Вопрос
что в термостате открывается при достижении определённой температуры?
Что на самом деле открывается при достижении определённой температуры: пружина, медная пластина или тепло двигателя делает пружину более мягкой, позволяя ей подняться и запустить циркуляцию охлаждающей жидкости?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/41947/what-in-the-thermostat-opens-when-it-reaches-a-certain-temperature
1
Пружина в основном осталась прежней. Внутри находится капсула с термореактивным «воском», который нагревается и расширяется, противодействуя «закрытому» давлению пружины и заставляя «клапан» подниматься, обеспечивая поток охлаждающей жидкости к «радиатору» теплообменника для снижения температуры охлаждающей жидкости.
Если жидкость проходит через термостат, она направляется в радиатор для теплообмена. Если она проходит в обход, она рециркулируется в двигателе, чтобы повысить рабочую температуру до идеального заданного значения.
«Медь», о которой вы упомянули, служит лишь корпусом для материала, компенсирующего тепловое расширение. Обычно её выбирают из-за превосходной теплопроводности меди (около 385 Вт/м·К — лучше, чем у золота, но хуже, чем у алмаза с показателем 1000 Вт/м·К. Но капсула термостата из алмаза, вероятно, будет стоить дорого...)
Этот процесс не является внезапным или бинарным. Секция клапана (на схеме она обозначена жёлтой шляпкой) может приоткрыться или открыться полностью в зависимости от температуры, воздействующей на термокапсулу.
В какой-то момент температура охлаждающей жидкости снижается настолько, что тепловое расширение в капсуле уменьшается, и седло клапана медленно закрывается, чтобы процесс повторился. Гистерезис является естественным и довольно простым. Порог настраивается, вероятно, с помощью разных пружин, чтобы обеспечить заданное значение в 180, 190, 195 и т. д. градусов по Фаренгейту в зависимости от области применения и конструктивных особенностей.
Это очень простой механизм, который доказал свою эффективность за последние 12 с лишним десятилетий.