Um termostato é uma válvula que controla o fluxo do líquido refrigerante. É um dispositivo automático de ajuste de temperatura, geralmente contendo um sensor de temperatura, que liga e desliga o fluxo de ar, gás ou líquido por meio da expansão térmica ou da contração a frio.
O termostato ajusta automaticamente a quantidade de água que entra no radiador de acordo com a temperatura da água de arrefecimento, e altera o fluxo de circulação da água para ajustar a capacidade de dissipação de calor do sistema de arrefecimento e garantir que o motor funcione dentro de uma faixa de temperatura adequada. O termostato deve ser mantido em boas condições técnicas, caso contrário, afetará seriamente o funcionamento normal do motor. Se a válvula principal do termostato abrir muito tarde, o motor superaquecerá; se abrir muito cedo, o tempo de aquecimento do motor será prolongado e a temperatura do motor ficará muito baixa.
Em resumo, a função do termostato é impedir que o motor esfrie demais. Por exemplo, após o motor estar funcionando normalmente, a temperatura pode cair muito se não houver termostato ao dirigir no inverno. Nesse caso, o motor precisa interromper temporariamente a circulação de água para garantir que a temperatura não fique muito baixa.
Como funciona o termostato de cera
O principal termostato utilizado é do tipo cera. Quando a temperatura de refrigeração está abaixo do valor especificado, a parafina refinada no corpo sensor de temperatura do termostato solidifica e a válvula termostática entre o motor e o radiador se fecha sob a ação da mola. O líquido de arrefecimento retorna ao motor através da bomba d'água, circulando ligeiramente dentro do motor. Quando a temperatura do líquido de arrefecimento atinge o valor especificado, a parafina começa a derreter e gradualmente se torna líquida, aumentando de volume e comprimindo o tubo de borracha. Quando o tubo de borracha se contrai, uma força ascendente é aplicada à haste de acionamento, que por sua vez exerce uma força descendente contrária sobre a válvula, abrindo-a. Nesse momento, o líquido de arrefecimento flui através do radiador e da válvula termostática, retornando ao motor pela bomba d'água para um ciclo completo. A maioria dos termostatos é instalada no tubo de saída de água do cabeçote do cilindro. A vantagem disso é a simplicidade da estrutura e a facilidade de remoção de bolhas de ar no sistema de arrefecimento; a desvantagem é que o termostato abre e fecha frequentemente durante o funcionamento, resultando em oscilações.
julgamento do Estado
Quando o motor está frio e em funcionamento, se houver água de arrefecimento saindo pelo tubo de entrada da câmara superior do reservatório de água, significa que a válvula principal do termostato não está fechando corretamente; quando a temperatura da água de arrefecimento do motor ultrapassa 70 °C, se não houver água de arrefecimento saindo pelo tubo de entrada da câmara superior do reservatório de água, significa que a válvula principal do termostato não está abrindo normalmente e, nesse caso, é necessário realizar reparos. A inspeção do termostato pode ser realizada no veículo da seguinte forma:
Inspeção após a partida do motor: Abra a tampa de entrada de água do radiador. Se o nível da água no radiador estiver estável, significa que o termostato está funcionando normalmente; caso contrário, significa que o termostato não está funcionando corretamente. Isso ocorre porque, quando a temperatura da água está abaixo de 70 °C, o cilindro de expansão do termostato está contraído e a válvula principal está fechada; quando a temperatura da água está acima de 80 °C, o cilindro de expansão se expande, a válvula principal se abre gradualmente e a água começa a circular no radiador. Quando o indicador de temperatura da água marcar abaixo de 70 °C, se houver água circulando no tubo de entrada do radiador e a temperatura da água estiver alta, significa que a válvula principal do termostato não está fechando completamente, causando a circulação prematura da água de arrefecimento.
Verifique após o aumento da temperatura da água: No início do funcionamento do motor, a temperatura da água sobe rapidamente; quando o indicador de temperatura da água marcar 80°C, a taxa de aquecimento diminui, indicando que o termostato está funcionando normalmente. Por outro lado, se a temperatura da água estiver subindo rapidamente e, quando a pressão interna atingir um certo nível, a água fervente transbordar repentinamente, significa que a válvula principal está travada e se abriu repentinamente.
Quando o indicador de temperatura da água marcar entre 70°C e 80°C, abra a tampa do radiador e a válvula de drenagem, e verifique a temperatura da água com a mão. Se ambas estiverem quentes, significa que o termostato está funcionando normalmente; se a temperatura da água na entrada do radiador estiver baixa e, mesmo com o radiador cheio, não houver fluxo de água ou o fluxo for mínimo na entrada, significa que a válvula principal do termostato não está abrindo.
O termostato que estiver emperrado ou não estiver bem fechado deve ser removido para limpeza ou reparo e não deve ser usado imediatamente.
Inspeção regular
Estado do interruptor do termostato
Estado do interruptor do termostato
Segundo informações, a vida útil do termostato de cera é geralmente de 50.000 km, sendo necessário substituí-lo regularmente após esse período.
Localização do termostato
O método de inspeção do termostato consiste em verificar a temperatura de abertura, a temperatura de abertura total e o curso da válvula principal do termostato em equipamentos de aquecimento com temperatura constante ajustável. Se alguma dessas medidas não atender aos valores especificados, o termostato deve ser substituído. Por exemplo, para o termostato do motor Santana JV, a temperatura de abertura da válvula principal é de 87 °C ± 2 °C, a temperatura de abertura total é de 102 °C ± 3 °C e o curso de abertura total é superior a 7 mm.
Configuração do termostato
Geralmente, o líquido de arrefecimento do sistema de refrigeração a água entra pelo corpo do motor e sai pelo cabeçote. A maioria dos termostatos está localizada na linha de saída do cabeçote. A vantagem dessa configuração é a simplicidade da estrutura e a facilidade para remover bolhas de ar do sistema de refrigeração a água; a desvantagem é a ocorrência de oscilações durante o funcionamento do termostato.
Por exemplo, ao ligar um motor frio no inverno, a válvula termostática fecha devido à baixa temperatura do líquido de arrefecimento. Quando o líquido de arrefecimento entra em um pequeno ciclo, a temperatura sobe rapidamente e a válvula termostática abre. Ao mesmo tempo, o líquido de arrefecimento frio no radiador circula para a carroceria, resfriando-se novamente e fazendo com que a válvula termostática feche. Quando a temperatura do líquido de arrefecimento sobe novamente, a válvula termostática abre mais uma vez. Até que a temperatura de todo o líquido de arrefecimento se estabilize, a válvula termostática se estabilizará e não abrirá e fechará repetidamente. O fenômeno de a válvula termostática abrir e fechar repetidamente em um curto período de tempo é chamado de oscilação termostática. Quando esse fenômeno ocorre, aumenta o consumo de combustível do carro.
O termostato também pode ser instalado no tubo de saída de água do radiador. Essa instalação pode reduzir ou eliminar o fenômeno de oscilação do termostato e controlar com precisão a temperatura do líquido de arrefecimento, mas sua estrutura é complexa e o custo é alto, sendo mais comum em carros de alto desempenho e carros que frequentemente trafegam em altas velocidades no inverno. [2]
Melhorias no termostato de cera
Melhorias nos componentes de acionamento com controle de temperatura
A Universidade de Engenharia e Tecnologia de Xangai desenvolveu um novo tipo de termostato com um termostato de parafina como corpo base e uma mola helicoidal cilíndrica de liga de cobre com memória de forma como elemento de controle de temperatura. O termostato tensiona a mola quando a temperatura do cilindro de partida do veículo está baixa, e a compressão da mola de liga faz com que a válvula principal feche e a válvula auxiliar abra em um pequeno ciclo. Quando a temperatura do líquido de arrefecimento sobe até um determinado valor, a mola de liga com memória de forma se expande e comprime a mola, fazendo com que a válvula principal do termostato abra e, à medida que a temperatura do líquido de arrefecimento aumenta, a abertura da válvula principal aumenta gradualmente, enquanto a válvula auxiliar fecha gradualmente, completando um ciclo maior.
Como unidade de controle de temperatura, a liga com memória de forma faz com que a abertura da válvula varie de forma relativamente suave com a temperatura, o que é benéfico para reduzir o impacto do estresse térmico da água de refrigeração em baixa temperatura no bloco do motor durante a partida, além de aumentar a vida útil do termostato. No entanto, o termostato é uma modificação do termostato de cera, e o projeto estrutural do elemento de acionamento do controle de temperatura é limitado em certa medida.
Melhorias nas válvulas
O termostato exerce um efeito de estrangulamento sobre o líquido de arrefecimento. A perda de fluxo desse líquido através do termostato leva à perda de potência do motor de combustão interna, um problema que não pode ser ignorado. A válvula é projetada como um cilindro fino com orifícios na parede lateral, e o canal de fluxo do líquido é formado pelos orifícios laterais e central. Latão ou alumínio são utilizados como material da válvula para torná-la lisa, reduzindo assim a resistência e melhorando a eficiência térmica do dispositivo.
Otimização do circuito de fluxo do fluido refrigerante
O estado térmico ideal de um motor de combustão interna é aquele em que a temperatura do cabeçote é relativamente baixa e a do bloco do motor é relativamente alta. Por essa razão, surgiu o sistema de arrefecimento de fluxo dividido, e a estrutura e a posição de instalação do termostato desempenham um papel importante nesse processo. Na estrutura de instalação conjunta dos termostatos, dois termostatos são instalados no mesmo suporte, com o sensor de temperatura instalado no segundo termostato. 1/3 do fluxo de líquido de arrefecimento é utilizado para resfriar o bloco do motor e 2/3 do fluxo para resfriar o cabeçote.
