Холодный термостат BMW M52TU / M54. Подборка информации для проектирования альтернативной системы охлаждения. Если попали сюда ваши фото, то весьма благодарен вам за них!
Итак имеем термостат фирмы Mahle на движке M52TU, который пришел мне нового образца, т.е уже не переделываемый. Я уже и забыл почему именно его нельзя переделать.
Термос заявлен на 97°C, хотя в каталогах например Wahler я видео цифру в 105°C. При попытках его разобрать и собрать обратно без переделки я случайно получил холодный термостат на 80°C. Ничего не делал, просто так совпало, скорее всего он был либо бракованным, либо заклинил в раскрытом состоянии.
По началу я радовался, но прошли месяцы и температура упала до 50°C зимой и 60°C летом.
Найдем несколько схем с размерами нашего термостата, так как нет пока что никакого желания снимать его с мотора.
Способы создания холодного термостата на M52TU / M54
1) Вставка шарика 4мм внутрь термоэлемента, или замена штока на более длинный от другого термостата.
2) Установка кастомного корпуса под термостат M50 / M52.
3) Фрезеровка родного корпуса под установку термостата M50 / M50.
4) Установка корпуса от M50 / M52 с фрезеровкой головки под термостат.
5) Создание кастомной магистрали для установки проточного термостата.
Ниже пройдемся по всем вариантам отдельно.
Устройство механического термостата
Для примера возьмем вазовский термостат, так как в любом другом термостате происходят те же процессы. Рассмотрим именно классический двухклапанный термостат совмещенный на одной конструкции.
У термостата есть 3 режима работы:
1) Термостат закрыт. Прогрев мотора до рабочей температуры. Вся жидкость идет с горячей головки по малому кругу (так называемый байпас) минуя систему охлаждения и через помпу сразу же возвращается в блок двигателей. Т.е жидкость циркулирует только снизу вверх с блока в головку и обратно через помпу.
2) Термостат частично открыт. Основной клапан термостата приоткрывается, пропуская холодную воду из радиатора и смешивает ее с горячей водой из головки. При этом по мере приоткрывания основного клапана одновременно двигается клапан байпас призакрывая отверстие подачи горячей воды из головки.
Т.е вода смешивается как в водопроводном смесителе. Термоэлемент то разогреваясь расширяется, то охлаждаясь сужается. Так происходит поддержание заданной температуры на выходе.
3) Термостат полностью открыт. При этом клапан байпаса полностью закрыт. Достигнут предел регулировки. Помпа качает только холодную воду из радиатора, пока он не перестанет справляться.
В случае если не справляется радиатор, включаются вискомуфта и затем дополнительный вентилятор, и только в конце при сверх перегреве вместо холодной воды приходит горячая и двигатель закипает.
Термостаты BMW M50 / M52
Посадочное под термостат легко перепутать, разница только в вылете (высоте) термостата, притом незначительное. Скорее всего дыра внутри (байпас) также может иметь разную величину вылета на M50 / M52, но это не точно.
При попытке разобраться с термостатами выяснил, что логики там особой нет. Сначала думал есть разница в безваносе и одном ваносе, но дальше понял, что применимость идет на одни и те же моторы.
Скорее всего разные конторы экспериментировали с размерами термостатов по своему усмотрение. Поэтому верить можно только конкретным артикулам производителей и размерам указанным в их каталогах.
Вот примеры интересных мне термостатов. Список возможно будет пополнятся.
Как видите чаще всего нижняя тарелка (клапан байпас) выполнена диаметром 33-35 мм, однако существует Vernet с байпасом диаметром 43 мм и подозрительной высотой (вылетом) в 33 мм.
Термостаты BMW M52TU / M54
Посадочное под M52TU / M54 отличается от своих предшественников. При этом прикладочная площадка и разболтовка полностью соответствует, поэтому вы с легкостью можете установить корпус термостата M50 / M52. Однако на этом сходство заканчивается.
По фоткам хорошо видно отпечаток родной прокладки. Это тоже может пригодится. Нет фрезеровки (канавки) для установки классического термостата. Т.е если диаметр термостата 67 мм, то тут дырка думаю где-то 62-64 мм.
Также обратите внимание на маленькую круглую дырку байпаса (малого круга). У нее диаметр явно побольше чем у M50 / M52, к тому же она более глубоко утоплена, так как со чертежей термостата мы знаем что у M52TU / M54 вылет (высота) глубже, а именно 37.5 мм.
1) Регулировка термостата шариком
Подходит только для термостатов старого образца, таких как на фото. Для новых видов термостатов не подходит. Заключается в извлечении штока и подкладывания шариков, цилиндриков или использование более длинного штока.
Внутри термоэлемента термостата находится состав из воска, меди, алюминия, все вперемешку в определенных пропорциях. Ходят слухи, что смесь подбирается под определенную температуру. Когда смесь разогревается, то она расширяется и толкает шток. Это приводит в действие подпружиненный клапан и он открывается.
Использования шариков например от подшипников сомнительное, но вполне рабочее решение, проверенное практикой.
Во первых мы не знаем что именно будет с этим шариком внутри и как он себя поведет. Во вторых мы добавляем в камеру с воском инородный предмет, что приводит к уменьшению объема камеры. Но мы не знаем досконально какое расширение происходит на какой температуре и может получить неправильную работу термостата.
А вдруг расширение происходит, только после достижения определенной температуры. Тогда термостат будет раскрываться на той же температуре, но на большую величину.
А как быть с теми термостатами у которых нет свободного места для заполнения рабочей области с воском. Вы подложили шарик, шток стал сильнее торчать. При обратной сборке вы получили термостат, который не полностью закрыт и имеет щель. Вроде бы вы получили снижение температуры, но теперь ваш мотор разогревается дольше особенно зимой.
2) Установка кастомного корпуса термостата
Казалось бы, вот оно счастье, вам предложили решение из коробки, да еще и красивое. Итак есть два типа таких решений.
Использования проставки переходника
Спортивный корпус термостата
Не важно какое решение вам впаривают. Оно не работает! Вернее работает на половину. Обратите внимание на вылет (высоту) термостата m50 / M52 это порядка 25 мм. Головка у вас не фрезерованная это еще гдето минус 5 мм, у головки M52TU / M54 дырка байпаса глубже порядка 10 мм, т.е еще минус! Ну и если еще утопить термостат в спортивный корпус на 5 мм, или вообще в проставку на 10 мм, то суммарный вылет будет отсутствовать!!!
Поздравляю, теперь у вас одноклапанный термостат как от ГАЗ-53!
Обратите внимание на такой вид термостатов, обычно он ставится в маломощные двигатели которые не рассчитаны на большие температуры, но могут быть исключения.
Почему же такой тюнинг работает? Наверное, стоит посмотреть, что вообще произойдет с системой охлаждения если термостат убрать полностью. Это почти то же самое когда у нас заклинивает термостат где-то в среднем положении.
На практике люди у которых заклинивало термостат в среднем положении (когда вода одновременно идет и горячая с головки и холодная с радиатора) отмечали что мотор прогревался очень долго и доходил порядка до 40-50 градусов в зимнее время и 50-60 градусов в летнее время. Температура играла туда сюда в зависимости от скорости движения и нагрузки на двигатель.
Подозреваю, что при исправной системе охлаждения даже в 45 градусную жару без термостата температура не превысит отметки в 90 градусов. Но это при спокойной езде. А вот при спортивной езде, да еще и на моторе с большим объемом, думаю можно легко и перескочить эту отметку.
3) Фрезеровка родного корпуса под установку термостата M50 / M50
По сути это разновидность предыдущего тюнинга и мы получим одноклапанный термостат на выходе, зато это бюджетное решение.
Известно, что диаметр в 67 мм термостата M52 не влезает в родную прокладку корпуса термостата M54. Термостат приходится подтачивать наверное до 66 мм.
При этом при сборке делается бутерброд. Уплотнительное кольцо термостата M52 кладут внутрь отфрезерованного корпуса. Дальше обточенный термостат устанавливают сверху на эту резинку и одновременно он оказывается в дырке прокладки корпуса.
При установке родная прокладка корпуса термостата работает штатно. Сам термостат упирается в алюминиевую плоскость головки с одной стороны и в уплотнительное кольцо с другой стороны.
Как результат получаем нехватку вылета клапана байпаса порядка 15-18 мм. Термостат работает как одноклапанный.
4) Установка корпуса от M50 / M52 с фрезеровкой головки под термостат
Берем корпус термостата от M52. Прокладки используются также от M52.
Дальше неприятный момент, точка невозврата. Нужно на головке отфрезеровать посадочное место под термостат M52. Если недобрать, то раздавит уплотнительное кольцо при установке. Если перебрать, то получим вечно текущий термостат без возможности исправить ситуацию
Шланги радиатора с быстросъемами нужно отрезать на нужную величину и затянуть классическими хомутами. На драйве единственный автор, который так сделал не признается, что именно он делал с правым патрубком.
Дело в том, что из-за наличия второго клапана ВАНОС на M52TU/M54, фланец корпуса M52 будет выходит прямо в клапан. Скорее всего там есть пространство для маневров, или есть возможность использовать переходной S-образный патрубок, или же патрубок упрется в клапан и немного согнется, что конечно же недопустимо.
Установка корпуса термостата от M50 нежелательна, так как у него отсутствует отверстие для прокачки антифриза.
После фрезеровки головки, вернуть родной термостат от M52TU/M54 невозможно, так как прокладка термостата будет проходит как раз по отфрезерованному краю.
Конечно можно выточить проставочное кольцо и запрессовать его во фрезерованный участок, затем отфрезеровать плоскость. Ну или приклеить это проставочное кольцо на герметик, чтобы компенсировать отфрезерованный участок. Но сами понимаете что на двух стулах не усидеть. Быстрого и безопасного пути назад не будет.
5) Создание кастомной магистрали для установки проточного термостата
Для создания своей собственной системы охлаждения есть некоторые возможности. Как вы видите, часть головки используется под корпус термостата и казалось бы ничего поделать не возможно. Однако понятно, что отверстие байпаса это та же камера что и выход на радиатор.
Предположим мы нашли элегантное решение как заглушить отверстие байпаса. Одеваем корпус термостата без термостата. получаем две трубки вход на помпу и выход горячей воды из головки. Все можно устанавливать кастомную систему.
Берем термостат в сборе от Lada Нива. Можно и от ЗАЗ взять, они поинтереснее, но более редкие. А такие от Нивы наверное никогда не пропадут. Ну или найдите термос от M10 мотора и там будет приблизительно то же самое.
Схема хороша, весь все тело термостата теперь снаружи и теперь есть свобода для творчества, хотя такие наружные термостаты с каждым днем все больше и больше устаревают и пропадают.
Да тут есть колхоз с патрубками, особенно будет тяжело провести патрубок малого круга, зато это схема позволяет вам в будущем менять термостаты прямо на парковке за 5 минут. Также, бонусом имеет полноценную двух клапанную схему работы термостата.
Минусом использования данного термостата является его диаметр фланцев. Он порядочно меньше чем у BMW и да и клапан термостата будет иметь меньшее проточное отверстие, но взгляните еще разок на размер патрубков BMW и на ваш термостат. Его тарелка в разы меньше диаметра патрубков. Так зачем же делать такие толстые патрубки, если сам клапан термостата является узким звеном в данной системе?