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Comportement du thermostat et modes de défaillance
Question
Si l'excellent Comment puis-je tester mon thermostat ? est "Thermostats 101" alors cela pourrait être le début de "Thermostats 201"…
Ma VW Jetta TDI (diesel) a refroidi (environ une ou deux marques sur la jauge de température) au lieu d'être arrimée à à 190 ° - grâce à l'ECU, la jauge ne lit pas vraiment la température, quoi que ce soit entre environ 170 ° F et 210 ° F est affiché comme 190 °. La puissance de chauffage a également été faible et le moteur a mis plus de temps à chauffer.
Dans l'ensemble, cela m'a semblé être un problème de thermostat (par opposition à un problème de capteur de température) depuis le le radiateur ne dégageait pas autant de chaleur que prévu et aussi parce qu'un problème de capteur s'accompagne généralement d'une jauge de température quelque peu erratique et que la mienne était agréable et stable, juste basse.
Alors, j'ai eu un nouveau thermostat de mon sympathique (vraiment) magasin NAPA local et je l'ai installé hier soir. Après un essai routier, le problème semble résolu – la jauge est revenue à 190° et j'ai beaucoup de chaleur. Mais je ne pouvais pas laisser assez bien seul et j'ai mis le vieux thermostat dans une casserole d'eau avec un thermomètre et j'ai commencé à le chauffer. La spécification sur le thermostat est qu'il s'ouvre à 195° et c'est exactement ce qu'il a fait. Je l'ai retiré du poêle et comme la température est tombée au-delà de 190°, le thermostat était sur le point de se fermer, de 160° il était complètement fermé.
Maintenant, je suis perplexe. Voir cela se produire me fait penser que l'ancien thermostat n'est peut-être pas mauvais. Ou est-ce que la fermeture prend trop de temps ? Alors je suis allé faire un tour en voiture, j'avais besoin d'une coupe de cheveux de toute façon, le nouveau thermostat semble vraiment mieux fonctionner.
Donc, ce que j'aimerais comprendre c'est :
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Y a-t-il des modes de défaillance en plus de « coincé » ouvert" et "bloqué fermé ?"
À quoi doit ressembler la courbe d'hystérésis d'un bon thermostat ? S'il commence à s'ouvrir à, disons, 195° sur une température montante, devrait-il finir de se fermer au même point que la température baisse ?
Réponse populaire
Existe-t-il des modes de défaillance autres que "coincé ouvert" et "coincé fermé?"
Absolument. Cela a été le fléau de nombreux propriétaires d'E39 M5.
Si le liquide de refroidissement est capable de naviguer à travers un chemin d'écoulement alternatif en plus du chemin qu'il est censé emprunter, un thermostat mécanique modulera la température à un niveau légèrement inférieur à attendu.
Alors, qu'est-ce qui pourrait causer cela ?
Le thermostat sera invariablement placé dans un joint d'étanchéité quelconque . Si ce joint est pincé, de mauvaise taille ou desserré en raison de la vieillesse/fatigue thermique (véritable hystérésis honnête à Dieu), une partie du flux de liquide de refroidissement pourra contourner le thermostat et faire fonctionner le système de refroidissement global à une vitesse légèrement supérieure. débit.
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Je suis sûr que la réponse à cette question est spécifique à la marque et au modèle, mais si vous êtes vraiment curieux, vous pouvez facilement mettre en place une expérience pour obtenir une approximation de la bonne réponse. Vraiment, je douterais que l'hystérésis joue un rôle dans un thermostat de voiture de la même manière que dans un thermostat CVC (puisque le thermostat n'est pas seulement complètement ouvert ou complètement fermé, mais peut être n'importe où entre ce spectre).
< p>Vous pourriez probablement voir la différence simplement en trouvant l'écart en régime permanent pour différents niveaux de température, comme décrit dans l'expérience suivante.Expérience : trouver la "courbe de l'infini"
Achetez simplement un autre nouveau thermostat de NAPA et obtenez un micromètre pour prendre des mesures précises, puis chauffez l'eau dans différents récipients à plusieurs températures différentes (disons 160° à 200° par incréments de 5°). Laissez le thermostat dans chaque récipient assez longtemps pour qu'il atteigne un état stable et mesurez l'écart avec votre micromètre. Répétez l'expérience avec l'ancien thermostat et vous pourrez alors calculer deux courbes discrètes en fonction de la température ambiante.
Mon hypothèse est que la différence entre les deux thermostats sera probablement visible en comparant ceux-ci deux courbes, l'ancien thermostat ayant un écart plus petit à 190° que le nouveau. Dans ce paradigme, le mode de défaillance serait "ouvert à l'écart incorrect à une température donnée".
Si les courbes sont les mêmes, cela signifie que l'hystérésis du thermostat est vraiment essentielle à la régulation de température, et vous auriez à concevoir une expérience pour mesurer les constantes de temps d'ouverture et de fermeture en fonction de la température également. Ensuite, un modèle d'équation différentielle linéaire de l'écart serait donné par
dg/dt = (g_inf - g)/g_tau
où g_inf est la courbe calculée dans la première expérience et g_tau est la courbe calculée est la courbe de constante de temps.