Thermostaten zijn de waakhond van het koelsysteem van de motor aangezien ze (i) de temperatuur van de koelvloeistof constant in de gaten houden en (ii) de stroom van de koelvloeistof door de radiator regelen om de optimale bedrijfstemperatuur van de motor te bereiken en te handhaven.
Dit zorgt voor een efficiënt verbrandingsproces dat resulteert in een lagere uitstoot van broeikasgassen. In wat volgt concentreren we ons op een specifiek type thermostaten: de elektrisch aangestuurde of map-geregelde thermostaten. We geven een overzicht van de thermostaatonderdelen, leggen uit hoe ze werken en hoe u moet omgaan met elektrische of mechanische storingen.
Thermostaatelementen
Voordat we dieper ingaan op hoe map-geregelde thermostaten werken, moet u weten waar hun vier belangrijkste onderdelen zich bevinden:
- Elektrische pen
- Weerstandsverwarming in waselement
- Waxelement
- Expansie-element
Map-geregelde thermostaten: twee temperatuurbereiken
Elektrisch gestuurde thermostaten werken over het algemeen binnen twee bedrijfstemperatuurbereiken, afhankelijk van de motorbelastingvereisten: lage tot gemiddelde belasting versus hoge belasting of hoge snelheid. De thermostaat wordt pas geactiveerd als een temperatuurdrempel is overschreden en de koelvloeistoftemperatuur net onder het instelpunt is gezakt.
- Bij een lage of gemiddelde belasting van de motor werken map-geregelde thermostaten precies zoals traditionele thermostaten, ondergedompeld in koelvloeistof in de thermostaatbehuizing, maar ze gaan open bij een hoger temperatuurbereik (tussen 100 °C en 110 °C, afhankelijk van het exacte werkbereik van de thermostaat). Dit maakt een efficiënter verbrandingsproces mogelijk en zorgt ervoor dat er minder koolstofmonoxide en koolwaterstof in de atmosfeer vrijkomt.
- Wanneer de motorregeleenheid een toename van de motorbelasting detecteert of – bij sommige voertuigen – wanneer de sportmodus wordt geactiveerd, wordt er energie geleverd aan het verwarmingselement. Dit element staat in contact met het waselement en zorgt ervoor dat de thermostaat eerder opengaat, om zo een lagere temperatuur in het koelcircuit te handhaven (tussen 85 °C en 95 °C, opnieuw afhankelijk van het werkbereik van de thermostaat in kwestie). Deze temperatuurdaling verbetert de dichtheid van de lucht die de verbrandingskamers van de motor binnenkomt, wat de motorprestaties verbetert en oververhitting van de motor voorkomt tijdens krachtige bedrijfscycli.
Houd er rekening mee dat de bestuurder zich niet bewust is van de temperatuurveranderingen: moderne voertuigen houden de naald van de temperatuurmeter op het instrumentenpaneel stabiel zolang de temperatuur binnen het werkbereik blijft. De optimale bedrijfstemperatuur voor een voertuig is opgeslagen op kaarten in de motorregeleenheid en is gebaseerd op de belasting van het inlaatsysteem, de snelheid en de temperatuur van het voertuig.
De elektronische regeleenheid vergelijkt de temperatuur die op de kaart is opgeslagen voortdurend met de werkelijke temperatuur van de motor. Op basis van deze informatie wordt een bepaald pulsbreedtemodulatiesignaal (of PWM-signaal) naar het verwarmingselement van de thermostaat gestuurd, waardoor de thermostaat wordt geregeld en open blijft tot de gewenste temperatuur is bereikt. Een lage PWM (zonder spanning) komt overeen met een hoge koelvloeistoftemperatuur, en een hoge PWM (met spanning) komt overeen met een lage koelvloeistoftemperatuur. Het PWM-signaal – ook wel het kanteelsignaal of blokgolf genoemd – voorziet het verwarmingselement zeer nauwkeurig van de exacte hoeveelheid energie dankzij de bedrijfscycli: geregelde intervallen voor in- en uitschakelen.
Als de motortemperatuur hoog is, kunnen extra handelingen nodig zijn om de koelvloeistoftemperatuur snel te verlagen. De regeleenheid kan bijvoorbeeld de elektrische ventilatoren starten. Voertuigen met een elektrische waterpomp zoals de Gates 41504E (zoals bij BMW-voertuigen die een elektrische waterpomp als hoofdwaterpomp gebruiken) kunnen ook automatisch het koelvloeistofdebiet verhogen.
Thermostaatstoring: elektrisch en mechanisch
Elektrische thermostaatstoringen worden gedetecteerd door de regeleenheid en genereren een foutcode in het geheugen van deze eenheid. Voordat u een thermostaat vervangt vanwege een foutcode, controleert u best de elektrische bedrading tussen de motorregeleenheid, de thermostaat en de voedingskabel, zodat u geen onderdeel vervangt dat correct werkt. Meet met een multimeter de weerstand en controleer de bedrading met behulp van het bedradingsschema of het schema van het voertuig. Zo weet u waar de stroom voor het verwarmingselement van de thermostaat vandaan komt en op welke kabels u zich moet concentreren.
Wanneer een component met betrekking tot het thermisch beheersysteem uitvalt, kan de regeleenheid bovendien een vervangende waarde aannemen, bijvoorbeeld voor de zekerheid de ventilator of de thermostaatweerstand activeren. Controleer dus opnieuw, voordat u reparaties uitvoert, of de overige betrokken componenten – zoals de temperatuursensoren – naar behoren werken.
Tot slot zijn de mechanische storingen van deze thermostaten dezelfde als bij traditionele thermostaten. U vindt een overzicht in de handleiding 'Signalen bij een defecte thermostaat'.