Виды, устройство и принцип работы предпусковых подогревателей двигателя

В условиях холодной зимы запуск двигателя становится настоящим испытанием как для водителя, так и для самого силового агрегата. В этом случае на помощь приходит специальное устройство – предпусковой подогреватель двигателя.

Назначение предпусковых подогревателей

Считается, что каждый «холодный» запуск двигателя сокращает его ресурс на 300-500 километров. Силовой агрегат испытывает большие нагрузки. Вязкое масло не поступает к парам трения и далеко от оптимальных рабочих характеристик. Кроме того, на прогрев двигателя до приемлемой температуры расходуется немало топлива.

Предпусковой подогреватель двигателя

Да и в целом, сложно найти водителя, которому нравится находиться в холодном автомобиле в ожидании, когда двигатель достигнет нужной температуры. В идеале всем хочется сесть в машину с уже прогретым двигателем и теплым салоном и сразу поехать. Такую возможность дает установка предпускового подогревателя двигателя.

На современном рынке автомобильных отопителей представлены разные модели – от иностранных до отечественных, от дешевых до дорогих.

Виды предпусковых подогревателей

Все разнообразие подобных систем можно разделить на две категории:

• автономные;
• зависимые (электрические).

Автономные подогреватели

В категорию автономных отопителей входят:

• жидкостные;
• воздушные;
• тепловые аккумуляторы.

Воздушный отопитель действует как дополнительная печка для обогрева салона. Он не прогревает двигатель или прогревает, но незначительно. В таких устройствах имеется камера сгорания, куда поступает топливовоздушная смесь при помощи топливного насоса и забора воздуха извне. Уже нагретый воздух подается в салон автомобиля. Питается устройство от аккумулятора 12В/24В, в зависимости от габаритов автомобиля и требуемой мощности. Устанавливается, главным образом, в салоне автомобиля.

Жидкостные отопители помогают прогреть не только салон, но в первую очередь двигатель. Они устанавливаются в моторном отсеке автомобиля. Отопитель связывается с системой охлаждения двигателя. Для прогрева используется антифриз, который проходит через подогреватель. Вырабатываемое тепло через теплообменник нагревает антифриз. Жидкостный насос помогает циркулировать жидкости по системе. Теплый воздух подается в салон при помощи вентилятора, электромотор которого питается от электросети автомобиля. В подогревателях используется своя камера сгорания и блок управления, который контролирует подачу топлива, процесс горения и температуру.

Устройство жидкостного подогревателя Гидроник

Расход топлива жидкостного отопителя будет зависеть от режима работы. Когда жидкость прогревается до 70°C – 80°C, включается экономичный режим. После падения температуры подогреватель вновь запускается самостоятельно. По такому принципу работает большинство жидкостных устройств.

Тепловые аккумуляторы не так распространены, но это также автономные устройства прогрева. Устроены они по принципу термоса. Они представляют собой дополнительный бак, в котором находится разогретая охлаждающая жидкость. Вокруг каналов с жидкостью находится вакуумный слой, который не дает ей быстро остыть. Во время движения жидкость полноценно циркулирует. На время стоянки она остается в устройстве. Антифриз сохраняется теплым до 48 часов. Насос подает жидкость в двигатель и происходит быстрый прогрев.

Главное требование к подобным устройствам – регулярность поездок. При сильных морозах жидкость будет остывать быстрее. Желательно использовать автомобиль каждый день. Также устройство занимает довольно много места.

Электрические подогреватели

Принцип работы электрических аналогов можно сравнить с обычными кипятильниками. Прибор с нагревательным элементом подключается к блоку цилиндров двигателя. Устройство питается от бытовой электросети 220В. Спираль нагревается и постепенно разогревает антифриз. Циркуляция охлаждающей жидкости происходит за счет конвекции.

Расположение электрического подогревателя на двигателе

Прогрев электрическими устройствами занимает больше времени и не столь эффективен. Но такие устройства выигрывают в доступности и простоте установки. Зависимость от розетки становится их главным недостатком. Электрический отопитель может разогреть жидкость до температуры кипения, поэтому вместе с устройством поставляется таймер. С его помощью можно выставить необходимое время прогрева.

Основные производители и модели автономных подогревателей

На рынке жидкостных и воздушных подогревателей лидирующие позиции долгое время занимают две немецкие компании: Webasto и Eberspacher. Среди отечественных производителей можно назвать компанию Теплостар.

Подогреватели Вебасто

Они отличаются надежностью и экономичностью. Их продукция несколько проигрывает по стоимости своим конкурентам. В линейке отопителей от Вебасто есть много моделей, которые отличаются по мощности. Для легковых, грузовых автомобилей, автобусов, спецтехники и яхт.

Подогреватель Вебасто

Модель Thermo Top Evo Comfort+ от Вебасто подходит автомобилям с рабочим объемом двигателя до 4 литров. Это наиболее популярный вариант. Есть разновидности для бензиновых и дизельных двигателей. Мощность 5 кВт. Питание – 12В. Расход топлива за 20 минут прогрева составляет 0,17 л. Есть опция прогрева салона.

Подогреватели Эберспехер

Данная компания также производит качественные и экономичные отопители для всех видов транспорта. Жидкостные отопители имеют марку Hydronic (Гидроник).

Подогреватель Гидроник

Модель Eberspacher HYDRONIC 3 B4E отлично подходит для легковых автомобилей с объемом до 2 литров. Мощность – 4 кВт, питание – 12В. Расход топлива – 0,57 л/час. Расход зависит от режима работы.

Есть более мощные модели для небольших автомобилей, такие как HYDRONIC B5W S. Мощность – 5 кВт.

Подогреватели Теплостар

Компания Теплостар является отечественным производителем отопительных устройств аналогов Вебасто и Эберспехер. Их продукция существенно отличается по цене от своих конкурентов в лучшую сторону, но несколько уступает в качестве. Жидкостные подогреватели выпускаются под торговой маркой BINAR.

BINAR-5S-COMFORT

Популярной моделью является BINAR-5S-COMFORT для небольших автомобилей с объемом до 4 литров. Есть бензиновый и дизельный вариант. Мощность – 5 кВт. Питание – 12В. Расход бензина – 0,7 л/час.

Модель Теплостар Diesel engine-heater 14ТС-10-12-С – это мощный подогреватель с питанием 24В и мощностью 12 кВт – 20 кВт. Работает как на дизеле, так и на газе. Подходит для автобусов, грузовиков и спецтехники.

Основные производители электрических подогревателей

Среди производителей зависимых электрических отопителей можно назвать компании DEFA, Северс и Номакон.

Подогреватели DEFA

Это компактные модели, которые питаются от сети 220В.

Модель DEFA 411027 имеет небольшие размеры и проста в эксплуатации. При работе происходит подогрев масла. Для прогрева при температуре ниже -10°C нужно в среднем полчаса работы подогревателя.

Электрический подогреватель DEFA

Также можно выделить салонный и двигательный отопитель Defa Warm Up WarmUp 1350 Futura. Работает от сети и аккумулятора.

Подогреватели компании Северс

Компания производит предпусковые подогреватели. Популярной маркой является Северс-М. Это компактное устройство, которое легко установить. Мощность – 1,5 кВт. Питание от бытовой электросети. Прогревает до 95°C, далее срабатывает терморегулятор и отключает прибор. При падении температуры до 60°C прибор автоматически включается.

Модель Северс 103.3741 имеет похожие характеристики, что и Северс-М. Отличается режимом работы. На прогрев двигателя в среднем уходит 1-1,5 часа. Прибор защищен от влаги и короткого замыкания.

Подогреватели Номакон

Модель Номакон ПП-201 – небольшой компактный прибор. Устанавливается на топливный фильтр. Может работать от штатного аккумулятора и от бытовой сети.

Какой предпусковой подогреватель лучше

Все представленные выше приборы имеют свои преимущества и недостатки. Очень хороши жидкостные автономные подогреватели типа Вебасто или Эберспехер, но они стоят довольно дорого. Средняя стоимость начинается от 35 000 рублей и выше. Конечно, если водитель имеет возможность установить такие устройства, то он получит максимум комфорта. Управляются приборы из салона, через смартфон и дистанционный брелок. Настраиваются по желанию.

Электрические подогреватели значительно выигрывают в цене. Их стоимость начинается от 5 000 рублей. Отдельные модели достаточно хорошо себя показывают на практике, но они зависят от розетки. Нужно иметь доступ к электричеству. Это их минус.

Тепловые аккумуляторы вообще не используют никаких ресурсов, но зависят от регулярности поездок. Если вы ездите каждый день, то такие приборы хорошо подойдут вам. Цены на них достаточно приемлемы.

Предпусковые подогреватели

Начальник _____________ АШ (СТК)

ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ

Тема 2. 9. Пуск двигателя при низких температурах

Вопросы: Причины, затрудняющие пуск двигателя при низких температурах.

Зимние и всесезонные масла и топлива.

Основные способы, облегчающие пуск двигателя при низких тем­пературах: электрофакельное устройство, предпусковой подогреватель, пусковые приспособления, применение горячей воды для подогрева двигателя.

Метод занятия: рассказ, беседа.

-проверяю наличие личного состава

-довожу тему и учебные вопросы

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

УСТРОЙСТВА И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ

ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ

ТЕМПЕРАТУРАХ

Предпусковые подогреватели

Предпусковой подогреватель служит для предварительно­го прогрева двигателя перед пуском в холодное время года. На автомобилях обычно устанавливают подогреватели рабо­тающие на том же топливе, что и двигатели. Пусковой подо­греватель двигателя ЗИЛ-131 состоит из котла 6 (рис. 9.1), по­стоянно соединенного трубопроводами 10 и 7 с системой ох­лаждения двигателя, топливного бачка 19, электродвигателя с вентилятором 2, регулятора 18 подачи топлива с электромаг­нитным клапаном 17 и пульта управления 22, расположенно­го на щитке 23.

В камеру сгорания неразборного котла 6 из бачка 19 по труб­ке 4 самотеком подается топливо, а через воронку по трубе 5 в котел подогревателя заливают 1,5-2 л воды. Электромагнитный клапан и регулятор 16 обеспечивают дозирование необходимого количества топлива. Они собраны в одном топливодозирующем устройстве, включающем в себя поплавковую камеру с поплавком 26, жиклер 28 и регулировочную иглу 27. Воздух в камеру сгорания подается вентилятором 2 по шлангу 3. Образовавшая­ся горючая смесь первоначально воспламеняется свечой 6, вклю­чаемой дистанционно выключателем 21, работу которой можно контролировать по накалу контрольной спирали 24, установлен­ной на пульте управления 22 с подведенными к нему электрода­ми 15, 16 и 20. Как только в камере сгорания горение смеси ста­нет устойчивым (без дыма и копоти), свечу выключают выклю­чателем 25 и дальнейшее воспламенение топлива происходит от нагретых стенок котла. Через 1-2 минуты после начала работы подогревателя в котел дополнительно наливают 6-8 литров воды. Закрывают пробку воронки и продолжают прогрев двигателя. После прогрева двигателя пусковой рукояткой проворачи­вают коленчатый вал несколько раз для распределения смазоч­ного материала по подшипникам.

Когда ручка переключателя 25 утоплена до отказа, система подогрева не работает, если она вытянута на половину хода, включается электродвигатель вентилятора 2, а если вытянута до отказа, то дополнительно включается электромагнитный клапан.

Для прекращения работы подогревателя необходимо пере­ключателем 25 выключить электромагнитный клапан, закрыть кран бачка 19, а через 1-2 минуты выключить вентилятор.

Рис. 9.1. Предпусковой подогреватель двигателя ЗИЛ-131

Нагретая вода по трубопроводу 10 и патрубкам 11 и 13 посту­пает в жидкостную рубашку охлаждения правого 12 и левого 14 рядов цилиндров, прогревает их и в виде конденсата снова по­ступает к котлу через трубопровод 7. Газы, выходящие из котла по патрубку 9, омывают поддон картера и прогревают масло

К недостаткам подогревателей такого типа следует отнести вы­сокую пожароопасность и сравнительно большой потребляемый ток при запуске подогревателя. Последнее обстоятельство особенно неприятно при разряженной батарее и низкой температуре окру­жающего воздуха, так как 2-3 неудачные попытки запуска подо­гревателя «сажают» аккумуляторную батарею и делают невозмож­ной её эффективную работу в стартерном режиме.

Рис. 9.2.Установка подогревателя на автомобиле КАМАЗ-4310:

1-электромагнитный клапан; 2-котел с горелкой; 3-воронка для заливки жидкости; 4-двигатель; 5-топливный бачок; 6-передняя поперечина рамы; 7-насосный агрегат

На автомобилях КАМАЗ-4310 устанавливается пусковой по­догреватель типа ПЖД-30. Он расположен под передней попе­речиной рамы автомобиля и состоит из следующих узлов и сис­тем: котла 2 (рис. 9.2) в сборе с горелкою, электромагнитного топливного клапана 1 с форсункой и электронагревателем топ­лива в сборе, насосного агрегата 7 с электродвигателем, вентилятором, жидкостным и топливным насосами, системы элект­роискрового розжига с искровой свечой и транзисторным ком­мутатором, системы дистанционного управления подогревате­лем с переключателем режимов работы, контактором электро­двигателя и реле электронагревателя топлива.

1 2

Рис.9.З.Котел подогревателя

Котел подогревателя (рис. 9.3) изготовлен из листовой не­ржавеющей стали, предназначен для передачи тепла цирку­лирующей через него жидкости от сгорающего топлива. По принципу действия котел является рекуперативным теплооб­менником и состоит из двух жидкостных рубашек и двух газо­ходов. Продукты сгорания из горелки 4 направляются в пря­мой газоход 3, затем проходят по обратному газоходу 2 и от­водятся из котла к картеру двигателя для подогрева масла. На выходе из обратного газохода установлен нагреватель 6 топ­лива, обеспечивающий подогрев топлива, подаваемого к фор­сунке, до температуры 60-80°С отработавшими газами.

Читайте также:  Как загрузить виртуальную машину с жесткого диска

Электромагнитный топливный клапан (рис. 9.4) предназна­чен для дистанционного отключения или включения подачи топлива в горелку подогревателя. Клапан открывается под дей­ствием электромагнитного поля катушки-соленоида, закрыва­ется возвратной пружиной, в корпус клапана ввернута форсун­ка 6. В форсунке и клапане установлены фильтры тонкой очис­тки топлива.

Подогрев топлива, необходимый для зажигания устойчиво­го пламени обеспечивает штифтовый электронагреватель 1 топ­лива, установленный в приливе корпуса электромагнитного клапана

Рис. 9.4. Электромагнитный топливный клапан:

1-электронагреватель топлива; 2-электромагнитный клапан; 3-патру-бок отвода жидкости от подогревателя; 4-электроискровая свеча; 5-штуцер подвода топлива к нагревателю в теплообменнике; 6-форсун-ка; 7-патрубок отвода отработавших газов; 8-топливный фильтр

Насосный агрегат (рис. 9.5) представляет собой устройство, состоящее из вентилятора (нагнетателя), топливного и жидко­стного насосов, приводимых от одного электродвигателя. Жид­костный насос и вентилятор выполнены в литом алюминиевом корпусе, установлены с одной стороны приводного электродви­гателя; топливный насос, имеющий автономный корпус, зак­реплен с противоположной стороны электродвигателя. Такая конструкция насосного агрегата не вызывает трудностей при установке и удобна в обслуживании.

Жидкостный насос центробежного типа предназначен для обеспечения циркуляции теплоносителя между предпусковым подогревателем и системой охлаждения двигателя. Рабочее ко­лесо 3 установлено непосредственно на вал электродвигателя 7 и закреплено гайкой. Со стороны вентилятора рабочая полость насоса уплотнена резиновой манжетой 4. Жидкость к насосу подводится через патрубок на крышке насоса, а отводится через патрубок на корпусе насоса. Для слива жидкости из полос­ти насоса служит краник 1.

РИС. 9.5 . Насосный агрегат

1-сливной краник; 2-корпус жидкостного насоса; 3-рабочее колесо жидко­стного насоса; 4 и 11-уплотнительные манжеты; 5-крыльчатка вентилято­ра; 6-корпус вентилятора; 7-электродвигатель; 8-муфта топливного насо­са; 9-ведущая шестерня топливного насоса; 10-ведомая шестерня топлив­ного насоса; 12-редукционный клапан

Вентилятор центробежного типа обеспечивает подачу воздуха в горелку подогревателя. Крыльчатка 5 вентилятора установлена на вал электродвигателя на шпонке и закреплена гайкой. Необхо­димый зазор между крыльчаткой и корпусом вентилятора обес­печивается распорной втулкой, установленной между подшипни­ком электродвигателя и ступицей крыльчатки.

Топливный насос шестеренчатого типа обеспечивает подачу топлива под давлением к форсунке подогревателя. Вал насоса со стороны электродвигателя уплотнен резиновой манжетой 11. Вал ведущей шестерни 9 насоса соединен с валом электродвига­теля эластичной муфтой 8.

Производительность топливного насоса регулируется редук­ционным клапаном 12, обеспечивающим перепуск топлива из нагнетательной полости насоса во всасывающую.

Система электроискрового розжига предназначена для обеспе­чения искрового разряда в горелке при пуске подогревателя.

Воспламенение топливной смеси в горелке подогревателя осуществляется высоковольтным разрядом, который образует ся между электродами свечи. Высокое напряжение на электро­дах свечи создается транзисторным коммутатором и индукци­онной катушкой.

Рис. 9.6. Схема работы предпускового подогревателя:

1-картер двигателя; 2-насосный агрегат; 3-труба отвода газов; 4-котел по­догревателя; 5-воздухопровод к горелке подогревателя; 6-труба подвода жидкости из подогревателя в блок: 7 и 11-трубы отвода жидкости из блока в подогреватель; 8-фильтр тонкой очистки топлива; 9-подводящий топли­вопровод к насосу низкого давления; 10-сливной топливопровод; 12-руч-ной топливоподкачивающий насос; 13-водяной насос системы охлажде­ния двигателя; 14-топливный бачок подогревателя; 15-топливный кран подогревателя; 16-подводящий топливопровод к топливному насосу подо­гревателя

Система дистанционного управления подогревателем дает возможность управлять работой подогревателя как при рабо­чем положении кабины автомобиля, так и при поднятой ка­бине.

Переключатель управления работой подогревателя, установ­ленный на кронштейне в кабине, имеет четыре возможных по­ложения:

— положение 0 — все выключено;

— положение I — включены электродвигатель насосного агре­гата, электромагнитный клапан и пусковая свеча;

— положение II — включены электродвигатель насосного аг­регата и электромагнитный клапан;

— положение III — включены электродвигатель насосного агрегата и электронагреватель топлива.

Подогреватель работает следующим образом. Топливный насос подогревателя отбирает из бачка 14 (рис. 9.6) топливо, которое через открытый электромагнитный клапан подводит­ся к форсунке и впрыскивается во внутреннюю полость горел­ки, распыленное топливо смешивается с подаваемым вентиля­тором воздухом, воспламеняется и сгорает, нагревая в котле 4 охлаждающую жидкость.

Продукты сгорания топлива через выпускную трубу 3 на­правляются под маслянный картер 1 двигателя и нагревают в нем масло.