مقدمه
ترموستات خودرو یک جزء کلیدی در سیستم خنک کننده موتور خودرو محسوب می شود. این قسمت از خودرو درجه حرارت موتور اتومبیل را تنظیم می کند. در واقع هر موتور ماشینی که با مایع خنک می شود یک دستگاه کوچک به نام ترموستات دارد که بین موتور و رادیاتور قرار می گیرد. معمولا انواع گوناگونی از فلزات و آلیاژها در ساخت و تولید ترموستات استفاده می شود. نمونه از این آلیاژها ورق استیل 409 می باشد. اگر چه این ورق استیل بگیر (منظور فولاد زنگ نزن فریتی 409 که دارای خواص مغناطیسی است) ابتدا جهت بکارگیری در ساخت سیستم اگزوز خودرو توسعه یافت اما ویژگی های مطلوب این گرید همچون مقاومت به خوردگی، مقاومت در برابر حرارت، شکل پذیری، جوش پذیری مناسب و..... سبب افزایش بکارگیری آن در تولید دیگر قطعات صنعتی شد. نمونه ای از این کاربردها می توان به کاربرد در ساخت ترموستات خودرو، فیلتر سوخت، تجهیزات کشاورزی، ترانسفورماتور و..... اشاره کرد. از آنجایی که قیمت ورق استیل بگیر همچون گرید 409 در مقایسه با بسیاری دیگر از استنلس استیل هایی که حاوی مقادیر بالایی از کروم و نیکل هستند کمتر است. بکارگیری این آلیاژ در عین برآورده ساختن خواص مورد نظر، صرفه اقتصادی را نیز به همراه دارد. در ادامه با دلایل این انتخاب و نحوه عملکرد این قسمت از خودرو آشنا بیشتر می شویم.
علت استفاده از استنلس استیل 409 در ساخت ترموستات خودرو
قبل از اینکه به دلایل انتخاب فولاد زنگ نزن 409 در ساخت ترموستات بپردازیم باید به این پرسش پاسخ دهیم که چرا انتخاب آلیاژ در ساخت ترموستات مهم است؟ در پاسخ به این سوال می بایست شرایط کاری این قسمت از خودرو را تشریح کرد. همانطورکه در قسمت قبل نیز اشاره شد ترموستات یکی از اجزای مهم در سیستم خنک کننده خودرو است که وظیفه ی اصلی آن تنظیم گردش خنک کننده ی موتور از رادیاتور برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتور است. از این رو این قسمت با مایع خنک کننده و آب مقطر درگیر می باشد. بنابراین به نوعی ترموستات خودرو در معرض خوردگی می باشد. به همین دلیل از فولادهای ضد زنگ همچون گرید فریتی 409 برای ساخت این قسمت از خودرو استفاده می شود. این ورق استیل بگیر با وجود اینکه کروم پایینی دارد مقاومت خوبی در برابر خوردگی و اکسیداسیون در بسیاری از محیط ها از خود نشان می دهد. همچنین با توجه به اینکه قیمت ورق استیل بگیر در مقایسه با بسیاری از فولادهای آستنیتی پایین تر است انتخاب استنلس استیل 409 از نظر اقتصادی نیز به صرفه می باشد. زیرا این گرید فاقد نیکل بوده و کروم بسیار پایینی دارد. این نکته را نیز باید اشاره کرد که ساخت ترموستات از استنلس استیل ها از سال 1979 آغاز شده است.
ترموستات ماشین چگونه عمل می کند؟
زمانی که موتور خودرو سرد است ترموستات مطابق وظیفه خود مسیر ورود آب به رادیاتور را می بندد و آب موجود در سیستم خنک کاری تنها در اطراف سیلندر به چرخش در می آید؛ این چرخه تا زمانی که موتور گرم شود ادامه دارد و آب برای خنک کاری وارد رادیاتور نمی شود.
پس از اینکه موتور خودرو به دمای تعریف شده (عموما C ° 75-83) رسید عملکرد ترموستات وارد فاز جدیدی می شود. برای حفظ دمای موجود، ترموستات با باز کردن مسیر ورود آب به رادیاتور فرایند خنک سازی مایع توسط این قطعه را آغاز می کند. ترموستات خودرو به طور منظم و به منظور ثابت نگه داشتن دمای بهنیه موتور خودرو این عمل را به صورت یک سیکل انجام می دهد.
به طور کلی می توان بیان نمود که کاربرد ترموستات خودرو این است که کمک می کند تا موتور خودرو در اسرع وقت به دمای مطلوب تعیین شده برسد و گرم شود. این باور که گمان کنیم ترموستات سبب خنک شدن موتور می شود، باور اشتباهی است. در واقع یکی از قابلیت های سیستم خنک کننده برای انتقال حرارت، باز شدن کامل ترموستات است.
انواع ترموستات خودرو
ترموستات ها انواع مختلفی دارند که برخی از آن عبارتند از:
• ترموستات الكترونيكي
ترموستات الکترونیکی، قطع و وصل جریان الکتریکی را با انتقال فرمانی که از سنسور دمایی دریافت می کند به یک رله مینیاتوری، توسط جریان الکترونیکی انجام می دهد.
• ترموستات الكترومكانيكی
ترموستات الکترومکانیکی، مدار الکتریکی را با استفاده از فرمان حسگر حرارتی توسط يكسری رابط مكانيكی به ميكروسوئيچ قطع و وصل می کند.
تاثیر عملکرد ترموستات بر بازده موتور خودرو
اگر موتور خودرو در دمای پایین تری باشد، این سرد شدن موتور باعث بالا رفتن غلظت روغن می شود. در این صورت روانکاری قطعات دچار مشکل می شود. همچنین سرد بودن موتور باعث فرسوده شدن بیشتر آن می شود. اگر دمای موتور بیش از حد بالا برود نیز این گرما سبب رقیق شدن بیش از حد روغن می شود. رقیق شدن بیش از حد روغن سبب می شود که خاصیت روان کنندگی آن از بین برود.
