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エンジン温度管理の要!サーモスタットの仕組みや主な故障原因・対処法とは?

エンジン温度管理の要!サーモスタットの仕組みや主な故障原因・対処法とは?

ガソリンエンジンやディーセルエンジンに代表されるエンジンは、燃焼室で燃料を燃焼させて生じるエネルギーで動力を発生させる内燃機関ですが、燃料を燃焼させて稼働するということは膨大な熱を発生させていることを意味します。安全な運行を行うためにトラックにはさまざまなエンジン温のコントロール機能が搭載されていますが、エンジン温のコントロールを行う主要部品として採用されるのがサーモスタットです。サーモスタットの仕組みや主な故障原因、故障の際の対処方法などを紹介します。

トラックのエンジン温のコントロール装置、サーモスタットとは?

トラックのエンジン温のコントロール装置、サーモスタットとは?

加温や冷却の温度コントロールを行う温度調節機器がサーモスタットです。さまざまな機器に搭載されていますがサーモスタット自体には加熱・冷却機能はなく、温度コントロールを行いたい対象の温度を検知するセンサーの役割をもつ検知機器だと言えます。

エンジン温をコントロールする必要があるトラックにも搭載されており、サーモスタットが正常に働くことでトラックのエンジンは適正温度にコントロールされています。

サーモスタットの原理やメカニズム

サーモスタットは加熱すると膨張し冷却すると収縮する物質の熱膨張と収縮の原理を温度コントロールに利用したもので、次に挙げる6つのタイプが存在します。

  • バイメタルや形状記憶合金を使用するタイプ
  • ワックスの膨張・収縮を利用するタイプ
  • 温度変化で電気抵抗が変わるサーミスタを利用するタイプ
  • 温度変化で電気抵抗が変わる白金などを利用するタイプ
  • 2種類の金属を使用し熱電対を利用するタイプ

上記6つのサーモスタットの中でトラックのエンジン温コントロールに使用されるのは、温度変化で膨張・収縮するワックスの特性を利用したタイプで閉じた状態が基本のバルブ式構造のサーモスタットです。

サーモスタットの働き

トラックには「異常加熱の防止」と「暖機速度の向上」の2つの目的で、サーモスタットが搭載されています。トラックのエンジンには異常加熱を防ぐために冷却水を循環させるポンプやウォータージャケットが搭載されています。

サーモスタットのバルブが閉じた状態では冷却水は循環できずエンジンの暖機速度が向上し、エンジン温の上昇でサーモスタット内のワックスが徐々に膨張することで段階的にバルブが開き冷却水の循環が行われ異常加熱を防止します。

故障したサーモスタットはどのような状態になる?

故障したサーモスタットはどのような状態になる?

トラックに搭載されるサーモスタットはバルブの開閉で冷却水の循環を調整しエンジン温のコントロールを行うため、サーモスタットが故障すると温度調節機能を失ったトラックのエンジンには不具合が生じ、最悪の場合エンジンブローなどの故障に繋がります。

サーモスタットの故障状態でトラックに生じるトラブルが異なる

エンジン温のコントロールを行うサーモスタットが故障すると温度調節機能を失ったトラックのエンジンは不具合を発生させますが、故障発生時のサーモスタットの状態でトラックに生じる不具合の症状は次に挙げるように異なります。

閉じた状態でサーモスタットが故障した場合

トラックのエンジンは搭載されたウォーターポンプとウォータージャケットで冷却水を循環させ異常加熱を防止しますが、冷却水の循環経路に設置されたサーモスタットが閉じた状態で故障すると冷却水の循環が行えずエンジン温が上がり続けます

エンジン温が上がり続けることで生じる症状は、一般的にオーバーヒートと呼ばれるもので抱きつきや焼きつきなどが発生しエンジン停止や最悪の場合車両火災に繋がるケースも存在します。

開いた状態でサーモスタットが故障した場合

既に紹介したとおりサーモスタットの働きの1つに暖機速度の向上がありますが、サーモスタットが開いた状態で故障するとエンジン始動と共にウォーターポンプが冷却水の循環を始めるのでエンジンが暖まりにくくなります

またエンジンが異常冷却状態となるオーバークールが発生すると、一定の熱膨張を計算して製造されているエンジン内部のクリアランスバランスが崩れ、エンジンの抱きつきや焼きつきを起こしエンジンブローが発生します。

サーモスタット故障の主な原因や使用限度は?

サーモスタット故障の主な原因や使用限度は?

トラックに搭載されるサーモスタットは、ワックスの膨張収縮を利用したシンプルな構造であることや冷却水の循環経路内に設置され外部からの影響を受けづらいことなどから耐久性の高い丈夫なパーツだと言えます。

しかしエンジンの温度コントロールの要となる重要なパーツであるためサーモスタットの故障は、トラックの運行に大きな影響を与えると言えるでしょう。トラックのサーモスタット故障の主な原因や使用限度について紹介します。

サーモスタットの主な故障原因は経年劣化

エンジンの温度によってワックスが膨張収縮することで機能するトラックのサーモスタットは、常にエンジンの熱や冷却水の圧力の影響を受け続ける過酷な環境で動作しています。膨張収縮を繰り返すことで劣化が進むのがサーモスタットの主な故障原因となるため、サーモスタットの故障原因は経年劣化だと言えるでしょう。

サーモスタットの使用限度の目安はどのくらい?

高温・高圧の状態で冷却水の調整を行いエンジン温のコントロールを行うサーモスタットですが、幸いにも基本構造がシンプルであるため耐用年数は約10年、10万kmと言われています。

10万kmはさまざまなトラックの搭載部品が使用限度に達する走行距離であり、区切りとなる距離だと言えるでしょう。

サーモスタットの故障で生じたトラブルの応急処置方法

サーモスタットの故障で生じたトラブルの応急処置方法

サーモスタットの故障は発生時のサーモスタットの状態でオーバーヒートやオーバークールの発生に繋がります。サーモスタットの故障で生じるオーバーヒートとオーバークールの対処法を紹介します。

トラックがオーバーヒートした場合

トラックがオーバーヒートした場合は次に挙げる対応で処置します。

  1. スピードダウンを行い徐行しながら安全に停車できる場所を探して停車
  2. 水温計がHを振り切っていなければアイドリングで温度降下を待つ
  3. 温度が下がらない場合はエンジンを停止
  4. エンジンルームを開放エンジンの冷却を促す
  5. エンジン温度が下がれば冷却水の量などを確認足りなければ補充する
  6. 最寄りの整備工場に持ち込み本格的な処置を講じる

サーモスタットの故障の場合はすぐにエンジンが異常加熱状態になるので、一旦エンジン温が下がっても安心はできません。

サーモスタットの取付け位置が判る場合は棒などで軽く衝撃を与えることでサーモスタットが開くこともありますが、故障したサーモスタットはすぐに交換することをおすすめします。

トラックがオーバークールの場合

エンジンが異常冷却状態となるのがオーバークールですので、オーバークールの状態を解消するためにはエンジン温を上げる必要があります。エンジン温を上げる応急処置として次に挙げるものなどでラジエーター口をふさぐ方法が効果的です。

  1. 段ボール
  2. ビニール

この方法は簡単ですが、走行中にラジエーター前部をふさぐ段ボールやビニールが飛ばないように注意すると共に、エンジンがオーバーヒート状態に陥らないように気を付ける必要があります。

サーモスタットの故障でオーバーヒートに陥るケースより深刻ではありませんが、早めに整備工場などでサーモスタットの交換を行うことをおすすめします。

サーモスタットの故障は深刻なトラブルの引き金になりかねない!

サーモスタットの故障によって引き起こされるオーバーヒートやオーバークールは、放置するとエンジンブローの発生に繋がりかねません。

特にオーバーヒートは廃車や車両火災という最悪のケースも想定される非常に危険な状態ですので早急に適切な対処を行う必要があると言えるでしょう。

サーモスタットの故障はトラックの経年劣化の目安!

サーモスタットの故障はトラックの経年劣化の目安!

サーモスタットは高温・高圧の過酷な環境下で稼働するパーツですが、基本構造がシンプルであるため耐用年数は約10年・10万kmと高い耐久性をもつパーツでもあります。高い耐久性をもつサーモスタットの故障は、トラック自体の経年劣化が進んでいるということを意味しますので、サーモスタットは経年劣化を見極める目安の1つになると考えられます。

サーモスタットの交換は安価でも経年劣化でトラブルが増えることも!

サーモスタット自体は決して高価なパーツではなく、故障したサーモスタットの交換は工賃込みでも15,000~20,000円程度で行えます。しかし既述のとおりサーモスタットの故障はトラックの経年劣化を示す指標となるものですので、「サーモスタットを交換したから安心」という訳にはいかないと考えられます。

サーモスタット故障は経年劣化の目安!トラック乗り換えが効果的!

経年劣化の進んだトラックは次々にマイナートラブルが発生し、多くのパーツ交換の必要が五月雨式に発生します。使用限度が迫ってきている状態だと言えるトラックを修理しながら維持するのは経済的負担が小さくなく、トラックの運行スケジュールにも悪影響を及ぼしかねません。

サーモスタットの故障を機会にトラックの乗り換えを行うのがおすすめですが、トラックの乗り換えには費用や乗り換え車両の納車期間などが問題となるのも事実ですので、新車よりも中古トラックへの乗り換えを提案します。

中古トラック販売店では新車同様のものからリーズナブルなものまで、幅広い中古トラックを取り扱っており購入後すぐに乗り出せるなどのメリットが存在します。中古トラックのコンディションは年々底上げされていますので、サーモスタットが故障した際には中古トラック販売店を覗いてみることをおすすめします

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まとめ

トラックのエンジン音のコントロールを行うサーモスタットは、目立たない存在でありながら非常に重要な役割を担うパーツだと言えます。サーモスタットの故障で生じる症状はオーバーヒートとオーバークールの2つに大別されそれぞれの応急処置方法と共通の対処方法は次のとおりです。

オーバーヒートは早急なエンジン停止と冷却がポイント

ラジエーターを塞ぎ温度を上げる際はオーバーヒートに注意

故障したサーモスタットは早急に交換!乗り換えも検討する

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