Поведение термостата и режимы отказа

Если Zaid отличный, как я могу проверить свой термостат? это "Термостаты 101", то это может быть началом "Термостатов 201"…

Мой VW Jetta TDI (дизель) работал в холодном состоянии (около одной или двух отметок на датчике температуры) вместо того, чтобы быть привязанным к 190 ° - благодаря ЭБУ датчик действительно не считывает температуру между примерно 170 ° F. а 210° F отображается как 190°. Мощность нагревателя также была низкой, и двигатель прогревался дольше.

В целом мне показалось, что это была проблема с термостатом (в отличие от проблемы с датчиком температуры), поскольку нагреватель не выделял столько тепла, сколько я ожидал, а также потому, что проблема с датчиком обычно связана с несколько неустойчивым датчиком температуры. а мой был хороший и стабильный, просто низкий.

Итак, я получил новый термостат в моем дружелюбном (действительно) местном магазине NAPA и поставил его прошлой ночью. После тест-драйва проблема, казалось, была решена — стрелка вернулась на 190°, и я получил много тепла. Но я не мог уйти достаточно хорошо, и я поставил старый термостат в кастрюлю с водой с термометром и начал нагревать его. Спецификация термостата такова, что он открывается при 195°, и это именно то, что он сделал. Снял его с плиты, и когда температура упала за 190°, термостат был уже на пути к закрытию, а к 160° он закрылся полностью.

Теперь я озадачен. Увидев это, я подумал, что старый термостат может быть неплохим. Или закрытие занимает слишком много времени? Итак, я поехал кататься, мне все равно нужно было подстричься, новый термостат действительно работает лучше.

Итак, что я хотел бы понять:

  • Как должна выглядеть кривая гистерезиса хорошего термостата? Если он начинает открываться, скажем, на 195 ° при повышении температуры, должен ли он заканчивать закрываться в тот же момент, когда температура падает?

  • Существуют ли режимы отказа, кроме «заедания в открытом положении» и «заедания в закрытом положении»?

Я думаю, вы получите шляпу за это.
@DucatiKiller - полимат? Не то, чтобы я рассчитывал... Но вчера вечером я действительно заменил свой термостат.
+1 за включение концепции гистерезиса в ваш вопрос

Ответы (2)

Существуют ли режимы отказа, кроме «заедания в открытом положении» и «заедания в закрытом положении»?

Абсолютно. Это было проклятием многих владельцев E39 M5.

Если хладагент может перемещаться по альтернативному пути потока помимо пути, по которому он должен идти, механический термостат будет модулировать температуру немного ниже, чем ожидалось.

Итак, что может быть причиной этого?

Термостат всегда будет сидеть в какой-то прокладке/уплотнителе. Если эта прокладка сжата, имеет неправильный размер или ослаблена из-за старости/термальной усталости (настоящий, честно говоря, гистерезис), часть потока охлаждающей жидкости сможет обойти термостат и запустить общую систему охлаждения на несколько более высокой скорости. скорость потока.

Я уверен, что ответ на этот вопрос зависит от марки и модели, но если вам действительно интересно, вы можете легко провести эксперимент, чтобы получить приблизительный ответ к правильному ответу. На самом деле я бы сомневался, что гистерезис играет роль в автомобильном термостате так же, как и в термостате HVAC (поскольку термостат не просто полностью открыт или полностью закрыт, но может быть где-то между этим спектром).

Вероятно, вы могли бы увидеть разницу, просто найдя разрыв в установившемся режиме для различных уровней температуры, как описано в следующем эксперименте.

Эксперимент: нахождение «кривой бесконечности»

Просто купите еще один новый термостат от NAPA и возьмите микрометр для точных измерений, а затем нагрейте воду в разных емкостях до нескольких разных температур (скажем, от 160° до 200° с шагом в 5°). Оставьте термостат в каждом контейнере на достаточное время, чтобы он достиг устойчивого состояния, и измерьте зазор микрометром. Повторите эксперимент со старым термостатом, и тогда вы сможете рассчитать две дискретные кривые в зависимости от температуры окружающей среды.

Моя гипотеза состоит в том, что разница между двумя термостатами, вероятно, будет видна при сравнении этих двух кривых, старый термостат имеет меньший зазор при 190°, чем новый. В этой парадигме режим отказа будет «открытым для неправильного зазора при заданной температуре».

Если кривые совпадают, то это означает, что гистерезис термостата действительно важен для регулирования температуры, и вам придется разработать эксперимент для измерения постоянных времени открытия и закрытия в зависимости от температуры. Тогда модель разрыва с линейным дифференциальным уравнением будет иметь вид

dg/dt = (g_inf - g)/g_tau

где g_inf — кривая, вычисленная в первом эксперименте, а g_tau — вычисленная кривая, представляющая собой кривую постоянной времени.

А g - это открытие при определенной температуре? Это увлекательно, не было никаких причин для исчисления, когда я сдавал его в колледже — думаю, они просто предполагали, что я буду знать, зачем мне это нужно…
Для меня имеет смысл, что особенности ответа будут зависеть от конкретного термостата, но не будет ли какой-то общей общности, которую можно было бы ожидать - например, термостат, который начинает открываться при T открыть , когда температура повышается, обычно требуется охлаждаться до температуры T закр , которая меньше, чем X откр , прежде чем он полностью закроется. Каковы эти температуры и разброс между ними, очевидно, будут отличаться, но сохранится ли общее соотношение — или такое поведение является признаком отказа?
да г будет разрыв
Это уравнение моделирует размер разрыва, скорость его изменения или что-то еще?
Я не совсем уверен, что автомобильный термостат настолько сложен, я понимаю, что механизм, который открывает и закрывает термостат, - это просто давление воздуха внутри цилиндра. Возможно, физика теплопередачи допускает здесь некоторый гистерезис (т. е. с точки зрения того, что Topen ниже, чем Tclose), но я не совсем уверен.
на английском языке уравнение говорит, что способ изменения зазора с температурой равен разнице между текущим зазором и установившимся значением зазора, умноженной на скорость, с которой он изменяется.
Это так здорово, обязательно вернусь в NAPA за «запасным» термостатом. К счастью, они действительно недорогие, а жилье даже лучше (не то чтобы мне нужен еще один такой).
Исправление к моему предыдущему комментарию: механизм, который его открывает и закрывает, - это плавление воска (таким образом, изменение давления), а не давление воздуха. 7-й абзац в разделе «Автомобильные термостаты» в этой статье простым английским языком объясняет основную динамику, которую регулирует приведенное выше дифференциальное уравнение en.wikipedia.org/wiki/Wax_thermostatic_element .
Поведение термостата и режимы отказа
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v