De thermostaat is de waakhond van het motorkoelsysteem. Het houdt de temperatuur van de koelvloeistof constant in de gaten en regelt de stroom van de koelvloeistof door de radiator. Zo bereikt en behoudt de motor de optimale bedrijfstemperatuur. Het verbrandingsproces is hierdoor efficiënt en het voertuig stoot zo minder broeikasgassen uit. Hoe werken elektrisch aangestuurde (map-geregelde) thermostaten, uit welke onderdelen bestaat een thermostaat, hoe werkt deze precies en hoe moet u omgaan met elektrische of mechanische storingen?
Thermostaatelementen
De vier belangrijkste onderdelen van de thermostaat bevinden zicht hier:
- Elektrische pen
- Weerstandsverwarming in waselement
- Waxelement
- Expansie-element
Twee temperatuurbereiken
Map-geregelde thermostaten werken, afhankelijk van de eisen voor de belasting van de motor, binnen twee bereiken van bedrijfstemperatuur:
- lage tot gemiddelde belasting
- hoge belasting of hoge snelheid
Overschrijd de motor een temperatuurdrempel en is de temperatuur van de koelvloeistof net onder het instelpunt gezakt, dan pas activeert het voertuig de thermostaat.
Werking bij lage of gemiddelde belasting
Bij een lage of gemiddelde belasting van de motor werken map-geregelde thermostaten precies zoals traditionele thermostaten: ondergedompeld in koelvloeistof in de thermostaatbehuizing en 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.
Werking bij hoge belasting of hoge snelheid
Detecteert de motorregeleenheid een toename van de motorbelasting of (bij sommige voertuigen) activeert het voertuig de sportmodus, dan levert deze energie aan het verwarmingselement. Dit element staat in contact met het waselement en zorgt ervoor dat de thermostaat eerder opengaat en handhaaft zo een lagere temperatuur in het koelcircuit (tussen 85 °C en 95 °C, opnieuw afhankelijk van het werkbereik van de thermostaat). Deze temperatuurdaling verbetert de dichtheid van de lucht die de verbrandingskamers van de motor binnenkomt. Dit verbetert vervolgens de motorprestaties en voorkomt oververhitting van de motor tijdens krachtige bedrijfscycli.
Meten zonder te weten
Bestuurders zijn zich niet bewust van deze temperatuurveranderingen: moderne voertuigen houden de naald van de temperatuurmeter op het instrumentenpaneel namelijk stabiel zolang de temperatuur binnen het werkbereik blijft. De optimale bedrijfstemperatuur is opgeslagen op kaarten in de motorregeleenheid en is gebaseerd op de belasting van het inlaatsysteem, de snelheid en de temperatuur van het voertuig.
Hoe werkt die elektronische regeleenheid precies?
- 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 stuurt het voertuig een bepaald pulsbreedtemodulatiesignaal (PWM-signaal) naar het verwarmingselement van de thermostaat.
- Dit regelt de thermostaat en zorgt dat deze open blijft tot de gewenste temperatuur is bereikt.
Meer over het PWM-signaal
- Een lage PWM (zonder spanning) komt overeen met een hoge koelvloeistoftemperatuur.
- Een hoge PWM (met spanning) komt overeen met een lage koelvloeistoftemperatuur.
Het PWM-signaal, of blokgolf, voorziet het verwarmingselement zeer nauwkeurig van de exacte hoeveelheid energie dankzij de bedrijfscycli: geregelde intervallen voor in- en uitschakelen.
Is de motortemperatuur te hoog, dan zijn soms extra handelingen nodig om de koelvloeistoftemperatuur snel te verlagen. Bijvoorbeeld het starten van de elektrische ventilatoren. Is een voertuig uitgerust met een elektrische waterpomp (zoals BMW), dan kan het voertuig ook automatisch het koelvloeistofdebiet verhogen.
Hoe lost u een thermostaatstoring goed op?
De regeleenheid detecteert elektrische thermostaatstoringen en geneert een foutcode in zijn geheugen. Controleer altijd eerst de elektrische bedrading tussen de motorregeleenheid, de thermostaat en de voedingskabel voordat u een thermostaat vervangt vanwege een foutcode. Zo voorkomt u dat u een onderdeel vervangt dat eigenlijk nog goed werkt. Meet hiervoor 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.
Valt een component met betrekking tot het thermisch beheersysteem uit, dan kan de regeleenheid bovendien een vervangende waarde aannemen. Bijvoorbeeld voor de zekerheid de ventilator of de thermostaatweerstand activeren. Controleer dus voordat u reparaties uitvoert opnieuw of de overige betrokken componenten, zoals de temperatuursensoren, goed werken.
Mechanische storingen van deze thermostaten zijn dezelfde als bij traditionele thermostaten.
