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Der Thermostat unterbricht den Kühlmittelfluss zum Kühler, wenn der Motor kalt ist, so dass die vom Motor erzeugte Wärme das Kühlmittel erwärmt. Sobald sich das Kühlmittel auf einen bestimmten Stand erwärmt, soll sich ein Ventil im Thermostat öffnen, damit Kühlmittel durch den Kühler fließt, um sich abzukühlen, bevor es in einem kontinuierlichen Zyklus durch den Motor zurückgepumpt wird.
Wenn ein Thermostat ständig geöffnet ist, zirkuliert das Kühlmittel ständig durch den Kühler und das Aufwärmen des Motors dauert länger. Wenn ein Thermostat in der geschlossenen Position festsitzt, kann der Motor überhitzen, da kein Kühlmittel durch den Kühler zirkuliert und etwas Wärme abgibt. In jedem Fall sollte der Thermostat ersetzt werden.
Selbst wenn der Thermostat öffnet und schließt, wenn dies beabsichtigt ist, kann die Gehäusedichtung ein Leck entwickeln und muss ersetzt werden. Der Thermostat befindet sich normalerweise dort, wo der obere Kühlerschlauch in den Motor eintritt.
Der Austausch des Thermostats ist normalerweise nicht in den Fahrzeugwartungsplänen aufgeführt, und einige Mechaniker raten, dass er nicht ausgetauscht werden muss, solange er funktioniert. Wenn andererseits das Kühlmittel beispielsweise bei 100.000 Meilen gespült wird oder Kühlerschläuche ausgetauscht werden, empfehlen viele Reparaturwerkstätten, den Thermostat gleichzeitig auszutauschen.