Владимир Семенович Найман

Все о предпусковых обогревателях и отопителях

Глава 1

Проблемы зимнего пуска двигателя

Почему затруднен зимний пуск

Современный автомобиль предоставил его владельцу и пассажирам невиданные ранее комфорт и свободу передвижения. И все было бы ему, автомобилю, нипочем, если бы не зимняя стужа и заснеженные дороги. Редкий отказ двигателя в теплую погоду не воспринимается водителем столь драматически, как в зимнюю пору. А самым банальным отказом зимой исправного двигателя является отказ его запуска (или пуска). И причиной всему холод, холод. Да нередки и трагические исходы отказа автотранспортной техники, от которой порой зависит жизнь многих людей. Поэтому опытный водитель не пропустит подготовку автомобиля к зимней эксплуатации. Обеспечить зимой легкий и безотказный запуск двигателя помогут рассмотренные в данном справочнике устройства. Но прежде чем вам, читатель, знакомиться с ними, позвольте напомнить причины, почему затруднен зимний запуск автомобильного двигателя. Мы полагаем, что знание этих причин поможет вам успешнее справиться с проблемой зимнего пуска и выбрать наиболее подходящие необходимые устройства.

Итак, к главным причинам затруднений зимнего запуска относятся:

• рост крутящего момента сопротивления вращению коленчатого вала двигателя;

• уменьшение мощности стартера из-за снижения емкости аккумуляторной батареи;

• меньшая испаряемость топлива и ухудшение смесеобразования;

• увеличение требуемой пусковой частоты вращения коленчатого вала.

Действие всех этих причин при отрицательной наружной температуре проявляется одновременно, усугубляя и затрудняя весь процесс запуска. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что при температуре -18 °C емкость аккумуляторной батареи (АКБ) составляет от первоначальной 40 %, а сопротивление крутящему моменту возрастает на 210 % (при использовании всесезонного масла).

Для корректности влияние температуры на АКБ надо определять по изменению тока холодной прокрутки. Эта величина, в соответствии со стандартами, нормируется каждым изготовителем АКБ только для температуры -18 °C. Для полностью заряженной и новой АКБ емкостью 50–60 А/ч ток холодной прокрутки находится в пределах 300–500 А. Если стартерный ток типовой АКБ 6СТ-55 при температуре 25 °C может достигать 400 А при напряжении 9 В, то при температуре -30 °C он снизится до 200 А. И с каждой новой попыткой неуспешного запуска его величина будет все меньше и меньше. Хотя технологии производства аккумуляторных батарей и улучшаются, но эти изменения почти не повлияли на степень снижения их стартерного тока при отрицательной температуре. При сравнении стартерных токов АКБ разных изготовителей надо обращать внимание на вид стандарта, для которого указан ток холодной прокрутки. В зависимости от стандарта различия по величине тока могут быть значительны. Так, для АКБ VARTA Blue Dynamic ток холодной прокрутки в стандарте EN равен 420 А, а в стандарте DIN он будет составлять всего 255 А. Естественно, если не принимать во внимание цены, то предпочтение следует отдавать АКБ с большим значением тока прокрутки. Рекордсменом, по-видимому, по его значению является АКБ компании Optima Batteries, имеющая ток холодной прокрутки в 750 А при емкости 52 А ч. При слабой АКБ поэтому еще нередки случаи, когда для запуска холодного двигателя ее снимают и помещают на несколько часов в теплое помещение для восстановления емкости. Опытные водители рекомендуют для некоторого «разогрева» АКБ перед пуском двигателя включить на десяток секунд ближний свет. Но эти действия по облегчению зимнего запуска даже отнести к полумерам нельзя. Требования к параметрам и состоянию АКБ для зимнего запуска двигателя существенно снижаются только при его подогреве.

Увеличение требуемого для запуска крутящего момента при отрицательных температурах можно существенно уменьшить, применяя синтетические и полусинтетические масла. Но все же избежать увеличения требуемого крутящего момента таким образом не удается. Поэтому в российском климате прогрев двигателя и салона автомобиля перед пуском, а иногда и во время движения – необходимое условие его нормальной эксплуатации.

Образование нормальной горючей смеси в двигателе оказывает большое влияние на успешность его запуска. Качество воздушно-топливной смеси зависит от испаряемости топлива, т. е. от способности топлива переходить из жидкого состояния в газообразное. Испарение бензинового топлива происходит в основном в интервале от 35 °C до 200 °C. Причем испаряются так называемые легкие фракции бензина, которые именно и нужны в период пуска холодного двигателя. Но в качественном бензине их содержание должно быть ограничено, поскольку большее их количество в горячем двигателе приведет к образованию в топливной системе паровых пробок, вызывающих перебои в работе двигателя. В связи с этим предусмотрен «зимний» бензин, у которого испаряемость почти в три раза выше «летнего», что должно обеспечивать надежный запуск при -15-20 °C. Но применять «зимний» бензин при +5 °C и выше не следует из-за возможности образования паровых пробок. С «летним» сортом бензина запуск двигателя уже затруднен при -5 °C. К сожалению, поставщики топлива не информируют потребителя о его качестве и сорте. Каким сортом бензина вы, читатель, заправите завтра свой автомобиль, не знает даже сам Господь Бог. Поэтому пока в этой сфере водителю приходится ориентироваться на автозаправочные станции, принадлежащие авторитетным крупным нефтяным компаниям. Схожая с описанной ситуация, но только более острая, наблюдается и с дизельным топливом. Для знакомства с ней отсылаем вас к главе 6.

Поступающая в двигатель топливная смесь в рабочем режиме, когда двигатель уже прогрет, дополнительно еще подогревается во впускном коллекторе горячей охлаждающей жидкостью. Но при пуске впускной коллектор так же холоден, как и сам двигатель. В холодном двигателе при запуске топливо конденсируется на стенках цилиндров, смывая масляную пленку и увеличивая износ деталей цилиндропоршневой группы. Данные Технологического института в Осло показывают, что каждый холодный старт двигателя (т. е. запуск при температуре ниже +5 °C) сокращает его ресурс на 400–600 км (рис. 1.1). Поэтому все большей популярностью среди отечественных автовладельцев пользуются предпусковые отопители-подогреватели двигателя и салона.

Рис. 1.1. Износ при пуске деталей двигателя, прогретого с помощью подогревателя DEFA: а) гильзы блока цилиндров (железо); б) легированные поршневые кольца (кобальт) (от компании DEFA).

Изготовители предпусковых отопителей и подогревателей рекомендуют подогревать двигатель всегда, когда наружная температура стала ниже +5 °C. Несложно подсчитать экономию моторесурса при использовании предпускового подогревателя, если учесть, что в средней полосе России наблюдается не менее 100 дней с температурой не более 0 °C. При применении подогрева двигателя дважды в день можно ежегодно сэкономить расход моторесурса до 80 000 км.

Упомянем последнюю причину затруднения зимнего пуска – необходимость увеличения пусковой частоты вращения коленчатого вала двигателя. Этот фактор есть следствие ухудшения смесеобразования при низких температурах, он объясняет трудность запуска, но отнюдь его не облегчает.

Интересно, что в авиации, где борьба за ресурс двигателя означает борьбу за жизнь, уже при температуре воздуха +5 °C производится подогрев масла до 15 °C, а головок цилиндров – до 30 °C. Причем для уменьшения износа мотора винт вручную проворачивают на 4–6 оборотов.

Что дает подогрев двигателя

Сразу отметим главное преимущество предпускового подогрева двигателя – гарантированный запуск двигателя зимой, не зависящий от температуры окружающей среды. Он снимет у вас, уважаемый читатель и водитель, чувство неуверенности в успешности запуска, вы перестанете нервничать и опаздывать на работу и деловые встречи. Также надо отметить, что подогрев двигателя и салона – это основа вашего личного комфорта и безопасности, экономичности и долговечности, а также и экологической чистоты автомобиля.

Вот какие преимущества дает предпусковой подогрев еще до начала поездки:

• двигатель прогрет и легко заводится – а это не только экономит время и силы, но и позволяет заметно снизить потребление топлива, общую нагрузку на аккумулятор, износ двигателя и объем вредных выбросов;

• в салоне тепло, что повышает удобство вождения, улучшает реакцию и дает возможность спокойно пристегнуть ремень (не нужно сидеть в машине в громоздкой верхней одежде);

• стекла свободны ото льда и снега, не запотевают, не примерзают «дворники», отсюда хороший обзор с самого начала поездки и повышение ее безопасности в целом.

Особо подчеркнем повышение безопасности поездки. Психологи отмечают поразительное воздействие холода на человека. Действия замерзшего человека порой такие же, как у полусонного, реакции замедленные и заторможенные. Внимание ослаблено. Этими факторами объясняется аварийная статистика, согласно которой 15 % всех ДТП происходит в первые 15 минут поездки. При комфортных условиях, обеспечиваемых предпусковым подогревом, все отрицательные моменты полностью исключаются.

С технической точки зрения предпусковой подогрев обеспечивает:

• легкий и надежный пуск холодного двигателя с 1–2 попыток и сокращение времени прокрутки стартера в несколько раз;

• сокращение времени прогрева двигателя до 40 °C более чем в 4 раза;

• снижение пускового тока стартера почти до стандартного летнего значения;

• повышение частоты вращения коленвала;

• снижение расхода топлива на пуск от 1 л/10 км до 0,3 л/10 км;

• снижение вредных выбросов автомобиля.

Заметим, что многочисленные эксперименты, проведенные в Технологическом институте в Осло, показали, что применение предпускового подогрева приводит к 30 %-ному уменьшению расхода топлива при пуске. После прохождения расстояния в 3–4 км двигатель полностью прогревается, и расход топлива практически уже не зависит от того, был ли произведен предпусковой подогрев. Таким образом, наиболее заметная экономия топлива при подогреве двигателя происходит в процессе самого запуска и при пробеге первых 2–3 км пути.

Вредные выбросы и подогрев двигателя

Все современные автомобили проектируются и изготавливаются с учетом жестких требований по уровню токсичных выбросов. Несмотря на актуальность общей задачи снижения выбросов, рядовой автовладелец интересуется величиной выброса своего автомобиля только при прохождении техосмотра. Хотя многие радикальные сегодняшние конструкторские решения в автомобиле связаны с этой проблемой. Только новые требования стандарта Евро III установили жесткую норму выброса при пуске двигателя. Рассмотрим ситуацию с выбросами в российском автопарке и определим, насколько предпусковой подогрев двигателя может помочь снизить их уровень.

Состав вредных выбросов. Распространенностью различных астматических и аллергических заболеваний мы «обязаны» ухудшившейся экологической обстановке. Медики утверждают, что ядовитые выхлопы автомобиля сокращают продолжительность нашей жизни как минимум на 4–5 лет. Снижения общего объема токсичных выхлопов автомобилей в ближайшие годы не приходится ожидать из-за плохого качественного состава нашего автопарка, автомобили которого в большинстве своем стары физически и морально. Они находятся на «нулевом экологическом уровне», который определяется требованиями самих первых Правил ЕЭК ООН (№ 83-02А), внедренных в Европе еще в начале 90-х гг. Обновление автопарка, конечно, будет происходить, но в целом недостаточными темпами. Некоторая часть автомашин исчезнет естественной смертью. Другая же, большая часть из-за низкого общего уровня жизни превратится в «долгожителей», продолжая отравлять воздух. Ожидается, что ситуация несколько улучшится после 2004–2005 г., когда все (95 %) новые российские автомобили должны будут соответствовать требованиям Евро II. Таким образом, проблема снижения вредных выбросов существующим старым парком автомобилей будет являться актуальной, по нашим оценкам, еще десяток лет.

В составе выхлопа автомобиля содержатся следующие токсичные вещества:

• окись углерода (монооксид) СО есть результат неполного сгорания топлива, основной продукт выброса;

• оксиды азота NO и NO2 (обозначаемые для краткости NOX) образуются при высокой температуре сгорания. Составляют меньшую часть;

• углеводород СН есть результат разложения углеводородов топлива;

• частицы топлива.

Величина выброса измеряется в граммах на 1 км пробега и в процентных долях общего выброса. Ранее измерялось количество выбросов за цикл испытаний, имитирующих езду в городе и за городом. Принципиальным вопросом в требованиях и измерениях является то, что первыми правилами ЕЭК не предъявлялись (и следовательно, они не измерялись) требования к величине выбросов в период пуска двигателя. А ведь они и составляют большинство объема выброса, доходящего до 70–80 %, в абсолютных единицах: СО – 180 г/км, СО2 – 320 г/км. Особенно значительна величина выброса в течение времени прогрева двигателя при отрицательных температурах окружающей среды.

Даже в автомобилях 90-х гг. с катализаторами по Евро I, которых сегодня насчитывается в России всего лишь примерно 22 %, она остается в период прогрева двигателя практически неизменно большой. Что объясняется принципом работы катализатора. Выхлопы двигателя нагревают катализатор, для нормальной работы которого требуется высокая температура. При холодном катализаторе эффективность очистки выхлопных газов невелика. В зависимости от температуры окружающей среды автомобиль должен проехать несколько километров, прежде чем катализатор разогреется и начнет эффективно очищать выхлопы. Кроме этого, для пуска двигателя в холодное время года используется более обогащенная топливная смесь. Это, в свою очередь, увеличивает выброс монооксида углерода СО и углеводорода СН. Но эти вредные выбросы могут быть значительно уменьшены, если двигатель предварительно прогрет (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Выбросы в выхлопе автомобиля: а) уровень СО при пуске холодного и прогретого двигателя подогревателем DEFA; б) относительное уменьшение выбросов прогретого двигателя при температуре -20 °C (от компании DEFA).

В зависимости от числа холодных пусков в течение года каждый отдельно взятый автомобилист, применив подогрев, может уменьшить свою долю вредных выбросов на 60–80 %. Последние исследования показали, что зимой после запуска холодного двигателя 90 % всех вредных выбросов СО и СН происходит именно во время первых километров движения. При запуске предварительно прогретого двигателя содержание вредных газов в выхлопе значительно уменьшается (в 5 раз), поэтому использование подогревателя мотора в холодное время года имеет огромный экологический эффект.

Нормы выбросов. Каковы же абсолютные величины выбросов? До введения Евро I выбросы автомобиля, согласно Правилу R83, не должны были превышать 25 г/км (без учета пуска). Если принять, что среднестатистический автомобиль в год пробегает 10 000 км, то за год их величина не должна превысить 250 кг. Выбросы автомобиля, по Евро I, уже не должны превышать 3,7 г/км (без учета выбросов при пуске). При пробеге в 10 000 км их объем составит 37 кг на один автомобиль. Норвежская автомобильная ассоциация считает, что для автомашин, по Евро I и Евро II, обьем выбросов при одиночном пуске эквивалентен 100 км пробега, т. е. составляет 100–300 г. Если же допустить, что в течение года производится 500 холодных пусков (по 2 в день), то годовой средний выброс одного автомобиля с учетом пусковой эмиссии составит 69 кг. При этом суммарный годовой выброс всеми автомобилями, например, Петербурга достигнет огромной величины в 90 000 тонн!

Перспективы снижения выбросов. Да, они имеются. С 1998 г. начали действовать в Европе нормы Евро II с дополнениями. Автомобили, выпущенные согласно Евро II, должны иметь выброс, меньший 2,7 г/км, а Евро III – 2,5 г/км (см. таблицу 1.1).

Таблица 1.1. Нормы токсичности выбросов автомобилей

* Для пускового режима при -7 °C.

Казалось бы, величина уменьшилась незначительно. Но главное изменение в том, что Евро III уже частично регламентирует величину выбросов при пуске двигателя. Правда, величина выбросов регламентирована для пуска двигателя при температуре -7 °C, что, конечно, не соответствует средней зимней температуре в России. Ну а по сравнению с суммарной нормой в прогретом двигателе в 2,5 г/км норма на пусковые выбросы больше их в 6 раз и составляет 15 г/км.

На основании этих данных можно подсчитать средний годовой объем выбросов при условии пробега в 10 000 км и 500 холодных пусков c эквивалентным пробегом 4 км. Как видно из таблиц 1.2 и 1.3, применяя предпусковой подогрев для автомашин с катализатором, можно добиться снижения годовых выбросов до величины 13,7 кг, т. е. в пять раз. Но таких «хороших» машин в сегодняшней России всего 22 %, поэтому для среднестатистического российского автомобиля уменьшение суммарного выброса будет всего в 1,7 раза, что тоже существенно. Применение предпускового подогрева позволяет среднестатистическому автомобилю иметь выбросы намного меньшие, чем это допускают нормы Eвро III.

Европа готовится к новым нормам Евро IV, но, судя по всему, нам до них еще далеко.

Таблица 1.2. Годовой выброс легкового автомобиля

* Данные Норвежской автомобильной ассоциации, для автомобиля с катализатором по нормам Евро I и II.

** Выбросы для среднего российского автомобиля.

Таблица 1.3. Снижение годовых выбросов при предпусковом подогреве двигателя автомобиля с катализатором по нормам Евро I и II

Виды оборудования для подогрева двигателей и отопления салона

Главные устройства, которые рассматриваются в этом справочнике, относятся к системам предпускового подогрева двигателей и обогрева салона. Отдельную категорию устройств, которые мы также представили ниже, составляют воздушные отопители кабин, салона и грузовых отсеков. К комплексу средств, предназначенных для обеспечения надежной работы дизельных двигателей, относятся подогреватели дизельного топлива.

В системах предпускового подогрева и обогрева по своей распространенности выделяются жидкостные отопители-подогреватели, которые одновременно выполняют функции и подогрева двигателя, и обогрева салона. Они относятся к категории автономных (независимых) систем. Автономные системы для подогрева двигателя и салона используют тепловую энергию, образующуюся от сжигания топлива, на котором работает двигатель автомобиля. Соответственно они подразделяются на бензиновые и дизельные. В качестве теплоносителя в автономных системах используется жидкость автомобильной системы охлаждения двигателя. Поэтому часто автономные системы называют жидкостными отопителями. Подогрев двигателя в неавтономных системах производится с помощью электрических подогревателей, работающих от бытовой электросети. Теплоносителем большинства неавтономных систем также является охлаждающая жидкость. Менее распространены неавтономные системы, осуществляющие подогрев непосредственным контактом подогревателя с рубашкой или поддоном двигателя (см. главу 3).

В специальную группу систем подогрева мы включили автосигнализации с дистанционным запуском двигателя и тепловые аккумуляторы. Используя периодически дистанционный запуск двигателя, предусмотренный в автосигнализациях, удается поддерживать температуру двигателя таким образом, чтобы следующий его запуск был «легким» и безотказным (глава 4). В тепловых аккумуляторах, представляющих своеобразный термос, сохраняется нагретая охлаждающая жидкость, которая при очередном запуске двигателя циркулирует в его системе охлаждения. В результате ее циркуляции двигатель подогревается (глава 5).

Воздушные отопители представляют отдельный класс устройств, предназначенных для обогрева салона и отсеков легковых, грузовых автомобилей и микроавтобусов. Подогрев двигателя они не производят. Они также подразделяются на автономные и зависимые. В отопителях первого вида нагрев воздуха салона происходит за счет тепла, выделяемого в отопителе при сгорании топлива. Для этого питание воздушных отопителей производится от топливной системы автомобиля или от специального бака. В зависимых воздушных отопителях нагрев воздуха производится с помощью теплообменника (радиатора), через который проходит охлаждающая двигатель жидкость. Теплообменник продувается воздухом от встроенного вентилятора, запитанного от бортовой сети автомобиля.

Подогреватели сидений являются дополнительным оборудованием автомобиля и осуществляют подогрев сидений с помощью бортовой электросети автомобиля. В специальной комплектации с неавтономными системами подогрев сидений можно осуществить и от внешней электросети одновременно с подогревом двигателя (глава 8).

К последней группе устройств отнесены подогреватели топлива, сконструированные в виде подогреваемых топливозаборников или насадок на топливопроводы (см. главу 6).

Эти компактные устройства со встроенной автоматикой являются по сути «печкой», работающей на бензиновом или дизельном топливе. Потребительские качества этих систем, обеспечившие комфорт и безопасность в сочетании с экономичностью и экологичностью, получили мировое признание. Независимость автономных отопителей от источников внешней энергии способствовала в немалой степени их популярности. Несмотря на очевидность принципа их работы, автономные отопители являются совершенными и сложными техническими устройствами. Нужно отметить, что главные оригинальные решения в их конструкции были направлены в первую очередь на получение автоматической работы без участия водителя и обеспечение безопасности использования.

Мировыми лидерами по разработке и внедрению автономных предпусковых отопителей в автомобили являются компании Webasto и Eberspаcher. Во многом их продукция является эталоном качества и совершенства, оказавшим заметное влияние на весь российский рынок климатического оборудования.

Глава 2

Автономные предпусковые отопители и подогреватели

Устройство автономных отопителей

Предпусковой автономный отопитель представляет собой компактный прибор, который устанавливается в моторном отсеке. Теплообменник отопителя подсоединяется к охлаждающему контуру двигателя, электроника – к бортовой сети, а система подачи топлива – к топливному баку автомобиля.

Рассмотрим устройство типового автономного отопителя на примере системы Hydronic компании Eberspаcher (рис. 2.1). Патрубки отопителя, расположенные на его торцевой стороне, подсоединяются к жидкостной системе охлаждения автомобиля. А находящийся там же топливный патрубок – к топливной системе. Для подключения к бортовой сети автомобиля внизу отопителя находится кабель со штекером. Центральное место в отопителе занимает теплообменник с расположенной внутри камерой сгорания, в которой происходит горение топлива. В результате циркулирующая с помощью встроенного насоса жидкость в рубашке теплообменника нагревается и закачивается в двигатель, постепенно его нагревая.

Рис. 2.1. Устройство подогревателя-отопителя Hydronic: 1 – вентилятор; 2 – свеча накаливания; 3 – датчик пламени; 4 – блок управления с диагностикой; 5 – соединительный кабель со штекером; 6 – дозировочный топливный насос; 7 – вход воздуха сгорания; 8 – датчик перегрева; 9 – датчик температуры; 10 – выход отработавших газов; 11 – водяной насос; 12 – выход горячей охл. жидк.; 13 – вход холодной охл. жидк.; 14 – подача топлива; 15 – теплообменник; 16 – камера сгорания (изготовлена из нержавеющей стали); 17 – глушитель отработавших газов (от компании Otem).

Сразу после включения происходит продувка камеры сгорания с помощью электровентилятора отопителя для удаления остатков продуктов горения. Под действием поданного напряжения свеча накаливания разогревается и воспламеняет топливовоздушную смесь. Топливо подается в камеру сгорания дозировочным насосом, туда же с помощью электровентилятора поступает нужный для горения воздух. Воздух в горелке разгоняется подобно известному примусу, достигая скорости примерно 50 м/с. При работе отопителя слышен своеобразный гул. После прогрева камеры сгорания топливо самовоспламеняется от ее горячих стенок, а свеча накаливания выключается. Наличие горения контролирует датчик пламени. Также датчиками температуры и перегрева контролируется и автоматически регулируется состояние жидкости, циркулирующей в отопителях. Если температура жидкости превышает пороговую, то сокращается подача топлива, и мощность отопителя автоматически уменьшается, и он переходит в режим частичной нагрузки или выключается. При снижении температуры ниже пороговой отопитель включается вновь. Система диагностики, встроенной в блок управления, непрерывно контролирует работу и производит в необходимых случаях его аварийное отключение.

Хотя предпусковой подогрев двигателя – основная цель работы жидкостной печки, но она же поможет прогреть салон, используя его штатный отопитель, что не вполне соответствует назначению прибора. Чтобы салон обогревался, отопитель и его вентилятор должны быть включены. Недостаток такого обогрева салона – сравнительно высокое потребление электроэнергии. Сама печка имеет небольшой расход, но, когда требуется обогреть салон, параллельно с ней работает еще и салонный вентилятор, т. е. потребление энергии возрастает почти вдвое. В результате, греясь несколько часов при выключенном моторе за счет «автономки», водитель просто рискует сильно посадить аккумулятор. В некоторых устройствах включение вентилятора отопителя производится с определенной задержкой через реле, управляемое электроникой подогревателя. Задержка включения вентилятора позволяет вначале быстрее подогреть двигатель и лишь потом обогреть салон.

В автономных отопителях предусмотрено несколько способов их включения. Простейший – включение кнопкой. Дистанционное включение – с помощью пульта с расстояния до 1000 м или командой по телефону в пределах зоны действия сотовой связи. Наличие таймера в системе позволяет запрограммировать несколько значений времени автоматического включения отопителя (разновидности управления указаны у конкретных моделей).

Типовые характеристики автономных отопителей

К наиболее важным для пользователя техническим характеристикам относятся отопительная (тепловая) мощность, потребление топлива и расход электроэнергии от аккумулятора. Диапазон типовых их значений приведен в таблице 2.1. Тепловая мощность характеризует тепловую производительность подогревателя, она измеряется в кВт/ч или, реже, ккал/ч, обычно единица времени опускается.

Таблица 2.1. Типовые характеристики автономных подогревателей

Приведены значения в режиме полной нагрузки.

Расход электроэнергии, как и потребление топлива зависит от режима работы т. е. от выдаваемой тепловой мощности, этот факт, впрочем, достаточно очевиден. А вот информация о том, что при запуске самого отопителя, длящемся 1–2 минуты, резко увеличивается (примерно в три раза) потребление электроэнергии, может быть для пользователя неожиданной, поскольку часто обычно изготовителем не указывается. Эта энергия расходуется на нагрев накальной свечи. Для прогрева легковых автомобилей, микроавтобусов и рубок маломерных судов вполне достаточна отопительная мощность 4–5 кВт. При наружной температуре -20 °C одного часа работы отопителя хватает, чтобы прогреть двигатель типового автомобиля до +70 °C, а салон до +20 °C и освободить стекла ото льда.

Автономные отопители компании Webasto

Конструкция жидкостных отопителей Webasto разрабатывалась с учетом пожеланий и использованием опыта крупнейших мировых автопроизводителей (на продукцию многих из них эти отопители устанавливаются серийно), а главное – в тесном сотрудничестве с пользователями всех видов автомобилей и судов. Благодаря этому удалось создать сплав новейших и проверенных десятилетиями технологий, обеспечивающий максимальную надежность, эффективность и удобство в управлении, обслуживании и установке.

Компания Webasto выпускает две серии отопителей, первую из которых составляют отопители Thermo Top, используемые для установки в легковые автомобили (табл. 2.2), а отопители второй серии предназначены для грузовых автомобилей, микроавтобусов и судов (табл. 2.3).

Отопители для легковых автомобилей

Для легковых автомобилей малого и компактного класса, а также кабин грузовых микроавтобусов подходит «бюджетный» отопитель Thermo Top Е («Термо Топ Е») с тепловой (отопительной) мощностью 4 кВт. Для автомобилей среднего класса и большого класса с кузовом седан предназначен Thermo Top С («Термо Топ С») мощностью 5 кВт (рис. 2.2). В 2004 г. Webasto («Вебасто») представила Thermo Top Р («Термо Топ П») – модификацию Thermo Top С с оптимизированным режимом прокачки горячей жидкости, обеспечивающую ускоренный прогрев салона и лобового стекла при меньшем потреблении тока. Thermo Top Р рекомендован для автомобилей представительского класса, универсалов, внедорожников, минивэнов, пассажирских микроавтобусов.

Рис. 2.2. Отопитель Thermo Top С: а) внешний вид: 1 – вход воздуха сгорания, 2 – выход горячей жидкости, 3 – вход холодной жидкости, 4 – подача топлива, 5 – выход отработавших газов; б) устройство: 1 – забор воздуха, 2 – нагнетатель воздуха, 3 – выпускной жидкостной патрубок, 4 – штифт накаливания/ датчик пламени, 5 – испарительная прокладка, 6 – штекеры, 7 – блок управления с датчиками температуры, 8 – теплообменник, 9 – камера сгорания, 10 – выход отработавших газов, 11 – забор топлива, 12 – циркуляционный насос, 13 – заборный жидкостный патрубок, 14 – топливный дозирующий насос (от компании «Вебасто Рус»).

Таблица 2.2. Характеристики отопителей Webasto для легковых автомобилей

* Указана максимальная мощность, в режиме частичной нагрузки – мощность примерно в 2 раза меньше.

** Данные приведены без учета потребления тока вентилятором системы отопления автомобиля.

Таблица 2.3. Характеристики отопителей Webasto для грузовых автомобилей

* Значения в скобках указаны для форсированного режима.

Таблица 2.3. Характеристики подогревателей Webasto для грузовых автомобилей (продолжение)

Особую роль выполняет отопитель Thеrmo Top Z, который разработан для современных турбодизельных двигателей с высокой степенью наддува, имеющих настолько высокий КПД, что их собственного теплового потока не хватает для поддержания оптимального температурного режима в холодный сезон. Вот в этом случае и используется данный отопитель, который автоматически включается и работает только при работающем двигателе, когда температура охлаждающей жидкости падает ниже допустимой.

Thermo Top Z устанавливается, как правило, на конвейере. Как следует из его назначения, он не предназначен для предпускового подогрева двигателя. Но владельцам автомашин с турбодизелем, оборудованным отопителем Thermo Top Z, будет, возможно, интересно узнать, что его можно дооборудовать специальным комплектом принадлежностей до уровня дизельного предпускового подогревателя-отопителя Thermo Top С.

Отопители Thermo Top очень экономичны: на прогрев двигателя в течение часа им требуется всего около пол-литра топлива и 22 Вт мощности от аккумулятора автомобиля.

При понижении напряжения питания до 9,8 В, если оно держится более 20 с, происходит аварийное отключение отопителя. Оно же происходит, если система диагностики обнаруживает повышенное напряжение питания более 15,5 В в течение не менее 6 с.

Отопители для автобусов и грузовых автомобилей

Серия отопителей для грузовых автомобилей (табл. 2.3) характеризуется большей мощностью, а модели Thermo 90S имеют плавную регулировку ее величины. Теплообменник отопителя подключается к системе охлаждения, топливная система – к прямому или обратному топливопроводу либо баку автомобиля, а электрические компоненты – к бортовой сети.

Отопитель запускается либо непосредственно с включателя, расположенного в кабине, либо посредством таймера – автоматически в установленный день недели и час. Комфортную температуру в салоне можно поддерживать в течение 8-10 часов подряд (например, ночью), однако время работы при автоматическом запуске составляет всего лишь 2 часа. Возможна дополнительная установка механического или электронного термостата, регулирующего работу вентилятора автомобильного отопления и тем самым поток горячего воздуха в кабину.

Дизельные модификации отопителей сертифицированы также для установки на суда. Они могут работать на топливе из бака моторного судна или из отдельного бака – на парусном судне, обогревая мостик и каюты и подогревая воду для хозяйственных нужд.

Рассмотрим особенности применения некоторых моделей отопителей.

Thermo 50. Экономичная и недорогая модель для прогрева небольших и среднеразмерных кабин грузовиков, микроавтобусов и спецтехники и работы в умеренном климате. Модель может использоваться как составная часть модульных систем отопления (жидкостный отопитель для двигателя + воздушный для кабины).

Благодаря компактности, расширенному диапазону установочных положений отопитель особенно удобен для установки на современной автотехнике, имеющей малое свободное место в моторном отсеке. В конструкции устройства применены водозащищенные штекерные разъемы. Он оснащен новейшей системой самодиагностики и может применяться на автомобилях, перевозящих опасные грузы.

Thermo 90 S/ST. Данный отопитель имеет широкий диапазон плавной регулировки мощности. Его дизельная модификация имеет еще дополнительную функцию экстренного (форсированного) прогрева: при вставленном ключе зажигания включенный из кабины отопитель в течение первых 30 мин будет работать с увеличенной мощностью 9,1 кВт.

Новейшая керамическая технология обеспечивает потребление тока в момент пуска в 1,5 раза меньшее, чем у других отопителей данного класса, и лишь незначительно большее, чем во время работы. Благодаря практически не изнашиваемым пусковым элементам повышена надежность прибора. Отопитель имеет систему самодиагностики. Thermo 90 SТ также известен как один из наименее шумных в своем классе.

Отопитель оптимизирован для эксплуатации благодаря интегрированному, но съемному блоку управления, компактности (самый маленький отопитель в своем классе) и расширенному диапазону положений при установке.

Новейшая модификация Thermo 90 SТ оснащена герметичными разъемами, у блока управления они имеют удобные и надежные защелки, а также защиту от неправильного подключения. Расширены возможности диагностики, в т. ч. самодиагностики и регулировки. При этом размеры подключений к жидкостному контуру, топливной магистрали и воздухозаборнику остались прежними, новый блок управления можно установить на отопители предыдущей модели, его по-прежнему можно установить и отдельно от отопителя.

DBW 2016. Надежная, простая в обслуживании модель. Повышенная мощность, небольшой объем стандартной электроники и надежная распылительная горелка позволяют применять ее даже в экстремальных условиях.

Разработан специально для России и СНГ на базе хорошо зарекомендовавшего себя предыдущего отопителя DBW 2010. Этот отопитель когда-то послужил прототипом российского аналога компании «Элтра» 15.8106. Габаритные и подсоединительные размеры DBW 2016 заложены в конструкцию большинства российских грузовиков и автобусов. Это радикально упрощает его установку как на новый автомобиль, так и взамен вышедшего из строя агрегата, а также обеспечивает взаимозаменяемость большинства комплектующих. Теперь наряду с отечественной моделью со всеми ее плюсами и минусами у автовладельцев есть возможность приобрести более мощное (16 против 11,6 кВт) оборудование немецкого качества по весьма умеренной цене.

Thermo 230/300/350. Это мощные подогреватели-отопители для автобусов и спецтехники. Они компактны и легко устанавливаются в автобусах с низким полом. Удобны в обслуживании благодаря современной модульной конструкции, двухступенчатой системе диагностики и регулированию процесса горения по уровню углекислоты в выхлопе. Блок управления и его несущая плата составляют единый элемент, а кабели, штекерные разъемы и топливопроводы проложены снаружи для большей доступности.

Циркуляция нагретой жидкости по контуру обеспечивается новейшим сверхнадежным (срок службы 30 000 часов), компактным и высокопроизводительным насосом Aquavent 6000. Для российских автобусных производителей поставляется также надежная, простая в обслуживании и выгодная по цене модель DBW 300.

GВW 300. Жидкостный отопитель на газовом топливе – специальная разработка для растущего рынка автобусов и спецтехники, работающих на природном газе. Создан на базе хорошо зарекомендовавших себя дизельных отопителей и обладает характерными для них компактностью и низким уровнем шума, а также габаритными идентичными и подсоединительными размерами.

Особенности конструкции

Отопитель автоматически управляется электронным блоком управления. В зависимости от температуры охлаждающей жидкости в контуре блок управления устанавливает режим полной нагрузки (максимальной мощности), или частичной (половинной мощности) нагрузки или регулировочной паузы (временное отключение). Взамен применявшихся ранее свечей накаливания применен более надежный керамический штифт накаливания, на который дается годовая гарантия. Керамика имеет значительно меньшую теплопроводность и большую теплостойкость, чем металл. Благодаря этим свойствам она быстро разогревается до температуры, обеспечивающей полное испарение поступающего топлива, тем самым сокращая время достижения отопителем полной мощности. В горелке металлокерамическая прокладка отличается особой стойкостью к перегреву и износу. Высокая интенсивность прогрева обеспечивается теплообменником нового поколения с повышенным КПД и системой регулирования прокачки жидкости.

Управление

Управление отопителем может осуществляться таймером (рис. 2.3), устанавливаемым в салоне автомобиля, или дистанционными пультами Telestart («Телестарт»). Перед использованием таймера надо произвести на нем установку текущего времени. В таймере на любое время суток можно установить до трех моментов включения (программы) подогревателя. Дискретность установки времени – 1 минута. Продолжительность работы (10–60 мин) устанавливается также на таймере, при этом отопитель включается и отключается автоматически. Предусмотрено «ручное» управление, в котором, непосредственно находясь в автомобиле, можно отопитель запустить, отключить вручную или изменить продолжительность его работы. Для удобства пользования при работе отопителя индицируется оставшееся время его работы. Его можно изменить, не дожидаясь окончания прогрева. У некоторых модификаций отопителей предусмотрен дополнительный режим вентиляции салона (или режим «лето»), в котором работает только вентилятор системы отопления, без подогрева охлаждающей жидкости.

Рис. 2.3. Таймер отопителя Thermo Top: а) общий вид; б) таймер в автомобиле (от компании «Вебасто Рус»).

При укомплектовании отопителя дистанционными пультами Telestart («Телестарт») можно его запустить, отключить, установить или изменить продолжительность работы в любой момент с расстояния до 1000 м. Продолжительность работы устанавливается с шагом 10 минут. Пульт новейшей системы Telestart T80 («Телестарт Т80») имеет «обратную связь» с приемником – специальный индикатор пульта показывает, дошел ли до него сигнал.

Имеется модификация системы «Телестарт Т80», которая комплектуется двумя пультами для удобства «семейного» использования автомобиля. В дистанционных пультах управления предусмотрена весьма удобная проверка ресурса батарейки, хотя она и уступает привычной оценке сотовых телефонов. Нажимая кнопку ВКЛ или ВЫКЛ, по цвету и миганию светодиода пульта (всего три градации) можно определить пригодность батарейки для использования или необходимость ее замены.

Изящна новая компактная система дистанционного управления Heating Time Management (HTM) T100 с дальностью действия до 1000 м. На ее пульте ДУ устанавливается момент времени посадки в автомобиль и уровень комфортности в салоне (от 1 до 5), с соответствующим значением температуры в салоне. Система автоматически рассчитывает момент запуска отопителя, исходя из этих параметров и заданной температуры в салоне. На дисплее пульта индицируются показания таймера и приход сигнала в виде «иконки»-индикатора. Также HTM T100 позволяет непосредственно запустить и отключить отопитель, выбрать режим и установить или изменить продолжительность его работы. В целом система Т100 представляет идеальный вариант для осуществления гибкого графика поездок.

Очень удобна система включения по телефону ThermoCall («Термоколл»), позволяющая запустить отопитель, выбрать режим и продолжительность его работы в любой момент с любого телефона с тоновым набором (если автомобиль находится в зоне покрытия сети). Управление отопителем осуществляется посредством удобного русскоязычного голосового меню.

Автономные подогреватели-отопители компании Eberspаcher

Компания Eberspаcher («Эбершпехер») является известным мировым производителем первоклассной отопительной техники марки «Hydronic» для автомобилей всех классов и судов. Наиболее популярные модели подогревателей для легковых автомобилей занимают около 3 дм3объема и всего 3 кг веса. Такие параметры позволяют установить отопители практически на любой легковой автомобиль, несмотря на заполненность моторного отсека.

Отопители для легковых автомобилей

Серия подогревателей-отопителей Hydronic («Гидроник») (рис. 2.4) с тепловой мощностью 4–5 кВт отлично подходит для легковых автомобилей, микроавтобусов, джипов и малых грузовиков. Как и в других автономных отопителях, данные устройства имеют два автоматических режима работы с максимальной и частичной тепловой мощностью, значения которых приведены в таблице 2.4. Переключение из одного режима работы в другой происходит автоматически в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения. Обратите внимание, что величина частичной мощности зависит от вида топлива (для дизельного топлива она выше). В зависимости от используемого режима меняется и потребление электроэнергии, что весьма существенно.

Рис. 2.4. Отопитель Hidronic: внешний вид (от компании Otem).

Таблица 2.4. Характеристики отопителей Eberschpаcher для легковых автомобилей

Отопитель Hydronic 4 предназначен для автомобилей со сравнительно небольшим объемом двигателя – до 2,5 л. В этих автомобилях он прекрасно выполняет все заявленные функции: обеспечивает и качественный предпусковой прогрев двигателя, и прогрев воздуха в салоне до комфортной температуры. Правда, если прогрев салона владельца не слишком интересует, то Hydronic 4 можно поставить на автомобиль с большим объемом двигателя – на то, чтобы завести мотор без проблем, его сил вполне хватит. Отопители, в зависимости от вида топлива, выпускаются в двух внешне одинаковых модификациях, с несколько большей ценой для дизельного варианта.

Отопитель Hydronic 5 предназначен для автомобилей с объемом двигателя выше 2,5 л. Hydronic 5 легко справляется с подготовкой запуска двигателя в мороз, и при этом прогревает салон до нормальной температуры. В случае установки его на грузовик его мощности для прогрева и нормального запуска двигателя, безусловно, хватит, хотя о прогреве воздуха в салоне здесь речь, конечно, не идет.

Отопители Hydronic B5 W S/D5 W S, образно прозванные «половинками», благодаря своим малым размерам находят применение в критических случаях недостатка пространства для установки. Высота их уменьшена за счет удаления водяного циркуляционного насоса, который теперь можно установить в другом подходящем месте.

Прозвище «половинка» как нельзя более точно отражает конструкционную особенность этой модели Hydronic. Печка действительно разделена надвое почти пополам, при этом высота ее основной части уменьшена больше чем в полтора раза, что позволяет ставить отопитель даже на те машины, где под капотом, образно говоря, «не разгуляешься». С помощью дополнительного набора, включающего выносной водяной насос, данный отопитель может быть модернизирован до полноценного уровня предпускового отопителя. При этом компактность печки никак не влияет на ее мощность и возможности; задачи, которые она способна решать, остаются теми же, что и у обычного «целого» Hydronic 5.

Кроме прямого использования, эти отопители являются также отличным решением для автомобилей с дизельными двигателями с прямым впрыском, которые из-за своего высокого КПД не производят достаточного тепла. Тогда необходимое дополнительное тепло вырабатывается данным отопителем, но только при условии работы двигателя.

Отопители для автобусов и грузовых автомобилей

Мощные отопители выпускаются компанией в виде пяти модификаций с тепловой мощностью от 10 до 35 кВт (табл. 2.5). Первая модель – Hydronic 10 подойдет для небольших грузовиков, машин строительной техники и яхт. А самые мощные отопители предназначены для автобусов, машин с большим грузовым отсеком и контейнеровозов. В серии отопителей для грузовых автомашин по удобству применения выделяется Hydronic 10, имеющий четыре уровня регулирования тепловой мощности, устанавливаемые пользователем. На первом уровне его мощность составляет 9,5 кВт при расходе топлива 1,2 л/ч и электроэнергии 125 Вт. В последнем экономичном режиме подогреватель выдает тепловую мощность в 1,5 кВт при соответственно сниженных расходе топлива 0,18 л/час и энергии 35 Вт. Такой широкий диапазон обеспечивает гибкость его различного использования. Отопители Hydronic 16/24/30/35 укомплектовываются топливными фильтрами.

Таблица 2.5. Характеристики отопителей Eberschpаcher для грузовых автомобилей

Поскольку тяжелая техника использует дизельное топливо, то все мощные Hydronic выпускаются только в «дизельной версии». Наиболее популярный отопитель Hydronic 10 имеет модификации на разное напряжение, так что он может быть установлен и на двенадцативольтовый грузовик, и на экскаватор (24 вольта).

Управление

Органы управления (таймеры, пульты) традиционно не входят в обязательную комплектацию отопительных устройств, которая содержит все необходимые для установки детали. Поэтому пользователю предоставляется возможность свободно выбрать любую систему управления, начиная со стандартного выключателя и кончая пультом дистанционного управления по телефону Kolltronic («Коллтроник»).

Недорогой мини-таймер обеспечивает программирование трех значений времени запуска отопителя в течение следующих суток и продолжительности его работы от 2 минут до 2 часов. Его дополнительные возможности: мгновенное включение отдельной кнопкой, индикация текущего времени и оставшегося времени обогрева. Модульный таймер, по сравнению с мини-таймером, обладает большим спектром возможностей. Он уже учитывает дни недели, т. е. можно программировать включение отопителя на несколько дней вперед. Кроме того, он следит за состоянием отопителя и может выдавать информацию о неполадках в системе, фактически выполняя функции тестового прибора. Индицирует наружную температуру.

Мини-регулятор имеет ручку управления для настройки температуры. Крайнему левому положению ручки соответствует минимальное количество тепла (температура около 8 °C), а крайнему правому – максимум (температура около 34 °C). Привлекательный дистанционный пульт ТР 5 обеспечит управление отопителем на расстоянии в 1000 м, запрограммировав три времени его запуска на следующие сутки. На дисплее брелка можно получить значение температуры в салоне автомобиля.

Автономные отопители компании «Элтра-Термо»

Компания «Элтра-Термо» организована на основе Ржевского завода автотракторного электрооборудования, входящего в концерн «Прамо». Выпускаемые ею автономные отопители предназначены для предпускового разогрева дизельных двигателей, автоматического поддержания оптимальной температуры жидкости в системе охлаждения двигателей, а также отопления салонов автобусов, кабин автомобилей и других автотранспортных средств.

Отопители работают независимо от двигателя агрегата, на который они установлены, и поэтому могут работать как при работе или движении агрегата, так и на стоянке. Отопитель подсоединяется к жидкостной системе отопления или охлаждения агрегатов, на который он устанавливается. Имеет автоматическое управление работой по заданной программе, как с использованием электронагревателя топлива, так и без него. Жидкостные отопители 15.8106 и их модификации производятся по лицензии компании Webasto. Внешний вид и характеристики отопителей от компании «Элтра-Терм» представлены на рис. 2.5 и табл. 2.6.

Рис. 2.5. Отопитель компании «Элтра-Термо» (от компании «Элтра-Термо»).

Таблица 2.6. Характеристики отопителей компании «Элтра-Термо»

Общая информация об отопителе 15.8106

Блок управления отопителя располагается в его верхней части, но может быть снят и установлен в кабине. Процесс подогрева контролируют два датчика температуры. В рабочем режиме температура охлаждающей жидкости автоматически поддерживается в пределах 70±3 °C. При достижении верхнего предела горение прекращается, а при нижнем вновь возобновляется. Аварийное отключение отопителя контролирует термопредохранитель, оно происходит при достижении максимально допустимой температуры жидкости в теплообменнике 103±5 °C. Топливо распыляется форсункой, управляемой электромагнитом. Поджиг топлива осуществляется электроискровым методом с помощью запальных электродов и высоковольтного источника напряжения. Наличие пламени проверяет индикатор пламени, сигналы которого через блок управления запускают высоковольтный источник. Предусмотрена установка таймера для включения отопителя в заданное время без участия водителя, он устанавливается на автомобиле по желанию потребителя.

Указания по монтажу

Отопитель следует располагать вне кабины, в моторном отсеке (возможна в установка в отдельном ящике из листового металла) вблизи от двигателя, как можно ниже. При этом расстояние от верхней точки отопителя до верхней точки уровня охлаждающей жидкости полностью заполненного радиатора должно быть не менее 100 мм. Электронасос необходимо располагать на расстоянии не менее 100 мм ниже минимально допустимого уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения автомобиля. Отопитель допускается располагать так, чтобы высота между нижним уровнем топлива в баке и топливным насосом подогревателя не превышала 5,5 м.

Трубопроводы следует укладывать с наклоном вверх от подогревателя для удаления воздушных «пробок». Воздушные «пробки» – основная причина неработоспособности системы после монтажа. При необходимости можно установить краны для удаления воздуха из системы.

Перед первым запуском отопителя или после обновления охлаждающей жидкости следует тщательно удалить воздух из системы охлаждения. Циркуляция жидкости отопителя должна быть построена таким образом, чтобы гарантировать статическое удаление воздуха.

При установке отопителя следует обратить внимание на то, чтобы при его нормальной работе разность температуры теплоносителя между входом и выходом из теплообменника не превышала 10 °C.

Во всасывающем топливопроводе обязательно применение топливного фильтра с тонкостью отсева не более 5 мкм. Всасывающий топливопровод должен иметь внутренний диаметр 6 мм. Сливной топливопровод может иметь внутренний диаметр 4–6 мм, при длине не более 10 м.

Автономные отопители компании «Адверс»

Российская компания «Адверс» выпускает автономные отопители «Теплостар» в виде универсального и специализированного комплектов. Отопители универсальной комплектации предназначены для установки на любые легковые и грузовые автомобили (см. табл. 2.7). Их номинальная тепловая мощность составляет 4, 5 и 15 кВт. Специализированные отопители блочной комплектации предназначены для установки на конкретную модель автомобилей ВАЗ и ГАЗ (см. табл. 2.8). Они поставляются в собранном виде на кронштейне, с помощью которого легко монтируются на автомобиль. Такая комплектация позволяет проводить монтаж отопителя за короткое время (до одного часа) и за меньшую цену. Все специализированные отопители рассчитаны на напряжение 12 В и топливо—бензин. В отопителях применен ряд импортных элементов: свечи накаливания чешской фирмы Brisk, электродвигатели немецкой фирмы Buhler Motor, электронные микросхемы ведущих компаний мира. Тем самым повышена надежность всего устройства.

Таблица 2.7. Характеристики универсальных отопителей «Теплостар»

Рис. 2.6. Отопитель «Теплостар» компании «Адверс»: внешний вид (от компании «Адверс»).

Таблица 2.8. Характеристики специализированных отопителей «Теплостар»

Все отопители поставляются с кнопкой включения (пуска), дополнительно может быть поставлен программируемый пульт.

Автономные отопители и подогреватели завода ШААЗ

Шадринский автоагрегатный завод выпускает предпусковые подогреватели и подогреватели-отопители. Предпусковые жидкостные подогреватели (ПЖД) (табл. 2.9) предназначены для кратковременного разогрева перед пуском холодного двигателя с жидкостной системой охлаждения. А подогреватели-отопители (табл. 2.10) предназначены для предпускового разогрева холодного двигателя с жидкостной системой охлаждения, автоматического поддержания теплового режима двигателя, а также для отопления салона (кабины) автотранспортного средства (АТС) и устранения обледенения стекол, независимо от работы двигателя. Тепловая мощность разных моделей подогревателей находится в диапазоне от 7 до 63 кВт, т. е. они достаточно мощные и потому применяются в основном на грузовых автомобилях УАЗ, ЗИЛ, ГАЗ, КамАЗ, МАЗ, Урал, КАВЗ, БелАЗ, НефАЗ, на тракторах и другой спецтехнике.

Таблица 2.9. Характеристики предпусковых подогревателей завода ШААЗ

Таблица 2.10. Характеристики подогревателей-отопителей завода ШААЗ

Параметры расхода топлива и потребление электроэнергии даны в виде дроби: числитель – полная нагрузка, в знаменателе параметры частичной нагрузки.

Надежная и простая конструкция подогревателя наиболее приспособлена к обслуживанию и ремонту в любых условиях, в том числе и самим водителем. Ресурс подогревателей составляет 500 часов, а температура отработавших газов находится в пределах 350–500 °C. Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации подогревателя от -45 до +65 °C. В конструкции теплообменников подогревателей используется нержавеющая сталь, что позволяет применять в качестве охлаждающей жидкости воду.

Подогреватели и подогреватели-отопители работают следующим образом. При включении подогревателя топливо от топливного насоса поступает в горелку, смешивается с воздухом, подаваемым нагнетателем воздуха через воздухоподводящий патрубок, и образованная смесь воспламеняется от раскаленной спирали свечи накаливания или от искровой свечи (в зависимости от модификации подогревателя). Горение поддерживается за счет постоянного поступления топливовоздушной смеси, которая сжигается во внутренней (жаровой) трубе теплообменника. Раскаленные газы продуктов сгорания нагревают стенки теплообменника, выполненного из четырех цилиндров, образующих наружную и внутреннюю жидкостные рубашки, омываемые охлаждающей жидкостью, которую с момента включения подогревателя подает жидкостный электронасос.

Отработавшие газы по газоотводящей трубе выбрасываются в атмосферу. Дополнительно можно осуществить подогрев масляного картера отработавшими газами.

Технические особенности предпусковых подогревателей

Предпусковые дизельные подогреватели ПЖД30 иПЖД600И комплектуются горелками форсуночного типа, имеют искровой розжиг (в предпусковых подогревателях ПЖД600А,Б,Е,Ж для воспламенения топлива применяется свеча накаливания). Система управления подогревателями ручная, осуществляется со щитка управления, входящего в комплект подогревателя. Самым распространенным подогревателем данной серии является ПЖД30. Он установлен на 80 % всей техники, эксплуатируемой на Севере. Это «Уралы», КамАЗы, МАЗы, «Кировцы» и другая техника, где в качестве силового агрегата стоят дизельные двигатели ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, КамАЗ-740 и их модификации.

Для облегчения пуска подогревателей в холодное время года предусмотрен электроподогрев топлива в электромагнитном клапане и конвективный нагреватель топлива. Ресурс подогревателей составляет 500 часов. Температура выхлопных газов находится в пределах 350–500 °C.

Подогреватели типа ПЖД600 представляют собой модификацию ПЖД30 повышенной мощности, отличие состоит в том, что насосный агрегат крепится на кронштейне к подогревателю. Различными их модификациями оснащались тягачи МЗКТ, КЗКТ, БАЗ и автомобили БелАЗ, МАЗ. Они поставляются только на автосборочные предприятия, поэтому не укомплектованы монтажным комплектом. Подогреватели ПЖД30 поставляются как на автосборочные предприятия, так и на рынок запчастей. Монтажный комплект разработан для установки на автомобили семейства КамАЗ и поставляется по требованию потребителя.

В подогревателе ПЖД600 циркуляционный насос с электрическим приводом прокачивает подогретую жидкость через рубашку охлаждения двигателя, и затем она снова возвращается в подогреватель. Камера сгорания подогревателя состоит из наружного и внутреннего цилиндров. Между крышкой и внутренним цилиндром установлен завихритель первичного воздуха. Для стабильного горения внутренний цилиндр горелки имеет три ряда отверстий, через которые в камеру сгорания подается вторичный воздух. Насосный агрегат подогревателя приводится от электродвигателя, подключенного к аккумулятору автомобиля. Нагнетатель и циркуляционный насос крепятся к электродвигателю со стороны выходного вала, а шестеренный топливный насос – со стороны коллектора. Электромагнитный клапан служит для включения подачи топлива к форсунке при пуске подогревателя. Форсунка подогревателя – центробежного типа с наборным пластинчатым фильтром. При пуске подогревателя топливо подается насосом через открытый электромагнитный клапан к форсунке. Распыленное форсункой топливо в камере сгорания смешивается с воздухом, подаваемым нагнетателем, и воспламеняется от свечи накаливания.

Для того чтобы лучше оценить достоинства автоматической системы управления подогревателей-отопителей ПЖД7/8/12/24, рассмотрим кратко содержание ручного управления. Ручная система управления ПЖД30 имеет пульт (щиток) с четырьмя выключателями:

• насосного агрегата;

• электронагревателя топлива;

• электроискровой свечи;

• электромагнитного клапана.

Ручной запуск отопителя состоит из следующих этапов, в которых приходится последовательно манипулировать указанными выше выключателями для:

• продувки газохода включением насосного агрегата на 15–20 с;

• подогрева топлива включением электронагревателя от 20 до 60 с;

• установки переключателя электромагнитного клапана в рабочее положение;

• включения электроискровой свечи на 20 с.

Этих действий должно быть достаточно, чтобы подогреватель запустился, если же запуск не состоялся, то следует повторить описанную выше процедуру. Заметим, что для успешного запуска надо не только произвести в правильной последовательности эти действия, но и выдержать определенные интервалы времени. Все это делает лучшим образом автоматическая система управления.

Технические особенности подогревателей-отопителей

Подогреватели-отопители можно использовать для одновременного нагрева салона автомобиля и разогрева двигателя. Подогреватели-отопители ПЖД7/ПДБ7А, ПЖД9, 12А, 12Б, 12М комплектуются горелками испарительного типа, имеют розжиг от свечи накаливания.

Для снижения энергопотребления за счет исключения необходимости многократных запусков в работе подогревателя предусмотрен частичный режим. Переход с полного режима на частичный и обратно зависит от температуры охлаждающей жидкости и происходит за счет изменения числа оборотов нагнетателя воздуха и количества подаваемого топлива. Температура охлаждающей жидкости при этом колеблется в интервале от 48 °C до 80 °C.

В отопителях применена автоматическая система управления (блок управления, таймер-терморегулятор), используется постоянная диагностика работы с указанием неисправности на дисплее. Имеют две независимые предварительные программы времени включения подогревателя: с автоматическим включением подогревателя в первое программируемое время, а также поддержание заданной температуры в кабине автомобиля и регулировку в интервале от 10 °C до 30 °C. Самым массовым является подогреватель ПЖД12Б, которыми укомплектовывались автомобили КамАЗ.

Автоматический запуск, работу на полном и частичном режимах, а также диагностику и аварийное отключение подогревателя обеспечивает электронный блок управления. Автоматический контроль за работой подогревателя осуществляется при помощи следующих приборов:

• индикатор пламени – контролирует процесс горения;

• датчик температуры – осуществляет контроль температуры охлаждающей жидкости на выходе из теплообменника, необходимый для регулирования режимов работы подогревателя;

• термопредохранитель – осуществляет аварийное отключение подогревателя при предельном повышении температуры (перегреве) в теплообменнике.

Подогреватель ПЖД8 поставляется без таймера-регулятора, поэтому функции предварительного программирования и климат-контроля отсутствуют. Указание неисправности производится с помощью светодиода.

Подогреватели ПЖД24/24Б комплектуются горелками форсуночного типа, имеют искровой розжиг. Применена автоматическая система управления и диагностики неисправностей. Поставляются без таймера-регулятора, поэтому функции предварительного программирования, климат-контроля отсутствуют. Указание неисправности производится с помощью светодиода и зуммера.

Все подогреватели-отопители имеют ресурс работы 3000 часов.

Завод также предлагает потребителям современные компактные подогреватели Eberspаcher B7W и D7W, которые могут обогреть салон и подогреть двигатель легких грузовых автомобилей, микроавтобусов и джипов (см. табл. 2.11).

Таблица 2.11. Характеристики подогревателей-отопителей B7W/D7W

Установка автономных отопителей

Общие положения

Автономный отопитель-подогреватель рекомендуется устанавливать в профессиональных сервисных центрах, поскольку его установка достаточно сложна, так как он соединяется с системами питания и охлаждения автомобиля и подключается к его бортовой электросети. Все эти операции требуют не только хорошего знания устройств автомобиля, но также и владения профессиональными навыками работы. Даже сам выбор места расположения отопителя в тесном пространстве моторного отсека порой представляет непростую задачу (рис. 2.7). Поэтому ниже приведены лишь общие положения по установке автономных отопителей, которые желательно знать автоспециалистам и лично водителю, озабоченному выбором подогрева для своего автомобиля.

Рис. 2.7. Пример установки отопителя в легковом автомобиле: 1 – отопитель; 2 – топливопровод; 3 – дозировочный насос; 4 – выхлопная труба с глушителем; 5 – штатный отопитель автомобиля («печка»); 6 – устройство управления.

Установка отопителей Webasto и Eberspаcher значительно упрощена благодаря их компактности, широкому диапазону установочных положений, минимальному числу подключаемых коммуникаций и водостойким штекерным разъемам, позволяющим устанавливать их и в «проблемных» местах.

Отопители предпочтительно устанавливать в моторном отсеке, недалеко от переднего крыла, в местах, защищенных от брызг, или у передней стенки. Установку их также можно произвести вертикально или в наклонном положении перед коробкой передач, частично перекрывая ее. Устанавливая отопитель наклонно перед коробкой передач, нужно убедиться, что точка А подогревателя находится выше точки В не менее чем на 25 мм. При установке необходимо следить за тем, чтобы отверстия водяных патрубков не были направлены вниз.

Подключение к системе охлаждения

При установке нужно обеспечить совпадение направления потока жидкости в отопителе с имеющимся направлением потока жидкости в системе охлаждения двигателя автомобиля. Имеется несколько возможных схем подключения отопителя к жидкостному контуру автомобиля. На рис. 2.8, а, отопитель врезается в водоподводящий шланг, идущий к штатному отопителю автомобиля. В этой схеме жидкость всегда протекает через штатный отопитель салона. В схеме рис. 2.8, б, используется обратный клапан, обеспечивающий обогрев салона при выключенном отопителе. Через обратный клапан жидкость течет только при работающем двигателе.

Рис. 2.8. Схема установки отопителя Thermo Top Z/C/E/P в жидкостный контур автомобиля: а) без обратного клапана; б) с обратным клапаном; в) отопитель Thermo Top Z в автомобиле Mercedes-Benz класса Е; 1 – двигатель, 2 – штатный отопитель автомобиля («печка»), 3 – обратный (невозвратный) клапан, 4 – радиатор системы охлаждения, 5 – термостат, 6 – расширительный бачок.

Подключение к системе питания топливом

В автомобиле с карбюраторным двигателем отбор топлива производится из топливопровода, подводящего топливо к двигателю. В автомобиле с инжекторным двигателем отбор топлива производится из обратного топливопровода. Топливный вход отопителя подключается к обратному топливопроводу через тройник.

Прокладка выхлопного трубопровода

Он может прокладываться с несколькими изгибами и иметь длину не короче 500 мм и не более 1000 мм. Глушитель на трубопроводе рекомендуется монтировать вблизи подогревателя (но не ближе 200 мм). Глушитель нельзя устанавливать вблизи отверстия забора воздуха для горения.

Указания по безопасности

Конец трубы вывода отработавших газов должен быть обращен кверху или в сторону вплоть до боковой или задней границы кабины водителя.

Расположение отверстий для отопительного воздуха должно исключать возможность засасывания отработавших газов автомобиля и подогревателя.

Топливопроводы должны быть защищены от механических повреждений. Должны быть исключены возможности утечки и воспламенения топлива.

В автобусах топливные трубопроводы и баки не разрешается размещать ни в пассажирском салоне, ни в кабине водителя.

Подогреватель нельзя устанавливать в непосредственной близости от горячих частей или над ними, а также вблизи колес, где на него могут попасть водяные брызги.

Выбор отопителя-подогревателя

Выбирая отопитель, нужно в первую очередь установить приоритетный объект подогрева. Для простоты отметим всего лишь три основные: а) только двигатель; б) двигатель плюс салон; в) в основном салон. Тепловая мощность отопителя – его главная характеристика, определяющая ваши потребности в тепле. Ее величина зависит от объема двигателя, размера салона и типа кузова. На выбор влияет климатическая зона использования. Тепловой мощности 4 кВт, которую имеют отопители Thermo Top E, Hydronic В4/D4, вполне хватит на автомобиль с небольшим двигателем (до 2 л) и салоном, эксплуатируемым в умеренном климате. Такие же отопители можно использовать в северных регионах для прогрева только двигателя, что и практикуется. Если приоритетен прогрев салона, то следует использовать модификацию Thermo Top P c оптимизированным режимом прокачки горячей жидкости. Отопители Thermo Top C и Hydronic B5/D5 будут отличным выбором для легковых автомобилей с объемом двигателя до 2,5 л. В таблице 2.12 приведены некоторые рекомендуемые применения автономных отопителей.

Таблица 2.12. Применяемость автономных отопителей

Глава 3

Неавтономные подогреватели двигателя

Устройство и характеристики

Принципы работы

В основе работы неавтономных подогревателей лежат два хорошо известных физических явления: подогрев с помощью электрической энергии и теплообмен в жидкой среде, называемый конвекцией. Хотя оба явления известны, но использование конвекции в подогревателях имеет дополнительную особенность. Главное, что конвекция охлаждающей жидкости происходит в замкнутом объеме и тесном пространстве системы охлаждения двигателя с установленным в ней подогревательным элементом. Нагретая жидкость расширяется, ее плотность (и вес) становится меньше. В результате нагретая жидкость перемещается вверх относительно более холодной ее части. Конвекция приводит к выравниванию температуры жидкости, а при постоянном подводе теплоты от подогревателя в системе охлаждения возникают стационарные конвекционные потоки, или, иными словами, имеет место термосифонная циркуляция жидкости. Чтобы подогрев двигателя был эффективным, необходима интенсивная конвекция. При встраивании подогревателя в блок цилиндров двигателя управлять конвекцией при установке, естественно, невозможно. Для получения эффективного подогрева установщики и пользователи систем подогрева следуют рекомендациям их изготовителей, которые выбирают и опытным путем находят наиболее подходящие места установки подогревателей.

При использовании подогревателей, подключаемых к системе охлаждения с помощью шлангов, картина несколько иная. Эффективность конвекции и, следовательно, подогрева в большей степени зависит от длины и мест подсоединения шлангов, а также от конфигурации их прокладки. Т. е. степень конвекции зависит от технологии установки. Установка шланговых подогревателей не столь однозначна по сравнению со встраиваемыми в блок двигателей подогревателями. Более того, в российских условиях часто используют шланговые подогреватели, когда в наличии нет апробированного изготовителем типа подогревателя. Для этого случая инструкция по установке изготовителем не разработана и приходится использовать общие рекомендации фирм-изготовителей по установке систем подогрева со шланговыми подогревателями. И все же иногда выполнить полностью приведенные рекомендации не удается, что приводит к слабому подогреву двигателя. Каков же выход? На «выручку» приходит система подогрева, в которой используется принудительная конвекция жидкости, достигаемая ее прокачкой специальным электронасосом. Такие системы подогрева весьма эффективны, и, несмотря на дополнительные затраты, они начали широко применяться на практике.

В системах подогрева со шланговыми подогревателями иногда применяется гидравлический элемент, называемый обратным клапаном. По сути это мембрана (лепесток или шарик), которая под действием гидравлического напора (или разряжения) жидкости отодвигается и обеспечивает проход жидкости в нужном направлении. Такой клапан может встраиваться в канал подогревателя или врезаться прямо в шланг.

Как известно, входной и выходной шланги подогревателя прокладываются с подъемом вверх. При неправильном или неудачном расположении шлангов нагретая подогревателем жидкость может пойти в обратном направлении через входной подводящий шланг, а не через выходной, и нужной циркуляции жидкости не будет. Тогда из-за ее отсутствия подогрев двигателя осуществляться тоже не будет. На помощь в этой ситуации приходит обратный клапан, который устранит проход жидкости от входного патрубка подогревателя в обратном направлении, обеспечив циркуляцию жидкости в правильном направлении и подогрев двигателя.

Устройство

Главным элементом неавтономной системы подогрева является подогревательный элемент (подогреватель). Типовая конструкция представляет собой отрезок цилиндрической трубы, в которую впаян нагревательный элемент с одной стороны и электрический разъем – с другой (рис. 3.1). Такой подогреватель предназначен для установки в технологические отверстия блока цилиндров, закрытые заглушкой.

Рис. 3.1. Подогреватели трубчатой конструкции: а) компании Calix; б) компании DEFA; в) компании «Лидер» (фото изготовителей).

Более мощные конструкции относятся к шланговым подогревателям. Выполнены они как герметичные камеры. В них встроены патрубки для подвода и выхода охлаждающей жидкости и электрический разъем. На патрубки подогревателя надеваются шланги, которые соединяются с системой охлаждения двигателя.

В комплект системы входят соединительные кабели различной длины: один сетевой кабель с розеткой и внутренний кабель в металлическом рукаве для установки в моторном отсеке. В системах DEFA и Calix предусмотрены и опционные элементы: зарядное устройство, таймер и отопитель салона (подробнее смотри ниже).

Характеристики и эффективность

Подогреватели различаются по величине электрической мощности. Для легковых автомашин предназначены подогреватели с мощностью 500–300 Вт, подогреватели для грузовых автомашин имеют мощность от 1000 до 2000 Вт. Мощность используемого шлангового подогревателя определяется объемом системы охлаждения (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Рекомендуемая мощность подогревателя

Заметим, что в таблице 3.1 приведены всего лишь рекомендуемые значения мощности. На практике же установщики часто руководствуются правилом «маслом кашу не испортишь», выбирая более мощные подогреватели. В итоге увеличивается степень подогрева двигателя и уменьшается необходимое ему время. В среднем для подогрева двигателя достаточно времени 2–3 часа, после чего температура двигателя больше не повышается. Такое большое время подогрева объясняется медленностью процесса конвекции.

Важной характеристикой системы подогрева является значение превышения температуры нагретого двигателя над температурой внешней среды. Оно составляет не более 50 °C. К сожалению, его величина не приводится изготовителем. Определяется превышение опытным путем (см. ниже). Зная его величину, можно будет оценить температуру двигателя для конкретных условий. Например, если превышение составляет 35 °C, то двигатель при наружной температуре -30 °C прогреется до +5 °C, что гарантирует легкий пуск. А при наружной температуре -10 °C двигатель будет нагрет уже до +25 °C. Значение превышения может сильно различаться для разных автомобилей и типов подогревателей.

Неавтономные системы подогрева обеспечивают быстрый и эффективный подогрев двигателя легковых и грузовых автомобилей при использовании электроэнергии стандартной бытовой электросети 220 В, 50 Гц. При соответствующей комплектации одновременно с подогревом двигателя возможен заряд аккумулятора автомобиля, подогрев воздуха салона автомобиля и автоматическое управление включением системы.

Необходимое условие использования неавтономных систем

Наиболее распространены в России импортные системы подогрева компаний DEFA (Норвегия), Calix (Швеция) и отечественной компании «Лидер». В составе систем подогрева DEFA («ДЕФА») и Calix («Каликс») разработаны около 300 типов подогревательных элементов, что позволяет подобрать нужный тип почти на любой автомобиль. Эти компании производят широкий ассортимент опционных компонентов в виде зарядных устройств, таймеров и отопителей салона. Пару лет тому назад начала производство подогревателей российская компания «Лидер». Но с учетом преемственности ее продукция выпускается в целом более пятнадцати лет. Достоинство подогревателей компании «Лидер» заключено в том, что для многих отечественных автомобилей предусмотрены монтажные комплекты и разработаны подробные инструкции для их самостоятельной установки.

Почему популярны неавтономные системы подогрева

Простота конструкции и установки, надежность в эксплуатации и эффективность подогрева обусловили популярность применения неавтономных систем. Именно несложные правила установки неавтономных подогревателей позволили многим владельцам успешно освоить их самостоятельную установку.

Неавтономные системы компании DEFA

Состав оборудования

Система подогрева двигателя DEFA состоит из подогревательного элемента (подогревателя), нескольких малогабаритных блоков-модулей и соединительных кабелей различной длины. Конфигурация системы может включать разные блоки в любом сочетании, в зависимости от нужных вам функций. Простейшая базовая система включает подогреватель и соединительные кабели (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Простейшая базовая система подогрева.

Такая базовая система обеспечивает лишь подогрев двигателя. Полная система дополнительно к подогревательному элементу и соединительным кабелям содержит четыре функциональных блока-модуля: зарядное устройство, блок управления (таймер), обогреватель салона и розетку обогревателя (рис. 3.3). Соответственно полная конфигурация системы одновременно с подогревом двигателя заряжает аккумулятор автомобиля и обогревает его салон.

Рис. 3.3. Полная система подогрева: состав (от компании DЕFА).

Блок управления предназначен для автоматического управления режимами работы согласно его программе. Комбинируя блоки, можно получить 9 различных конфигураций систем с различными функциями и возможностями, подходящими для любых автомашин мирового автопарка (табл. 3.2).

Таблица 3.2. Функции и состав комплектов подогрева

Подогревательные элементы

Компания DEFA предлагает самые разнообразные модели подогревателей двигателя, в зависимости от того, имеет ли автомобиль жидкостную или воздушную систему охлаждения. Также тип подогревателя зависит и от объема жидкостной системы охлаждения. Чем больше ее объем, тем большей мощности может потребоваться подогреватель. Ассортимент включает подогреватели, предназначенные как для легковых автомобилей, так и для грузовиков, тракторов и стационарных двигателей. Существует 9 конструктивных серий подогревателей, которые различаются друг от друга принципом работы и способом установки (рис. 3.4). В каждой конструктивной серии имеется несколько подогревателей данного типа, спроектированных с учетом индивидуальных особенностей конструкции конкретного двигателя и отличающихся размерами. Конструктивно подогреватель представляет отрезок трубы или литой камеры прямоугольного сечения, в который встроен электронагревательный элемент. Внутри элемента находится спираль накаливания, помещенная в металлическую трубку. Несмотря на большое разнообразие подогревателей, их выбор для конкретного автомобиля упрощен благодаря использованию каталога или поисковой системы сайта компании DEFA.

Рис. 3.4. Подогреватели компании DEFA (фото изготовителя).

Познакомимся с особенностями применения подогревателей разных серий. Номера серий образуются из младших цифр номера подогревателя. Так, например, подогреватель с фабричным номером 411219 относится к 200-й серии, а подогреватель 411315 – к 300-й серии. Все подогреватели можно разделить на пять следующих групп. Наиболее многочисленной является группа подогревателей, устанавливаемая в технологические отверстия системы охлаждения, расположенные в блоке цилиндров. Технологические отверстия первоначально закрыты заглушкой, вместо которой и устанавливается подогреватель. В эту первую группу входят подогреватели серии 000, 100, 200 и 300. Подогреватели 000 и 100-й серии запрессовываются в технологические отверстия, для чего они выполнены слегка коническими. Подогреватели 200-й серии имеют резьбу и ввинчиваются в резьбовое отверстие заглушки. Подогреватели 300-й серии снабжены креплениями в виде раздвижной скобки или Т-образного захвата, которые фиксируют их положение в заглушке. В цилиндрической проточке торца подогревателя расположено уплотнительное резиновое кольцо, обеспечивающее герметизацию подогревателя в заглушке.

Вторая группа подогревателей (шланговых), состоящая из 400-й и 700-й серий, оснащена патрубками, на которые надеваются шланги, подключаемые к системе охлаждения автомобиля. Подогреватели 700-й серии мощностью 700-2000 Вт оборудованы термостатом с температурой 80, 60 или 40 °C.

В третью группу входят подогреватели 500-й и 600-й серии, закрепляемые штатными деталями автомобиля (крышками или фланцами) или специальными установочными кронштейнами.

К четвертой группе относятся подогреватели 600-й серии, предназначенные для подогрева масла и устанавливаемые непосредственно внутрь масляного картера в специальные отверстия. Масляные подогреватели имеют меньшую мощность подогрева (250 Вт) для сохранения присадок масла. Масляные подогреватели предназначены прежде всего для прогрева масла в картере, и поэтому прогрев всего двигателя с помощью подогрева масла может казаться менее эффективным, чем другие виды подогрева. Однако у подогрева масла имеется одно положительное свойство: при прокрутке стартера подогретое масло быстро и легко доходит до трущихся поверхностей, что способствует сохранению ресурса двигателя.

К последней группе подогревателей мы отнесли контактные подогреватели 800-й серии, которые можно разделить на две подгруппы: одни устанавливаются непосредственно на оребренную рубашку двигателя, другие – с наружной стороны масляного картера, и, по существу, являются подогревателями масла. Для получения наилучшего теплового контакта используется специальная теплопроводящая паста, наносимая на контактную поверхность подогревателя.

Особенности применения

Большинство подогревателей устанавливаются так, чтобы нагревательный элемент подогревателя находился непосредственно в рубашке охлаждения и обеспечивал нагрев всей охлаждающей жидкости в результате теплообмена и термосифонной циркуляции в системе охлаждения. Наиболее эффективным типом подогревателя, как по степени нагрева, так и по простоте монтажа, являются подогреватели, устанавливаемые вместо технологической заглушки. Простота установки, расположение элемента в глубине рубашки обеспечивают высокую надежность при эксплуатации. Подключение подогревателя с помощью шлангов более трудоемко и часто требует специальных переходников для подключения к системе охлаждения.

При установке шланговых подогревателей необходимо выполнять ряд правил, указанных ниже. Контактные подогреватели (на блок или картер) являются очень распространенными на последних моделях автомобилей и используются на всех моторах, на которых отсутствуют заглушки или шланги для подключения. Для многих автомобилей контактные подогреватели разработаны при непосредственном участии автомобильных заводов и, по их заключению, являются достаточно эффективном средством для обеспечения легкого пуска зимой, при отсутствии возможности установки других подогревателей.

Оптимальное время подогрева зависит от наружной температуры и, конечно, мощности подогревателя. Примерно после 3 часов работы подогревателя при наружной температуре -15-20 °C достигается тепловое равновесие. После чего температура двигателя больше не повышается, а удерживается на достигнутом уровне. Часть тепловой энергии, выделяемой в процессе работы подогревателя, расходуется на поддержание установившейся температуры. Другая ее часть рассеивается в окружающее пространство. В результате подогреватель двигателя может находиться в подключенном состоянии в течение длительного времени без какой-либо угрозы перегрева.

Из испытаний двигателя автомобиля Peugeot 2D 307 с подогревателем DEFA 579 (рис. 3.5), проведенных компанией DEFA в центре Test Centre Tiilila Oy (Финляндия), видно, что температура головки блока двигателя повысилась до 27 °C. А сам блок цилиндров прогрелся почти до 15 °C. Этого вполне достаточно для легкого старта. Также несколько повысилась и температура масла, которая на конце масляного щупа составила -10 °C. Эффективность подогрева двигателя можно характеризовать превышением температуры нагретого двигателя над температурой окружающей среды. Эта величина в данном испытании составила 47 °C.

Рис. 3.5. График нагрева двигателя автомобиля Peugeot 2D 307, подогреватель DEFA 579, температура воздуха -20 °C, ? – головка блока; ? – левая сторона; ? – правая сторона блока цилиндров (от компании DEFA).

В испытаниях измерялось и потребление топлива. Сравнивалось потребление для двигателя с подогревом и без. Отличие в расходе топлива проявляется, пока двигатель полностью не будет прогрет, что эквивалентно пробегу в 1–2 км. У двигателя с предпусковым подогревом экономия в расходе топлива на данном участке пути достигала 36 %. Интересно отметить и сокращение времени прогрева двигателя в 60 % для достижения им температуры 40 °C. На прогрев двигателя без подогревателя потребовалось 500 секунд, а с подогревателем – 300. Уменьшение вредных выбросов и степени износа двигателя при подогреве рассмотрено в главе 1.

При эксплуатации надо иметь в виду, что спираль накаливания может перегореть по следующим причинам:

• недостаточное количество охлаждающей жидкости в системе охлаждения;

• нагревательный элемент частично расположен в воздухе (воздушном кармане);

• недостаточная прокачка системы охлаждения, которая привела к образованию воздушных пробок;

• загрязненная охлаждающая жидкость. На активной части нагревательного элемента образуется накипь, нарушающая нормальный теплообмен подогревателя с охлаждающей жидкостью.

Электронный блок управления

Блок управления (таймер) обеспечивает подачу напряжения сети на подогреватель в запрограммированное время (по заданной программе), после чего и начинается процесс подогрева. Дополнительно таймер показывает текущее время, температуру окружающей среды и напряжение аккумулятора. При малой освещенности можно включить подсветку экрана блока и его кнопок. Управление блоком производится четырьмя кнопками передней панели. В блоке управления предусмотрены автоматический и четыре ручных режима работы.

Пользователю системы будет, несомненно, интересен автоматический режим управления, в котором водитель устанавливает лишь время выезда, а продолжительность подогрева двигателя блок определяет сам. Под временем выезда понимается установленный водителем момент времени, когда он собирается выезжать на автомобиле и желает, чтобы двигатель был полностью прогрет. Естественно, что двигатель может быть запущен как раньше, так и позже установленного расчетного момента времени. По умолчанию в блоке предусмотрено два значения времени выезда 08:00 и 16:00, которые при необходимости легко изменяются. Можно спросить, а как блок управления определяет нужную продолжительность подогрева двигателя? Для этого он использует значение температуры окружающей среды, измеряемое датчиком температуры. Поясним примером используемый алгоритм. Допустим, что водитель установил время пуска двигателя в 08:00 при наружной температуре -15 °C. Тогда блок рассчитает необходимое время подогрева в 2 ч 15 мин. Чтобы двигатель был прогрет к установленному времени пуска 08:00, блок подаст напряжение на подогреватель в 05:45, что и определит указанную длительность подогрева. При наружной температуре 0 °C время подогрева составит 1 ч 15 мин (75 мин), а подогреватель будет подключен к сети в 06:45. При температуре, равной или ниже -15 °C, длительность подогрева будет постоянна и равна уже 3 часам. Такой сложный, но изящный алгоритм позволяет пользователю всегда иметь прогретый двигатель и салон (при условии установки обогревателя салона) к назначенному времени поездки при минимальных затратах электроэнергии. Впрочем, надо отметить, что нужное реальное время подогрева может отличаться от расчетного. Если условия подогрева в автоматическом режиме не устраивают пользователя, то он может использовать ручные режимы.

Ручные режимы управления подогревом. В них водитель устанавливает фиксированное время подогрева двигателя в 1, 2 или 3 часа, которое отсчитывается опять-таки от момента выезда. Причем время подогрева уже не зависит от температуры окружающего воздуха. Так, если выбран режим подогрева длительностью в 2 часа и время выезда 08:00, то напряжение на подогреватель будет подключено в 06:00. Среди ручных режимов имеется режим On, когда напряжение на подогреватель подается сразу в момент его установки, а выключение подогрева производится при отключении этого режима.

Отметим еще одну оригинальную и полезную функцию блока управления в виде автоматического предупреждения о возможности появления льда на дороге (датчик гололеда). Если автомобиль въезжает в зону, где температура находится в пределах от +2 °C до -2 °C, дисплей и подсветка кнопок начинают мигать в течение 6 с, предупреждая водителя об опасности гололеда на дороге.

Блок управления устанавливается, как правило, на торпеде или на солнцезащитном козырьке. При отсутствии в системе зарядного устройства, если оно не нужно пользователю, таймер напрямую соединяется с блоком реле.

Зарядное устройство

Зарядное устройство обеспечивает автоматический заряд аккумуляторной батареи автомобиля независимо от включенного режима подогрева, но при условии, что сетевой кабель подключен к сети. Это гарантирует, что при использовании подогрева двигателя аккумуляторная батарея будет всегда полностью заряжена и двигатель легко заведется. Следует отметить, что даже если ни один режим подогрева не выбран (не включен), а сетевой кабель системы подключен к напряжению сети, то зарядное устройство сразу начинает работать и заряжать аккумулятор. Таким образом, зарядное устройство с успехом может использоваться и в теплое время года. Особенность зарядного устройства состоит в том, что оно стационарно устанавливается под капотом двигателя и не подлежит снятию, так как к его разъемам подключаются кабели и компоненты системы подогрева.

Напряжение заряда и ток заряда автоматически регулируются в зависимости от напряжения аккумуляторной батареи и наружной температуры. Если батарея разряжена, то начальный ток заряда может достигать 5 А. При достижении полного заряда устройство будет поддерживать напряжение 13,3 В при токе подзарядки около 0,8 А. Малогабаритное зарядное устройство защищено от короткого замыкания и имеет водонепроницаемый корпус, защищающий от попадания брызг и влаги. В зарядное устройство встроено реле, коммутирующее напряжение для подогревателя и обогревателя салона. В поставляемом соединительном кабеле находится миниатюрный датчик температуры диаметром 6 мм и длиной 25 мм.

Обогреватель салона

В системе подогрева может быть использован любой из трех типов обогревателей салона с мощностью 1000, 1400 и 2000 Вт. Обогреватели салона имеют переключатель, которым и регулируется их мощность. Современный нагревательный элемент обогревателя обладает положительным температурным коэффициентом (ПТК), благодаря которому его мощность саморегулируется в зависимости от температуры всасываемого воздуха.

В процессе работы обогревателя температура в салоне повышается, а используемая ПТК-технология уменьшает мощность нагрева. В результате салон эффективно прогревается при минимальном потреблении электроэнергии.

Обогреватель салона защищен от перегрева термобиметаллическим предохранителем, разрывающим цепь питания, и стандартным плавким предохранителем. Для установки обогревателя используется находящийся в комплекте кронштейн. Подключается обогреватель к кабелю питания, протянутому из капота в салон с помощью штатной электророзетки. Обогреватель салона устанавливается чаще всего под вещевым ящиком или на центральной консоли. Также встречается его установка на полке заднего стекла для более быстрого обогрева всех стекол. При этом, естественно, требуется соединительный кабель большей длины.

Кабели подключения

Кабели подключения системы подогрева являются весьма важным компонентом системы подогрева, поскольку именно они позволяют быстро и надежно соединить все части системы, сокращая время ее монтажа на автомобиле (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Сетевая розетка на бампере автомобиля (от компании DEFA).

Все внутренние кабели выполнены в гибкой металлической оболочке и снабжены штекерными разъемами. Уплотнение разъемов исключает воздействие влаги и агрессивной среды на контактное соединение. Система подогрева может комплектоваться следующими кабелями:

• кабелем в защитном металлическом рукаве, с малогабаритной сетевой розеткой, устанавливаемой на бампере или внутри моторного отсека (рис. 3.6), модификации кабеля имеют длину 1,5 м и 2 м;

• внешним сетевым (небронированным) кабелем с длиной 2,5 м, 5 м и 10 м;

• дополнительными кабелями подключения в защитном металлическом рукаве длиной 0,5; 1; 1,5 или 2 м.

Наиболее распространен стандартный комплект кабелей, состоящий из кабеля с розеткой 1,5 м и сетевого кабеля 2,5 м.

Дополнительные элементы

К ним относятся розетка для обогревателя салона, блок реле и Т-образный электрический соединитель (тройник). Для подключения шланговых подогревателей 300-й серии предусмотрен набор разнообразных штуцеров, приспособлений и трубчатый тройник.

Неавтономные системы компании Calix

Состав оборудования

Системы подогрева компании Calix имеют много общего с системами подогрева DEFA. То же назначение, близкие конструкции подогревателей и широкий набор опций. Учитывая это, ниже мы будем больше отмечать их различия. Несмотря на функциональную общность, сразу отметим, что все компоненты систем DEFA и Calix не только не совместимы между собой, но они и не взаимозаменяемы. Причина – разные конструкции электрических разъемов. Вышедший из строя подогреватель Сalix часто можно заменить на подогреватель DEFA, но при условии замены и всех кабелей. Ни один кабель от системы DEFA не подойдет к системе Calix, и наоборот. Так компании оберегают чистоту своей торговой марки.

Система подогрева двигателя Calix состоит из подогревательного элемента (подогревателя), нескольких малогабаритных блоков-модулей и соединительных кабелей различной длины. Конфигурация системы может, так же как и система DEFA, включать разные блоки в любом сочетании, в зависимости от нужных вам функций. Простейшая базовая система включает подогреватель и соединительные кабели. Такая базовая система обеспечивает лишь подогрев двигателя. Полная система дополнительно к подогревательному элементу и соединительным кабелям содержит такие же четыре функциональных блока-модуля: зарядное устройство, блок управления (таймер), обогреватель и розетку салона. Кроме них, она дополнительно содержит тройник и блок реле. Соответственно полная конфигурация системы одновременно с подогревом двигателя заряжает аккумулятор автомобиля и обогревает его салон. Автоматическое включение системы подогрева в заданное водителем время обеспечивает блок управления (таймер) и блок реле.

Подогревательные элементы

Ассортимент включает подогреватели, предназначенные как для легковых автомобилей, так и для грузовиков, тракторов и стационарных двигателей. Существует 7 следующих конструктивных серий подогревателей, которые различаются друг от друга принципом работы и способом установки:

• серия 1– подогреватели закрепляются внешней скобой;

• серия 2 – подогреватели с резьбой;

• серия 3 – подогреватели с конической трубой;

• серия 4 – подогреватели трубчатые, шланговые;

• серия 5 – подогреватели с Т-образным креплением;

• серия 6 – подогреватели контактного типа;

• серия UMV – шланговые подогреватели с герметичной камерой.

Все шланговые подогреватели имеют термостат с температурой настройки 80 °C для отключения напряжения сети и защитный термопредохранитель.

Электронный блок управления

Миниатюрный блок управления в запрограммированное время выдает команду на блок реле для подачи напряжения на подогреватель. Длительность подогрева двигателя определяется блоком управления в зависимости от наружной температуры, измеряемой встроенным в блок датчиком. Пользователь может запрограммировать четыре значения времени старта (запуска двигателя). Блок управления показывает текущее время и температуру окружающего его воздуха. Питание блока может производиться от сети автомобиля с напряжением как 12 В, так и 24 В. Особенностью блока является возможность одновременного управления автономной и неавтономной системой подогрева, если они обе установлены на автомобиле. Предпочтение при этом отдается неавтономной системе, если она подключена к электрической сети.

Зарядные устройства

Компания Calix разработала серию современных зарядных устройств, отличающихся величиной зарядного тока и напряжения (табл.3.3). По мере зарядки аккумулятора величина тока заряда уменьшается до 0,6 А (для BL1206) и 0,8 A (для BL1215, BL2408). Сниженный ток заряда обеспечивает постоянную поддержку заряженного состояния аккумулятора. Зарядные устройства стационарно устанавливаются в моторном отсеке автомобиля. В отличие от зарядных устройств компании DEFA у них имеется только один электрический разъем для подключения к сети 220 В.

Таблица 3.3. Характеристики зарядных устройств компании Calix

Обогреватель салона

Современный нагревательный элемент обогревателя обладает положительным температурным коэффициентом (ПТК), благодаря которому его мощность саморегулируется в зависимости от температуры всасываемого воздуха. Обогреватель оснащен подставкой, на которую он устанавливается на пол или сиденье пассажира. Рабочее положение вертикальное, оно способствует быстрому распространению потока теплого воздуха в салоне и очистке стекол от льда. Обогреватель салона может быть легко удален из салона для других нужд. Обогреватели выпускаются трех видов, отличающихся значениями мощности: 1250, 1500 и 2100 Вт. В двух последних устройствах предусмотрен переключатель для уменьшения мощности в два раза.

Кабели подключения

Набор кабелей у системы подогрева Calix более разнообразный, чем у системы компании DEFA. Система подогрева может комплектоваться следующими кабелями:

• кабелем в защитном металлическом рукаве с малогабаритной сетевой розеткой, устанавливаемой на бампере или в подкапотном пространстве, модификации кабеля имеют длину 0,5 м, 0,8 м, 1 м, 1,2 м, 1,5 м и 2 м;

• внешним сетевым (небронированным) кабелем с длиной 2,5 м, 3,5 м, 5 м, 10 м и 15 м;

• дополнительными кабелями в защитном металлическом рукаве длиной 0,5 м, 1 м, 1,5 м, 2,0 м, 5 м, 8 м.

Наиболее распространен стандартный комплект кабелей, состоящий из кабеля с розеткой 1,5 м и сетевого кабеля 2,5 м (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Комплект сетевого кабеля и кабеля с бамперной розеткой (от компании Calix).

Дополнительные элементы

К ним относятся розетка для обогревателя салона, блок реле и Т-образный электрический соединитель (тройник). Для подключения шланговых подогревателей UMV предусмотрен набор разнообразных штуцеров и трубчатых тройников.

Неавтономные системы компании «Лидер»

Состав оборудования

Российская компания «Лидер» выпускает три конструктивные серии подогревателей с легко запоминающимися собственными именами: «Беспризорник», «Северс» и «Напарник» (см. табл. 3.4).

Таблица 3.4. Характеристики подогревателей «Лидер»

Систему подогрева с любым подогревателем можно дополнительно укомплектовать электронным блоком управления подогревом СУЭП, являющимся по сути таймером и монтажным комплектом, включающим шланги, штуцера, кронштейны и другие детали. Все шланговые подогреватели компании «Лидер» имеют встроенный обратный клапан, что делает их установку менее критичной к длине и профилю прокладки соединительных шлангов (см. ниже).

Монтажные комплекты

Немалым достоинством всех подогревателей компании «Лидер» является возможность их укомплектования специальным монтажным комплектом, индивидуально составленным для конкретной модели автомобиля. Такой монтажный комплект в сочетании с подробными инструкциями по установке не только упрощает установку и сокращает затраты времени на нее, но и гарантирует ее правильность. Поэтому подогреватели компании «Лидер» могут легко быть установлены самостоятельно.

Подогревательные элементы

Подогреватели первой серии «Беспризорник» (рис. 3.8) предназначены для встраивания в технологическую заглушку блока цилиндров. Они используют Т-образный захват для закрепления подогревателя в технологическом отверстии.

Рис. 3.8. Подогреватель «Беспризорник»: подогреватель на ВАЗ 2110, 1 – корпус подогревателя; 2 – контактный узел; 3 – полость блока цилиндров; 4 – концевой захват; 5 – нагреватель; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – держатель; 8 – винт держателя; 9 – уплотнение (от компании «Лидер»).

Серия включает четыре модели подогревателей, отличающихся мощностью и посадочными диаметрами. У моделей 051 и 061 выводы подогревательного элемента подключены к неразъемному соединительному проводу со штепсельной двухполюсной вилкой с заземлением. Провод запрессован в пластмассовый корпус, образуя защищенный контактный узел. Такая конструкция позволила исключить у подогревателя соединительный разъем, что сделано с целью уменьшения трудоемкости изготовления подогревателя. На корпусе моделей 052 и 062 предусмотрен разъем, и они укомплектованы отдельным соединительным проводом со стандартной резиновой изоляцией. Изготовитель рекомендует использовать подогреватели с мощностью:

• модели 051/052 – 500 Вт для автомобилей ВАЗ 2108, 2109 с карбюраторным двигателем; ВАЗ 2110–2112 с 16-клапанным двигателем;

• модели 061/062 – 630 Вт для автомобилей ВАЗ 2101–2107, Нива, ИЖ-2126-030.

В серии шланговых подогревателей «Северс» имеются три модели с мощностью 1000, 1500 и 2000 Вт. Конструктивно подогреватель выполнен в герметичном алюминиевом корпусе. Он снабжен термостатом (терморегулятором), срабатывающим при температуре 60–85 °C и лепестковым обратным клапаном, предотвращающим возврат прогретой жидкости через входной патрубок. В связи с увеличенной мощностью подогревателя время разогрева двигателя лежит в пределах 20–60 минут, в зависимости от температуры окружающей среды и объема двигателя. Для сопоставления с подогревателем «Северс» представлен подогреватель «Дельта», близкой конструкции.

Компанией разработан новый электроподогреватель малой мощности ЛЕСТАР (600–700 Вт), устанавливаемый вместо патрубков системы охлаждения. Его можно будет установить на семейство «классики», «Нивы», ВАЗ 2108...2115, ГАЗ и УАЗ с карбюраторными двигателями. Большой плюс данного подогревателя в том, что он абсолютно прост в установке, нужно только заменить резиновый патрубок подогревателем ЛЕСТАР.

Подогреватели «Северс» могут устанавливаться на все российские автомобили. В наиболее типовой схеме установки шланг от входного патрубка через штуцер подсоединяется к отверстию сливного краника (или пробки), а выходной шланг – к переходнику, ввернутому вместо термодатчика двигателя (см. ниже раздел установки). Для многих российских автомобилей изготовителем предусмотрены монтажные комплекты. На момент подготовки данного справочника выпускались комплекты для следующих автомашин: ВАЗ 2101–2107, «Нива», ВАЗ 2108, 2109 (карбюраторный двигатель), ВАЗ 2110–2112 (16-клапанный инжекторный или карбюраторный двигатель), ВАЗ 2107 (инжекторный двигатель), ГАЗ «Волга» (двигатели 402, 406), ГАЗ «Газель» (двигатель 402), «Ока», Chevrolet Niva, ИЖ ОДА (двигатель ВАЗ), «Москвич» 2141 (двигатель 331), ЗИЛ «Бычок», ГАЗ-53, ЗИЛ-130, Daewоo Nexia, Matiz.

Подогреватель «Напарник» представлен изготовителем только одной шланговой моделью, но зато самой мощной (3500 Вт) из всех известных автономных подогревателей. К примеру, у подогревателей компаний DEFA и Calix наибольшая мощность составляет 2000 Вт, и ее для двигателей больших грузовых автомобилей типа КамАЗ оказывается недостаточной. Вот для таких автомашин и предусмотрен «Напарник».

Подогреватель «Напарник» представляет собой литую цилиндрическую трубу с размещенным внутри нее U-образным нагревательным элементом. На одном конце подогревателя предусмотрен входной патрубок, а вблизи другого – выходной. Во входном патрубке установлен шариковый обратный клапан. Подогреватель оснащен термостатом с температурой срабатывания 96 °C, имеющим не менее 100 000 циклов гарантированной наработки. Устанавливается подогреватель горизонтально. Изготовителем предусмотрен монтажный комплект для автомобиля КамАЗ. На рис. 3.9,в, приведен график подогрева двигателя КамАЗ-740, показывающий, что подогреватель «Напарник» может нагреть двигатель за два часа не выше чем 30 °C. Это наилучший показатель для неавтономных подогревателей.

Рис. 3.9. Подогреватель «Напарник»: а) внешний вид; б) устройство: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – нагреватель; 4 – термостат; 5 – обратный клапан; 6 – провод от сети; 7 – вилка; 8 – пробка; 9 – входной патрубок; 10 – выходной патрубок; в) график подогрева двигателя КамАЗ-740 (от компании «Лидер»).

Электронный блок управления

Построение электронной системы управления компании «Лидер» аналогично рассмотренным выше соответствующим блокам компаний DEFA и Calix, хотя набор пользовательских режимов в системе «Лидера» явно богаче. Системы управления электроподогревом СУЭП-1 (СУЭП-2) компании «Лидер» предназначены для управления по заданной программе жидкостными электрическими подогревателями. Система состоит из двух блоков – блока управления системы электроподогрева БУ (программируемого таймера или пульта) и блока реле. Последний предназначен для коммутации напряжения 220 В с помощью двух силовых реле, управляемых сигналом (командой), выдаваемым таймером. Максимальная коммутируемая мощность – 4 кВт.

Блок реле имеет два сетевых разъема (Г1, Ш1), предназначенных для подключения подогревателя к внешней сети. Через дополнительный разъем Ш2 на блок реле поступает напряжение питания +12 В и сигнал управления от таймера. Таймер имеет следующие основные функции (режимы):

• индикацию времени (режим «часы»);

• недельный таймер с заданием двух значений времени старта (готовности) для каждых суток;

• суточный таймер;

• функция экстренного включения нагрева;

• задание продолжительности времени подогрева.

Особенностью блока управления является возможность программирования времени старта для каждого дня недели. Для выполнения этого режима предварительно необходимо выставить текущее время, день недели и продолжительность подогрева. Причем для всех запрограммированных режимов подогрева устанавливается одинаковая продолжительность подогрева. Время старта в недельной программе можно задавать по два значения на каждый день недели. Недельная программа сохраняется в памяти системы либо до отключения напряжения питания, либо до нового программирования. Продолжительность подогрева задается в пределах от 30 минут до 4 часов с дискретностью в 30 минут.

Суточный таймер предназначен для программирования времени внеплановых выездов (старта). Производимый им подогрев выполняется один раз, и установка режима сбрасывается автоматически после выполнения. Таким образом, можно в любой текущий день недели и в нужное время запрограммировать и осуществить подогрев двигателя без необходимости установки недельной программы.

Предусмотрено оперативное (экстренное) включение подогрева, для чего надо установить нужную продолжительность подогрева и затем длительно (более 3 с) нажать на верхнюю кнопку блока управления. Режим начавшегося подогрева можно в любой момент прервать, включив зажигание. То есть все управление достаточно просто и удобно для водителя.

Системы подогрева со шланговыми подогревателями

Особенности систем

В связи с большей сложностью установки шланговые подогреватели применяются в случаях, когда отсутствуют другие типы подогревательных элементов, рекомендуемые для конкретной автомашины. В этом смысле шланговые элементы являются универсальными, поскольку могут быть установлены почти на любую машину. Характерной их особенностью является установка подогревателей в разрез штатных шлангов системы охлаждения автомобиля и подключение к штуцерам или сливным краникам двигателя. В табл. 3.5 приведены характеристики шланговых подогревателей 700-й серии компании DEFA, а в таблице 3.6 – подогревателей UMV компании Calix. Шланговые подогреватели компании «Лидер» рассмотрены в предыдущем разделе (табл. 3.4). Выбор нужного подогревателя производится согласно объему системы охлаждения автомобиля или желаемой его мощности. Отметьте, пожалуйста, что только часть подогревателей (табл. 3.5) оснащены термостатом (терморегулятором), отключающим напряжение от подогревателя при возрастании температуры находящейся в нем жидкости до 80 ± 5 °C. Все подогреватели Calix и «Лидер» также имеют термостат. Наличие термостата предотвращает перегорание элемента в случае утечки тосола или образования воздушных пробок в системе охлаждения. Термостат является первым уровнем защиты подогревателя. Второй уровень защиты – встроенные автоматические термопредохранители, отключающие ток при температуре жидкости 140 °C. Подогреватели с двумя уровнями защиты обладают наиболее высокой надежностью.

Таблица 3.5. Характеристики шланговых подогревателей 300-й серии DEFA

Таблица 3.6. Характеристики шланговых подогревателей серии UMV Calix

Примечание: диаметр используемых шлангов 19 мм.

Подогреватель компании «Дельта»

Подогреватель компании «Дельта» относится также к шланговым. Он близок к подогревателю «Северс». Корпус его выполнен из пластмассы, на верху его предусмотрены два патрубка для охлаждающей жидкости. Для удобства применения и повышения эффективности подогреватель имеет термостат и обратный клапан. Мощность 1,5 кВт.

Специальные правила для шланговых подогревателей

В этом разделе рассмотрим специальные правила установки шланговых подогревателей. Понимание и соблюдение этих правил позволит избежать ошибок, которые совершаются не только при самостоятельной установке подогревателей водителем, но часто и неподготовленными специалистами сервисных центров.

Шланговый подогреватель должен быть правильно сориентирован в вертикальной плоскости. Корпус подогревателей 701, 702, 703, 705, 715 устанавливается вертикально, а подогревателей 721–724, UMV – горизонтально. На корпусе последних имеется стрелка, которая должна быть ориентирована вверх.

Правило входов/выходов

Следует всегда соблюдать назначение входных и выходных патрубков подогревателя. Через входной патрубок поступает холодный тосол, через выходной – горячий. Входной патрубок должен быть сориентирован при установке горизонтально, выходной – вертикально (у подогревателей 721–724 и UMV он обозначен стрелкой).

Правило конвекции

Подогрев двигателя будет происходить только в том случае, если для выходного теплого потока жидкости создан плавный, без перегибов и изломов, путь вверх длиной не менее 20 см. Наличие в этом пути какого-либо прогиба шланга не допускается.

Правило прогиба шланга

При соединении с отопителем салона рекомендуется прогиб вниз на 4–7 см идущего к нему шланга. Такой прогиб предотвращает циркуляцию жидкости в неправильном направлении – в отопитель. При возникновении циркуляции в «обратном» направлении может образоваться локальный перегрев тосола в подводящем шланге, который приведет к перегоранию подогревателя.

Правило нижнего уровня

Подогреватель надо располагать как можно ниже таким образом, чтобы к его входному патрубку подводилась холодная жидкость из нижней точки блока цилиндров, например из сливного краника. Причем сам подогреватель следует расположить ниже сливного краника – на уровне масляного картера.

Глава 4

Автосигнализации с дистанционным запуском для подогрева двигателя

Назначение и функции систем

Дополнительная электроника, встроенная в автомобильные сигнализации, может помочь, чтобы автомобиль зимой не превратился в бесчувственный снежный ком. Идея не нова, но популярности таких устройств это совершенно не мешает. Они с успехом прогревают двигатель и не дают ему замерзнуть. Для этого не нужна внешняя электроэнергия и какие-либо подогреватели, поскольку для нагрева двигателя используется сам двигатель и его топливо, которого должно быть в некотором избытке. При этом, периодически запуская двигатель, удается поддерживать его температуру таким образом, чтобы следующий его запуск был «легким» и безотказным. Одновременно с прогревом двигателя обогревается и салон автомобиля. Чем же прогревается салон при автозапуске? Отвечаем – штатным отопителем (печкой, системой климат-контроля), который вы заблаговременно оставили включенным.

Несмотря на хорошо известные и важные потребительские возможности автозапуска двигателя, этим устройствам часто потенциальный пользователь не уделяет того внимания, которого они заслуживают. В настоящее время устройства дистанционного и автоматического запуска претерпели коренные изменения, благодаря которым в них удачно сочетаются охранные функции и запуск двигателя. На российском рынке представлено достаточно много охранных устройств с автозапуском, что позволяет сделать подходящий выбор (см. рис. 4.1).

Рис. 4.1. Блок-схема охранных устройств с автозапуском.

К наиболее существенным последним достижениям в автосигнализациях с автозапуском относится внедрение двухсторонней связи между охранной системой и пользователем. С ее использованием возросла наглядность представляемой информации о состоянии автомобиля и комфортность управления автозапуском и охранной системой. Это в целом, безусловно, новый продукт.

Главная новизна нового продукта не в наличии в нем режима автозапуска, а в увеличении дальности сообщений о срабатывании и состоянии сигнализации, малая величина которой в прежних моделях из-за роста угонов, отсутствия близких мест парковки совершенно перестала удовлетворять водителя. Увеличение возможностей по управлению охранной системой (в том числе и автозапуском), с нашей точки зрения, в системах с двухсторонней связью является скорее следствием открывшегося «горизонта возможностей», а отнюдь не первопричиной. Разработчикам грешно было не воспользоваться этими возможностями для дистанционного прогрева двигателя или для охлаждения салона автомобиля (если машина оборудована кондиционером).

Потребительская привлекательность систем с двухсторонней связью обусловлена:

• в первую очередь, тем что благодаря контролю состояния охраны на приличном расстоянии (700-1500 м) у водителя исчезла или существенно снизилась тревога за сохранность автомобиля;

• во-вторых, управление системой и контроль состояния охраны стали осуществляться с одного эргономического и изящного пульта с жидкокристаллическим дисплеем.

Прежде чем рассматривать функции систем с автозапуском, укажем на возможность работы некоторых автосигнализаций (без двухсторонней связи) в режиме охраны с работающим двигателем. Из названия режима следует, что водитель, вынув ключ из замка зажигания и закрыв двери, может оставить автомобиль под охраной с работающим двигателем на неограниченное время. Работающий же двигатель будет всегда теплым, а включенный отопитель салона в лютый мороз сохранит еще и тепло в салоне. При открывании двери (или капота, багажника) сигнализация выключит двигатель и запустит сигнал тревоги. Наличие установленных в автомобиле блокировок не позволит угонщику вновь запустить двигатель. Отметим, что в этом режиме входящий в состав системы датчик удара отключается. Недостаток системы – из-за расхода топлива режим не может быть длительным. Режим охраны с работающим двигателем имеют системы Alligator S-300, Bruin BR-930, Centurion Xanada, Fortress, KGB VS-4000/VS-5000, Mongoose Matrica, Partisan RX-1/RX-4, «Сталкер», StarLine Twage A6 и ряд других. Немаловажно, что наличие такого режима практически не увеличивает стоимость австосигнализаций.

У некоторых автосигнализаций, уже установленных на автомашины и не имеющих дистанционного запуска двигателя, его можно получить, подключив к автосигнализации дополнительный модуль запуска, например, такие, как модули StarLine 03, «Абсолют» АRS-201, SRS-101, Reef DZ-01. Удобством наращивания функции запуска является и то, что к используемой автосигнализации не предъявляется дополнительных требований, кроме того, чтобы для управления запуском она имела свободный сервисный канал. В конечном результате пользователь получает дистанционный запуск с экономией своих затрат.

Часто пользователь интересуется, ухудшается ли с применением дистанционного запуска уровень охраны автомобиля? Не проще ли находящийся «под парами» автомобиль угнать? Поскольку в автомашине с работающим двигателем отключен датчик удара, чтобы вибрация кузова и шасси не регистрировались им, то теоретически уровень защиты несколько ниже обычного. Но отключение датчика удара есть стандартная функция, часто используемая и в обычной охранной системе. Угнать автомобиль с работающим двигателем так же трудно, как и неработающий. Поскольку двигатель прогрет, то двигатель быстрее завести, но не быстрее преодолеть его защиту. Может быть, системы с автозапуском имеют упрощенные функции охраны в противовес дополнительным функциям запуска? Конечно, нет. Системы автозапуска на открытие капота, двери реагируют стандартным глушением двигателя и включением тревоги, не давая возможности угонщику вновь его запустить и похитить автомобиль. Более того, мощные современные охранные комплексы и рассчитаны на то, чтобы предоставить владельцу автомобиля все наилучшие средства защиты в сочетании с максимальным комфортом.

Общие свойства систем с автозапуском

К общим свойствам систем с автозапуском отнесем виды запуска, остановки двигателя и условия безопасного использования.

Виды запуска двигателя на удалении от водителя:

– дистанционной текущей командой с брелка при нахождении системы в режиме охраны;

– автоматически ежедневно в установленное время;

– автоматически периодически через заданные интервалы времени;

– автоматически при снижении температуры до установленного значения.

Виды остановки двигателя:

– дистанционной текущей командой с брелка;

– автоматически по истечении заданного времени прогрева;

– автоматически при проникновении в автомобиль постороннего лица и срабатывании тревоги.

Условия безопасного использования:

– запуск не будет осуществлен текущей командой при включенном зажигании;

– запуск не производится при нарушении любого условия программной нейтрали;

– процедура запуска будет прекращена или запущенный двигатель будет остановлен в случае нажатия педали тормоза, отключения стояночного тормоза, открытия капота или двери, превышения оборотов двигателя, а также после того, как были исчерпаны все попытки запуска.

Несомненные удобства использования систем с автозапуском состоят в том, что многие режимы обладают широким набором настроек, позволяющим приспособить их к любым автомобилям и предпочтениям водителя (см. рис. 4.1).

Дистанционный запуск. Если дистанционный запуск производится с помощью команды брелка, то автоматический (ежедневный и периодический) запуск осуществляет встроенный в систему таймер в соответствии с выполненными заранее программными установками. Последние определяют время прогрева и интервал запуска, выбираемые в зависимости от ожидаемой температуры наружного воздуха. В частности, периодический запуск с интервалом (периодом) в 24 часа является и ежедневным. Как правило, число возможных периодических запусков ограничено 8 или, реже, 13.

Ежедневный запуск двигателя. В системах предусмотрен один из двух способов установки времени запуска. В первом способе (с установкой времени) значение требуемого момента времени устанавливается (программируется) на часах-брелках ЖК. Такую установку можно производить в любой текущий момент времени, и тогда запуск двигателя будет произведен в установленное время в следующие сутки. Во втором способе (без установки времени) автоматический запуск двигателя будет осуществлен в следующие сутки, в момент времени, когда была накануне произведена его активация.

Запуск по температуре. Наиболее удобным является запуск по датчику температуры системы. Привязка автозапуска к значению температуры датчика позволяет произвести запуск двигателя, когда показания датчика достигают запрограммированной величины. Этот режим позволяет уменьшить в принципе число запусков двигателя по сравнению с периодическим запуском. Поэтому при наличии запуска по температуре периодический запуск может быть вообще не предусмотрен. Типовые установки значения температуры -5 °C, – 10 °C, – 20 °C, – 30 °C. В большинстве систем контроль температуры производится внутри салона, так как датчик температуры встроен в антенный или центральный блок, устанавливаемые в салоне. В случае использования внешнего температурного датчика и установки его под капотом можно контролировать температуру и под капотом (системы Centurion XP, Tomahawk TW-9010). Отметим, что если послать с брелка сигнал, то на индикаторе брелка можно наблюдать значение температуры в автомашине.

Функция турботаймера. Она используется при наличии в автомобиле турбированного двигателя. Турботаймер экономит ресурс турбины. Его особенность состоит в том, что после завершения поездки необходимо дать двигателю поработать несколько минут на холостых оборотах, необходимых для остывания турбины. При этом водитель покидает автомобиль сразу после его остановки и включения охраны. Автосигнализация обеспечивает работу двигателя на холостых оборотах заданное время, а потом выключает двигатель. Фиксированный режим турботаймера обладает постоянной длительностью работы двигателя. Интеллектуальный режим сокращает время работы двигателя на основе анализа числа оборотов холостого хода.

Дизельные двигатели. Предварительной настройкой автосигнализации учитывается тип топлива, используемого двигателем. Для запуска дизельного двигателя после включения зажигания производится вначале в течение 10 с прогрев свечей накаливания, после которого включается стартер. Для бензинового двигателя такая функция не нужна, и стартер у них включается сразу при получении команды запуска. Время прокрутки стартера у дизельных двигателей автоматически устанавливается более длительным, чем у бензиновых двигателей.

Дальность действия систем. Системы без двухсторонней связи имеют стандартную дальность в пределах 10–40 м. Дальность систем с двухсторонней связью намного больше, и она зависит от направления передачи. У всех двухсторонних систем дальность передачи в направлении от автомашины к брелку выше (500-1200 м), чем от брелка к автомашине (типовое значение 600 м). Почти все команды управления, как и в системах с односторонней связью, выполняются вблизи автомобиля. Исключением является (ради чего и применяют «двухсторонки») посылаемый водителем к автомашине запрос о состоянии охранных зон и определения наличия связи между машиной и брелком. А ко второму исключению относится команда на автозапуск двигателя. Об успешном запуске автосигнализация информирует водителя соответствующим сигналом. Приоритет связи, таким образом, отдан контролю состояния охраны машины, а не управлению с брелка. Поскольку дальность действия зависит от «зашумленности» радиоэфира, то разработчики не всегда приводят ее значения в своих руководствах.

Вызов водителя. Данная функция реализуется двумя примерно равноценными способами. В первом из них (вызов снаружи) в антенный блок (пейджер) встроен датчик, срабатывающий при легком ударе по стеклу. При легком постукивании снаружи по стеклу в районе установки датчика на брелок посылается сигнал вызова. Сигнал тревоги, естественно, не вырабатывается. Во втором способе (вызов при нахождении внутри автомобиля) в антенном блоке установлена кнопка, при нажатии которой и посылается сигнал вызова.

Тип коробки передач. Современные системы автозапуска можно установить на автомобили как с механической, так и с автоматической коробкой передач. В обоих случаях необходимо исключить при автозапуске возможность движения автомобиля при работающем двигателе. С этой целью выполняется проверка положения рычага переключения передач. В случае неподвижного автомобиля и автоматической коробки передач ее рычаг переключения устанавливается водителем в положение «Паркинг». При этом для контроля используется сигнал датчика положения рычага, который и уведомляет охранную систему, разрешая автозапуск, только если рычаг установлен в положение «Паркинг».

Для автозапуска двигателя с механической коробкой передач ее рычаг должен быть установлен в нейтральное положение, исключающее движение автомобиля. Поскольку в механической коробке передач электрические датчики положения рычага отсутствуют, то изготовители охранных систем разработали специальную программную процедуру определения положения рычага в нейтрали.

Программное определение нейтрали происходит следующим образом. При постановке автомобиля на стоянку водитель вначале устанавливает рычаг передач в нейтральное положение, затягивает рычаг стояночного тормоза и затем активизирует саму процедуру. В результате чего двигатель может работать какое-то время без ключа зажигания в замке. После чего водитель вынимает ключ зажигания из замка, выходит из автомобиля, закрывает двери и включает режим охраны автомобиля. После постановки охраны двигатель автоматически выключается, завершая программную проверку нейтрали. Приведенная последовательность действий является необходимым и достаточным условием для обеспечения нейтрального положения рычага коробки передач. Система готова к дистанционному или автоматическому запуску двигателя. Если последовательность или порядок выполнения приведенных выше действий будут нарушены, то автозапуск будет невозможен. Например, если после остановки двигателя будет снята охрана либо открыта и вновь закрыта дверь, то двигатель не будет подготовлен к автозапуску. Практика использования программной нейтрали показала, что к этой необычной процедуре быстро привыкают даже опытные водители, ранее не имевшие систему автозапуска. Любые другие ухищрения (микропереключатели на рычаге передач), по нашему мнению, не надежны.

Активизация программной процедуры контроля нейтрали в системах может выполняться по-разному. В некоторых системах для этого достаточно подать команду с брелка, либо до выключения зажигания открыть дверь, либо включить специальный тумблер. Дополнительными условиями автозапуска, как правило, служат поднятый рычаг стояночного тормоза и закрытый капот.

Контроль работы двигателя. Он необходим для определения, завелся двигатель или нет. Если двигатель не завелся, то система предпримет еще несколько попыток запуска. При этом время прокрутки стартера будет возрастать с каждым новым запуском. Контроль работы двигателя производится путем измерения амплитуды и частоты напряжения на средней точке генератора или на входе тахометра. При неработающем двигателе это напряжение близко к нулю, а у работающего двигателя достигает 6 В. В некоторых системах предусмотрено запоминание параметров холостого хода (система обучения параметрам холостого хода), позволяющее более надежно определять факт запуска двигателя и останавливать двигатель при значительном увеличении его оборотов.

Обход штатных противоугонных систем (иммобилайзеров). Поскольку современный автомобиль имеет штатную сигнализацию или иммобилайзер, то для осуществления автозапуска двигателя предусматривается их обход (временное отключение). Характерно, что такая функция имеется в наличии почти у двух третей систем с дистанционным запуском.

Штатная «противоугонка» автомобиля доставляет при установке автозапуска определенную «головную боль» установщикам. Дело в том, что она препятствует в запуске двигателя не только угонщику, но и системе автозапуска. Недавно найдено изящное решение, названное обходом этой «противоугонки» при автостарте и сохраняющее ее защитные функции при обычном управлении с помощью электронного ключа (транспондера). Никогда не соглашайтесь на «вырезание» штатной противоугонной системы, предлагаемое некоторыми установщиками. Для пользователей укажем, что для совмещения штатной «противоугонки» с автозапуском могут использоваться, например, модули обхода BP-1, BP-2 компании «Ультра Стар» или Scher-Khan BP-2 компании «Мега-Ф».

Число повторных запусков. Оно ограничено 3–5 циклами, из расчета, что водитель имеет исправно запускающийся двигатель, хороший аккумулятор и масло нужной вязкости. Все это вместе взятое, должно обеспечивать запуск двигателя при времени прокрутки стартера не более 2–3 с. Повторные пуски выполняются, как правило, дольше на 1 с. Оригинальным решением, сокращающим число повторных пусков, является запоминание длительности пуска в обычном режиме и повторение его при автозапуске.

Состав оборудования

В составе систем дистанционного запуска (рис. 4.2) обязательно присутствуют силовые реле, коммутирующие токи силой в 30–40 А. Эти реле могут быть встроены в корпус центрального блока системы или быть внешними, скомпонованными в единую группу. С их помощью программа системы осуществляет дистанционный запуск двигателя, заменяя, по сути, коммутацию цепей, которую выполняет ключ замка зажигания автомобиля. Естественно, что выходные контакты этих реле подключаются к цепям Зажигание 1(Ign 1), Зажигание 2 (Ign 2), Аксессуары (Acc) и Стартер (Start) (рис. 4.2). В процессе запуска двигателя реле, управляемые программой, последовательно срабатывают, обеспечивая поступление напряжения 12 В в соответствующие цепи.

Рис. 4.2. Схема подключения силовых реле системы запуска.

Временные диаграммы работы систем могут отличаться в деталях от приведенных инструкций. Обратите внимание, что напряжение стартера появляется с задержкой относительно зажигания. Данная задержка используется для прогрева свечей накаливания в случае использования дизельного двигателя. Напряжение стартера и его прокрутка прекращается (если не истекло заданное время прокрутки) после того, как система зарегистрировала по сигналам таходатчика запуск двигателя. С этого момента времени выдается напряжение на аксессуары и начинают мигать габаритные огни, показывая, что двигатель работает.

Как указано выше, автозапуск может быть выполнен с помощью трех видов аппаратуры, выпускаемой многими фирмами. В качестве примера ниже мы рассмотрим следующие разновидности систем автозапуска с торговой маркой StarLine:

• модуль запуска StarLine 03;

• охранную систему с дистанционным запуском StarLine Plus 525;

• охранную систему с двусторонней связью и дистанционным запуском StarLine Twage A8.

Модуль запуска двигателя StarLine 03

Этот модуль (рис. 4.3) предназначен для использования совместно с любой охранной системой автомобиля и любым его типом двигателя и трансмиссии. Модуль подключается к охранной системе автомобиля или автосигнализации по цепи дистанционного запуска и остановки двигателя. В качестве этой цепи следует использовать выход сервисного канала, тогда запуск и остановка двигателя будут осуществляться при нажатии кнопок штатного брелка автосигнализации. Кроме цепи управления запуском, предусмотрены также дополнительные цепи контроля запуска двигателя, контроля концевых выключателей капота и дверей, габаритных огней и другие.

Рис. 4.3. Модуль запуска StarLine 03 (от компании «Ультра Стар»).

Функциональные возможности модуля приведены в таблице 4.1. Оригинальной функцией модуля является автоматический запуск двигателя при снижении напряжения аккумулятора. Для запуска двигателя по температуре используется внешний температурный датчик. Модуль имеет индикацию причин неудачного запуска, режим обучения оборотам холостого кода. Предусмотренная в нем функция антиограбления с имитацией сбоев в работе двигателя повышает защитные возможности сопрягаемой с ним автосигнализации.

Таблица 4.1. Характеристики запуска двигателя систем StarLine

Охранная система StarLine 525 Plus

Классическая охранная система StarLine 525 содержит два брелка дистанционного управления с четырьмя кнопками, центральный процессорный блок, миниатюрный приемник сигналов управления с антенной, двухуровневый датчик удара и внешний интерфейс центрального замка. Укомплектована система жгутами проводов, светодиодным индикатором, сервисной кнопкой и тумблером Start для активизации запуска двигателя. Управление запуском и остановкой двигателя осуществляется нажатием четвертой кнопки брелка. Успешный запуск двигателя показывается постоянным горением габаритных огней. Если двигатель не запустился ни в одной из возможных четырех попыток запуска, то по числу миганий «габаритов» можно определить причину, почему он не запустился.

В системе применен оригинальный интеллектуальный режим турботаймера с контролем оборотов двигателя. Алгоритм режима обеспечивает мгновенную остановку двигателя, если его обороты в последние 5 минут работы не превышали оборотов холостого хода. В противном случае после закрытия последней двери двигатель будет автоматически заглушен через 3 минуты, которых вполне достаточно для остывания турбины и ее подшипников. В системе предусмотрен и запуск двигателя по температуре, но для этого необходимо подключить к ней внешний температурный датчик. При установке системы на дизельный двигатель перед началом прокрутки двигателя стартером будут прогреваться накальные свечи. Их прогрев будет производиться до получения охранной системы сигнала окончания прогрева. Если система не получит сигнал окончания прогрева свечей в течение 45 с, то запуск двигателя будет отменен.

Возможно программирование около десяти функций системы, производимых переключателями, расположенными в центральном блоке. Охранные и сервисные функции системы достаточно полны и традиционны для охранных систем данного класса. Заслуживает упоминания наличие режима иммобилайзера и динамического кода брелков. В целях современного противодействия перехвату кода включение и выключение режима охраны осуществляется разными кнопками брелка.

Охранная система StarLine Twage A8

Система имеет мощные охранные функции в сочетании с дистанционным запуском двигателя и двухсторонней связью с превосходной величиной дальности около 1 км. Высокие пользовательские свойства системы достигнуты благодаря информативности брелка и гибкости управления с помощью уникального курсорного принципа выбора команд. В комплекте системы имеются два брелка, один из которых с двухсторонней связью и жидкокристаллическим дисплеем, а второй – стандартного типа без обратной связи. В составе системы – центральный процессорный блок, модуль приемопередатчика (пейджер) с антенной, двухуровневый датчик удара, светодиодный индикатор, три кнопки (сервисная, антиограбления, капота) и комплект кабелей. «Богатство» функциональных возможностей систем с автозапуском приводит к увеличению размеров центрального блока.

Рассмотрим вначале режимы запуска двигателя. Предусмотрены дистанционный и автоматический запуск, а также запуск по температуре с установкой любого из четырех типовых значений температуры (см. табл. 4.1). Число автоматических пусков по температуре в сутки ограничено шестью. Вряд ли такое число запусков на практике может оказаться недостаточным. Даже если автомобилем не пользоваться целые сутки, то температурные запуски можно «растянуть» по времени, установив более низкое значение температуры запуска. Предусмотрена в системе оригинальная функция продления времени работы двигателя (от 5 до 20 мин), запущенного дистанционно. Этим режимом можно воспользоваться, если установленного времени прогрева оказывается недостаточно либо из-за задержки выезда желательно сохранить тепло в салоне. Заметим, что другие рассмотренные выше системы этой же торговой марки данного ограничения по числу запусков не имеют. Возможности периодического запуска по таймеру система не имеет. Впрочем, при наличии запуска по температуре он становится и необязательным. Суточный таймер системы позволяет произвести ежедневный запуск в одно и то же время, через 24 часа от момента активации режима. Система запуска двигателя достаточно универсальна: ее можно использовать с любым типом двигателя и любым видом трансмиссии. Состояние охраны автомобиля и двигателя отображаются на дисплее брелка. В последней версии системы предусмотрен и режим турботаймера.

С момента появления двухсторонних систем пользователи высоко оценили информативность брелков с дисплеями в сочетании с их малыми размерами. Для сохранения миниатюрности брелков разработчики систем вынесли кнопки управления на боковую сторону брелка, разместив на основной плоскости жидкокристаллический дисплей. Такая конструкция брелка только поначалу была непривычна пользователям стандартных систем без обратной связи. С первого взгляда брелок системы А8 поражает обилием иконок-пиктограмм (рис. 4.4.), поскольку их число составляет 28. Но в каждой конкретной ситуации их не более 8, а наглядностью «иконок» достигнуты удобства контроля и управления.

Рис. 4.4. Брелок системы StarLine Twage A8: а) внешний вид; б) экран дисплея.

Как известно, развитые функциональные возможности систем потребовали увеличения числа команд, которое в ряде современных систем достигает трех десятков, и их использование без письменных инструкций или памяток стало невозможно. В системе StarLine Twage был предложен новый способ управления, радикально решающий эту проблему. В этом способе двенадцать наиболее важных и часто используемых команд управления помещены в виде пиктограмм, постоянно находящихся в нижней строке экрана дисплея. Поэтому пользователю нет необходимости их запоминать. Выбираются они с помощью перемещения (наведения) на них курсора, вследствие чего данный способ управления получил название «курсорного». Посылка нужной команды состоит из двух шагов. В первом шаге курсор устанавливается кнопкой 3 на пиктограмму нужной команды, а на втором шаге при нажатии кнопки 2 передается выбранная команда. Несомненны для пользователя удобства использования в брелке совокупности всех видов сигналов оповещения о тревоге: звуковых, визуальных (иконки) и вибрации.

Мы не будем перечислять многочисленные охранные и сервисные функции, отметим лишь наиболее характерные и интересные пользователю. Во-первых, повышена защищенность системы за счет увеличения числа возможных блокировок двигателя до трех. Во-вторых, предусмотрены популярные режимы иммобилайзера и антиограбления. Сервисные возможности системы поддерживаются четырьмя сервисными каналами. Детальность проработки возможностей системы иллюстрирует наличие функции включения режима охраны без брелка. Парадоксально, что по молчаливому соглашению у большинства охранных систем предусмотрено экстренное выключение охраны, но вот возможность включения охраны без брелка вообще выпала из внимания разработчиков других систем.

Установка охранных систем с запуском двигателя

Охранные системы с запуском двигателя более сложны, чем обычные системы охраны. Но из этого отнюдь не следует, что их нельзя самостоятельно установить тем читателям, кто привык все делать своими руками. И все же подчеркнем необходимость иметь определенные навыки в чтении электрических схем, монтаже устройств, а также знание электрооборудования автомобиля. Если все написанное выше для вас «темный лес», то лучше обратиться в сервисные станции. Но, прочтя эту главу, вы сможете осознанно произвести выбор необходимого оборудования и определить необходимые его функции.

Подготовка. Ознакомьтесь с электрической схемой охранной системы и назначением каждой цепи (провода). Рассмотрите схему электрооборудования автомобиля и найдите все цепи, к которым нужно будет подключить провода охранной системы (это, пожалуй, одна из самых сложных операций). Определите необходимость установки кнопочных выключателей капота и багажника. Определите, какие функции надо запрограммировать и как его выполнить.

Размещение компонентов. Центральный блок разместите в салоне в скрытом месте, предпочтительнее под приборной панелью, тогда длина соединительных проводов будет минимальна. Предусмотрите, как и где будет закреплен блок (винтами или скотчем). Само крепление блока произведите только после проверки работы системы.

Модуль приемопередатчика с антенной установите на лобовом стекле, расположив его на удалении порядка 5 см от металлических деталей кузова. Если в модуле находится датчик температуры, то модуль должен быть удален от источников тепла и на него не должен падать солнечный свет. В противном случае показания температуры могут быть не верны.

Сирену разместите под капотом, удалив ее от источников тепла и влаги. Рупор сирены желательно направить вниз.

Датчик удара жестко закрепите в салоне автомобиля, обеспечив доступ к регулировкам его чувствительности. Светодиодный индикатор установите на приборной панели, так чтобы он был виден снаружи автомобиля. Сервисную кнопку и тумблеры установите под приборной панелью с возможностью удобного доступа к ним.

Найдите места установки кнопочных выключателей капота и багажника и установите их. При закрытом капоте и багажнике зазор между контактами выключателей должен быть не менее 3 мм.

Монтаж проводов. Перед монтажом рекомендуем отключить аккумулятор автомобиля, при наличии в автомобиле воздушной подушки или закодированного приемника при отключении питания руководствуйтесь инструкцией автомобиля. Сформируйте жгут проводов, которые нужно провести под капот. При возможности провода, подключенные к цепям в салоне, оформите тоже в виде жгутов. После проверки системы жгуты прикрепите стяжками к неподвижным элементам кузова автомобиля. Прокладку проводов производите как можно дальше от источников электрических помех – катушки зажигания, высоковольтных проводов. Обратите внимание на то, чтобы провода не соприкасались с движущимися частями конструкции автомобиля – педалями, рулевыми тягами и т. п. Монтаж выполняйте при отключенных от центрального блока разъемах согласно инструкции по установке системы. Все неразъемные соединения электропроводки сигнализации выполняйте с помощью пайки и тщательно изолируйте. После монтажа визуально проверьте все подключения, обратив внимание на цвета проводов, и соответствие их назначения местам подключения. Вставьте все разъемы жгутов в центральный блок.

Проверка системы. В первую очередь проверяется выполнение охранных функций систем. При обнаружении несоответствий их необходимо устранить. Во вторую очередь проверяется дистанционный и автоматический запуск двигателя во всех предусмотренных режимах. В последнюю очередь проверяется безопасность автозапуска: двигатель не должен заводиться при отпущенном ручнике, открытом капоте и двери, при нарушении условий программной нейтрали (вход в машину) и т. д.

Некоторые советы пользователям систем с автозапуском

• Для автомобиля с механической коробкой передач применяйте системы только с программной нейтралью.

• Помните, что машина с работающим двигателем не чувствительна к ударам.

• Для успешного автозапуска всегда необходим хороший аккумулятор, зимнее масло, хорошие свечи. Двигатель должен легко заводиться с ключа.

• Проверьте, что двигатель будет остановлен при открытии двери и капота.

• Проверьте и запомните инструкцию по автозапуску.

• Выбирая систему с автозапуском, убедитесь, что в ней есть индикация и сигнализация факта запуска двигателя.

• Для работы аксессуаров (обогреватель салона, кондиционер) при автозапуске их органы управления должны быть заранее установлены в рабочие положения и режимы.

Глава 5

Тепловые аккумуляторы

Устройство и принцип работы или пуск двигателя «на халяву»

Среди технических средств, обеспечивающих уверенный запуск двигателя зимой, выделяется одно оригинальное, в буквальном смысле не требующее дополнительной энергии. Это устройство – аккумулятор тепла, или, как витиевато назвали его разработчики, устройство облегчения пуска двигателя (УОПД). Его действие основано на накоплении тепловой энергии во время работы двигателя (т. е. во время движения автомобиля), ее сохранении и затем использовании для подогрева двигателя через определенный интервал времени. В этой гениальной по своей простоте идее главное заключено в том, что при интенсивной работе двигателя избыток тепла можно аккумулировать, т. е. запастись им впрок. А для того чтобы узнать, как это можно сделать, достаточно вспомнить принцип бытового термоса. Ну, скажем прямо, истинно халява!

Нужно указать, что сама первоначальная идея принадлежит канадскому доктору Шатцу, воплотившему ее в конце 90-х гг. в системе CENTAUR и получившему специальную премию за оригинальное и экологически чистое устройство. В созданных в России системах УОПД для хранения тепла используется тепловой аккумулятор (ТА), представляющий двойной металлический цилиндр с вакуумной изоляцией. Носитель тепла – стандартная охлаждающая жидкость двигателя автомобиля (тосол, антифриз). При движении автомобиля специальным насосом системы горячая жидкость периодически закачивается в тепловой аккумулятор. Этот процесс получил название заряда ТА. Таким образом, после остановки двигателя в ТА находится горячая охлаждающая жидкость, которая с течением времени все же остывает. Однако она через сутки и более (а для более мощной модели – до трех суток) остается достаточно теплой, чтобы ее тепло могло подогреть двигатель. Перед запуском холодного двигателя осуществляется разряд ТА, при котором хранящаяся в нем жидкость закачивается электронасосом в двигатель. В результате двигатель прогревается. Кроме прямого назначения в виде предпускового подогрева двигателя надо указать и возможность использовать УОПД для ускоренного обогрева салона. Эффективность подогрева рассмотрим ниже.

В состав устройства входят (рис. 5.1):

• тепловой аккумулятор;

• электронасос;

• гидрораспределитель;

• трехходовой кран;

• блок управления.

Рис. 5.1. Функциональная блок-схема УОПД (а) и тепловой аккумулятор (б).

Особенностью устройства является наличие нескольких шланговых соединений (на рис. 5.1 двойная шина), обеспечивающих взаимодействие устройства со штатной системой охлаждения автомобиля. Соединений относительно много, но они несложны, не требуют специальных навыков и могут быть выполнены самостоятельно. Как было сказано выше, электронасос закачивает горячую охлаждающую жидкость в ТА при его заряде и затем при запуске холодного двигателя прокачивает ее через двигатель для его подогрева (в режиме разряда ТА). Управление электронасосом осуществляет блок управления, режимы работы которого включаются кнопкой. Блок задает интервалы прокачки охлаждающей жидкости из ТА в двигатель при его подогреве (разряде) и заряде. Особую роль выполняет гидрораспределитель, который представляет из себя гидроклапан, автоматически изменяющий направление потока жидкости под воздействием давления жидкости в подходящих к нему шлангах. Срабатывает он только при включении питания электронасоса. При нормальной работе двигателя (УОПД не функционирует) гидроклапан соединяет направления 1–3 и направляет поток жидкости по линии E-С-D-Двигатель, минуя ТА. При работающем электронасосе гидрораспределитель обеспечивает пропускание потока по направлениям 2–3, и поток охлаждающей жидкости идет по линии А-B-C-D-Двигатель-E-F. Трехходовой кран служит для обхода отопителя салона, когда закрыт его собственный кран. Управляется кран с помощью рукоятки ручного привода, устанавливаемой в салоне автомобиля и соединенной тросиком с краном.

Рекомендуемая для автомобилей ВАЗ схема подключения УОПД-0,2 (рис. 5.2) использует сливное отверстие в блоке цилиндров для забора охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения двигателя. Такую схему можно использовать практически для всех отечественных автомобилей, имеющих сливное отверстие в блоке цилиндров двигателя. Схема позволяет с наименьшими затратами и минимальным вмешательством в штатную систему охлаждения произвести монтаж оборудования и с наибольшей эффективностью использовать УОПД.

Рис. 5.2. Схема подключения УОПД-0,2 (от «АвтоПлюсМади»).

Типы систем

Системы УОПД представлены в трех модификациях (табл. 5.1): две младшие модели УОПД 02-2 и УОПД 02-3 и одна более мощная система УОПД-0,8. Младшие модели предназначены для автомобилей с объемом подогреваемого двигателя 2 и 1,5 литра соответственно. Модель УОПД-08 может обеспечить подогрев двигателя объемом до 4 литров. Все системы используют электропитание от бортовой сети автомобиля 12 В.

Таблица 5.1. Характеристики систем подогрева УОПД

Модель УОПД-0,8 принципиально отличается от младших моделей своей конструкцией. Ее ТА представляет пакет герметично заваренных капсул, наполненных плавящимся веществом (соли натрия). Этот пакет помещен в сосуд из нержавеющей стали с высокоэффективной вакуумно-порошковой термоизоляцией. ТА также включается в систему охлаждения автомобиля, и горячая охлаждающая жидкость омывает капсулы, передает им тепло, расплавляя вещество, и тем самым аккумулирует тепло. Благодаря термоизоляции тепло в ТА может храниться до 2 и более суток. Перед запуском холодного двигателя электронасос прокачивает через ТА жидкость, вещество капсул отдает жидкости накопленное тепло и само кристаллизуется. Поскольку переход вещества из жидкого состояния в твердое происходит при высокой и постоянной температуре в +64 °C, данный принцип аккумулирования тепла обладает высокой эффективностью и характеризуется большой теплоемкостью. Как следует из приведенного описания принципа, процесс аккумулирования тепла и его отдачи является несколько инерционным. Поэтому в устройстве увеличены время заряда и время разряда ТА.

Режимы работы

В устройстве можно выделить четыре режима работы:

• заряд ТА;

• режим хранения;

• разряд ТА – подогрев двигателя;

• обогрев салона.

Заряд ТА. Очевидно, что перед использованием устройства для подогрева двигателя его ТА должен быть заполнен горячей охлаждающей жидкостью, то есть заряжен. Первый заряд ТА происходит автоматически через 15 минут после запуска двигателя и его прогрева. Жидкость нагнетается в ТА электронасосом: в младших моделях в течение 1 минуты, в старшей (УОПД-0,8) – 6-15 минут. Вытесненная из ТА холодная жидкость поступает в систему охлаждения двигателя, несколько снижая его температуру. Блок управления в дальнейшем периодически повторяет заряд ТА каждые 15 минут. По необходимости, чтобы повторить заряд, нужно нажать кнопку пуска. Для повышения эффективности работы устройства желательно проводить заряд при максимально высокой температуре охлаждающей жидкости. Иногда может потребоваться 2–3 последовательных цикла заряда.

Хранение. Режим наступает с момента остановки двигателя. ТА заполнен горячей жидкостью, температура которой из-за утечек тепла снижается. Однако в любой момент времени тепловая энергия ТА может быть использована для подогрева двигателя или салона. Охлаждение жидкости происходит по экспоненте с постоянной времени: для моделей УОПД-0,2–2; УОПД-0,2–3 она примерно равна 20 часам; УОПД-0,8 – 68 часам. Напомним, что при интервале, равном постоянной времени, ТА сохранит всего 37 % первоначально накопленной тепловой энергии. А при интервале 60 часов для младших моделей и 200 часов для УОПД-0,8 температура жидкости в ТА сравняется с окружающей, т. е. он полностью остывает, и подогрев двигателя становится невозможен.

Разряд ТА, подогрев двигателя. Разряд ТА производится перед пуском двигателя с целью его подогрева. Нажатие кнопки пуска вызовет включение электронасоса. Горячая жидкость из ТА поступает в малый контур системы охлаждения двигателя. Для более эффективного подогрева отопитель салона надо выключить. Процесс подогрева в младших моделях отличается от старшей. В младших моделях время работы электронасоса ограничено 30–40 секундами. Этого интервала достаточно для перекачки горячей жидкости из ТА в двигатель. Причем процесс перекачки идет путем замещения холодной жидкости горячей без их перемешивания, что способствует более интенсивному подогреву двигателя. В модели УОПД-0,8 прокачка жидкости занимает 5–8 минут, для того чтобы капсулы с солями отдали все тепло. За это время происходит несколько полных циркуляций жидкости. Поступая в двигатель, горячая жидкость естественно охлаждается. Степень охлаждения зависит от массы двигателя, объема находящейся в нем жидкости и, конечно, от температуры окружающей среды. Значения температуры охлаждающей жидкости в двигателе могут служить показателем эффективности подогрева.

Обогрев салона. Данный режим позволяет использовать тепло жидкости в ТА для обогрева салона при неработающем двигателе. Предварительно надо открыть кран отопителя и включить вентилятор, затем нажать пусковую кнопку и держать ее 2–3 секунды. Электронасос включится на 15 минут и будет непрерывно прокачивать через отопитель теплую жидкость из ТА. Режим можно выключить вручную, повторно нажав пусковую кнопку.

Испытания и эффективность подогрева

Насколько поможет рассматриваемое устройство при запуске двигателя зимой? Ответ не столь прост, как казалось бы, и вот почему. Его эффект зависит от наружной температуры, времени хранения и массы двигателя, а также от модели самого устройства. Написав эту фразу, мы хотели подчеркнуть лишь то, что нужно изначально знать для определения самого эффекта. Ну а сам эффект в чем выразить? Двигатель запустился или нет в таких-то условиях? Уменьшился ток стартера? Сократился расход бензина на запуск? Ускорился прогрев двигателя? Время прокрутки стартера сократилось? Да, утверждаем мы вместе с изготовителем «АвтоПлюсМади», что все эти положительные явления, безусловно, имеют место. Но, представив себя в роли сомневающегося потребителя, мы попытались ниже количественно оценить его эффективность в более общих параметрах. Заметим, что эффективность подогрева зависит от качества установки и монтажа, характеризуемых общей длиной шлангов, и потому даже на одинаковых автомобилях результаты могут отличаться.

Эффективность хранения тепла в ТА – одна из главных характеристик. Ее оцениваем по конечной температуре жидкости в ТА после хранения. Конечная температура жидкости в ТА, в зависимости от времени хранения приблизительно изменяется по экспоненте с постоянной времени, равной 20 часам для младших моделей и 68 часамв для старшей. Скорость остывания, естественно, еще зависит и от температуры окружающей среды. Испытания УОПД-0,2 на АвтоВАЗе на автомобиле ВАЗ 21053 показали, что после 24-часового хранения при наружной температуре -30 °C температура охлаждающей жидкости в ТА снизилась всего до 60 °C. Это превосходный результат. Прогрев двигателя этой жидкостью повысил температуру в районе карбюратора до +20 °C, а головки блока – до 0 °C. К сожалению, в других проведенных проверках на различных автомашинах наблюдались не столь отличные результаты, видимо, из-за разброса параметров хранения. Так, в другом эксперименте с устройством УОПД-0,2–2 на «девятке» ВАЗ при окружающей температуре -20 °C после хранения в течение 12 часов температура охлаждающей жидкости на выходе ТА составила около +35 °C, что все же достаточно для уверенного запуска двигателя. Другой положительный эффект состоял в том, что время прогрева до 40 °C уже работающего мотора сократилось в 4 раза.

Приведем еще один результат проверки УОПД-0,2, установленного на новом автомобиле ВАЗ-21103 (пробег 3000 км). Двигатель без УОПД не удалось запустить при температуре -3 °C°. При подогреве двигателя с помощью УОПД двигатель запустился при температуре -30 °C после времени хранения 24 часа. Но более показательно другое, если на запуск холодного двигателя без УОПД при -25 °C потребовалось время пуска в 13,3 с, то с УОПД было достаточно всего 4,5–5,7 с. Такое сокращение времени пуска приведет к значительно меньшему пусковому износу двигателя. Наиболее простым методом, хотя и менее точным, является измерение температуры головки блока двигателя. Однако, ее значение не полностью характеризует степень нагрева «внутренностей» цилиндропоршневой группы. Для получения исчерпывающих характеристик эффективности УОПД проводились испытания в термокамере с записью показаний нескольких датчиков. Именно из-за большой трудоемкости их проведено не много. По этой же причине, несмотря на большое число установленных и успешно используемых УОПД, объективные показатели эффективности разрозненны и часто приводятся не в полном объеме.

Проведенный эксперимент показал, что при установке УОПД-0,2–2 на автомобиль ВАЗ 21093i после пребывания автомобиля в течение 12 часов на температуре -20 °C головка блока цилиндров была нагрета до +12 °C. На эффективность хранения тепла влияет расположение ТА, оптимальна вертикальная установка патрубками вниз.

Устройство УОПД-0,8 хранит тепло до той же температуры уже 40 часов, что вполне удовлетворит любого автовладельца. Эффективность подогрева двигателя, как нам представляется, также лучше всего оценивать по параметру температуры охлаждающей жидкости, выходящей из двигателя в конце разряда ТА. Ее значение можно замерить в подводящем шланге ТА. Для модели УОПД-0,2–2, при указанных выше значениях, жидкость в «рубашке» двигателя была около +8 °C, а в самой мощной модели, установленной на «Газели», через 40 часов температура была +22 °C!

А как сам изготовитель аттестует УОПД? В паспорте УОПД-0,8 указано, что время хранения тепла в устройстве при температуре окружающего воздуха -40 °C составляет не менее 40 часов. Для критично настроенного читателя этих неполных данных может быть также недостаточно, так как отсутствует температура жидкости после хранения и температура прогрева самого двигателя. Поэтому дополним их результатами всесторонних испытаний устройства УОПД-0,8 на Горьковском автозаводе. Испытания проводились на автомобиле ГАЗ 3302 «Газель» c двигателем ЗМЗ-410 в термокамере с полностью заряженной и охлажденной до наружной температуры АКБ 6СТ55.

Определение эффективности УОПД-0,8 (табл. 5.2) осуществлялось путем сравнения характеристик пуска холодного двигателя и двигателя, прогретого с помощью УОПД. При испытаниях регистрировались:

• частота вращения коленчатого вала;

• ток в цепи стартера;

• температура тосола в малом контуре двигателя;

• температура головки блока;

• расход топлива на прогрев двигателя до +40 °C.

Таблица 5.2. Результаты испытаний УОПД-0,8

Пуск двигателя без подогрева

Температура -20 °C. Проведено три последовательных опыта по пуску двигателя. В двух опытах двигатель пускался с третьей попытки при частоте вращения коленчатого вала 52 и 61 об/мин, но через 15 и 20 с останавливался. В третьем опыте пуска не было. То есть запуск двигателя был крайне неустойчивый.

Температура -30 °C. Проведено два последовательных опыта по пуску двигателя с 3–5 попытками пуска. В первом опыте произведено три безуспешные попытки пуска двигателя. Во втором опыте двигатель был запущен на 5-й попытке пуска. В целом запуск двигателя не надежен.

Пуск двигателя с подогревом

Температура -20 °C. Проведено два опыта со временем хранения 16 часов и один опыт со временем 36 часов (см. табл. 5.2). Двигатель пускался уверенно на 1-й и 2-й попытке. Температура тосола после 16 часов хранения на выходе ТА равнялась 50–45 °C, а после 36 часов – 37–35 °C. Горячая охлаждающая жидкость прогревала головку блока двигателя до температуры +35 °C и +25 °C соответственно. В результате подогрева пусковой ток стартера уменьшился на 20–30 А.

Температура -30 °C. Проведено три опыта со временем хранения 36 часов (см. табл. 5.2). Двигатель пускался уверенно на 1-й и 2-й попытке. Температура тосола после 36 часов хранения на выходе ТА равнялась 30 °C. На головке блока температура достигала 21 °C. В результате подогрева пусковой ток стартера уменьшился на 15–40 А.

Выводы по испытаниям УОПД-0,8

Подогрев карбюраторного двигателя ЗМЗ-410 автомобиля «Газель» ГАЗ-3302 с помощью УОПД-0,8:

• обеспечил легкий и надежный пуск холодного двигателя с 1–2 попыток после выдержки его в течение 36 часов при температуре -30 °C;

• осуществил разогрев охлаждающей жидкости в блоке двигателя до 21 °C за 7 минут разрядки ТА;

• привел к снижению пускового тока стартера на 15–40 А;

• повысил частоту вращения коленвала на 20–25 об/мин;

• снизил расход топлива на пуск и прогрев двигателя до температуры +40 °C на 175 г.

Установка тепловых аккумуляторов

В установке ТА на любую автомашину можно выделить следующие группы операций:

• определение места расположения ТА;

• монтаж гидравлической схемы;

• подключение блока управления;

• прокачка системы охлаждения;

• проверка и испытания.

Перед установкой ТА снимите положительную клемму с аккумулятора и слейте охлаждающую жидкость. Эффективная работа УОПД обеспечивается при обязательном наличии на автомобиле исправного термостата системы охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости (ОЖ) необходимо применять только паспортные жидкости. Воду применять недопустимо.

Ввиду увеличения общего объема жидкости увеличится перепад уровней ОЖ в расширительном бачке. Поэтому максимальный уровень ОЖ в расширительном бачке необходимо устанавливать только при полностью прогретом моторе и заряженном тепловом аккумуляторе, т. е. при максимальном объеме расширенной ОЖ.

Определение места расположения ТА. Наиболее предпочтительно вертикальное или наклонное расположение ТА, при котором патрубки находятся внизу. Место расположения ТА определяет всю компоновочную схему установки. Для ВАЗ 2110/11/12 тепловой аккумулятор устанавливается на кронштейне, закрепляемом на левой передней стойке (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Установка ТА на автомобили ВАЗ 2110/ 11/12: вид моторного отсека с установленным ТА (от «АвтоПлюсМади»).

В автомобилях ВАЗ 2109/08 установка ТА производится почти вертикально на внутренний брызговик (кожух) колесной ниши правого крыла, находящийся под капотом. В кожухе крыла прорезается отверстие, в котором и располагается ТА, при этом часть его опускается внутрь кожуха.

ТА на автомобилях ВАЗ 2104/05/06/07 устанавливается на передней части левого брызговика с наклоном от левой фары к нижней части основного радиатора. Положение ТА ориентируется так, чтобы между его корпусом и крышкой лампы фары осталось достаточно места для ее снятия.

Если ТА устанавливается на автомобиль, не упомянутый выше, то полезно сделать шаблон ТА из картона и найти с его помощью подходящее место установки.

Монтаж гидравлической схемы. Монтаж состоит из подсоединения элементов ТА к системе охлаждения двигателя в соответствии с гидравлической схемой (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Гидравлическая схема соединений (от «АвтоПлюсМади»).

Монтаж гидравлических соединений составляет наиболее трудоемкую часть всей установки. Все шланги должны быть тщательно затянуты хомутами и не иметь изломов.

Подключение блока управления. Блок управления размещается под панелью приборов, слева от рулевой колонки. Кнопка «ПУСК» устанавливается в любом удобном для водителя месте. Жгуты проводов БУ подключаются согласно схеме соединений. Провод питания для электронасоса пропускается через перегородку моторного отсека и подключается к разъему электронасоса. Вывод «АКБ» подключается к блоку предохранителей (или замка зажигания) на любую клемму, где имеется напряжение при выключенном зажигании.

Прокачка системы охлаждения. При заполнении системы охлаждающей жидкостью (ОЖ) следует обратить особое внимание на удаление воздуха из системы охлаждения мотора и УОПД.

Заполнение системы ведется в следующей последовательности:

• включить питание тумблером на блоке управления;

• залить ОЖ в систему охлаждения, заполнив полностью радиатор и до половины расширительный бачок;

• включить режим «технологический пуск». Для этого необходимо нажать и удерживать в нажатом состоянии кнопку «Пуск» в течение 2–3 с до включения электронасоса. После этого кнопку отпустить. Выключение электронасоса производится повторным нажатием кнопки. Этот режим включается только при непрогретом ДВС или через 20 минут после его остановки. Доливайте ОЖ по мере снижения ее уровня в расширительном бачке. Для контроля заполнения ТА рекомендуется контролировать выход жидкости через верхний конец временно отсоединенного от тройника выходного шланга термоса.

ВНИМАНИЕ!

Процесс прокачки контура УОПД заканчивается только после полного заполнения ТА ОЖ (дополнительный объем доливаемой жидкости должен быть не менее объема ТА, приведенного в таблице параметров). Признаком окончания процесса является отсутствие выходящих воздушных пузырей в горловине радиатора и соответствие объема добавленной жидкости.

После стабилизации уровня ОЖ закрыть пробку расширительного бачка. Выключить электронасос.

Запустить мотор, прогреть до рабочей температуры. При этом следить за уровнем ОЖ в расширительном бачке. По необходимости производить доливку.

После 15 минут работы мотора включится режим зарядки ТА. После его окончания заглушить мотор и заполнить расширительный бачок до штатного уровня. Для контроля полного заполнения системы ОЖ вновь запустить мотор и проехать на автомобиле 30–45 минут. После поездки проверить уровень ОЖ, при необходимости долить.

О добавлении охлаждающей жидкости

Если при значительном охлаждении автомобиля (-30 °C) уровень ОЖ в расширительном бачке существенно понизится, то не торопитесь доливать. Включите УОПД, запустите мотор, прогрейте его, зарядите ТА. Если после этого уровень ОЖ будет недостаточен, только тогда доливайте ОЖ.

Проверка и испытания. Итак, установка закончена. Начинается нормальная эксплуатация, а с нею и проверки эффективности. Фиксируйте все результаты пуска: время хранения, значения окружающей температуры, а также длительность и число попыток пуска. Если наблюдается довольно низкая наружная температура, то главный результат – успешный и легкий запуск двигателя будет налицо! Качественно оценка может быть произведена по уменьшению времени пуска и прокрутки стартера. Интересно будет и время прогрева двигателя до температуры

+4 °C°. Оно с УОПД может быть уменьшено в 2–3 раза. Можно измерить температуру головки блока контактным датчиком, которым оснащены многие мультиметры. Не обольщайтесь: головка блока не будет ощутимо теплой. Ведь главный прогрев произошел внутри рубашки цилиндров. Проколов шланг и поместив в место прокола контактный датчик, можно измерить температуру жидкости, входящей или выходящей из ТА, что позволит узнать, как сохраняется тепло в ТА. Впрочем, ваши измерения не могут улучшить эффект подогрева.

Установка УОПД-0,2–2 на автомобиль ВАЗ-21099

В качестве примера опишем установку УОПД-0,2–2 на автомобиль ВАЗ-21099. Установка ТА производится почти вертикально на внутренний брызговик (кожух) колесной ниши левого крыла, находящийся под капотом.

ШАГ 1.

Для освобождения места под ТА снимаем бачок омывателя. Размечаем отверстие на 5–6 мм больше диаметра ТА, делаем его несколько эллиптическим в направлении оси автомобиля, поскольку ТА будет установлен под углом примерно в 30° от вертикали. Примеряем в месте соединения стойки с брызговиком новый 2-литровый бачок омывателя от ВАЗ-2105. Размечаем и сверлим отверстия под саморезы крепления бачка. Если вы не хотите отказываться от своего штатного бачка, попробуйте найти для него новое место крепления.

ШАГ 2.

Вырезаем отверстие небольшой «болгаркой».

ШАГ 3.

Обрабатываем края отверстия напильником. Надеваем на края разрезанный вдоль шланг, который будет служить прокладкой между ТА и краем отверстия. Делаем примерку установки ТА в отверстие и при необходимости увеличиваем отверстие. Прокрашиваем края отверстия краской и накладываем герметик для закрепления разрезанного шланга.

ШАГ 4.

Надев скобу ложемента на ТА и вставив ТА в отверстие, намечаем место установки ложемента на внутренней части крыла. Просверливаем крепежные отверстия и закрепляем ложемент саморезами.

ШАГ 5.

Продеваем скобу в ложемент, устанавливаем ТА и крепим его винтом скобы. Видно, что ТА установлен под небольшим углом и половина его утоплена вниз. Рядом установлен бачок омывателя, закрепленный на боковой кромке передка.

ШАГ 6.

Подготавливаем шланги для подсоединения к ТА. Их длина берется с запасом. Надеваем поочередно шланги на патрубки ТА и протаскиваем их под капот. Отмечаем подводящий шланг, чтобы не перепутать его с выходным.

ШАГ 7.

Соединяем с помощью отрезков шлангов тройник, кран отопителя и гидрораспределитель. Эту конструкцию можно оставить свободно висящей на шлангах.

ШАГ 8.

Снимаем трос от штатного крана. Сам штатный кран фиксируем в открытом состоянии, потому что управление отопителем будет осуществляться от трехходового крана, установленного в предыдущем шаге. Прокладываем новый трос, закрепляем его на рычаге отопителя.

ШАГ 9.

Устанавливаем и закрепляем в вертикальном положении на правом лонжероне электронасос. Его положение произвольно, важно только располагать его как можно ниже в моторном отсеке для того, чтобы в нем постоянно была охлаждающая жидкость.

ШАГ 10.

Блок управления размещаем под панелью приборов на левой стороне центральной консоли. С пусковой кнопкой он соединяется с помощью разъемов. Пусковая кнопка устанавливается в резервное гнездо на приборной панели автомобиля. Пусковая кнопка имеет встроенную индикацию включения насоса. Жгут 1 блока управления выводится к пусковой кнопке, а жгут 2 – под капот к АКБ и электронасосу. Выводим жгут проводов от электронасоса к пусковой кнопке, а его провод питания протаскиваем под капот и подключаем к электронасосу.

ШАГ 11.

Последовательно подключаем все шланги согласно гидравлической схеме устройства. Шланги должны прокладываться без резких перегибов и не контактировать с деталями выхлопной системы. Для избежания провисания и обеспечения аккуратной прокладки шланги удобно подвешивать и закреплять в соответствующих местах с помощью пластмассовых самозатягивающихся хомутов (стяжек). После подключения шлангов к электронасосу закрепляем трос к рычагу трехходового крана отопителя.

ШАГ 12.

Заполняем систему охлаждения жидкостью. Заливаем тосол в радиатор и расширительный бачок. Включаем режим «технологический пуск» и доливаем тосол по мере снижения его уровня в расширительном бачке. Выключаем электронасос. Запускаем двигатель и прогреваем его до рабочей температуры. Следим за уровнем тосола и доливаем его по мере необходимости. Выключаем двигатель, проверяем уровень тосола, устанавливаем его несколько ниже минимального обычного уровня. Совершаем пробную поездку и проверяем вновь уровень тосола и работу устройства во всех режимах.

Глава 6

Подогреватели элементов топливной системы

Cвойства дизельного топлива

Рассмотрим свойства дизельного топлива, затрудняющие запуск дизельных двигателей при отрицательных температурах. При постепенном охлаждении дизельного топлива оно вначале мутнеет из-за образования в нем отдельных парафиновых кристаллов и затем в конце концов загустевает. Температура начального формирования кристаллов называется точкой помутнения или начала кристаллизации. Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания или точки текучести. Для летних сортов дизельного топлива температура помутнения должна быть не выше минус 5 °C, а для зимних не выше минус 25–30 °C. Если в топливе содержится вода, что отнюдь не редкость, то оно помутнеет уже при 0 °C. Это вызывает необходимость применения отстойников и систем обнаружения воды (акваконтроль). Именно после помутнения дизельного топлива возросшая концентрация кристаллов нефтяного парафина забивает и закупоривает топливный фильтр. Из-за чего запуск дизельного двигателя становится невозможным. В связи с тем что пусковые качества дизельного топлива сильно варьируются и сама температура окружающей среды преподносит сюрпризы, даже применяя качественные зимние сорта топлива, порой не удается избежать промерзания топливных фильтров и топливо-проводов. В этом случае запуск двигателя без предварительного подогрева топливных элементов будет невозможен даже при хорошо прогретом самом двигателе. Для облегчения запуска дизельного двигателя в холодное время года помимо подогревателя двигателя необходимо применять специальные устройства для подогрева топлива, фильтров и элементов трубопроводов. Эти подогреватели элементов топливной системы, к счастью для пользователей, намного проще подогревателей двигателей. Поскольку масса подогреваемых топливных элементов невелика, то для их подогрева затрачивается совсем немного энергии аккумуляторной батареи, расходуемой в течение короткого промежутка времени.

В нагревательных элементах наиболее современных подогревателей используется керамика с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ПТК-керамика, позистор). Устройства с ПТК-керамикой обладают свойством саморегулирования выделяемого тепла, исключающим его перегрев и необходимость в сложных блоках управления и защиты. Также надо отметить и повышенный КПД, и высокую надежность устройств на ПТК-керамике. Ресурс непрерывной работы таких подогревателей превышает 40 000 часов. Наличие положительного температурного коэффициента сопротивления у электропроводящих материалов отнюдь не является редкостью. Им, например, обладают многие металлы. Но только позисторная керамика имеет резко выраженный нелинейный характер увеличения сопротивления при достижении определенной температуры (точки переключения). Сопротивление элемента после этой точки резко возрастает, что приводит к уменьшению тока и остыванию элемента. После остывания элемента его сопротивление вновь уменьшается, и он быстро разогревается. Начальный ток холодного подогревателя, называемый пусковым, в несколько раз превышает установившееся значение. Это характерная черта подогревателей на ПТК-керамике.

Рис. 6.1. Типовая зависимость сопротивления ПТК-керамики от температуры в подогревателях компании «Ивэль» (от компании «Ивэль»).

Виды подогревателей топливной системы

Подогреватели, применяемые в топливных системах, подразделяются на:

• подогреватели фильтра тонкой очистки;

• проточные подогреватели;

• подогреватели фильтра грубой очистки (отстойники);

• подогреваемые топливозаборники;

• подогреватели топливопроводов.

Фильтр тонкой очистки является самым уязвимым местом топливной магистрали, который становится непроходимым из-за скопления в нем парафиновых кристаллов. Подогреватели фильтра тонкой очистки выполняются в двух конструктивных формах: встраиваемой и накладной. Первый вид подогревателя приспособлен для непосредственного встраивания в конструкцию фильтра. Такие подогреватели выпускаются компанией «Ивэль». Накладная конструкция подогревателя предназначена для внешней установки на корпус фильтра тонкой очистки и выполнена в виде обоймы. Накладные подогреватели выпускаются компанией «Номакон». Более мощными из них являются подогреватели «Ивэль» с максимальной мощностью 150 Вт. Оба типа подогревателей являются предпусковыми, т. е. применяются перед запуском двигателя.

Проточные подогреватели являются дополнительными элементами топливной системы и устанавливаются в разрез топливной магистрали. Подогреватели ПП6-1, ПП6-2 (рис. 6.3) обеспечивают подогрев топлива автомобиля во время движения. К классу проточных относятся и уникальные фильтры Separ («Сепар»), одновременно осуществляющие фильтрацию топлива, его подогрев и отделение воды. Фильтры Separ используются и как предпусковые подогреватели топлива.

Подогреваемые топливозаборники являются важным элементом подогреваемой топливной системы автомобиля. Как правило, в основе их лежит штатный топливозаборник, в котором фильтрующая сетка совмещена с подогревателем.

Подогреватели топливопроводов представляют собой специальный отрезок подогреваемой топливной магистрали, устанавливаемый в разрез штатного топливопровода. Перед запуском двигателя подогреватель включается на 3–5 минут и подогревает находящееся в нем топливо.

Можно спросить, как влияют эти устройства на граничную температуру устойчивого запуска двигателя? Что применять? Ответ мы нашли в заключении НАМИ по испытаниям подогревателей компании «Ивэль», по данным которого составлена таблица 6.1. Можно считать, что применение каждого типа подогревателя увеличивает граничную температуру запуска на 10 °C.

Таблица 6.1. Граничная температура успешного запуска, обеспечиваемая подогревателями «Ивэль»

Совместно применяя подогреватели, установленные в фильтре тонкой очистки, топливозаборнике и топлипроводе можно обеспечить устойчивый запуск двигателя при наружной температуре свыше -30 °C.

Подогреватели топлива компании «Номакон»

Накладная конструкция подогревателя предназначена для внешней установки на корпус фильтра тонкой очистки и выполнена в виде обоймы. Размеры бандажа позволяют установить подогреватель на фильтры с наружным диаметром от 75 до 105 мм. Большая площадь контакта теплопроводящей поверхности подогревателя с фильтром обусловливает быстрый нагрев, минимальную нагрузку на аккумуляторную батарею и обеспечивает защиту фильтра от обдува холодным воздухом.

Рис. 6.2. Накладной подогреватель для фильтра тонкой очистки компании «Номакон» (от компании «Номакон»).

Таблица 6.2. Характеристики подогревателей компании «Номакон»

Подогреватели фильтра тонкой очистки чаще всего используются как предпусковые, т. е. напряжение для подогрева на них подается перед запуском двигателя. Хотя их можно использовать и постоянно. Предпусковой подогреватель компании «Номакон» может быть использован с блоком управления, который обеспечит автоматическое выключение питания через 10 минут подогрева, если работает двигатель. Для прогрева фильтра достаточно 3–8 мин., за которые температура топлива в фильтре повысится на 20–25 °C, благодаря чему будут растворены нефтяные парафины в фильтре. Для гарантированного обеспечения проходимости топлива и во время движения автомобиля целесообразно данные подогреватели применять совместно с проточными подогревателями (см. ниже).

Проточные подогреватели

Проточные подогреватели предназначены для подогрева топлива в топливной магистрали во время движения автомобиля. Они устанавливаются в разрез топливной магистрали перед фильтром тонкой очистки и являются универсальными подогревателями, которые могут быть установлены на любой автомобиль. Режим работы постоянный при работающем двигателе. Проточные подогреватели выпускаются многими фирмами: подогреватели ПП6-1, ПП6-2 компании «Номакон», Inlien компании Lucas («Лукас»). При расходе топлива в магистрали от 10 до 25 л/ч температура топлива повышается соответственно у ПП6-1 на 25–10 °C и ПП6-2 на 30–15 °C.

Рис. 6.3. Проточные подогреватели топлива: а) ПП6-1; б); в) ПП6-2 (от компании «Номакон»).

Подогреватели ПП6-1, ПП6-2 выполнены на основе саморегулирующейся ПТК-керамики. Подогреватель ПП6-2 дополнительно имеет электронную систему управления, автоматически включающую подогреватель при снижении температуры топлива ниже +5 °C и выключающую его при превышении этой температуры.

Подогреватели топлива компании «Ивэль»

Включают в себя подогреватель дизельного топлива в фильтре тонкой очистки, подогреватель топлива в баке, установленный на конец топливозаборной трубки, и соединительный жгут с кнопками в кабине водителя. Указанные устройства могут быть доукомплектованы подогревателями в фильтрах грубой очистки и подогревателем топливопровода.

В основу всех подогревателей положены нагревательные элементы с ПТК-керамикой, обеспечившие им свойства саморегулирования потребляемой мощности. Благодаря саморегулированию мощности выпускаемые компанией подогреватели обладают:

• малым энергопотреблением;

• пожаробезопасностью;

• простой конструкцией, обеспечивающий быстрый монтаж и отсутствие специальной системы управления и регулирования;

• высокой надежностью с наработкой не менее 20 000 часов.

Все подогреватели компании «Ивэль» являются законченными изделиями и пригодны для самостоятельной установки. Подогреватели прошли все виды испытаний как в климатических камерах АМО ЗИЛ, так и в реальных условиях. Подогреватели успешно эксплуатируются во многих регионах России с экстремальными климатическими условиями.

Подогреватель для фильтра тонкой очистки. Предназначен для применения в любых транспортных средствах, работающих на дизельном топливе: грузовых автомобилях (например, МАЗ, Кам-АЗ, ЗИЛ, «Урал»), автобусах, тракторах, бульдозерах и т. д.

В разработанной конструкции подогревателя для фильтра тонкой очистки применен самый эффективный способ разогрева топлива прямо в полости фильтра. Конструктивно эти подогреватели выполнены в виде цилиндрических вставок (рис. 6.4) между крышкой и корпусом фильтра. На рис. 6.4 а один из двух корпусов фильтра удален, а вставка с подогревателем развернута. Второй фильтр (справа) показан в сборе со вставкой подогревателя. Крепеж встраиваемого подогревателя производится удлиненным болтом, который прилагается к комплекту и заменяет штатный болт. В зависимости от конструкции корпуса фильтра тонкой очистки выпускаются соответствующие модификации подогревателя.

Рис. 6.4. Подогреватель фильтра тонкой очистки компании «Ивэль»: а) вставка и фильтр в сборе; б) подогреватель выполнен в виде вставки в корпус фильтра (от компании «Ивэль»).

Максимальная мощность подогревателя составляет 150 Вт, которая снижается по мере подогрева топлива, и через 7-10 минут работы достигает 50 Вт. За такое короткое время предпускового разогрева разряд нормально заряженной аккумуляторной батареи гарантированно исключен. Стоимость самого подогревателя в 6-10 раз ниже зарубежных аналогов, а его монтаж не требует специальных условий и осуществляется в течение 1 часа.

Подогреваемый топливозаборник. В подогревателе топливозаборника на ПТК керамике используется электрический подогрев топлива от сети автомобиля с напряжением 12 или 24 В. Подогреватель устанавливается взамен штатной фильтрующей сетки, одновременно выполняя функции фильтра и осуществляя подогрев топлива. Для подачи напряжения на подогреватель надо рядом с фланцем в баке просверлить отверстие, в которое установить изолирующую втулку со шпилькой токоввода. Максимальная (начальная) мощность подогревателя составляет 150 Вт.

Рис. 6.5. Топливозаборник с подогревателем компании «Ивэль» (от компании «Ивэль).

Водоотделитель и топливный фильтр SEPAR

Уникальные топливные фильтры SEPAR-2000 обеспечивают превосходную защиту двигателя от преждевременного износа, совмещая одновременно в себе три функции: фильтрации топлива, очистку топлива от воды и его подогрев. По сути, фильтры являются высокоэффективной системой очистки дизельного топлива от воды и грязи. При применении модификации фильтра с подогревом в автомобиле нет необходимости в дополнительных подогревателей топлива. Полностью исключаются наиболее распространенные отказы системы питания из-за наличия в топливе воды, отказы насоса высокого давления, выход из строя распылителей форсунок и ряд других.

Фильтры SEPAR-2000 производятся немецкой компанией «Willibrord Lхsing-Filtertechnik» и являются единственными на сегодня фильтрующими устройствами со 100 %-ной степенью защиты топлива от воды и грязи. Ими непосредственно на конвейере оборудуются автомобили крупнейших автопроизводителей MAN, DAF, МАЗ-MAN, Cursor 10 (Iveco), Ikarus. Они идеально подходят для установки на дизельные внедорожники и микроавтобусы. А для применения на дорожной, строительной, карьерной и другой специальной технике это самый подходящий и единственный вариант.

Техническая основа устройства заключена в изобретении способа водоотделителя (сепарации) со 100 %-ной эффективностью. Оно решило, можно прямо сказать, вековую проблему защиты топливной аппаратуры от конденсата, образующегося в топливном баке вследствие перепада температур и наличия обратной магистрали слива топлива («обратки»). Как известно, конденсация воды оказывает разрушительное воздействие коррозии на дорогостоящие прецизионные детали двигателя. В название всей серии фильтров SEPAR используется слово «сепарация», означающее селекцию и отделение.

Изготовителем предусмотрен широкий ряд фильтров Separ с пропускной способностью до 260 л/мин, которые могут быть установлены на двигатели с мощностью до 10 000 кВт, в том числе на суда и АЗС. Выпускается модификации с подогревом топлива (рис. 6.6). Фильтры могут быть оборудованы дополнительным датчиком контроля уровня воды в отстойнике, что позволяет водителю иметь дистанционный контроль. Расположенный внутри отстойника нагревательный элемент эффективно подогревает поток топлива, растапливая выделяющийся парафин. Тем самым удается избежать забивания им фильтра. Управление подогревом осуществляется автоматически термостатом, включающим подогрев при температуре ниже +5 °C и выключающем его при температуре около +10 °C. В фильтре предусмотрена аварийная термозащита, тепловой предохранитель которой отключает подогрев при превышении температуры более +80 °C.

Рис. 6.6. Фильтр «Сепар-2000»: а) установленный на автомашине; б) внешний вид (от компании «Cоюзавто»).

Таблица 6.3. Характеристики фильтров Separ-2000

Два варианта исполнения фильтров с подогревом

Фильтры с подогревом поставляются в 2-х вариантах исполнения:

• Фильтры SWK 2000/5/50/Н и SWK 2000/10/Н обеспечивают подогрев топлива только при работающем двигателе/генераторе (полуавтоматический нагреватель фильтра). Система подогрева включается поворотным тумблером с контрольной лампочкой. При остановке двигателя система подогрева автоматически отключается. Включение полуавтоматического нагревателя фильтра осуществляется водителем (при наружной температуре около 0 °C) поворотом кнопки включателя вниз. Нагреватель выключается автоматически при достижении температуры топлива в фильтре +15 °C (контрольная лампочка гаснет) и затем сам включается автоматически при +5 °C (контрольная лампочка зажигается).

• Фильтры SWK 2000/5/50HZ и SWK 2000/10/HZ обладают возможностью осуществлять подогрев как при работающем двигателе, так и перед его стартом, что особенно важно для успешного пуска в зимних условиях. При включении зажигания активируется подогрев, выключаемый через 3 минуты встроенным в фильаймером. Тем самым двигатель запускается с уже предварительно подогретым топливом. После старта управление подогревом осуществляется автоматически в границах вышеуказанных температур.

Технология очистки топлива

Запатентованная изготовителем технология очистки заключена в последовательном сочетании процессов сепарации и фильтрации и имеет пять ступеней. Сепарация способствует отделению от топлива крупных частиц воды и грязи. На заключительном этапе очистки применяется фильтрация топлива фильтрующим элементом из специального материала, поставляемого с различными величинами фильтрующих ячеек. Уникальность конструкции фильтра заключена в отсутствии вращающихся деталей, свойственных обычно процессу сепарации. А как же тогда происходит сепарация? Для ее осуществления применен своеобразный циклон со шнеком, несколько схожим с используемым в бытовой мясорубке. Отличие в меньшей длине и неподвижности шнека. Топливо, проходя винтовую нарезку шнека, завихряется и закручивается, в результате в нем образуются центробежные силы. Именно эти силы и используются в сепарации воды и других частиц. Рассмотрим кратко ступени очистки топлива (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Устройство фильтра Separ-2000 (от компании «Союзавто»).

Ступень 1. Поступающий в фильтр входной поток топлива проходит внутренний шнек, где интенсивно закручивается. Под действием центробежных сил из топлива выделяются более тяжелые элементы: вода и грязь.

Ступень 2. Вращаясь, топливо достигает секции отстойника, где капли воды и тяжелые твердые частицы сначала отбрасываются на стенки отстойника, затем собираются и осаждаются на дне.

Ступень 3. Поток направляется вверх, где снова происходит его закрутка уже на внешнем шнеке циклона. Благодаря различной длине шнеков и двойному полному изменению направления движения, происходит отделение маленьких капель воды и мельчайших твердых частиц. Эти выделения, собираясь в более крупные, опускаются на дно отстойника. Таким образом, уже на этой стадии из топлива удаляется подавляющая часть воды и грязи.

Ступень 4. Непосредственно под фильтрующим элементом живое сечение потока топлива значительно увеличивается, вследствие чего наступает относительное успокоение потока. Это также способствует дальнейшему выпадению мельчайших составляющих воды и твердых частиц.

Процесс предварительной очистки осаждает подавляющую часть воды и твердых частиц грязи в отстойнике и тем самым значительно увеличивает срок службы фильтрующего элемента.

Ступень 5. Окончательная фильтрация остающихся в топливе твердых частиц и воды производится фильтрующим элементом, изготовленным из специального материала. Очищенное топливо покидает фильтр через выходное отверстие С или D.

Установка фильтра Separ

Установка фильтра Separ-200 может быть произведена водителем самостоятельно, настолько она проста. Принципиальным является установка Separ-2000 только во всасывающую магистраль топливопровода, т. е. между баком и подкачивающим насосом. Обратите внимание на возможность подсоединения впускного и выпускного трубопроводов с любой стороны фильтра к патрубкам А, B, C и D. Неиспользованные патрубки закрываются заглушками.

Фильтр может быть расположен выше или ниже топливного бака. Наиболее желательный вариант – уровень впускных отверстий фильтра совпадает с уровнем верхнего канта бака, а сам фильтр устанавливается вертикально. При расположении фильтра выше или ниже бака необходима встройка запорного вентиля (крана) (с пропускным сечением не менее сечения трубопровода), т. к. иначе при снятии крышки фильтра может вытечь топливо.

Сама установка состоит из выбора удобного места всасывающей магистрали, где делается разрез и устанавливается фильтр. Имеющиеся в этой магистрали штатные фильтры должны быть удалены. (Штатные фильтры в нагнетательной магистрали остаются.) После установки фильтра его крышка снимается и фильтр заполняется топливом, тем самым удаляется воздух из системы питания, что исключает длительную холостую работу подкачивающего насоса.

Руководствуйтесь следующими рекомендациями:

• при подсоединении к трубопроводу избегайте прямых углов или используйте прямоугольные штуцера;

• применяйте оригинальные монтажные штуцера с монтажными кольцами, поставляемые официальными дистрибьюторами. Учтите, что пустотелые болты с медными уплотнителями трудно герметизируются, что может привести к потери давления;

• не разрешается уменьшать диаметр топливопровода;

• при монтаже обращайте внимание на требуемое расстояние 30 мм (или 60 мм) над крышкой фильтра, необходимое для замены фильтрующего элемента.

Обслуживание фильтра

Оно заключается в очистке отстойника и замене фильтрующего элемента. При сливе воды и загрязнений из отстойника происходит эффективное самоочищение фильтрующего элемента. Как правило, фильтр может использоваться без замены в течение 10–15 сливов. Перед очисткой фильтра заглушите двигатель. Выверните болт разгерметизации на крышке фильтра. Откройте спускной кран. Чистое топливо, находящееся над фильтрующим элементом в верхней части фильтра, опустится обратно вниз и промоет элемент от капель воды и частичек грязи. Необходимо производить слив из фильтра до полного вымывания грязи из фильтра. После этого закройте кран и, в случае необходимости, сняв крышку, наполните фильтр топливом для удаления воздуха из топливной системы. Заверните болт разгерметизации и пустите двигатель. Если ощущается потеря мощности, замените фильтрующий элемент. В любом случае фильтрующий элемент требуется менять не реже 1 раза в год.

Подогреватели топливозаборника

Подогреватели топливозаборника производятся компаниями Arctic Fox («Арктик Фокс»), «Ивэль», «Номакон» и другими. Они имеют внешне однотипную конструкцию. Обогреваемый топливозаборник ТП-ХХХ компании «Номакон» (рис. 6.8) осуществляет забор подогретого топлива из топливного бака и предназначен для мощной автотракторной техники. Вначале перед запуском двигателя в топливозаборнике производится в течение 3–5 минут предварительный электроподогрев фильтрующей сетки топливозаборника. После запуска и прогрева двигателя электроподогрев отключается, а топливо в заборных трубках подогревается горячей охлаждающей жидкостью, поступающей непосредственно из двигателя или радиатора отопителя кабины. Оригинальное использование горячего тосола для подогрева топлива в рабочем режиме двигателя сохраняет энергоемкость АКБ и обеспечивает проходимость топлива по всей топливной магистрали. За счет большой тепловой мощности, отдаваемой топливу горячим тосолом, достигнута высокая эффективность подогрева. В результате применение данного топливозаборника позволяет отказаться от промежуточных подогревателей, поскольку тепла у подогретого топлива достаточно для исключения парафинизации фильтров.

Рис. 6.8. Топливозаборники компании «Номакон»: а), б) с подогревом от охлаждающей жидкости и сети 12 В, в) с подогревом только от сети 12 В (от компании «Номакон»).

Топливозаборник представляет собой цилиндрическую трубу, на верху которой расположен установочный фланец, а на нижнем конце электрический подогреватель. Длина погружаемой части топливозаборника может иметь любые размеры в зависимости от используемых топливных баков. Для оценки потребителями характеристик подогрева топлива испытания топливозаборника были проведены с длинами 290, 370, 460, 550 мм (см. табл. 6.4).

На установочном фланце предусмотрены:

• два топливных патрубка: питания и обратки;

• два патрубка (входной и выходной) для охлаждающей жидкости;

• вывод кабеля питания электронагревателя.

На фото (рис. 6.8, б) представлена еще одна конструкция установочного фланца, в котором топливные патрубки установлены на отдельном кронштейне. Эффективность подогрева топлива топливозаборником характеризуют данные таблицы 6.4, где приведена температура топлива на его выходе в зависимости от расхода топлива и тосола при исходной температуре окружающей среды -40 °C. Интересно отметить, что в верхней строке таблицы приведены и неудовлетворительные данные подогрева. Они показывают, что подогреватель ТП-285 при расходе топлива 1,2 л/мин не обеспечивает подогрев топлива до положительной температуры. Его можно конечно использовать при меньшем расходе топлива, предварительно проконсультировавшись у изготовителя.

Таблица 6.4. Температура топлива на выходе топливозаборников «Номакон»

Предусмотрен выпуск топливозаборника, использующий только один вид подогрева от бортовой сети 12 В (рис. 6.8, в).

Установка топливозаборника

Топливозаборники «Номакон» могут быть установлены в баке любых грузовых автомобилей. Для автомобилей МАЗ и КамАЗ он может быть установлен в отверстие штатного топливозаборника. Подключается он к трубопроводу, идущему непосредственно от двигателя или от штатного радиатора кабины (рис. 6.9, а, б).

Рис. 6.9. Схема установки топливозаборника: а) последовательно с радиатором отопителя; б) параллельно с радиатором отопителя кабины: 1– топливозаборник; 2 – радиатор двигателя; 3 – краны; 4 – тройник (от компании «Номакон»).

Подогреватели топливопроводов

Подогреватели топливопроводов представляют собой специальный отрезок подогреваемой топливной магистрали, устанавливаемый в разрез штатного топливопровода. Перед запуском двигателя подогреватель включается на 3–5 минут и подогревает находящееся в нем топливо. При запуске двигателя подогретое топливо поступает в фильтр, растворяя в нем кристаллы парафины, и обеспечивает нормальный запуск двигателя. Если в автомобиле другие подогреватели топлива отсутствуют, то при частичном засорении фильтра кристаллами парафина для его очистки можно включить на некоторое время подогреватель и при работающем двигателе.

Подогреватель «Термолайн»

Это саморегулируемый подогреватель топливной магистрали, в котором обеспечивается автоматическое уменьшение потребляемого тока при его разогреве. Нагревательный элемент подогревателя состоит из двух параллельных скрученных медных шин, разделенных полимерным сердечником, содержащим графитовые частицы. При нагреве полимерный сердечник расширяется, что приводит к увеличению его сопротивления и снижению потребляемого тока. В результате саморегулирования повышается КПД подогревателя и исключается возможность его перегрева. Установка подогревателя производится простой заменой штатного отрезка топливопровода. Управление подогревателя осуществляется выключателем с переднего щитка автомобиля.

Рис. 6.10. Подогреватель «Термолайн» (от компании Otem)

Таблица 6.5. Характеристики подогревателя топливопровода «Термолайн»

Подогреватель топливопровода компании «Ивэль»

Данный подогреватель не является цельным готовым изделием, а скорее представляет набор компонентов для его самостоятельной сборки (рис. 6.11). Такой подогреватель может быть установлен на штатный топливопровод автомобиля любого профиля без его разреза и снятия, что является несомненным преимуществом.

Рис. 6.11. Топливопровод компании «Ивэль»: 1 – провод электропитания, 2 – клеммный зажим, 3 – самоклеющаяся стеклолента, 4 – топливопровод, 5 – стяжной хомут, 6 – нагревательный элемент, 7 – теплоизоляцуия «Армафлекс», 8 – самоклеющаяся лента.

В качестве нагревателя применен специальный кабель длиной 1,15 м, который навивается на выбранный для обогрева штатный топливопровод с шагом витков не менее 25 мм. Затем на навитый провод надевается теплоизоляция из трубчатого материала «Армафлекс». Собранный подогреватель заклеивается самоклеящейся лентой. Потребляемая мощность подогревателя составляет 25 Вт, его включение производится кнопкой, установленной на панели автомобиля.

Автоматические системы подогрева топлива

Автоматические системы подогрева топлива используют рассмотренные выше отдельные подогреватели, объединенные в единую систему, управляемую электронным блоком. Такие системы упрощают эксплуатацию автомобиля с дизельным топливом и автоматизируют процесс подогрева топлива. Также они выполняют защитные функции при возникновении неисправности и снижении напряжения бортовой сети автомобиля.

Автоматические системы подогрева, как правило, содержат (см. рис. 6.12, 6.13):

• подогреватель фильтра тонкой очистки;

• проточный подогреватель (или подогреваемый топливозаборник);

• блок управления с органами управления и индикации.

Рис. 6.12. Система подогрева топлива с проточным подогревателем.

Рис. 6.13. Система подогрева топлива с обогреваемым топливозаборником.

Система подогрева топлива обеспечивает:

• автоматическое включение подогрева при понижении температуры окружающей среды ниже +3–5 °C;

• автоматическое выключение подогрева при повышении температуры окружающей среды выше +3–5 °C;

• оперативное управление подогревателями по предусмотренной программе, с изменением времени и режима подогрева в зависимости от температуры топлива;

• последовательное включение подогревателей системы;

• отключение системы при падении напряжения в бортовой сети автомобиля ниже порогового уровня или снижении уровня топлива в баке ниже нагревателя топливозаборника.

Глава 7

Воздушные отопители кабин и салона

Устройство и принцип работы

Воздушные отопители или обогреватели применяются для обогрева кабин, салонов легковых, грузовых автомобилей и микроавтобусов, а также строительной техники. Это экономичное и практичное решение создания комфортных условий работы и эксплуатации любых видов автомобильной техники. В российском климате возможность прогрева внутренних помещений транспортного средства – необходимое условие его нормальной эксплуатации. Для некоторых типов грузовиков и спецтехники в Европе их установка обязательна. Воздушные отопители подразделяются на автономные и зависимые (неавтономные). Автономные отопители создают тепло за счет сгорания топлива, а зависимые используют тепловую энергию жидкости охлаждающей системы автомобиля.

В современных условиях вряд ли можно считать подходящей альтернативой автономным воздушным отопителям обогрев с помощью двигателя. Во-первых, его тепла часто бывает недостаточно, особенно для салонов микроавтобусов, а об обогреве грузовых отсеков и говорить нечего. Во-вторых, расход топлива и износ двигателя настолько велики, что экономически затраты на воздушный отопитель окупаются за 3–4 месяца его эксплуатации (см. подробнее главу 1). В-третьих, отопитель сохраняет здоровье и повышает производительность труда водителя, работающего в тепле и спокойно отдыхающего при выключенном двигателе. Впрочем, комфортность работы и отдыха не поддается простой арифметической оценке, а жаль.

Главная особенность автономных воздушных отопителей – они работают совершенно независимо от теплового режима самого двигателя автомобиля. С одной стороны отопителя всасывается холодный воздух из помещения или снаружи, из другой его стороны горячий воздух направляется в салон. Благодаря своим возможностям по быстрому и экономичному обогреву воздушные отопители особенно подходят для кабин грузовиков, строительных машин, автобусов, автофургонов и грузовых отсеков. Отопители такого типа, в отличие от предпусковых, не имеют ограничений по времени работы – печка настолько экономична, что может греть сутками, не сажая аккумулятор и не вытягивая литрами топливо из бака, к которому она подключена.

Преимущества автономных воздушных отопителей:

• быстрый нагрев воздуха;

• предварительная установка температуры;

• плавная регулировка температуры;

• низкий уровень шума;

• малый расход топлива;

• простота установки в автомобиле.

Автономные воздушные отопители подключаются к топливной системе и электрооборудованию автомобиля. Возможна установка специального отдельного топливного бака. При включении отопителя на панели управления загорается контрольная лампа и начинает нагреваться свеча накаливания. Нагнетатель воздуха работает вначале на малых оборотах. Через пару десятков секунд в камеру сгорания подается топливо. После установления наличия пламени и стабилизации процесса горения свеча отключается.

Теплообменник быстро нагревается до рабочей температуры, обеспечивая выдачу теплого воздуха на выходе отопителя. Режим работы отопителя управляется блоком электроники, куда поступают измеренные значения температур забираемого и выдаваемого воздуха. Значение последнего сравнивается с установленным на регуляторе. При нагреве воздуха салона до заданной температуры отопитель переходит в режим ожидания, но циркуляция воздуха продолжается. При снижении температуры отопитель включится вновь. Код отопителя выключается, прекращается подача топлива и происходит продувка камеры сгорания с целью охлаждения всего отопителя. Трубки определенной длины всегда входят в монтажный комплект отопителя, но эта часть может сильно изменяться в зависимости от желания клиента: существуют тройники, переходники и т. п., которые позволяют удлинять, раздваивать воздуховоды и направлять поток тепла туда, куда нужно.

Воздушные отопители Webasto

Автономные отопители

Фирмой Webasto разработана новейшая серия воздушных отопителей – Air Top (см. рис. 7.1). Наличие трех моделей различной максимальной мощности, а также широкий диапазон мощности и ее плавное регулирование у каждой из них позволяют выбрать именно ту, которая больше всего подходит для конкретного транспортного средства.

Рис. 7.1. Отопитель Air Top 2000 (от компании «Вебасто Рус»).

Применяемые в отопителях этой серии современные керамические технологии (керамический штифт накаливания) – большой шаг вперед в снижении нагрузки на аккумулятор. Горелка отопителя с металлокерамической прокладкой (изготовлена по технологии Ferrotec, заявленной Webasto как изобретение) отличается особой стойкостью к перегреву и износу. Водозащищенность деталей и штекерных соединений позволяет нагревать воздух, забираемый не только из кабины, но и извне, даже при высокой его влажности.

Благодаря новейшим разработкам – прежде всего низкошумному вентилятору, а также запатентованным Webasto схеме внутренней циркуляции и конструкции входного отверстия отопительного воздуха – отопители Air Top известны как наименее шумные в своих классах.

Кроме того, плавное автоматическое регулирование мощности позволяет избежать резких изменений шума, которые могут помешать отдыхающим водителю и пассажирам.

Отопители Air Top управляются автоматически электронным блоком управления. Сравнивая температуру воздуха, измеренную на входе в отопитель и установленную на поворотном регуляторе или термостате таймера, он плавно автоматически изменяет мощность отопителя. Это позволяет максимально приблизить температуру в обогреваемом помещении к установленной на органе управления.

Отопитель может запускаться и выключаться либо включателем (или специальной кнопкой на таймере), либо – с помощью трехпрограммного таймера – автоматически в установленный день недели и час. Время автоматической работы отопителя устанавливается пользователем в пределах от 1 до 120 мин. В объем поставки входит либо включатель, либо программируемый таймер – оба с регулятором температуры. Дополнительно к включателю можно заказать таймер с функцией будильника.

Таблица 7.1. Характеристики воздушных отопителей Аir Top

Отопитель Air Top 2000. Мощность автоматически регулируется от 0,9 кВт (дизельная модель) или 1,1 кВт (бензиновая модель) до 2 кВт. Может прогревать кабины и спальные места легких и средних грузовиков, особенно работающих в городском цикле. Также подходит для салонов небольших микроавтобусов. Рекомендуется использовать в умеренно холодных регионах.

Отопитель Air Top 3500. Отопитель имеет мощность в диапазоне 1,5–3,5 кВт. Он способен обогревать кабины и спальные места тяжелых грузовиков, салонов микроавтобусов, кают судов. Отопитель оптимален для отопления грузовых отсеков фургонов и прицепов среднего объема. Рекомендуется использовать в климатически экстремальных и умеренно холодных регионах.

Отопитель НL 90. Отопитель повышенной мощности способен обогревать крупные грузовые отсеки, большие салоны автобусов. Рекомендуется использовать в климатически экстремальных районах.

Управление

Запускаются и выключаются либо включателем (или специальной кнопкой на таймере), либо – с помощью трехпрограммного таймера – автоматически на время от 1 до 120 мин в установленный день недели и час. Отопитель HL 90 дополнительно может оборудоваться механическим или электронным термостатом, в том числе с переключателем мощности. Летом он может использоваться как вентилятор.

Зависимые воздушные отопители

Данный вид воздушных отопителей заимствует тепловую энергию из жидкостной системы охлаждения двигателя, для чего они, естественно, должны быть и подключены к ней. Правильнее было бы назвать такие приборы обогревателями, но к ним все же привился термин «отопитель». Они представляют собой компактные приборы, объединяющие дополнительный радиатор, прогреваемый нагретой охлаждающей жидкостью, и вентилятор с мотором на 12 или 24 В, подающий тепло от радиатора в отапливаемое помещение. При подаче тока на вентилятор мотора и поступлении нагретой жидкости в радиатор отопитель напрямую, через дефлекторы или воздуховоды, вдувает горячий воздух в салон. В зависимости от схемы подключения, устройств управления и наличия предпускового подогревателя они позволяют оптимально прогреть кабину, салон или грузовой отсек до или во время поездки. Гибкость использования достигается благодаря наличию у отопителей нескольких ступеней обогрева в результате выбора соответствующей скорости вентилятора. Отопитель Bali имеет две ступени обогрева, а остальные отопители – три. Питание электровентилятора отопителя производится от бортовой сети автомобиля.

Рис. 7.2. Зависимый отопитель Bali (от компании «Вебасто Рус»).

Компания «Вебасто Рус» предлагает широкий ассортимент зависимых отопителей из семи типов (см. таблицу 7.2).

Таблица 7.2. Характеристики зависимых воздушных отопителей Webasto

* Вес зависит от исполнения, см. описания ниже.

Bali. Легкий обогреватель для небольших объемов (до 2 м3). Имеются исполнения с патрубками входа и выхода охлаждающей жидкости 14 или 16 мм. Поставляется в модификациях:

• В – базовая, со свободным выходом нагретого воздуха, размеры 200 х 112 х 187 мм, вес 1,2 кг;

• D – с 2 воздуховодами нагретого воздуха (44 мм), размеры 200 х 112 х 217 мм, вес 1,2 кг;

• G – с 2 решетками на выходе нагретого воздуха, размеры 200 х 112 х 187 мм, вес 1,5 кг;

• B/D/G V.I. – с клапаном потока жидкости, выход воздуха и габариты идентичны модификациям B/D/G, вес 1,4/1,4/1,7 кг.

Tenere. Имеются исполнения с патрубками входа и выхода охлаждающей жидкости, 14 или 16 мм, расположенными на левой или на правой стороне обогревателя. Поставляется в модификациях:

• В – базовая, со свободным выходом нагретого воздуха, размеры 203 х 276 х 115 мм, вес 1,6 кг;

• С – с решеткой на выходе нагретого воздуха, размеры 203 х 276 х 115 мм, вес 1,6 кг;

• D – с 2 воздуховодами нагретого воздуха (50 или 55 мм), выведенными параллельно полу, размеры 303 х 273 х 115 мм, вес 1,7 кг;

• CR – с воздухораспределительной панелью с 2 дефлекторами, выведенными параллельно полу, решеткой на воздухозаборнике, тумблером включения (через клапан потока жидкости) и переключателем скорости вентилятора, размеры 218 х 398 х 179 мм, вес 2,25 кг. Сочетания цветов панель/корпус: черный/черный, белый/белый, белый/серый, черный/ серый. Предназначена прежде всего для микроавтобусов, в т. ч. автомобилей скорой помощи и судов;

• СР – с отверстием выхода нагретого воздуха, развернутым перпендикулярно полу, размеры 373 х 325 х 117 мм, вес 1,8 кг;

• СV – с воздухораспределительной панелью с 2 дефлекторами и переключателем скорости вентилятора, развернутой перпендикулярно полу, размеры 385 х 339 х 157 мм, вес 1,8 кг;

• B V.I. – с клапаном потока жидкости, размеры 207 х 280 х 115 мм, вес 1,8 кг. Возможно оснащение решеткой на выходе нагретого воздуха и воздуховодами нагретого воздуха (40, 45, 50 или 55 мм).

Arizona. Компактный обогреватель с мягким потоком воздуха. Патрубки входа и выхода охлаждающей жидкости 16 мм. Съемная ударопрочная и термостойкая воздухораспределительная панель, на выбор белого, серого, черного или антрацитового цвета. Поставляется в модификациях:

• Базовая – с тумблером включения и поворотным переключателем скорости вентилятора. Предназначена прежде всего для микроавтобусов, в т. ч. автомобилей скорой помощи, и судов;

• S – с автоматическим управлением;

• LN/ LN S – сверхкомпактная (длина 150 мм), сверхнизкошумная (50 дБ) версия с клапаном потока жидкости, управление LN аналогично базовой модификации, LN S – модификации S.

Minox 2. Новейшая высокоэффективная модель. Имеются исполнения с патрубками входа и выхода охлаждающей жидкости 16 мм, расположенными на левой или на правой стороне обогревателя. 2 исполнения: TS 400 – с вентилятором производительностью 400 м3/ч в свободном потоке; TS 600 – с вентилятором производительностью 600 м3/ч в свободном потоке. Каждая серия поставляется в модификациях:

• В – базовая, со свободным выходом нагретого воздуха, размеры TS400 – 220 х 161 х 236, TS 600–220 х 175 х 243 мм;

• С – с решеткой на выходе нагретого воздуха, размеры TS400 – 220 х 161 х 236, TS 600–220 х 175 х 243 мм;

• D – с 2 воздуховодами нагретого воздуха (40, 45, 50, 55 или 60 мм), размеры TS400 – 220 х 161 х 255, TS 600–220 х 175 х 262 мм;

• F – с воздухораспределительной панелью с 2 дефлекторами, размеры TS400 – 220 х 161 х 278, TS 600–220 х 175 х 285 мм.

Austral. Комбинированная система, включающая зависимый отопитель, подключенный к контуру охлаждающей жидкости, и испаритель, подключенный к контуру хладагента R134a (через О-образный расширительный клапан). Сертифицирован по Директиве ЕС 95/54 СЕ. Ширина х высота – 390 х 155 мм. Поставляется в модификациях:

• Стандартная – с 3 дефлекторами, ручками управления термостатом и вентилятором, индикатором работы, размеры 390 х 155 х 358 мм;

• В – базовая, со свободным выходом воздуха и антиобледенительным термостатом, размеры 390 х 155 х 320 мм;

• D – с 4 воздуховодами (40, 45, 50, 55 или 60 мм), выведенными параллельно полу, и антиобледенительным термостатом, размеры 390 х 155 х 373 мм;

• F92/F92TP – с 4 регулируемыми дефлекторами, выведенными параллельно полу, и антиобледенительным термостатом, размеры 390 х 155 х 346 мм.

Sahara. Мощный обогреватель с простой надежной конструкцией. Прочный термостойкий корпус из пластика ABS. Имеются исполнения с патрубками входа и выхода охлаждающей жидкости, 14 или 16 мм, расположенными на левой или на правой стороне обогревателя. Поставляется в модификациях:

• В – базовая, со свободным выходом нагретого воздуха, размеры 250 х 376 х 115 мм, вес 3,1 кг;

• С – с решеткой на выходе нагретого воздуха, размеры 250 х 376 х 115 мм, вес 3,1 кг;

• А – с отверстием выхода нагретого воздуха, развернутым перпендикулярно полу, размеры 316 х 376 х 119 мм, вес 4,0 кг;

• D – с 4 воздуховодами нагретого воздуха (40, 45, 50 или 55 мм), выведенными параллельно полу, размеры 291 х 376 х 115 мм, вес 3,1 кг;

• S – с мелкоперфорированной решеткой на выходе нагретого воздуха, размеры 254 х 425 х 150 мм, вес 5,7 кг.

Воздушные отопители Eberspаcher

Автономные отопители

Тепловая мощность отопителей варьируется от 2,2 до 8,0 кВт (табл.7.3). Соответствующие модификации трех младших моделей работают как на бензине (обозначены буквой «В»), так и на дизельном топливе (обозначены буквой «D»). Самая старшая модель D 8 L C предназначена для работы только на дизельном топливе. Отопители, работающие на бензине, выпускаются только для напряжения 12 В, а дизельные отопители имеют модификации и для 12, и 24 В.

Рис. 7.3. Отопитель Airtronic D2: а) внешний вид; б) габаритные размеры (от компании Otem)

Таблица 7.3. Характеристики воздушных отопителей Eberspаcher

Примечание: первые значения относятся к бензиновым отопителям, а вторые, отделенные знаком «/» – дизельным.

Наиболее востребован из воздушных отопителей Airtronic D2, который устанавливается на большинстве моделей грузовиков и микроавтобусов, чему способствует наличие исполнений с напряжениями 12 и 24 В. В отопителях Airtronic предусмотрены несколько степеней нагрева – малая, средняя и большая. В таблице 7.3 для всех ступеней приведены детальные данные расхода энергии и топлива, указанные в технических характеристиках. При работе отопитель автоматически плавно переходит от одной степени к другой, в зависимости от того, достигнута ли в салоне заданная температура. Таким образом, он по мере возможности экономит потребление энергии, при этом ни на минуту не теряя контроля за ситуацией.

Управление

В стандартный комплект входит миниатюрный регулятор температуры. Система управления всеми отопителями позволяет плавно регулировать заданную температуру в салоне.

После этой регулировки отопитель сам отслеживает температуру в салоне и, когда нужные «градусы» получены, сбавляет обороты до тех пор, пока температура не начнет снижаться. Заметьте, аппарат не выключается, а только уменьшает интенсивность работы, то есть он всегда готов начать крутиться «на полную», если датчики решат, что уже достаточно похолодало. Как правило, регулятора вполне хватает для удобного управления, но для желающих существует мини-таймер и модульный таймер, аналогичные используемым в жидкостных подогревателях. В отличии от них применяемые для воздушных отопителей таймеры снабжены регуляторами, установленными прямо на передней панели.

Рис. 7.4. Мини-регулятор (от компании Otem).

Рис. 7.5. Зависимые отопители Xerox 4000 (а) и Zenit 8000 (б) (от компании Otem).

Таблица 7.4. Характеристики зависимых воздушных отопителей Eberspаcher

Зависимые воздушные отопители

Компания Eberspаcher предлагает два типа зависимых воздушных отопителей Xerox 4000 и Zenit 8000 (рис. 7.5), которые нагревают воздух и обогревают тем самым кабину или салон, используя тепловую энергию жидкостной системы охлаждения двигателя. Воздушные отопители врезаются в систему охлаждения, циркуляция охлаждающей жидкости в их теплообменнике поддерживается штатным водяным насосом двигателя («помпой») автомобиля. Все отопители имеют две ступени обогрева. Питание электровентилятора отопителя производится от бортовой сети автомобиля.

Воздушные отопители завода ШААЗ

Серия воздушных отопителей завода ШААЗ состоит из трех групп. Первая группа включает мощные отопительно-вентиляционные установки ОВ-65 и ОВ-95. Эти отопители имеют два уровня тепловой мощности и используются как для подогрева помещения, так и для вентиляции. Воздух на их выходе подогревается до 95 °C. Конструкция данных отопителей с точки зрения современных требований громоздка и не имеет пока полностью автоматической схемы управления, но характеризуется высокой надежностью и неприхотливостью в обслуживании.

Рис. 7.6. Отопители ШААЗ 031(а), 030(б) (от ШААЗ).

Вторая группа отопителей, О15 и О30, имеет уменьшенную мощность 2 и 3,5 кВт и ручную полуавтоматическую схему управления. Отопитель О31 (рис. 7.6) является совершенно новым прибором с автоматическим уровнем управления и контролем температуры воздуха. Наиболее ощутимое достоинство заключено в бесступенчатом регулировании тепловой мощности. Плавное изменение теплоотдачи достигается плавным снижением числа оборотов и уменьшением подачи топлива за счет уменьшения количества импульсов, подаваемых на топливный насос. В комплекте имеется датчик температуры, который обеспечивает автоматическое поддержание заданной температуры воздуха, устанавливаемой регулятором пульта. Для запуска отопителя надо повернуть регулятор пульта. Цикл запуска составляет 4,5 минуты. Вначале в течение 40 с производится продувка отопителя и нагрев свечи накаливания. Затем включается топливный насос, подающий топливо четырьмя периодами по 50 с. При фиксации горения свеча накаливания отключается. При температуре ниже заданной отопитель работает на максимальном тепловом режиме, при достижении заданной температуры тепловая мощность плавно снижается, вплоть до остановки отопителя. При снижении температуры отопитель вновь запускается. Температура нагреваемого выходного воздуха на максимальном режиме 65 °C, на минимальном – 55 °C.

Особое место занимает бытовой отопитель ОБ-1, работающий от стандартной бытовой сети 220 В.

Таблица 7.5. Характеристики воздушных отопителей ШААЗ

Воздушные отопители компании Ateso

Отопители Ateso производятся чешской компанией Ateso, входящей в корпорацию Brano. Благодаря отличному качеству изготовления и высокой надежности они за короткое время заняли достойное место на российском рынке. В серию отопителей Ateso входят две модификации устройств четвертого поколения, с тепловой мощностью от 1,9 кВт до 3,8 кВт, и одна давно разработанная модификация – Х7, эксплуатируемая не один десяток лет, мощностью 8,2 кВт, ровесница отопителя HL-90 от компании Webasto.

Все отопители Ateso используют только дизельное топливо. Предусмотрены виды отопителей для работы на автомобилях с напряжением бортовой сети как 12 В, так и 24 В. Причем диапазон рабочего напряжения очень широк: для сети 12 В он составляет от 10,5 до 15 В, а для сети 24 В – от 21 В до 30 В. В комплект отопителей входит пульт-регулятор, с чьей помощью обеспечивается плавная регулировка тепловой мощности отопителей breez и wind от максимальной до минимальной. Тем самым температуру воздуха в помещении можно установить в пределах 10 °C – 30 °C. В отопителе X7 для регулировки величины теплового потока предусмотрены две фиксированные установки.

Конструкторам Ateso удалось обеспечить плавное регулирование мощности в любом диапазоне от минимума до максимума, тогда как немецкие отопители компании «Eberspacher» работают в фиксированных 3–4 диапазонах. Благодаря этому отопители Ateso являются весьма экономичными в части суммарного расхода топлива. Кроме этого, топливный насос Атеso универсален для обоих моделей, Breeze и Wind, подразделяясь только по напряжению, в то время как немецкую продукцию отличает индивидуальность.

Таблица 7.6. Характеристики воздушных отопителей Ateso

Первые значения мощности и расхода топлива соответствуют режиму с максимальной мощностью, а вторые – минимальной.

Предусмотрена поставка в виде опции таймера, включающего отопитель в установленное время. На таймере возможен программируемый запуск отопителя в назначенное время и с заданной температурой, но главное его достоинство – диагностика неисправностей отопительной системы. При запуске отопителей энергопотребление кратковременно повышается, что характерно для всех воздушных отопителей. Сравнивая характеристики отопителей Ateso с аналогичными отопителями компаний Webasto и Eberspacher, можно установить, что они имеют почти одинаковые поток воздуха и расход топлива, но занимаемый Ateso объем на 10–15 % выше. Однако для потребителя наиболее существенна цена, которая при идентичности главных параметров для отопителей Ateso на 17–23 % ниже, чем у немецкой продукции, также почти на 30 % ниже и стоимость их запчастей.

Рис. 7.7. Отопители Wind и X7 (от компании Ateso).

Глава 8

Подогреватели сидений

Несомненно, что подогреватели (или обогреватели) сидений относятся к ряду комфортных средств, все более становящихся популярными у водителей. Их установка проста, не сопряжена с трудоемкими операциями и не требует ощутимых денежных затрат. А эффект от их установки ощущается прямо и сразу. Кроме очевидного комфорта стоит, видимо, еще упомянуть о сохранении здоровья водителя. Мы имеем в виду не элементарную простуду, а предохранение от профессиональных заболеваний позвоночника и почек, вызванных длительным пребыванием на холодном сиденье.

Подогреватели сидений выпускаются в двух конструктивных видах. К первому виду относятся подогреватели сиденья, выполненные в виде ковриков и накидок, а ко второму виду – стационарные (встраиваемые) подогреватели, монтируемые в обивку сидений. И те и другие чаще всего устанавливаются в передние сиденья. Подогреватели сидений являются электрической грелкой, использующей электроэнергию бортовой автомобильной сети или аккумулятора. Мощность их нагревателя ограничивается, как правило, 20–70 Вт, имеет несколько уровней регулировки. После нагрева их энергопотребление автоматически уменьшается, т. е. поддерживается оптимальный температурный режим. Время разогрева – 1–3 минуты, рабочая температура поверхности – 25–55 °C. В некоторых моделях через определенное время (30–50 мин) предусмотрено автоматическое отключение. Тем самым исключены перегрев сиденья и возможность разрядить аккумулятор. Более изощренная автоматика защищает от разряда аккумулятор в случае его низкого напряжения, не позволяя включить интенсивный режим нагрева. В лучших моделях нагреватель выполнен из углеродных токопроводящих нитей или ленты. Такой нагревательный элемент обладает следующими преимуществами:

• высокий КПД преобразования электроэнергии в тепло;

• возможность работы при низком напряжении питания;

• генерация сухого мягкого тепла;

• легкость и гибкость, сочетаемая с высокой прочностью на разрыв;

• пожаробезопасность;

• длительный срок службы.

Накидные подогреватели сидений

Накидные подогреватели являются съемными, питание их осуществляется через штекер, вставляемый в гнездо прикуривателя.

Наиболее широкий набор подогревателей сидений представляет московская фирма «Теплодом» под торговой маркой «Емеля». Рассмотрим некоторые изделия.

«Емеля 1». Сиденье размером 40х40 см. Нагреватель из углеродного материала с мощностью 20 Вт. Блок управления совмещен со штекером. Накладка не имеет крепежа и держится на подушке сиденья за счет фрикционных свойств материала тыльной части. При выходе или посадке грелка ерзает, и это раздражает.

Рис. 8.1. Подогреватели сидений (от компании «Теплодом»).

«Емеля 2». На спинку и сиденье, размер 40х80 см. Нагреватель из углеродного материала с мощностью 50 Вт. Имеется модификация с регулятором нагрева, выполненным в виде кнопки. Четыре ступени нагрева. Предусмотрено автоматическое отключение через 30 мин.

«АЧЭП» (Автотерм). Возможность выбора интенсивности нагрева (4 уровня); светодиодная индикация режима работы; максимальная интенсивность нагрева в момент первого включения (турборежим); автоматическое отключение через 50 минут работы; износостойкая ткань, современный дизайн; срок эксплуатации – не менее 3 лет; тканевые нагревательные элементы, заламинированные в термостойкую пленку.

Модификации:

АЧЭП-1. Мощность 24 Вт. Размеры 400х370мм;

АЧЭП-2. Мощность 48 Вт. Размеры 800х370 мм;

АЧЭП-3. Мощность 60 Вт. Размеры 900х470 мм.

«Комфорт 2Р» (НПФ «Сенсор»). Имеет две ступени нагрева и защиту от включения интенсивного режима нагрева при низком напряжении аккумулятора. Исполнение – а) в виде «маечки», надеваемой на подголовник, или б) в виде спинки и сиденья со стандартными ременными креплениями.

Подогреватели компании WAECO (Германия). Предусмотрено питание от бортовой сети автомобиля 12/24. Имеет три ступени нагрева. Поддерживается температура +24 °C. Потребляемая мощность: 45 Вт в интенсивном режиме; 15 Вт в поддерживающем режиме.

Встраиваемые подогреватели сидений

Для включения питания встраиваемых подогревателей используют стационарно установленные кнопки или регуляторы. Реже используют штеккер. Очевидные достоинства встраиваемых под обивку сиденья элементов – сохранение внешнего интерьера автомобиля.

Компания «Теплодом» предлагает встраиваемые установочные комплекты «Емеля УК» с использованием углеволокна. Нагреватели размещены между двумя слоями водоотталкивающей ткани. С тыльной стороны они пропитаны клеевым составом для надежного крепления к основе сиденья. Комплекты имеют высокую механическую стойкость на изгиб и истирание. В случае выхода из строя одного или нескольких волокон нагреватель продолжает работать.

«Емеля УК». В комплекте два нагревателя с термодатчиком, двухпозиционная кнопка управления и жгут монтажных проводов.

«Емеля УК 2». В комплекте четыре нагревателя, два блока управления поворотного типа с цветовой индикацией выбранного режима подогрева, жгуты монтажных проводов. Мощность одного нагревателя до 70 Вт. Имеет 8 режимов нагрева. Автоматическое отключение через 30 минут.

Комплекты ТБСУ (Автотерм). Ток потребления 6 А от бортовой сети автомобиля напряжением 12 В. Возможность выбора интенсивности нагрева (3 уровня); подсветка кнопки управления в темное время суток; максимальная скорость нагрева в момент включения (турборежим); автоматическое отключение через 50 минут работы; тканевые нагревательные элементы, заламинированные в термостойкую пленку.

Рекомендации по выбору подогревателей сидений

Проверьте, что выбираемая вами модель имеет:

• автоматическую поддержку оптимального температурного режима;

• ограничение времени нагрева;

• автоматическое отключение после определенного времени;

• регулировку и индикацию уровня мощности;

• равномерность зоны нагрева;

• прочность и удобства крепления подогревателей;

• защиту или аварийное отключение.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Медицинские аспекты использования электроподогрева сидений в автомобиле по просьбе редакции одного популярного автомобильного издания комментируют специалисты московского НИИ урологии. По их мнению, любой автомобильной грелкой (встроенной или съемной) ни в коем случае нельзя пользоваться постоянно, особенно в сильный мороз. Причина проста: резкое охлаждение нижней части тела при выходе на улицу – прямой путь к радикулиту и типично мужским заболеваниям. Лучше действовать так: согрелся – выключи, замерз – включай опять.

Приложения

Приложение 1

Где приобрести и установить оборудование подогрева

Приложение 2

Интернет-ресурсы по устройствам подогрева двигателей и обогрева салона

Content

Владимир Семенович Найман
Все о предпусковых обогревателях и отопителях

Глава 1 Проблемы зимнего пуска двигателя

Почему затруднен зимний пуск

Что дает подогрев двигателя

Вредные выбросы и подогрев двигателя

Виды оборудования для подогрева двигателей и отопления салона

Глава 2 Автономные предпусковые отопители и подогреватели

Устройство автономных отопителей

Типовые характеристики автономных отопителей

Автономные отопители компании Webasto

Автономные подогреватели-отопители компании Eberspаcher

Автономные отопители компании «Элтра-Термо»

Автономные отопители компании «Адверс»

Автономные отопители и подогреватели завода ШААЗ

Выбор отопителя-подогревателя

Глава 3 Неавтономные подогреватели двигателя

Устройство и характеристики

Необходимое условие использования неавтономных систем

Почему популярны неавтономные системы подогрева

Неавтономные системы компании DEFA

Неавтономные системы компании Calix

Неавтономные системы компании «Лидер»

Системы подогрева со шланговыми подогревателями

Глава 4 Автосигнализации с дистанционным запуском для подогрева двигателя

Назначение и функции систем

Общие свойства систем с автозапуском

Состав оборудования

Модуль запуска двигателя StarLine 03

Охранная система StarLine 525 Plus

Охранная система StarLine Twage A8

Установка охранных систем с запуском двигателя

Некоторые советы пользователям систем с автозапуском

Глава 5 Тепловые аккумуляторы

Устройство и принцип работы или пуск двигателя «на халяву»

Типы систем

Режимы работы

Испытания и эффективность подогрева

Пуск двигателя без подогрева

Пуск двигателя с подогревом

Установка тепловых аккумуляторов

О добавлении охлаждающей жидкости

Установка УОПД-0,2–2 на автомобиль ВАЗ-21099

Глава 6 Подогреватели элементов топливной системы

Cвойства дизельного топлива

Виды подогревателей топливной системы

Подогреватели топлива компании «Номакон»

Подогреватели топлива компании «Ивэль»

Водоотделитель и топливный фильтр SEPAR

Подогреватели топливозаборника

Подогреватели топливопроводов

Подогреватель «Термолайн»

Подогреватель топливопровода компании «Ивэль»

Автоматические системы подогрева топлива

Глава 7 Воздушные отопители кабин и салона

Устройство и принцип работы

Воздушные отопители Webasto

Воздушные отопители Eberspаcher

Воздушные отопители завода ШААЗ

Воздушные отопители компании Ateso

Глава 8 Подогреватели сидений

Накидные подогреватели сидений

Встраиваемые подогреватели сидений

Приложения

Приложение 1

Приложение 2