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).

 

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.

 

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.

 

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.

 

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.

 

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.

 

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.

 

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