головки блока. Хотя бы цена осталась бы прежней — управляемый термостат это не просто тарелка с пружиной, тут есть и корпус и электрический разъем и за него попросят уже пару сотен долларов.

А вот тут стоит рассмотреть обратную сторону медали.

Во-первых, детонация смеси крайне чувствительна к температуре двигателя. Именно поэтому (вместе с увеличенной степенью сжатия) минимальное требование практически для любого современного мотора — 98 бензин. Практически все современные моторы отчаянно звенят на 95-м. Найдите хотя бы один X6, например, с N63 который не звенит в жаркую погоду. Датчики детонации захлебываются, а владелец ничего и не слышит — шумоизоляция хорошая. Вот только что-то «машина не едет», вот странно-то…

Поэтому, как блок управления понимает, что вы «педаль в пол» нажали, так термостат на полную и открывает. Одна беда — в ту же секунду жидкость не остынет на 30 градусов, а детонация-то ждать не будет…

Практически все «спортивные» моторы BMW и не только, оснащались и оснащаются термостатами или прошивками настроенными на рабочую температуру около 90-100 градусов, не выше. S10, S52, S54, S62 — 79-80 градусов. Обычный термостат, никакой электроники. Рабочая температура — 90-95 градусов. Спортивно-гражданские моторы «Alpina» N62B48 «4.8is» часто встречаются с «холодными» прошивками. Живут такие моторы гораздо дольше. Найти такие моторы на пробеге 250-300 ткм — совсем не проблема. А вот попробуйте разыскать моторы N62, N46, M62 с рабочей температурой 108-111 градусов, в которые не приходилось вмешиваться на пробеге 100-150 ткм и которые не обладают масляным аппетитом.

Разумеется, такая температура двигателя дает многократно повышенную нагрузку на сальники, маслосъемные колпачки, прокладки и моторное масло. Современное моторное масло — химически агрессивная к резине субстанция. В современном гражданском (не гоночном!) моторе, в  городе (не на гоночном кольце!) вы прогреваете масло до 120-130 градусов в картере.

Болезни современных и уже не очень современных моторов BMW серии M и N, оснащенных управляемым термостатом: течь прокладок ГБЦ, масляного картера, прокладки масляного фильтра, маслосъемных колпачков. Периодичность — 2-3 сезона и чаще, в зависимости от условий эксплуатации.

Итак, сравним:

Без термостата
Двигатель прогревается долго и очень долго. Иногда и не успевает прогреться до рабочей температуры до конца поездки. Те, у кого термостат подклинивал в среднем положении, сразу поймут о чем речь.  
Недостатки: во всем. Экономия, износ, экология и пр.

Обычный термостат
Сначала достаточно прогревается блок цилиндров, дальше жидкость постепенно выходит на полный круг и температура стабилизируется около рабочей, ограниченной активной системой охлаждения — вентилятором.
Недостатки: теоретически несколько хуже по экономичности и экологичности, чем управляемый термостат. Малозаметно на практике.

Управляемый термостат
Температура зависит от режима движения. На трассе ведет себя примерно как обычный термостат. В городе — кипятит мотор до предела. В критический момент резко роняет температуру, опасаясь перегрева, но делает это со значительной задержкой. В современных системах, DME еще и использует управление электрической водяной помпой для поддержания оптимального баланса, но такая помпа в принципе менее надежна, чем приводимая от коленвала. 
Недостатки: постоянная и неизбежная угроза детонации, необходимость использования 98 бензина (и то мало), постоянная угроза перегрева, повышенная нагрузка на систему охлаждения, повышенная нагрузка на все резино-технические изделия, повышенная нагрузка на масло — оно стареет, окисляется, коксует кольца заметно быстрее. А меняете же вы его каждые 25000 км, «как компьютер просит»… И вот вам еще сюрприз: когда спираль перегорает (а она неизбежно перегорает — это как лампочка), вы не получаете никаких «чек енджинов», никаких «срочно в сервис», зато вы получаете постоянные 108-111 градусов и около во всех режимах движения. Только через год, на очередном осмотре, вам может быть скажут «ошибка «map-thermostat». — А что это?  — А черт его знает: на работу вроде бы не влияет… многие с таким ездят…».

Кто в группе риска?
Большинство современных немецких моторов оборудованы управляемым термостатом. VW, Audi, BMW, Mercedes. Однако тепловой режим зависит от прошивки — вам может и повезти.

Среди BMW практически полностью могут забыть об этой проблеме владельцы моторов BMW до М50, по М50 включительно. Там и мощности не те, вне зависимости от версии термостата — под капотом есть место для еще одного мотора… Температуры термостатов могут быть от 80, до 95, в зависимости от того, установлен ли катализатор. Если автомобиль был без катализатора, туда ставился «горячий» термостат, чтобы хоть как-то способствовать полноте сгорания, но это не сильно отягчает последствия — кроме рабочей температуры важна мощность и эффективность охлаждения.

М52TU, М54, N52, N53, N54 — вопрос прошивки. Первые почти всегда сравнительно холодные, что-то около 100. А вот последняя троица проблемнее — могут быть по верхней границе стандарта — 108-111.

N46, M62, N62, N63 — почти всегда далеко за 100 градусов, но в некоторых вариантах, могут оказаться и с «холодной» заводской прошивкой.

Современные моторные отсеки плотные, удельной мощности хоть отбавляй. Эти моторы — кандидаты на выбывание маслосъемных колпачков, коксование колец в течение 3-5 лет. Иногда и быстрее.

Дизели и S-моторы могут забыть об этих проблемах. Равно как и владельцы сверхмалых моторов типа N45, BMW 116i, у которых «экологизировать» нечего, как посчитали в Европе — температура около 90-95 градусов.  Большинство владельцев японских, корейских, китайских и американских автомобилей также могут ни о чем не беспокоиться.

Что делать?

Узнать температуру лично вашего мотора при помощи любого сканера во всех режимах движения, тоже самое можено сделать безо всякого сканера — через сервисное меню на приборке. При действительных цифрах выше 100 градусов — задуматься о следующих мерах:

1. Перейти на «полнозольное», хорошо моющее масло со стойкой к окислению основой. Никаких C3, LL-04 и LowSAPS.
2.Даже это масло менять не позже 8-10 тысяч км пробега «по пробкам». Не говоря уже про «простое» масло.
3.Мыть радиаторы не реже раза в год — мотор и так задыхается, а у вас еще и между пакетами радиаторов шуба из пуха и грязи. Увеличиваете время работы мотора при критической температуре. Отличный показатель — вентилятор работает постоянно и не выключается после выключения мотора — это особенно заметно…
4.Использовать только 98-й бензин.
5.Выяснить о наличии «холодной» прошивки у дилера (могу представить себе ответ, но можете попробовать), или заказать ее у чип-тюнеров, что часто рекомендую особо проблемным моторам. Все это сейчас доступно. Это действие снимет большую часть проблем, но совсем не отменяет предыдушие пункты.

Все это, разумеется, поможет значительно продлить ресурс двигателя, не говоря уже про эксплуатационные выгоды от «не звенящего» детонацией «отупевшего» мотора. Управляй мечтой)

Пропавший термостат | Автомобильный разговор

Пожертвуйте свой автомобиль в три простых шага

Пожертвовать свой автомобиль можно просто и быстро с помощью самой надежной программы пожертвований автомобилей Общественного радио.

1. Расскажите о себе и своей машине

2. Забираем и продаем

3. Преимущества вашей станции

1. Дом
2. Головоломки
3. Пропавший термостат

08 февраля 2022 г.

Готовы получить новую головоломку? Вот.

На днях пришел покупатель. И он сказал: «Привет, ребята, — сказал он, — я заглянул под капот своей машины. И заметил кое-что интересное».

Он сказал: «Я решил, что пришло время промыть систему охлаждения и все такое. И я делал это на других машинах, и когда я обычно это делаю, я вынимаю термостат и заливаю банку быстрой промывки. И я позволил экологически небезопасным ингредиентам промывки и антифриза спуститься в канализацию».

Но он сказал: «Вот я и готов вытащить термостат, а я не могу найти термостат!»

Вот уже около тысячелетия или, может быть, чуть дольше, термостаты всегда располагались прямо там, где верхний шланг присоединяется к двигателю, верхний шланг радиатора. Итак, если вы хотите найти термостат, вы найдете радиатор, большую черную штуку в передней части машины. И вы найдете шланг, который крепится к верхней части этого. И вы проследуете за ним к двигателю, и вуаля, под этим маленьким выпускным отверстием для воды или корпусом термостата, как его иногда называют, есть термостат.

(Вот почему он называется корпусом термостата — в нем находится термостат.)

Он наконец находит его, но он находится в нижнем шланге. Он следует по нижнему шлангу к двигателю и там находится термостат.

Итак, после слов «Пачка Сони Хени!» он задается вопросом: почему термостат в этой машине (и это есть много машин, у которых он такой, я имею в виду все Хонды и многие Тойоты, и на дороге много-много автомобилей, современные автомобили, у которых термостат расположен в днище шланг, а не верхний шланг) почему это изменение? Я имею в виду, что столько лет было наоборот. Почему они изменились, и тому было две причины.

Причина 1 и причина Б, и нам нужны обе!

Ответ: 

Причина, по которой термостат расположен в нижнем патрубке на многих современных автомобилях, заключается в том, что автомобили с алюминиевыми головками цилиндров раньше имели большие проблемы с деформацией головок цилиндров, продувкой прокладок головок и тому подобным. И они придумали способ решить эту проблему — заставить охлаждающую жидкость циркулировать в другом направлении.

Раньше это работало следующим образом: самые горячие вещества уходили и падали через радиатор, а затем, достигая дна радиатора, возвращались обратно в двигатель. Но это было тогда, когда прохладная часть была внизу, а не наверху.

У этого был первоначальный недостаток, потому что холодная вода, находящаяся на дне, заставит двигатель работать неэффективно, потому что цилиндры были слишком холодными, чтобы обеспечить действительно эффективное сгорание. Таким образом, это решает две проблемы. Головка блока цилиндров охлаждается за счет наличия охлаждающей жидкости, причем самая холодная охлаждающая жидкость поступает в головку блока цилиндров первой. И к тому времени, когда он нагревается от этой горячей головки цилиндров, он течет в блок, где он самый горячий, и заставляет двигатель работать наиболее эффективно.

Это одна из тех вещей, когда вы говорите, почему потребовалось 100 лет, чтобы понять это?

Хотите сделать со своей старой машиной что-нибудь классное? Пожертвуйте его своей любимой станции NPR. Вот как.

• Получайте еженедельную электронную почту Puzzler
• Архив Головоломок

Получить информационный бюллетень Car Talk

Блоги

Блоги

Блоги

Когда хорошие термостаты выходят из строя

Автомобили, на которых мы сейчас ездим, настолько высокотехнологичны! Но люди шокированы, когда я говорю им, что их термостат работает за счет нагревания и охлаждения воска.

Термостат находится между двигателем и радиатором и блокирует подачу охлаждающей жидкости к радиатору до тех пор, пока двигатель не прогреется. По сути, это позволяет машине нагреваться, сохраняя при этом блок двигателя холодным. Как только двигатель достигает рабочей температуры, обычно около 200 градусов по Фаренгейту, термостат полностью открывается.

Он делает это с помощью воска!

Оказывается, воск удивительно надежен. Воск начинает плавиться при 180 градусах (конструкция цилиндра может увеличивать или уменьшать эту температуру). Шток, соединенный с клапаном, давит на воск, и когда он расплавляется, он расширяется, выталкивая шток из цилиндра и открывая клапан, позволяя хладагенту течь.

Поскольку они редко доставляют нам неприятности, большинство людей просто не думают о термостатах. Но иногда они портятся, и когда это происходит, берегитесь! Ваш автомобиль будет перегреваться. Некоторые причины, по которым вы можете столкнуться с проблемами термостата:

• Предшествующее повреждение от перегрева
• Коррозия
• Деталь изнашивается из-за возраста

Обгорание термостата с обеих сторон

Иногда клапан не закрывается и застревает в открытом положении. Это отдельная тема и может случиться из-за осколка или при поломке возвратной пружины. Это позволяет охлаждающей жидкости продолжать течь через термостат. Теперь у вас обратная проблема. Двигатель не достигает необходимой рабочей температуры. Вы можете заметить, что показания датчика температуры ниже нормы. Другим симптомом может быть то, что нагреватель больше не нагревается так, как раньше. Когда термостат остается открытым, вы заметите плохую управляемость в более прохладную погоду. Топливная эффективность снижается на 2-3 мили на галлон. Ваш автомобиль также будет выбрасывать больше загрязняющих веществ.

При ближайшем рассмотрении…

Наша работа заключается в поддержании вашего автомобиля в отличном состоянии, например, в случае выхода из строя термостата или другого компонента. Мы хотим, чтобы вы были в максимальной безопасности на дорогах, и мы хотим обеспечить безопасность тех, с кем вы делите дорогу. Большинство из вас хочет знать, что ваш автомобиль находится в надлежащем рабочем состоянии.