Назначение,устройство и принцип работы предпускового подогревателя ДВС

Предпусковой подогреватель двигателя предназначен для предварительного прогрева двигателя, для облегчения запуска двигателя в холодную погоду и, в некоторых случаях, для прогрева воздуха в салоне транспортного средства.

Современные электрические подогреватели представляют собой целую систему, состоящую из нескольких частей:

электрический нагревательный элемент мощностью 500—5000 Вт, расположенный в герметичном теплообменнике, который монтируется в технологические отверстия рубашки охлаждения или соединяется с ней с помощью патрубков.

-электронный блок управления с таймером

-блок подзаряда аккумуляторной батареи

-тепловентилятор для отопления салона автомобиля.

-существуют модели с встроенной помпой, для равномерного и быстрого прогрева двигателя

Электрические предпусковые подогреватели подключаются к сети переменного тока напряжением 220 В. Принцип действия подогревателя основан на нагреве охлаждающей жидкости с помощью электронагревательного элемента. Циркуляция охлаждающей жидкости происходит за счёт того, что нагретая жидкость поднимается в верхнюю часть рубашки охлаждения, а более холодная опускается вниз. Подогреватели такого принципа работы требуют установки в самую низшую точку системы охлаждения. При наличии встроенной помпы можно устанавливать подогреватель в любом месте, а также происходит более эффективный нагрев. По достижении определённой температуры срабатывает термореле, отключающее подогреватель и не дающее перегреться охлаждающей жидкости. Это позволяет оставлять электрический подогреватель включенным на всю ночь.

Автономные жидкостные подогреватели

Предпусковой подогреватель дизельного двигателя

Жидкостные предпусковые подогреватели двигателя являются полностью автономными. Они устанавливаются в моторном отсеке автомобиля и могут работать на бензине, дизельном топливе или газе.

Основные компоненты жидкостного предпускового подогревателя:

электронный блок управления подогревателем (контроллер, отслеживающий температуру, перегрев, подачу топлива, воздуха и т. д.)

топливный насос с топливопроводом

воздушный нагнетатель, подающий воздух в камеру сгорания

«котел», включающий камеру сгорания, теплообменник

циркуляционный насос, прокачивающий охлаждающую жидкость

реле, включающее вентилятор штатной «печки» для обогрева салона

орган управления подогревателем (таймер, пульт дистанционного управления, GSM-модуль для запуска подогревателя по телефону)

После запуска подогревателя с помощью органа управления топливный насос подогревателя подает топливо из топливного бака автомобиля в камеру сгорания подогревателя. В камере сгорания топливо смешивается с воздухом и воспламеняется свечой зажигания. В результате сгорания топлива образуется тепло, которое передается через стенки теплообменника охлаждающей жидкости автомобиля. Насос подогревателя прокачивает охлаждающую жидкость по малому контуру системы охлаждения — рубашке блока цилиндров и штатному отопителю салона. При достижении заданной температуры охлаждающей жидкости реле (при его наличии) включает вентилятор штатной «печки» для обогрева салона. Жидкостными подогревателями нельзя пользоваться в гаражах, не имеющих системы вентиляции. Потребление топлива составляет около 0.5 л в час в режиме полной нагрузки

К преимуществам жидкостных подогревателей обычно относят возможность сесть в мороз в прогретый салон автомобиля с размороженными стеклами и сразу начать движение, не тратя время на прогрев. Кроме этого увеличивается ресурс двигателя, так как холодный запуск двигателя сильнее снижает его ресурс. К недостаткам относится высокая цена жидкостных подогревателей.

К недостаткам можно отнести тот факт, что во время работы, автономный подогреватель двигателя, циркуляционный насос, вентилятор салона автомобиля потребляют электрический ток от аккумуляторной батареи автомобиля. Если аккумуляторная батарея автомобиля уже слабая — это может привести к ее быстрой разрядке.

Также можно использовать автономные подогреватели при движении автомобиля для помощи штатной системе обогрева в особо холодное время, когда автомобиль может просто выстывать на ходу, особенно полезным это может оказаться для автомобилей с дизельным двигателем, теплотворная способность которых ниже. Многие автопроизводители уже с конвеера выпускают автомобили с предустановленным автономным подогревателем двигателя.

Принцип действия тепловых аккумуляторов основан на накоплении определённого объёма нагретой охлаждающей жидкости в специальном термосе, где она сохраняет свою температуру до двух суток. При запуске двигателя содержимое термоса специальным насосом выводится в малый контур системы охлаждения, подогревая при этом основную массу охлаждающей жидкости на 15-20 градусов. Такие тепловые аккумуляторы устанавливаются, например, на американскую модификацию гибридного автомобиля ToyotaPrius.

Подогреватели дизельного топлива

Подогреватели дизельного топлива предназначены для растворения парафинов, образующихся в топливе при низкой температуре. Работают от аккумулятора, после запуска двигателя могут работать и от генератора. Обычно подразделяются на подогреватели бандажного типа, устанавливающиеся на фильтр тонкой очистки топлива, и подогреватели топливной магистрали. В свою очередь подогреватели топливной магистрали делятся на проточные, врезающиеся в топливную систему и подогревающие топливо, проходящее через рубашку подогревателя, и ленточные, которыми оборачиваются проблемные участки топливной магистрали.

Все о предпусковых подогревателях для двигателя автомобиля

Предпусковой подогреватель – что это?

Впрочем, автономные подогреватели бывают не только жидкостными, а и воздушными. Цель последних – обогреть только салон крупных габаритов, скажем, грузовой машины или микроавтобуса. В легковушках подобные отопители уступают в цене самодельному тепловентилятору и прочим решениям.

Производители обогревателей

Предпусковые подогреватели, как класс автомобильных принадлежностей, знают прежде всего по «Вебастам». Так отечественные автомобилисты называют любого представителя устройств автономного подогрева. История присвоения «клички» берет начало еще с советских времен, когда немецкая фирма WEBASTO передала чертежи и лицензию на производство жидкостного обогревателя для дизельных грузовиков ржевскому заводу АТЭ-3 (ныне ЭЛТРА-Термо). С тех времен в рамках советского пространства любое автономное устройство предпускового подогрева именовалось как «Вебаста», подобно как любую мойку высокого давления ныне называют «Керхер».

К слову, WEBASTO – далеко не единственная контора, производящая подогреватели. Ее главный конкурент – Eberspacher. Фирмы роднит не только конструктивное подобие выпускаемых изделий, а и черты истории. В начале своего пути основатели частного дела даже и не предполагали, что будут родоначальниками автомобильного направления с многомиллионным оборотом.

Якоб Эберспехер строил крупные металлоконструкции, а Вильгельм Байер занимался производством разнообразных изделий из проволоки. Только ближе к началу Второй мировой войны фирмы занялись производством жидкостных подогревателей и печек для автомобильной промышленности.

Номенклатура оппонентов, по факту использующих решения WEBASTO и Eberspacher, невелика:

• Ateco (Чехия).
• Mikuni (Япония).
• Ardic (Швеция).
• ШААЗ (Россия).
• Теплостар (Россия).
• Бинар (Россия).

Конструкция и принцип работы автономных предпусковых подогревателей

На рынке представлены и noname-китайские аналоги, покупать которые мы не советуем и изучив конструкцию вы поймете, почему. Любой автономный подогреватель, повторимся, нацелен вырабатывать тепло, сжигая кислород и топливо в определенных пропорциях. Для этого в конструкции обязательно должны быть предусмотрены:

• Камера сгорания, в которой топливо смешивается с воздухом и происходит горение.
• Топливный насос, нагнетающий топливо из бака в камеру сгорания.
• Нагнетатель воздуха (вентилятор), загоняющий воздух в камеру сгорания.
• Теплообменник. В него поступают раскаленные газы из камеры сгорания и греют либо воздух, либо жидкость.
• Вентилятор или циркуляционный насос. Теплоноситель должен циркулировать по системе, для чего и предусматривается вентилятор в воздушных «автономках» или циркуляционный насос для антифриза в жидкостных моделях.

Процесс горения необходимо держать под контролем, для чего в устройстве предусмотрены датчики:

1. Датчик температуры или индикатор пламени, своевременно отключаемый свечу накаливания, поджигающую топливо на первых порах.
2. Сенсор температуры воздуха или температуры охлаждающей жидкости.
3. Датчик перегрева, останавливающий работу предпускового подогревателя в аварийных ситуациях, как-то заглушенный выход отработавших газов и т.п.

Принцип работы многим наверняка знаком по автономной печке, которой комплектовались автомобили с ДВС с воздушным охлаждением, например, ЗАЗ. Агрегат, как известно, капризный, надежностью не отличается, чего не скажешь про современные автономные предпусковые подогреватели.

Так, команда «ВКЛ», отсылаемая электронному блоку изделия, заставляет его продиагностировать систему. Ведь уже по изложенному объему информации нетрудно предположить уровень пожароопасности, который несет в себе «Вебаста», и что будет, если одна из систем сработает не как положено. Итак, все силовые цепи устройства исправны, что дальше? А дальше вот что:

• Включается свеча накаливания и вентилятор продувки камеры сгорания.
• Через 30 секунд система подает первые импульсы на дозирующий топливный насос.
• Топливно-воздушная смесь поджигается и по мере горения датчик температуры камеры сгорания отключает свечу. Если в течение 30-40 секунд он не фиксирует тепло, работа агрегата останавливается и цикл старта происходит заново. В случае второго безуспешного старта аппарат переходит в режим продувки и полностью отключается.
• По мере прогрева теплоносителя система может ступенчато снижать мощность горения или временно приостанавливать работу.

Завершение удачного рабочего цикла производится по обратному сценарию. Первым отключается топливный насос, а вентилятор продувки продолжает работать до того момента, пока датчик пламени не зафиксирует, что теплообменник и камера сгорания остыли.

Плюсы и минусы «автономок»

Достоинств у предпусковых подогревателей более, чем достаточно:

• Комфорт. В прогретом салоне куда уютней, нежели в холодном.
• Экономия топлива. Прогрев двигателя – это не только затраты времени, это еще и лишний литр-два горючего, сжигаемого в течение дня.
• Увеличение моторесурса двигателя. Холодный пуск, как известно, эквивалентен 600 км обычного летнего пробега. Предпусковой подогреватель основательно готовит мотор для запуска и работы «на холодную» не наблюдается.
• Экология. С точки зрения охраны окружающей среды подогреватели антифриза позиционируются как правильное оборудование. Сами посудите, двигатель прогрет, а вредных выбросов – минимум.

Сильные плюсы перевешивают не менее сильные минусы. Основательный недостаток – цена. Надежные автономные модели обойдутся минимум в 24 000 рублей. Второй негативный аспект – необходимость квалифицированной установки. Автономные модели имеют высокий класс пожароопасности и экономия тут ни к чему.

Стоя перед выбором: модели, цены и рекомендации по выбору

Опираясь на тип транспортного средства, практически все компании предлагают к покупке либо компактный вариант, либо профессиональный аппарат. Изделия класса «компакт» предназначены для легковых автомобилей с небольшим объемом двигателя:

• Webasto Thermo Top Evo Start, согревающий только двигатель (30 000 рублей).
• Webasto Thermo Top Evo Comfort +, обученный подавать тепло ещё и в салон (45 000 рублей).
• Eberspacher Hydronic S3 Economy греет и двигатель, и салон – 45 000 рублей.

Серии Pro ориентированы на грузовой транспорт, микроавтобусы и автобусы. Мощность повыше, цены тоже:

• Webasto Thermo Pro Eco 50, подогревающий только охлаждающую жидкость (90 000 рублей).
• Webasto Thermo Pro 90, обогревающий двигатель и салон (120 000 рублей).
• Eberspacher Hydronic M10, согревающий мотор и салонную капсулу (85 000 рублей).

Отечественная альтернатива выходит подешевле. Пятикиловаттные Бинар 5S и 5Б обойдутся в 25 и 30 тыс. рублей соответственно.

Изделия, подающие тепло только в салон (автономные отопители) имеют более демократичные цены. Двухкиловаттная версия для небольшого микроавтобуса или кабины грузовика встанет в 25 000 рублей (Webasto Air Top 2000 STC) – 35 000 рублей (Eberspacher Airtronic D2).

Предпусковые электрические подогреватели на 220 В гораздо доступнее. Цена на вариант с помпой для обычной малолитражки колеблется в пределах 2 000-3 500 рублей. Изделие в чистом виде, без насоса – еще дешевле: 1 500-2 000 рублей. На рынке представлены в основном отечественные модели (Лунфэй, Северс и пр.).

Что до конкретных рекомендаций по выбору, так это следующее. Имейте в виду, что предыдущая эволюция многих моделей, как правило, немного лучше и надежней нового ряда. Такая тенденция прослеживается как у Webasto, так и у Eberspacher и Бинар. Настоящие знатоки дела уверены, что модельный ряд Mikuni – единственная долгоиграющая «классика жанра», представленная сегодня на рынке.

А может, собрать предпусковой подогреватель своими руками?

Обычного автомобилиста стоимость даже «легковой Вебасты», мягко говоря, вводит в ужас. Десятикратная разница в цене между заводскими электронагревателями и достойными автономными устройствами расценивается как уж очень большая. Впрочем, соблазн сэкономить лишние 500-1 000 рублей на покупном электронагревателе также может показаться заманчивым.

Итак, предпусковой подогреватель своими руками – что тут к чему? Если в двух словах, то смастерить самодельную конструкцию не сложнее, нежели организовать обогрев бачка омывателя с незамерзающей жидкостью.В интернете полно схем, в которых лежит одинаковая идея:

• Сварить корпус, внутри которого будет размещаться ТЭН на 220В (обычно от нагревательного бака). Конструкция должна предусматривать замену ТЭНа, поскольку антифриз – это агрессивная среда и нагреватель регулярно будет выходить из строя. Внутри изделия обязательно циркулирует тосол, для чего предусматриваются входной и выходной штуцеры.

• Покрасить и обернуть конструкцию в теплоизоляционный материал.
• Врезать между радиатором печки и двигателем.

Вариантов реализации нагревательного «котла» достаточно много. Осмотрев большинство решений можно посоветовать взять на вооружение следующие рекомендации:

• При вертикальном расположении устройства, размещать выходной штуцер в самой высокой части изделия. Идея этого решения в том, чтобы неоткачанный накопленный воздух находился вверху, а нагреватель был покрыт водой.
• В цепь питания предпускового подогревателя можно встроить GSM – модуль, чтобы управлять питанием, не выходя из дома.
• Включить в контур насос. Это значительно ускорит прогрев охлаждающего контура мотора.

При выборе нагревательного элемента следует отдавать предпочтение моделям с термостатом и не экономить на мощности изделия. 1,5-2 кВт – рабочий диапазон для малолитражных автомобилей.