در مقالههای قبلی، بارها به این موضوع اشاره شده است که فرآیند تولید نیرو در موتورهای احتراقی با گرمای بسیاری همراه است. در صورت کنترل نشدن این گرما، دمای موتور بالا رفته، در عملکرد سیستم آن و اجزا و قطعات مختلفش ایجاد مشکل میکند. حتی ممکن است این دمای بالا به برخی از قطعات موتور آسیب وارد کرده و موجب توقف کار آن شود. نگه داشتن این دما در شرایط بهینه برای موتور، وظیفه سیستم خنک کننده خودرو است. این سیستم علاوه بر جلوگیری از بالا رفتن دمای موتور، موظف است مانع از کاهش این دما تا حدی که فعالیت برای موتور غیر ممکن گردد، شود. بنابراین سیستم خنک کننده خودرو از اجزای مهم و بسیار حیاتی آن است که عملکرد صحیح و بینقص آن تاثیر زیادی در راندمان و عملکرد خودرو دارد.
حتما بخوانید: مقایسه توسان جدید، اسپورتیج ۲۰۱۵ و میتسوبیشی asx
ترموستات یکی از قطعات این سیستم است که اکنون قصد داریم درباره آن بیشتر صحبت کرده و ضمن شرح وظایفش، اهمیت این قطعه (ترموستات ماشین) را در سیستم خنک کننده بررسی نماییم.
ترموستات چیست؟
ترموستات وسیلهای است که در سیستمهای مختلف سرد یا گرمکننده مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از سیستمهایی که حضور ترموستات در آنها حیاتی است، خنک کننده خودروهای با سوخت فسیلی یا بنزینی است. در واقع دمای بالا یا پایین یک موتور احتراقی از طریق تاثیر بر روغن سیستم روانکار این موتورها بر راندمان عملکردی آنها تاثیر نامطلوبی دارد. به این ترتیب که بالا رفتن دما، موجب رقیق شدن روغن و پایین بودن دما نیز باعث غلظت بیش از حد آن میشود. در هر دو حالت، روغن خاصیت روانکاری خود را از دست داده و عملکرد این سیستم را مختل میسازد. با این اختلال قطعات موتور قادر به عملکرد بهینه نیستند و راندمان سیستم موتور کاهش مییابد. در این بین، قطعه کوچکی به نام ترموستات که روی موتور قرار دارد، وظیفه کنترل مداوم دمای موتور را برعهده دارد.
این قطعه کوچک موظف است مانع از بالا رفتن یا پایین آمدن دمای موتور شده و حرارت این سیستم را در حالت بهینه حفظ کند. دمای بهینه موتور، بهترین دما برای مفیدترین فعالیتش و در نتیجه ارائه بیشترین رادمان از سوی آن است. این دما نباید خیلی بالا و یا خیلی پایین باشد. دمای بهینه برای موتورهای احتراقی خودروهای بنزینی حدود ۸۵ درجه است و ترموستات موظف است دمای این سیستم را به صورت دائم در این حد تنظیم نماید.
وظیفه ترموستات در ماشین چیست؟
این قطعه کوچک اما حیاتی، نقش یک تنظیمکننده هوشمند دما را در سیستم خنککننده خودرو ایفا میکند. ترموستات ماشین با کنترل جریان مایع خنککننده (آب یا ضدیخ) بین موتور و رادیاتور، دمای موتور را در محدوده بهینه نگه میدارد. وقتی موتور سرد است، ترموستات مسیر جریان آب به رادیاتور را میبندد تا موتور سریعتر به دمای کار برسد. با گرم شدن موتور و رسیدن دما به حدود ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد، ترموستات باز میشود و اجازه میدهد آب خنک وارد موتور شود تا از داغ شدن بیشازحد آن جلوگیری کند. در واقع کار ترموستات ماشین چیست؟ تنظیم دمای موتور در بهترین محدوده ممکن برای حفظ راندمان، کاهش مصرف سوخت و افزایش عمر قطعات است. اگر ترموستات عمل نکند، موتور یا بیشازحد گرم میشود یا هرگز به دمای مطلوب نمیرسد که هر دو حالت برای عملکرد موتور مضر هستند. همچنین ترموستات با هدایت آب گرم به سمت بخاری خودرو در فصول سرد، به گرم شدن سریعتر کابین نیز کمک میکند.
اجزای ترموستات ماشین و چگونگی عملکرد آن
ترموستات ماشین وظیفه کنترل دمای موتور را از طریق تعیین زمان ورود سیستم خنک کننده به مدار و تنظیم شدت جریان مایع خنک کننده (آب) درون مدار انجام میدهد. این قطعه حدودا ۵ سانتیمتری شامل اجزای زیر میشود:
- بدنه ترموستات
- مجرای کنار گذر
- پیستون فولادی
- دیافراگم لاستیکی
- فنر برگشت دهنده
- ساچمه مومی
- شیر ترموستات
این قطعه با اجزای خود نوعی شیر مکانیکی هوشمند محسوب میشود که با تشخیص تغییر دمای موتور در مواقع لازم راه آب را به مدار سیستم خنک کننده درون موتور باز یا بسته میکند. بنابراین ترموستات در مسیر مدار سیستم خنک کننده مانند یک سوپاپ عمل کرده و از این طریق دمای بهینه موتور را کنترل مینماید. باز و بسته شدن این شیر تحت تاثیر حساسیت ساچمه مومی به تغییرات دمایی است. به این ترتیب که درون بدنه ترموستات یک محفظه مهر و موم شده حاوی پودر مومی است. این بخش که ساچمه مومی نامیده میشود و درون دیافراگم لاستیکی قرار دارد، در اثر تغییرات دمایی منبسط شده و به پیستون فولادی نیرو وارد میکند. این فشار پیستون را به سمت پایین هدایت کرده و شیر یا درچه ترموستات باز میشود. آب سرد وارد مدار شده و از مجرای کنار گذر به سمت موتور هدایت میشود. با کاهش دما، ساچمه مومی ترموستات به حالت قبل بازگشته و فنر برگشت دنده نیز پیستون را به بالا هدایت میکند. به این ترتیب شیر ترموستات مجددا بسته میشود. همین فرایند در زمان بالا رفتن دمای مایع خنک کننده نیز رخ داده و با باز شدن سوپاپ ترموستات راه مایع خنک کننده که بیش از حد داغ شده به سمت رادیاتور باز میشود.
حتما بخوانید: با ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلیون تومان چه خودرویی بخریم؟
البته در مواقعی که بخاری خودرو روشن باشد، ترموستات جریان آب گرم را به سمت بخاری هدایت میکند تا از گرمای آن برای بالا بردن دمای هوای سیستم تهویه مطبوع استفاده شود. حساسیت دمایی ساچه مومی توسط کارخانه تولید کننده و براساس دمای مطلوب فعالیت موتور تعیین میشود و بنابراین تنظیم دمایی ترموستات قابل تغییر و تنظیم مجدد نیست. درجه این حساسیت معمولا بین ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد است. همچنین ترموستات تا زمانی که موتور پس از شروع به کار به حد کافی گرم نشده باشد، مسیر ورود آب را به مدار بسته نگه میدارد.
انواع ترموستات
انواع ترموستاتترموستاتها انواع مختلفی دارند که در خودروهای مختلف با توجه به حساسیت موتور، اهمیت کنترل دمایی و میزان دقت مورد نیاز برای تنظیم این دما مورد استفاده قرار میگیرند.
ترموستات الکترومکانیکی
این نوع ترموستات که دارای عمر بالایی است، دارای دو نوع حسگر دما بوده و باز و بسته شدن سوپاپ در آنها توسط یک رابط مکانیکی انجام میشود. به این ترتیب که سیگنالهای این حسگرها به میکروسوئیچ مدار الکتریکی ترموستات فرستاده میشود و این سوئیچ رابط مکانیکی را به حالت فعال یا غیر فعال درآورده سوپاپ را باز یا بسته میکند. حسگرها در این نوع ترموستات از جنس مایع یا فلز هستند. بر اساس جنس حسگر به این ترموستاتها مویین یا بایماتال گفته میشود.
ترموستات الکترونیکی
در این نوع ترموستات، حسگرهای دمایی، سیگنالهای تغییرات دما را به صورت جریان الکتریکی به یک رله مینیاتوری ارسال میکنند. این رله کنترل سوپاپ را در اختیار دارد و براساس سیگنالهای دریافتی باز و بسته شدن آن را تنظیم میکند.
ترموستات فانوسی
این ترموستات مکانیکی که در گذشته بیشتر مورد استفاده قرار میگرفت، در محفظه خود دارای الکل بود و انبساط و انقباض الکل در آن، منجر به واکنش پیستون و تغییر حالت سوپاپ میشد. عدم دقت کافی در الکل و امکان تنظیم دقیق حساسیت دمایی آن، همچنین واکنش نه چندان سریعش منجر به کنار گذاشته شدن این نوع ترموستات شد. علاوه بر اینکه الکل موجود در این نوع ترموستات در کنار موتور، خطراتی را نیز به همراه داشت.
ترموستات مومی
این نوع نیز در محفظه خود موم مخصوص حساس به دما دارد که منبسط و منقبض شده و باز و بسته شدن سوپاپ ترموستات را کنترل میکند. حساسیت دمایی موم این نوع ترموستات توسط تولید کننده خودرو و با توجه به دمای بهینه موتور تنظیم میشود.
علائم خرابی ترموستات ماشین
تشخیص بهموقع علائم خرابی ترموستات ماشین میتواند از بروز مشکلات جدیتر و هزینههای سنگین تعمیرات جلوگیری کند. اما از کجا بفهمید ترموستات ماشین خراب است؟ باید به نشانههای زیر توجه کنید:
- افزایش دمای موتور و بالا رفتن عقربه دما: اگر عقربه دمای موتور بهطور مداوم در منطقه قرمز یا نزدیک به آن قرار دارد، احتمالاً ترموستات گیر کرده و اجازه گردش مایع خنککننده را نمیدهد.
- کاهش دما و سرد کار کردن موتور: اگر موتور پس از مدتها رانندگی همچنان سرد است و بخاری خودرو گرمای کافی تولید نمیکند، احتمال دارد ترموستات در حالت باز مانده و مایع خنککننده دائماً در حال گردش باشد.
- نوسانات دمایی شدید: اگر عقربه دما بهطور ناگهانی بالا و پایین میرود، احتمالا نشانه عملکرد نامنظم ترموستات است.
- افزایش مصرف سوخت: موتوری که به دمای بهینه نمیرسد، سوخت بیشتری مصرف میکند و راندمان پایینتری دارد.
- نشت مایع خنککننده از اطراف ترموستات: مشاهده نشتی آب یا ضدیخ در محل نصب ترموستات میتواند نشانه خرابی واشر یا بدنه آن باشد.
- روشن شدن چراغ چک موتور: در برخی خودروها، خرابی ترموستات باعث روشن شدن چراغ چک موتور میشود که با دستگاه دیاگ قابل تشخیص است.
مشکلات ناشی از خرابی ترموستات ماشین
مشکلات ناشی از خرابی ترموستات ماشین میتواند بسیار جدی و پرهزینه باشد و حتی به موتور خودرو آسیبهای جبرانناپذیری وارد کند. اگر ترموستات عمل نکند باید منتظر این اتفاقات باشید:
- داغ شدن بیشازحد موتور و آسیب به سرسیلندر: اگر ترموستات در حالت بسته قفل کند، مایع خنککننده به رادیاتور نمیرود و موتور بهسرعت داغ میکند. این داغی میتواند باعث تاببرداشتن سرسیلندر، سوختن واشر سرسیلندر و حتی ترکخوردگی بلوک سیلندر شود که تعمیر آن بسیار گران است.
- سایش زودهنگام قطعات موتور: در صورت باز ماندن ترموستات، موتور هرگز به دمای بهینه نمیرسد و روغن موتور غلیظ باقی میماند. این موضوع باعث افزایش اصطکاک بین قطعات متحرک و سایش زودهنگام آنها میشود. همچنین رطوبت ناشی از احتراق در موتور سرد میتواند باعث زنگزدگی قطعات داخلی شود.
- کاهش راندمان و افزایش مصرف سوخت: موتوری که در دمای نامناسب کار میکند، بازده پایینتری دارد و برای تولید همان توان، سوخت بیشتری مصرف میکند. این موضوع در درازمدت هزینههای سوخت را بهطور محسوسی افزایش میدهد.
- عملکرد نامناسب بخاری خودرو: در صورت خرابی ترموستات، بهویژه اگر در حالت باز گیر کند، آب گرم بهاندازه کافی به بخاری نمیرسد و هوای گرمی در کابین تولید نمیشود.
- آسیب به سیستم خنککننده: فشار بیشازحد ناشی از داغی موتور میتواند به شلنگها، رادیاتور و پمپ آب آسیب برساند و باعث نشتی در سیستم خنککننده شود.
عوامل خرابی ترموستات
اصلیترین عواملی که باعث از کار افتادن ترموستات ماشین میشوند عبارتند از:
- رسوبگذاری و خوردگی: با گذشت زمان، رسوبات موجود در مایع خنککننده روی ساچمه مومی و فنر ترموستات جمع میشود. این رسوبات میتوانند مانع از عملکرد صحیح مکانیزم داخلی شده و باعث گیر کردن ترموستات در حالت باز یا بسته شوند.
- استفاده از مایع خنککننده نامرغوب: استفاده از آب معمولی یا ضدیخهای بیکیفیت، فرآیند خوردگی و رسوبگذاری را تسریع میکند و عمر مفید ترموستات را بهشدت کاهش میدهد.
- گرمای شدید موتور: داغ شدن مکرر موتور و قرار گرفتن ترموستات در معرض دمای بالاتر از حد تحمل، میتواند به مکانیزم داخلی آن آسیب برساند و باعث از کار افتادنش شود.
- فرسودگی و عمر مفید قطعه: ترموستات نیز مانند هر قطعه دیگری عمر مفید محدودی دارد و پس از طی کردن مسافت مشخص (معمولاً بین ۵۰ تا ۱۰۰ هزار کیلومتر) نیاز به تعویض پیدا میکند.
- ورود هوا به سیستم خنککننده: وجود هوا در مدار خنککننده میتواند عملکرد ترموستات را مختل کند، زیرا حبابهای هوا از انتقال صحیح دما به سنسورهای ترموستات جلوگیری میکنند.
- نقص در ساخت یا نصب: گاهی ترموستات از همان ابتدا دارای نقص ساخت است یا بهدرستی نصب نشده که این موارد نیز میتواند باعث خرابی زودهنگام آن شود.
برای پیشگیری از خرابی ترموستات، توصیه میشود در سرویسهای دورهای خودرو، سیستم خنککننده و ترموستات را بررسی و از مایع خنککننده باکیفیت و استاندارد استفاده کنید.
مراحل و نحوه تعویض ترموستات خودرو
نحوه تعویض ترموستات خودرو کار چندان پیچیدهای نیست اما نیاز به دقت و رعایت اصول ایمنی دارد. با این حال، اگر تجربه کافی در کار با خودرو ندارید، بهتر است این کار را به یک مکانیک ماهر بسپارید. مراحل تعویض ترموستات بهشرح زیر است:
- خنک کردن موتور: هرگز روی موتور داغ کار نکنید. اجازه دهید موتور کاملاً خنک شود تا دچار آسیبدیدگی نشوید.
- تخلیه مایع خنککننده: مقداری از مایع خنککننده را از طریق پیچ تخلیه رادیاتور یا شلنگها خارج کنید تا سطح آن از محل ترموستات پایینتر بیاید.
- دسترسی به محفظه ترموستات: محل ترموستات معمولاً در نزدیکی پمپ آب و در مسیر شیلنگ بالایی رادیاتور قرار دارد. پیچهای محفظه را با آچار مناسب باز کنید.
- خارج کردن ترموستات قدیمی: ترموستات را بهآرامی از محفظه خارج کنید. دقت کنید که واشر آن نیز خارج شود.
- تمیز کردن محفظه و سطوح اتصال: سطوح تماس محفظه را بهخوبی تمیز کنید تا واشر جدید بهدرستی ببندد و نشتی نداشته باشد.
- نصب ترموستات جدید: ترموستات جدید را با جهتگیری صحیح (معمولاً با ساچمه مومی به سمت موتور) در محفظه قرار دهید و واشر جدید را جایگذاری کنید.
- بستن محفظه: پیچهای محفظه را با گشتاور مناسب ببندید تا از نشتی جلوگیری شود.
- پر کردن مایع خنککننده: سیستم خنککننده را با مایع استاندارد پر کرده و هواگیری کنید.
- آزمایش عملکرد: موتور را روشن کرده و از عملکرد صحیح ترموستات و نبود نشتی مطمئن شوید.
پس از تعویض، حتماً عملکرد ترموستات را کنترل کنید. در صورت نیاز، با استفاده از دماسنج مخصوص، تست ترموستات ماشین را انجام دهید تا از کارکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنید. همچنین به خاطر داشته باشید که انتخاب روغن موتور مناسب نیز تأثیر مستقیمی بر عملکرد کلی موتور و سیستم خنککننده دارد.
با ترموستات ماشین و عملکرد آن آشنا شدیم. امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. اگر تجربه یا سؤالی درباره ترموستات خودرو دارید، در بخش دیدگاهها با ما در میان بگذارید. کارشناسان ما در خرید و فروش خودرو نیز آماده پاسخگویی به سؤالات شما هستند.