Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Холодный старт, примерзшие дворники, дискомфортный минус в салоне отнюдь не искушают воспользоваться автомобилем очередным зимним утром. Ранее проблему отчасти можно было решить установкой сигнализации с дистанционным запуском.

Однако крупные штрафы за стоянку с работающем двигателем во дворе жилого дома напрочь отбивают желание пользоваться подобной затеей. Впрочем, альтернатива дистанционному запуску всегда была, есть и сейчас.

Предпусковой подогрев двигателя – что это такое, как работает, дорого ли стоит и можно ли смастерить своими руками – отвечает редакция Autostadt.su.

Предпусковой подогреватель – что это?

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Автономные устройства и подогреватели, работающие от сети 220 В – рынок предлагает нам два вида систем предварительного подогрева двигателя.

Результат работы устройств один: они нагревают охлаждающую жидкость, а теплая ОЖ греет двигатель и салон, через штатную систему отопления.

Автономные делают это самостоятельно, преобразуя топливо и воздух в тепло, а изделия класса 220 В греют подобно кипятильникам, забирая энергию через бытовую розетку.

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».

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы 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.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы 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.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы 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.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

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.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы 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:

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

  • 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.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

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

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы 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.  

Электроподогреватель салона: как узнать, что он есть, почему не работает и можно ли его поставить

В современных автомобилях штатные электроподогреватели обеспечивают теплый воздух до прогрева двигателя. Некоторые владельцы даже не знают, что у них есть такое чудо! А другие не понимают, точно ли они работают. Хватает и иных вопросов – попробуем с ними разобраться!

Что это такое и как работает

Как устроена штатная система отопления? В контур системы охлаждения встроен теплообменник (радиатор) отопителя («печки»), от которого теплый воздух с помощью вентилятора подается в салон. То есть пока не прогреется двигатель и не станет теплым теплообменник отопителя, вентилятор буде гнать холодный воздух.

Читайте также:  Грузовой автомобиль "баф феникс" (baw fenix)

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Проблема современных двигателей, в первую очередь дизельных, в том, что греются они долго, а зимой и вовсе с трудом выходят на рабочую температуру. Избыточного тепла в принципе немного, чтобы его отдавать на обогрев салона. Поэтому на ряде моделей применяется электрический подогреватель (обогреватель, ТЭН).

Он представляет собой своего рода картридж, который устанавливается рядом с теплообменником и обеспечивает нагрев воздуха, пока не прогреется двигатель и не пойдет тепло от самого отопителя.

Сказать, что подогреватель жарит как «печка», нельзя: обычно воздух просто теплый. Но он начинает поступать уже через минуту-другую после запуска двигателя.

Без ТЭНа воздух оставался бы холодным намного дольше.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Мощность подогревателя – порядка 1 кВт, причем часто используется два элемента разной мощности (например, 600 и 300 Вт), что позволяет регулировать степень нагрева: может работать один элемент, второй или сразу оба.

Вы правильно подумали: нагрузка на электрооборудование соответствующая, поэтому провода толстые, предохранитель ставится обычно на 80 А, используется мощный генератор и батарея большой емкости. Собственно говоря, подогреватели обычно устанавливаются на дизельные версии, а там у АКБ и генератора соответствующие характеристики.

Когда он греет

Электрические подогреватели штатно устанавливаются на многие модели 2000-х и 2010-х годов. Например, на дизельные версии Citroёn, Peugeot, Skoda, а в Ford его применяют и на бензиновых модификациях. Как правило, им оснащаются автомобили для стран Скандинавии и вообще северных рынков. Иногда подогреватели установлены, но не активированы (об этом позже).

Любопытно, что далеко не все владельцы вообще в курсе, что на их автомобиле стоит такой подогреватель. А те, кто знает, не всегда уверены в том, что он работает. Есть вопросы и по тому, в каких именно ситуациях электроподогреватель включается, требуются ли для того какие-то действия со стороны водителя.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

На самом деле эта функция чисто автоматическая. Если подогреватель активирован и исправен, он включается сам при наличии нескольких условий:

  • температура воздуха не выше +4..+10°С;
  • температура охлаждающей жидкости не выше +60..+80°С;
  • аккумулятор достаточно заряжен.

Понятно, что показатели температуры зависят от параметров, принятых производителем, способы оценки и критичные параметры для батареи тоже могут различаться, но если аккумулятор слабый, то подогрев может не включиться (это же относится и к другим функциям, например, к системе Старт/Стоп).

В общем, подогреватель включается автоматически в холодную погоду и при непрогретом двигателе.

Понять, что он работает, можно как раз по тому, что теплый воздух начинает подаваться в течение одной-двух минут, хотя стрелка указателя температуры двигателя еще даже не движется по шкале.

На некоторых моделях при включении подогревателя холостые обороты мотора становятся выше, может ощущаться характерная «просадка» как при включении мощных потребителей (вентилятор радиатора, кондиционер), также могут быть слышны щелчки реле при включении-выключении системы.

А если не греет?

Сам по себе подогреватель имеет достаточно простую конструкцию, в которой практически нечему ломаться. Нагревательные элементы выходят из строя крайне редко, но могут отказать реле, сгореть предохранитель. Также подогреватель может не включаться из-за того, что не достигнуты все необходимые условия (температура воздуха, антифриза, заряд батареи).

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Кроме того, подогреватель может быть не активирован, физически отключен. Он вообще может отсутствовать! Это к вопросу о том, как понять, есть ли на вашем автомобиле такой «наворот».

Для начала, «погуглив», можно выяснить, устанавливался ли подогреватель на данную модель и модификацию.

Если да, то попутно уточнить его расположение и доступ к нему, расположение предохранителя, а также алгоритм активации.

Вариации у производителей разные, но в любом случае это осуществляется через диагностические программы, например, по пути «конфигурация авто / система климат-контроля / подогрев».

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Соответственно и предпринимаемые действия такие же: убедиться в том, что нагревательный элемент действительно присутствует и подключен, попутно проверить, работает ли он при включении. Если нет, то в первую очередь проверяется подключение, далее – исправность предохранителя, реле, через диагностику можно посмотреть наличие ошибок, проверить, активирован ли подогрев.

Вот как, например, решали проблему автолюбители, которые поделились своим опытом на клубных форумах:

Valeron (Peugeot-club.by): «Разобрался с подогревом. Как я и предполагал, он не работал из-за отсутствия предохранителя F9 на 10 А в моторном отсеке (нашел схему в сервисбоксе).

Поставил предохранитель, снял защиту и немного вытащил сам ТЭН из печки, чтобы рукой проверить, работает он или нет. Удалил ошибки, выполнил тест реле (они начали щелкать), завел авто – и через пару минут ТЭН начал греться так, что рукой не удержать.

Ошибки больше не появляются. Теперь буду наслаждаться быстрым прогревом салона».

ПежоВод от бога! (407club.ru): «Сам на днях активировал через Diagbox, на холодную машину сразу идет теплый воздух на стекло.

Нужно зайти в «ремонт», далее BSI, потом «телекодирование», «оборудование автомобиля», поставить дополнительный подогрев ТЭНа 1000 Вт и условия холодного климата – всё.

Как проверить, есть ли у вас ТЭНы? Самое простое – на правом крыле возле аккумулятора должна быть коробочка с реле, размер примерно 200х70 мм. Если она есть, значит 90 процентов будет работать».

Завод сэкономил, можно ли поставить?

Да, если заводом такая система предусмотрена, просто на вашей модификации автомобиля ее нет. Но даже в этом случае сложность и цена вопроса зависят от ряда факторов. Сам по себе б/у подогреватель стоит порядка 50-100 руб. на старые модели и 100-250 руб. на более свежие, новый же обойдется раза в 2-3 дороже.

Но ведь может понадобиться еще и проводка, которая по умолчанию есть далеко не на всех машинах (например, на некоторых Ford она имеется). И это тоже дополнительные деньги (порядка 30-100 руб.), а кроме того, еще и время на поиски.

Но помимо физической установки и подключения подогревателя, скорее всего, потребуется не только программная активизация, но и собственно специальная прошивка.

Но это все равно довольно просто и дешево, если предусмотрено производителем: есть куда вставлять и как крепить подогреватель, имеются фишки для подключения, гнездо для предохранителя в блоке, соответствующие реле и так далее.

Если же нет, то народное творчество никто не отменял, конечно, но грамотная организация питания и управления режимом работы, работы по монтажу нагревательных элементов и т.д.

– все это требует времени и, если делается не своими руками, средств.

Альтернатива

Собственно говоря, целесообразность дополнительных телодвижений достаточно сомнительна, поскольку, напомним, электрический подогреватель такого типа не обеспечивает полноценного прогрева салона. Другими словами, он не настолько эффективен, чтобы тратить много усилий и средств на его установку.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Да, есть еще и штатные электрические нагреватели, встраиваемые в систему охлаждения и дополнительно подогревающие антифриз. Но здесь та же история, что с воздушными ТЭНами: если их установка предусмотрена конструктивно, это имеет смысл, в противном же случае вложения могут оказаться несопоставимы с эффектом.

Если уж на то пошло и вы готовы платить за результат, лучше установить автономный предпусковой обогреватель (Webasto, Eberspächer). Впрочем, там есть свои нюансы, плюсы и минусы, и это тема для отдельного разговора.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

А как же недорогие тепловентиляторы с питанием от розетки прикуривателя, которые можно купить за 30-50 рублей? Их эффективность, увы, невысока: теплый воздух дают, но настолько локально, что для обогрева салона не особо годятся. Разве что побыстрее лобовое стекло отогреть, избавив ото льда и запотевания. Но только осторожно, чтобы от резкого перепада не лопнуло.

Запчасти для легковых машин в базе объявлений Автобизнеса

Как работает система предпускового подогрева

Из-за особенностей сгорания дизельного топлива при холодном запуске двигателя к состоянию ЦПГ, стартеру и АКБ выдвигаются высокие требования.

Система предпускового подогрева призвана компенсировать теплообмен сжимаемого воздуха с холодными стенками цилиндров и камерой сгорания, облегчив тем самым пуск мотора в мороз.

Давайте рассмотрим устройство свечей накаливаний и общий принцип работы системы.

Предназначение

Дизельное топливо самовоспламеняется при температуре около 300°С. Чтобы достичь таких значений в камере сгорания, необходимо с достаточно силой сжать поступивший в цилиндры воздух,.

Когда двигатель холодный, на такте сжатия часть тепла расходуется на нагрев стенок камеры сгорания, цилиндров и поршней. Запуск в таких условиях будет очень трудным, а в большие морозы и вовсе невозможным.

Свеча накаливая, раскаляясь докрасна, компенсирует термические потери и облегчает запуск в условиях низких температур.

https://www.youtube.com/watch?v=rnL35bqlxOA\u0026pp=ygWBAdCa0LDQuiDRgNCw0LHQvtGC0LDQtdGCINC_0L7QtNC-0LPRgNC10LIg0LTQstC40LPQsNGC0LXQu9GPOiDQstC40LTRiyDQv9C-0LTQvtCz0YDQtdCy0LDRgtC10LvQtdC5INC4INC_0YDQuNC90YbQuNC_INGA0LDQsdC-0YLRiw%3D%3D

Первоначальная функция получила свое развитие в режиме послепускового подогрева. После запуска свечи накаливания продолжают еще некоторое время работать, уменьшая вредные выбросы в атмосферу, снижая шумность и вибрации при работе холодного двигателя, а также ускоряя его прогрев.

Виды свечей накаливания

  • Металлические свечи штифтового типа. От оболочки из стойкого сплава железа нагревательную спираль отделяет теплопроводный порошок.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

  • Керамические свечи накаливания. Свое название нагреватель получили из-за оболочки и нагревательного штифта из керамического материала. Нагреватель керамической свечи раскаляется до 1350° С, а оболочка имеет отличную теплопроводность. Благодаря этому с момента включения свечи до ее нагрева проходит всего 2 с.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Виды металлических свечей по типу нагревательного элемента:

  • моноспиральные. В качестве нагревательного элемента использована одна спираль, которая совмещает функции накаливания и саморегулирования для препятствования перегреву и перегоранию;
  • двухспиральные. Две нити подключены последовательно. Одна из низ служит для быстрого разогрева кончика жала свечи, а вторая при нагреве изменяет свое сопротивление, не давая первой нити перегрееться свыше 1000° С.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

По типу подключения свечи могут быть однополюсные или двухполюсные. В первом варианте один из выводов нагревательного элемента подключен на массу через корпус самой свечи. Второй тип предполагает наличие в фишке как плюсового, так и минусового вывода.

Еще одно немаловажное разделение – по степени быстродействия. Старым штифтовым свечам для достижения максимальной температуры требовалось от 10-30 сек. Современным быстродействующим свечам накала для этого нужно до 10 сек, а новейшие саморегулирующиеся модели выходят на пиковую температуру за 2-5 с.

Читайте также:  Мотоблок нева мб 23

Свеча с дифференциальным датчиком давления

Некоторые модели дизельных двигателей начали оснащаться нагревателями с пьезорезистивным датчиком давления. Чувствительный элемент датчика связан с подвижным штоком нагревательного элемента.

На тактах сжатия и рабочего хода давление цилиндра воздействует на шток, заставляя его деформировать мембрану измерительного элемента. Степень деформации мембраны преобразовывается в электрический сигнал.

Полученные значения интерпретируются в ЭБУ двигателя для коррекции момента и времени продолжительности впрыска, работы дроссельной заслонки, системы EGR.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Как вы уже могли догадаться, все эти ухищрения по контролю за происходящими в цилиндре процессами необходимы для снижения выбросов вредных веществ, а уже потом лишь для уменьшения шумности, расхода и повышения мощности.

И польза от обратной связи действительно есть, но одобрит ли ее владелец авто, узнав, что стоимость такой свечи накала в 10 раз превышает цену обычной (порядка 100-150 $).

К тому же, добавление в конструкцию подвижных элементов, датчика и процессорной части заметно снизит ресурс нагревателя.

Системы управления

Подробно о способах подключениях и управлении свечами накаливания мы рассказывали в статье «Как проверить свечи накала», поэтому ограничимся лишь кратким перечислением типов систем и их отличительных особенностей.

  • Ручное включение свечей накала с помощью кнопки в салоне. Ток коммутируется через силовое реле.
  • Автоматическое включение свечей при помощи реле с небольшой электронной схемой.
  • Автоматическое включение свечей ЭБУ двигателя через силовое реле или отдельный блок управления свечами накала.

Регулирование степени накала

На современных системах, пока температура ОЖ не превысит заложенные конструкторами значения (обычно около + 35°С) свечи накаливания включаются каждый раз после запуска двигателя.

На автомобилях Skoda, VW, Audi, Seat период дополнительного накала длится не более 3 минут и автоматически отключается при оборотах двигателя свыше 2500 или 4000 (зависит от типа системы), а также при падении напряжения в бортовой сети.

Управление питанием осуществляется от блока управления свечами накаливания с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией. Благодаря ШИМ-сигналу напряжения на саморегулирующихся и керамических свечах может изменятся от 11,5 В до 4,5 В.

Максимальное напряжение подается в момент предпускового подогрева, но не более чем на 2 с, иначе нагреватель оплавится.

В режимах послепускового подогрева максимальная температура накала больше не нужна, поэтому блок управления регулирует напряжение на свечах накаливания в соответствии с температурой ОЖ и режимом работы двигателя.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

На автомобилях VAG-группы в режиме послепускового подогрева для разгрузки генератора используется сдвинутый по фазе сигнал. Задний фронт сигнала для одной из свечей запускает импульс для нагрева следующей свечи.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Предпусковой подогреватель — автономный и электрический

Предпусковые подогреватели, используемые на грузовых транспортных средствах – это устройства, которые позволяют прогреть мотор, но при этом его не заводить. Благодаря такому оборудованию в холодное время года, когда «за бортом» значительный минус, запустить силовую установку становится гораздо проще – она заводится с полуоборота ключа в замке зажигания. 

В некоторых случаях автономные подогреватели применяются для обогрева салона спецтехники. Об особенностях установок и их  разновидностях пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Назначение предпусковых подогревателей

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Зимой запуск мотора грузовой техники становится для ее владельцев тем еще испытанием – двигатель решительно отказывается заводиться, ведь за время простоя он успел порядком остыть, а горюче-смазочные материалы если не затвердели, то уж точно стали намного гуще. 

Доказано, что каждый «холодный» запуск силовой установки сокращает ее ресурс не менее чем на 300 км, ведь мотор испытывает колоссальные нагрузки.

Застывшее масло утрачивает свои эксплуатационные свойства, а это негативно сказывается на состоянии всех конструктивных элементов двигателя.

  К тому же на прогрев агрегата до рабочей температуры тратится большое количество горючего, а это хорошо бьет по карману.

Решить все эти проблемы можно с помощью автономного подогревателя двигателя. Купив его раз, долгие годы будете экономить. Подобные устройства представлены на современном рынке в изобилии, и ниже мы опишем наиболее распространенные их модели.

Виды автономных подогревателей

Сегодня купить автономный подогреватель можно чуть ли не в каждом автомагазине. На выбор потребителей представлена продукция отечественных и иностранных брендов, которая отличается техническими характеристиками, мощностью, ценой, а самое главное – принципом работы.

Жидкостные

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Автономные жидкостные подогреватели без преувеличения можно назвать лидерами продаж. Высокая их популярность обусловлена способностью обогревать не только мотор, но и салон транспортного средства. Устройства устанавливаются в моторном отсеке и подключаются к системе охлаждения силовой установки. Подогрев осуществляется благодаря антифризу, который пропускается через обогреватель. 

Тепло, которое вырабатывается в процессе, проходит через теплообменник и разогревает антифриз.

Для циркуляции жидкости по системе предусмотрен насос, а для подачи теплого воздуха в салон в конструкцию устройства включен вентилятор с электромотором, запитываемый от электросети авто.

Также подогреватели оборудуются собственной камерой сгорания и блоком управления, осуществляющим контроль над процессом подачи топлива и температурой нагрева.

Примечательно то, что жидкостные отопители способны автоматически переходить в экономный режим работы, как только температура жидкости в них достигнет 70-80 градусов. Это способствует уменьшению расхода топлива и поддержанию оптимального температурного режима. 

Воздушные

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Принцип действия воздушных автономных предпусковых подогревателей аналогичен обыкновенной «печке», устанавливаемой в салонах большинства грузовиков. Что касается нагрева мотора, то с этой задачей они справляются с трудом, как правило, подобные приборы покупают именно для поддержания комфортной температуры воздуха в кабине. 

Устройства оснащены камерой сгорания – в нее с помощью насоса подается ТВС, а теплый воздух поступает в салон авто. Встроенный аккумулятор отвечает за питание оборудования, которое монтируется преимущественно в кабине транспортного средства.

Тепловые аккумуляторы

Тепловой автономный предпусковой подогреватель двигателя работает по принципу термоса и внешне напоминает бак с разогретой охлаждающей жидкостью внутри. Емкость с этой жидкостью окружена вакуумным слоем, способствующим длительному сохранению ее температуры на требуемом уровне (до 48 часов). 

Во время движения авто происходит постоянная циркуляция теплого антифриза, а когда машина останавливается, она остается в устройстве и подкачивается насосом с двигатель при необходимости.

При всех достоинствах данной разновидности таких подогревателей у них есть существенный недостаток – поездки должны быть регулярными, в идеале – ежедневными. К тому же тепловые аккумуляторы весьма габаритны, они занимают много места.

Электрические подогреватели

Весьма распространенная разновидность оборудования, по принципу действия схожего с кипятильником. Устройства подключаются к блоку цилиндров мотора, работают они от бытовой электросети. Функцию нагревательного элемента выполняет спираль, которая, постепенно нагреваясь, приводит к повышению температуры антифриза, а его циркуляция обеспечивается благодаря конвекции.

Электрический автономный подогреватель автомобиля не столь эффективен, как перечисленные выше аналоги, но преимущество подобных моделей состоит в их доступности и простоте монтажа. Существует еще один недостаток – «привязанность» к розетке, поэтому использовать такое оборудование в полевых условиях невозможно.

Важно помнить также о том, что электроподогреватели способны разогреть антифриз до температуры кипения, поэтому использовать их нужно с таймером, на котором всегда необходимо выставлять время прогрева.

Основные производители и модели автономных подогревателей

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Ассортимент устройств, ставших темой нашего разговора, на современном рынке весьма обширен.

На выбор покупателей предложены товары отечественных и зарубежных брендов. Лидирующие позиции по количеству продаж занимает продукция немецких компаний «Вебасто» и «Эберспехер». Достойную конкуренцию им составляют изделия известного российского производителя «Теплостар». Опишем их более детально.

«Вебасто»

Автономные подогреватели Webasto – эффективное, надежное оборудование, отличающееся экономичностью использования, но более высокой ценой, чем продукция большинства конкурентов. Линейка данного производителя представлена большим количеством моделей, рознящихся мощностью и эксплуатационными свойствами. 

  • Есть приборы, предназначенные для предпускового подогрева двигателей легкового и грузового транспорта, а также специальной техники, автобусов и даже водных средств передвижения – яхт и катеров. 
  • Заслуженной популярностью пользуется модель Thermo Top Evo Comfort+, разработанная для эксплуатации на авто с объемом мотора до 4 литров. Существуют отдельные ее модификации для бензиновых и дизельных силовых установок
  • Характеристики устройства:
  •  Мощность – 5 кВт.
  •  Расход топлива – 0,17 литра/20 мин. работы.
  •  Питание – 12 В.
  •  Дополнительные опции – возможность нагрева салона.
  •  Цена – от 47 тыс. руб.

«Эберспехер»

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Еще один немецкий производитель, выпускающий надежные и экономичные предпусковые подогреватели. В линейке присутствуют воздушные, электрические и жидкостные модели, последние продаются под маркой Hydronic.

Высокой популярностью на российском рынке пользуется подогреватель Eberspacher HYDRONIC 3 B4E, который станет идеальным решением для легковых авто с объемом двигателя до 2 литров. Эта модель бьет рекорды по количеству продаж в регионах с суровыми зимами. Она удобна в использовании, характеризуется небольшим расходом топлива и безопасностью эксплуатации.

Технические характеристики:

  •  Мощность – 4 кВт.
  •  Расход топлива – 0,57 литров/час.
  •  Питание – 12 В.
  •  Цена – от 43 тыс. руб.

«Теплостар»

Отечественный производитель автономных предпусковых подогревателей, которые по качеству не уступают импортным аналогам, а по цене способны составить им достойную конкуренцию. В каталоге копании присутствуют разные модели, но жидкостные приборы пользуются наивысшим спросом, они продаются под брендом Binar. 

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Отлично зарекомендовал себя предпусковой подогреватель Binar -5S-Comfort, разработанный для транспортных средств с объемом двигателя не более 4 литров. На выбор покупателей представлены бензиновые и дизельные варианты. 

Технические характеристики:

  •  Мощность – 5 кВт.
  •  Расход топлива – 0,7 литра/час.
  •  Питание – 12 кВт.
  •  Дополнительные опции – могут оснащаться модемом для дистанционного управления с мобильного телефона.
  •  Цена – от 31 тыс. руб.

Заключение

Предпусковые подогреватели – удобные и полезные устройства, способные заметно упростить жизнь автолюбителям, в особенности – людям, которые вынуждены регулярно эксплуатировать грузовики и спецтехнику. В регионах с суровым климатом такое оборудование и вовсе незаменимо – оно позволяет быстро запустить мотор и продлить его ресурс благодаря комфортному и оперативному старту в любую погоду. 

Читайте также:  Переключение передач КамАЗ: коробка передач на КамАЗе

У каждой из описанных выше разновидностей подогревателей существуют свои преимущества и недостатки, поэтому перед покупкой важно здраво оценить потребности и условия, в которых прибор будет использоваться.

Работа предпусковых подогревателей на примере Webasto

Поиск запроса «автономные предпусковые подогреватели» по информационным материалам

Предпусковой подогреватель — лучшая защита двигателя от мороза

Многие производители иномарок, ориентируя продажу своих машин на российском рынке, предлагают модели с установленным автономным предпусковым подогревателем двигателя и салона. Данная опция особенно ценна в регионах с продолжительным зимним сезоном эксплуатации.

Не стоит особо огорчаться и тем автолюбителям, у которых машины не укомплектованы заводским предпусковым подогревателем двигателя. Купить его и установить на любую марку автомобиля в настоящее время не представляет проблем в любом регионе страны.

Здесь более актуально стоит вопрос о том, насколько эффективно это оборудование и стоит ли оно тех затрат, которые необходимы для его приобретения и установки.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Для этого и нужен предпусковой подогреватель двигателя зимой

Как выглядит и из чего состоит предпусковой подогреватель

В зависимости от назначения и принципа действия предпусковой подогреватель может представлять собой устройство различных габаритов и мощности, используемое для подогрева двигателя без его холодного запуска. Кроме того, он может применяться для обогрева салона, ветрового стекла и дворников.

Автономное оборудование включает в себя котёл с камерой сгорания и радиатором, трубопроводную систему для передачи топлива, насосы, качающие топливо и охлаждающую жидкость.

В его состав также входят термореле, управляющее вентилятором климат-системы, электронный блок контроля и устройство запуска подогревателя.

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Жидкостный предпусковой подогреватель Thermo Top

Виды автомобильных предпусковых подогревателей

1. Автономный предпусковой подогреватель двигателя

По предназначению и устройству автономные предпусковые подогреватели подразделяются на жидкостный и воздушный типы.

Автономные жидкостные предпусковые подогреватели

Видео: Вебасто или Гидроник (Webasto или Hydronic) что лучше

Предназначены для подогрева как двигателя, так и салона. Называются они так потому, что работают за счет сжигания бензина или дизтоплива из бака автомобиля. Они монтируются в двигательном отсеке и подключаются к системе жидкостного охлаждения мотора.

Подогретый воздух распространяется по внутренним воздуховодам автомашины. Система экономична по расходу топлива и электроэнергии, при работе не производит сильного шума.

Применяется для обогрева всех видов двигателей внутреннего сгорания – бензиновых, дизельных, газобаллонных и комбинированных.

Автономные воздушные предпусковые подогреватели ДВС

Предназначены для ускоренного повышения температуры воздуха только в салоне. Они устанавливаются в кабине автомобиля и используются в основном в пассажирских микроавтобусах, вахтовых вагончиках и кунгах, грузовых «дальнобойных» машинах. Они могут нагревать воздух в салоне до заранее заданной температуры.

Также работают бесшумно и потребляют немного электроэнергии. В отличие от жидкостных приборов, воздушные устройства имеют большие габариты и производительность, поэтому расход топлива в них несколько выше.

Наиболее популярны в стране такие марки жидкостных подогревателей немецкого производства как Webasto Thermo Top Evo 5 и Eberspasher Hydronic.

Принцип работы жидкостного предпускового подогревателя двигателя

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Таким образом работает автономный жидкостный подогреватель двигателя

Устройство включается в работу с дистанционного пульта, таймера или сотового телефона.

Импульс запуска, попадая на электронный блок, вырабатывает управляющий сигнал, подающий напряжение питания на исполнительный мотор. Мотор, вращаясь, приводит в движение топливный насос обогревателя и вентилятор.

Насос начинает качать топливо в горелку, где с помощью испарителя и накаливаемого штифта создаётся топливовоздушная смесь.

Нагнетаемая с помощью вентилятора горючая смесь воспламеняется в камере сгорания искровой свечой зажигания.

Тепло, образуемое при сгорании топлива, через теплообменник передаётся рабочей жидкости системы охлаждения двигателя.

Жидкость циркулирует в контуре охлаждения под действием подкачивающего насоса предпускового подогревателя, включённого в этот контур. Нагреваемая жидкость в процессе циркуляции передаёт полученное тепло корпусу двигателя.

При достижении температуры охлаждающей жидкости 30 градусов С автоматически срабатывает вентилятор радиатора системы охлаждения автомобиля. Тёплый воздух начинает поступать в салон.

При нагреве тосола или антифриза до 72 градусов С происходит сокращение подачи топлива в горелку наполовину, и система переходит на пониженный режим работы.

Жидкость охлаждается до 56 градусов и весь процесс циклически повторяется.

По конструкции жидкостный автономный предпусковой подогреватель двигателя похож на салонный автомобильный отопитель и представляет собой горелку на жидком топливе (бензин или солярка). Даже по стоимости они отличаются ненамного, не говоря уже про принцип работы. Однако по месту установки и принципу обогрева они кардинально отличаются.

В отопителях горелка нагревает непосредственно воздух, подаваемый в салон автомобиля, а в предпусковом подогревателе она греет охлаждающую жидкость, который, в свою очередь, обогревает корпус двигателя и штатной печки. Для того чтобы эффективно работал обогрев салона, не нужно забывать об установке рукоятки управления печкой на минимальный режим «тепло».

В этом случае схема управления подогревателя в нужный момент автоматически включит вентилятор, нагнетающий тёплый воздух в салон по штатной системе воздуховодов. Результат этой работы будет заметным издали, стёкла автомобиля в морозное утро будут сухими и прозрачными.

В кабине будет тепло и уютно, дворники можно не снимать на ночь, есть возможность сесть и сразу выезжать на дорогу.

Удобной функцией является дистанционное управление работой предпускового подогревателя ДВС. Его можно включить с помощью кнопки на брелоке с ключами от машины, находясь дома.

Делать это нужно как минимум за полчаса до выезда (в зависимости от мороза на улице), чтобы охлаждающая жидкость и мотор успели прогреться до нужной температуры, и процесс запуска двигателя прошёл без осложнений.

Существуют системы с автоматическим запуском от встроенного таймера, на котором необходимо перед запиранием машины выставить нужное время включения.

2. Электрический предпусковой подогреватель ДВС

Как работает подогрев двигателя: виды подогревателей и принцип работы

Устройство и схема расположения электрического подогревателя двигателя

Альтернативой автономной системой является электрический подогреватель, который представляет собой спиральный электронагреватель, вставляемый в блок цилиндров силового агрегата и работающий от внешней электросети 220В. Исполнительным элементом в этой системе выступает небольшая электрическая спираль, устанавливаемая в блок цилиндров.

Из блока цилиндров при установке спирали убирается противоледная заглушка, вместо нее и монтируется спираль. Под действием высокого напряжения через спираль протекает ток, и она нагревает антифриз.

Циркуляция жидкости в системе охлаждения происходит за счёт естественной конвекции. Она менее продуктивна, чем при искусственном обращении с помощью насоса, и занимает гораздо дольше времени.

Наиболее яркими представителями электрического  подогревателя являются модели Defa WarmUp и Лидер Северс.

Наиболее приемлема такая установка при парковке автомобилей в гаражах и стоянках, оборудованных электрическими розетками.

Если вы оставляете машину на улице или во дворе, то вам такой обогреватель не понадобится, так как некуда будет его подключить. Недостатком является то, что он потребляет много электричества.

Для обеспечения экономной работы устройства, оно укомплектовано таймером, позволяющим установить требуемую температуру жидкости.

При переходе установленного значения спираль автоматически отключается или включается в работу. Соответственно, при этом происходит остывание или нагрев рабочей жидкости, которая в процессе конвекции поддерживает мотор в тёплом состоянии. Стандартными опциями электрообогревателя мотора являются:

  • разогрев рабочей жидкости в системе охлаждения мотора;
  • обогрев салона за счёт подачи тёплого воздуха через штатную печку;
  • заряд аккумулятора.

Принцип подогрева мотора в электрическом подогревателе такой же, как в автономной системе. Также производится передача тепла мотору посредством нагрева рабочей жидкости в системе охлаждения.

Отличие заключается в способе нагрева с применением внешнего источника электропитания.

Это же даёт возможность применить дополнительную опцию – зарядку аккумулятора авто, которая особо востребована в зимних условиях, когда низкие температуры способствуют его разряду и понижению ёмкости.

3. Тепловые аккумуляторы

Принцип работы тепловых аккумуляторов основан на накапливании горячей рабочей жидкости в системе охлаждения и сохранения её температуры неизменной в течение продолжительного времени (2 суток).

В такой системе при запуске мотора горячий тосол или антифриз осуществляет короткую циркуляцию по сокращённому контуру, быстро прогревая двигатель.

Классические представители таких систем – «Автотерм», «Гольфстрим», УОПД-0,8.

Что даёт использование предпусковых подогревателей

Профессиональные водители признают наличие автономного или электрического предпускового подогревателя мотора обязательным условием комплектации современного автомобиля, гарантирующим необходимые здоровые условия работы в зимний период эксплуатации.

Для грузовых автомашин, эксплуатирующихся в Европе, этот принцип соблюдается уже давно. С точки зрения обеспечения безопасности управления их применение способствует повышению комфорта и снижению усталости водителя.

Кроме всего прочего, подогреватели содействуют повышению экономичности и долговечности работы моторов. Это достигается за счёт:

Видео: Предпусковой подогреватель двигателя

1.  Сокращения количества «холодных» запусков двигателей. Подсчитано, что в среднем каждый водитель производит за год от 300 до 500 «холодных» запусков.

При этом специальными исследованиями в этой области, произведёнными известными европейскими компаниями, было установлено, что в пересчёте на один «холодный» запуск, применение предварительного подогрева мотора сокращает расход топлива от 100 до 500 мл. Величина экономии зависит от температуры наружного воздуха и продолжительности прогрева.

Таким образом, по грубым подсчётам, использование предварительного прогрева от автономных подогревателей позволяет экономить за один зимний сезон от 90 до 150 литров бензина или солярки.

2.  Сокращения тяжёлых режимов эксплуатации, увеличивающих износ двигателя. Подавляющая доля износа двигателя приходится на период его запуска. Это обусловлено тем, что в момент «холодного» запуска вязкость машинного масла увеличена и смазывающие свойства понижены.

При этом трение поверхностей движущихся деталей увеличено и повышен износ в шатунно-кривошипных и поршневых узлах. Один «холодный» запуск сокращает ресурс силового агрегата на 3-6 сотен километров пробега.

Российский климат со 100 днями в году минусовых температур может дать сокращение ресурса двигателя за один сезон на 80 тыс. км.

3.  Повышения безопасности и комфорта в управлении автомобилем. Холод способствует повышенной теплоотдаче тела и быстрой утомляемости. Повышается сонливость и вялость, снижается внимательность водителя. Режим вождения становится более нерациональным. Вдобавок возрастает риск заболевания такими профессиональными болезнями, как шейный, поясничный остеохондроз, ОРЗ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector