Текст книги "Все о предпусковых обогревателях и отопителях"

Автор книги: Владимир Найман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)

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.