Как сделать подогрев антифриза свечами накала самостоятельно: конструирование и подключение

Зима дизелям в тягость. Чего только стоят хлопоты с топливной системой, заправленной топливом не по сезону. Высокий КПД бензиновой оппозиции зимой так же, никак некстати: кому приятно сидеть в холодном автомобиле. Благо современные дизельные модификации помимо радиатора печки комплектуются электронагревателями, но что делать владельцам с одноконтурной системой отопления? Советы по обмену на бензин-вариант оставим гурманам и займемся доработкой.

Идея подогрева антифриза для авто на дизеле: основные положения и нюансы

Суть решения

Современные дизели отличаются тем, что в них реализован подогрев антифриза свечами накала в определенном температурном диапазоне. Основная цель – продлить ресурс сажевого фильтра. На холодную топливо не полностью сгорает и образуется сажа, оседающая на сотах фильтрующего элемента. По мере прогрева ее концентрация в выхлопных газах уменьшается.

Конструктивно идея представлена в виде металлического блока, в который ввинчиваются специальные свечи накала. Корпус является составляющей системы охлаждения – через его внутреннюю полость циркулирует «охлаждайка». Чаще всего сборочная единица интегрируется в ГБЦ.

Свечки активны не всегда: в ЭБУ прописана предельная температура ОЖ, ниже которой подогреватель вступает в работу. Система функционирует в полностью автоматическом режиме – при достижении верхнего термопредела (60-75°C) нагреватель деактивируется.

Требования

Сразу же оговорим – не стоит расценивать установку как предпусковой подогрев охлаждающей жидкости. Это не Webasto или Eberspächer! Приспособление функционирует исключительно на запущенном двигателе – жидкость должна циркулировать через внутренний канал.

Исходя из особенностей работы заводского догревателя ОЖ, можно сформировать список требований, которые должны быть выполнены при сборке и установке самодельного изделия:

• Включение должно происходить после пуска мотора.
• Автоматическое управление осуществляется термодатчиком, который размыкает цепь питания по достижении 60-75°C и подает ток на свечки при температуре менее 60-75°C.
• Дублирующий ручной канал выбора режима работы.

Самодельный подогрев антифриза в системе охлаждения свечами накала: основы конструирования

Основные конструктивные элементы подогревателя – блок и свечки. Электрическую часть представляют провода крупного сечения, термореле (термодатчик), предохранитель и электрореле, рассчитанные на большой ток. Основные сложности сопряжены с изготовлением корпуса для размещения нагревателей.

Компоненты

Конструируя подогрев антифриза для дизеля своими руками, особое внимание стоит обратить на количество свечей: два-три нагревателя вполне достаточно. Излишнее увеличение числа генерирующих тепло компонентов чревато – каждая свечка обладает мощностью порядка 200-250 Вт и потребляет немалый ток.

Фирменные корпуса подогревателей есть как на разборках, так и в розничной продаже. Один из вариантов – VAG 028 121 145B на три свечи. Цена – порядка 2 000 рублей. В дополнение к данному изделию рекомендуется приобретать уплотнительную резинку VAG 037 121 687. Альтернатива – поискать на разборках:

• JP GROUP 114505200.
• TRICLO 463201.
• Vaico V10-0962.
• MALO 116092.
• Renault 8200012119.
• Hyundai/Kia 97341-26100.

Фитинги

ВАГовский блок ориентирован на одностороннее подведение коммуникаций. Исправить этот момент поможет установка пластикового ответного фланца. Его каталожный номер – VAG 026 121 144E. Стоимость – около 500 рублей. Альтернативные детали:

• VIKA 14253 (металлический – 250 рублей).
• DELLO 301210144026E (пластиковый – 50 рублей).
• VAICO V100270 (пластик – 80 рублей).
• JP GROUP 1114500600 (пластиковый – 50 рублей).
• VAG 0261211452 (металлический – 750 рублей).

Для систем с автоматическим контролем можно было бы рассмотреть разветвитель под термодатчик VAG 028 121 144N. Но использовать не рекомендуется – сенсор быстро нагревается от корпуса свечей накала и отключает аппаратуру раньше времени. Лучше встроить автономный тройник VAG 4A0 819 497.

Электрические комплектующие

Оптимальное реле температуры для проектируемой системы VAG 251 919 369В. Точка разрывания цепи – 60°C. Ленточная конструкция проводника, рассчитанная на 100А, вполне сойдет на роль предохранителя силовой цепи: VAG N10 525 506 либо N10 424 905.

При выборе свечей накала для самодельного подогрева антифриза необходимо руководствоваться параметрами оригинала N10 302 102:

1. Резьба – М12х1,25 мм.
2. Монтажная глубина – 21 мм.
3. Напряжение – 11,5 В.

Недостаток оригинальной свечки в том, что присоединение «плюса» возможно только с помощью колпачка. Последний – в наличии в официальных автомаркетах запчастей по коду 028 971 782А. В качестве альтернативы доступны решения c креплением клеммы под гайку:

• SWAG 30915956.
• FEBI 19223.
• Bosch 0 250 201 032.

Сечение силовой проводки – не менее 4 мм2. Для формирования цепи питания понадобятся четырехконтактное реле стартера с расчетным током около 70А, кнопка, диод, информирующий о включении системы подогрева, управляющее реле на 30А (четыре контакта). Страхующая часть состоит из двух предохранителей номиналом 100А и 30А.

Монтаж

По ходу дооснащения дизельного двигателя догревателем антифриза важно не отступать от основной идеи – улучшения теплоотдачи штатной печки. Исходя из этого, логичным будет установить собранный с фланцем корпус неподалеку от радиатора печи. Встроить в патрубок, идущий к теплообменнику – оптимальное решение. Датчик температуры лучше интегрировать в шланг, выходящий из салонного радиатора.

Подключение

Электрическая схема представлена на рисунке. Все требования техники подключения выполнены:

• Управляющий сигнал на второе реле подает генератор (вывод D+). Передача осуществляется при включенном тумблере – лампа загорается только на работающем двигателе.
• Цепи защищены предохранителями.
• Контакты исполняющего реле рассчитаны на большой ток.

При подключении схемы важно вычислить суммарную нагрузку на генератор. Полученный ток не должен превышать номинальное значение, выдаваемое «геной» на холостых. В случае несоблюдения условия генератор подлежит замене на более мощную модель, иначе в питании будет участвовать батарея. При нормальном положении дел просадка напряжения после включения подогревателя не превышает 0,6-0,7 В.

Итого

Самодельный подогрев антифриза для автомобиля на дизеле преследует целью ускорить прогрев двигателя и салона. Суть его работы – свечи накаливания греют ОЖ при включенном моторе в определенном температурном диапазоне. Установку легко собрать самостоятельно на базе комплектующих от VAG.

Подогреватель врезается на вход в салонный радиатор, термодатчик – на выход отопителя. По монтажу исполняющего оборудования особых замечаний нет. По части подключения электропроводки единственное предупреждение – не перепутать местами реле на 30А и 70А.

Догреватель ОЖ (охлаждающей жидкости)

HER13

Гуру электроники

На многих авто нет ни какого догревателя, будь то он электрический или работающий на топливе, но есть авто в которых догреватель стоит штатно. Например на некоторых мерседесах он работает на топливе, на Рено лагуна II стоит электрический, на различных моделях VW ставились и те и другие, все зависит от марки авто. Все догреватели включаются только после заводки авто, то есть пуск все равно холодный (в зимний период времени). Не зависимо от типа догревателя, задача у них стоит одна – вывести как можно быстрее двигатель на рабочую температуру, нагревая дополнительно при этом ОЖ. Не стоит так же забывать и о пассажирах в авто, так как чем быстрее нагреется ОЖ, тем раньше начнет поступать тепло в салон, что в зимний период времени это очень актуально. Монтировать данный девайс необходимо в разрез патрубка идущего на печку, вернее вход радиатора отопителя салона.

У владельцев авто в которых не реализован догреватель, но есть желание его поставить на авто встает вопрос:

— Что лучше поставить?

Читайте также:  Руководство по эксплуатации автомобиля лада калина 1119

— На сколько это сильно ударит по карману?

— Можно ли самому сделать подобный девайс?

Попробуем ответить на эти вопросы.

С точки зрения комфорта и исключения холодного пуска двигателя лучше ставить не догреватель , а полноценный нагреватель который может включатся не только с пульта, но и по таймеру не зависимо от того заведена машина или нет. Такие нагреватели бывают как бензиновые так и дизельные и топливо берут из бака авто. Ценна их дорогая и не каждому по карману. Если рассматривать догреватели, то тут есть свои плюсы и минусы. Догреватель электрический стоит дешево, но нагревает немного медленнее чем топливный и ток потребления гораздо больше. Но реализовать своими силами реально электрический догреватель.

Статей в интернете на эту тему хватает и есть достаточно примеров реализации подобных догревателей с простейшими схемными решениями.

Но мы не ищем легких путей и поэтому задача поставлена немного по интереснее. Есть желание сделать догреватель с управлением с салона, с дисплеем, с управлением и выставлением различных режимов работы догревателя, так же есть задумка подвязать управление на пульт, но это уже отдельный будет проект после реализации текущего проекта. Себестоимость этого проекта будет подороже чем простые схемные решения из интернета. Но как я думаю, это стоит этого.

Теперь стоит наметить план, по пути которого надо будет продвигаться.

1. КОРПУС И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

2. АЛГОРИТМ РАБОТЫ ДОГРЕВАТЕЛЯ

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

4. УСТАНОВКА В АВТОМОБИЛЬ

Проект будет дополнятся в первом же сообщении, что бы можно было наблюдать всю картину происходящего.

Прошу вносить предложения, пожелания, замечания.

1. КОРПУС И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

Корпус можно прикупить, есть из чего выбрать.

c VW номер по каталогу 028 121 145 B , есть аналоги Vaico V10-0962

Ответная часть, номер по каталогу 026 121 144 E , много аналогов других производителей, цена просто смешная :dance2: Но надо думать как пристроить к этой конструкции датчики температуры.

c Рено Лагуна II номер по каталогу 82 00 012 119 , очень дорогой pt:

Есть и на 3 свечи накала, стоит дешевле (но тоже дороговато), номер по каталогу 82 00 015 083

Исходя из того какой корпус мы выберем, придется выбирать под этот корпус свечи накала, так как у свечей накала разная длина, резьба и ее шаг.

Для меня же пока первая задача стоит не в корпусе а в отработке схемного решения, поэтому я корпус буду делать сам на котором все можно будет отработать, соответственно и свечи выберу те которые мне больше симпатичны.
Набросал небольшой чертежик самодельного котла. Помощь в изготовлении пообещал оказать наш соклубник Аексей ( shmaks ), за что ему огромное спасибо так как ни раз уже выручал.

Остановился на свечах фирмы Febi с номером 15960 , так как она не большой длины и верхняя часть сделана под резьбу, что очень удобно в отличии от свечей у которых этот «кончик» гладкий сделанный под колпак, ну и конечно цена порадовала :good:
Но еслси исходить еще из более дешевых свечей накаливания то можно рассмотреть вариант со свечей фирмы Hkt B-097
Есть так же не плохие каталоги по свечам накала, например
http://www.pimax.it/public/file/GlowPlug_Pimax.pdf

Для этой свечи выточил футорку из нержавейки (весь корпус будет сделан из нержавейки)

В котле планирую поставить два датчика температуры ОЖ, для того что бы контролировать температуру ОЖ как по выходу котла так и по входу. Датчик выбрал фирмы Jp Group с номером 1193100100 , порадовала цена, ну и форм фактор тоже.

Сразу же решил снять с этого датчика характеристики (зависимость сопротивления от температуры)

Зависимость была снята с двух датчиков, что бы выявить их погрешность и построить график средних значений. Вот собственно какую зависимость я вывел, в последующем которую буду заносить в контроллер. Зависимость сопротивления от температуры проходит по гиперболической кривой.

Гипербола — это плоская кривая второго порядка, формула которой y = k/x, при условии, что k не равно 0. То есть вершины гиперболы стремятся к нолю, но никогда не пересекаются с ними. А значит если даже я где то допустил небольшую погрешность в измерениях, то ее я могу высчитать взяв две точки на этой кривой, зная что они в измерениях были точными.

Можно поставить фильтр от корейца, фирма Pmc с номером PCA-R07 без подкачки.

Есть с ручной подкачкой топлива, но стоит раза в два дороже.

В итоге остановил свой выбор на последнем и с удовольствием его приобрел

Разобрался с подключением датчика воды. На фото ниже показан разъем именно датчика воды, где я расписал его пины.

Алгоритм его работы следующий:

1. Пока воды нет в соляре то на выходе датчика ничего нет, в общем ноль

2. Когда датчик видит наличие воды в соляре то на выходе появляется +12В.

В этом фильтре стоит термовыключатель, который в принцимпе можно было использовать, но пойдем по другому пути. А именно поставим вместо термовыключателя датчик температуры (например такой который будет ставиться на температуру ОЖ). При данном раскладе мы всегда можем знать температуру соляры (информация будет выводиться на дисплей), так же можем запрограммировать порог отключения нагревателя задав нужный предел нагрева.

Так как датчик температуры имеет другую резьбу и диаметр то нам необходимо изготовить из алюминия переходник или изготовить его из термовыключателя который шел в комплекте, тем самым рассверлив его.

Чертеж переходника прилагается.

Внешняя резьба 15х1,5

Внутренняя резьба 10х1,0

На чертеже длина резьбы указана 15мм, но это не обязательно, резьба по длине может быть от 10мм до 15мм.

Уплотнительное кольцо и шайбу переставляем с термовыключателя на переходник, собираем все в кучу. )))

2. АЛГОРИТМ РАБОТЫ ДОГРЕВАТЕЛЯ

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА И КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

Я остановил свой выбор на дисплеи ER-OLED024-1, его заявленная отрицательная температура -40, в которой я не сомневаюсь, уверен что будет точно работать при -30.

Что бы проще было представить размеры дисплея, я сделал фото рядом со спичечным коробком.

Энкодер выбрал PEC16-4220F-S0024 , сам энкодер за оборот делает 24 импульса, есть такие же но с 12 импульсами за оборот, соответственно в конце маркировки вместо цифры 24 будет стоять цифра 12. Можно и его смело использовать. Так же этот энкодер имеет дополнительные ноги которые задействованы под центральное нажатие самого вала энкодоера, что очень удобно. Например, передвигаясь по меню экрана при помощи поворота ручки энкодера вы остановились на каком то пункте который надо выбрать/подтвердить, так вот этот выбор/подтверждение и будет происходить при нажатии на рукоятку энкодера. Ручку можно выбрать любую подходящую под этот энкодер.

Выбрал немного времени и набросал небольшую блок-схему

Собрал на столе один из блоков (А1-А4) и посмотрел его фронты срабатывания осциллографом, нагрузка – лампа дальнего света. Данная нагрузка ниже чем нагрузка свечи накала, но самое главное понять работает ли правильно моим расчетам или нет. При свече накала амплитуда должна быть выше.

Результат меня порадовал )))

Остальная часть (орган управления и дисплей) будет находится в салоне автомобиля.

Поработав с дисплеем удалось состыковать дисплей с контроллером — потихоньку двигается проект в перед )))

4. УСТАНОВКА В АВТОМОБИЛЬ

Установка в Вектру В была бы идеальна при наличии следующего

Благодаря добрым и отзывчивым друзьям у меня появилась именно эта «приблуда»

Вот так примерно будет выглядеть