Устройство и работа пускового подогревателя двигателя

Как работает предпусковой подогреватель двигателя

Большинство иностранных автомобильных концернов, стремясь покорить российский рынок, поставляют модели автомобилей с предустановленным предпусковым подогревателем двигателя. Подобная функция особенно популярна в регионах с продолжительной зимой. Установить такой подогреватель можно практически на любую машину – достаточно приобрести устройство и обратиться за помощью в сервисный центр. Основным вопросом остается эффективность оборудования и окупаемость финансовых средств, потраченных на его приобретение и установку.

ГРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ ГАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ, УРАЛ, МАЗ, КРАЗ

Автомобили ГАЗ

• ГАЗ-53
• ГАЗ-66
• ГАЗ-3307
• ГАЗ-3308, 33081
• ГАЗ-3309
• ГАЗ-3310 Валдай
• ГАЗ-2705 Газель

Автомобили ЗИЛ

• ЗИЛ-130
• ЗИЛ-131
• ЗИЛ-4331

Автомобили КАМАЗ

• КАМАЗ-4310, 43118, 43114
• КАМАЗ-5320, 55111, 53212
• КАМАЗ-65115, 6520, 65117
• КАМАЗ-4308
• Двигатель КАМАЗ-740

Автомобили МАЗ

• МАЗ-5516
• МАЗ-5551
• Двигатель ЯМЗ-238

Автомобили КРАЗ

• КРАЗ-255
• КРАЗ-6510

Автомобили УРАЛ

• УРАЛ-4320, 5557
• Двигатель ЯМЗ-236
• __________________
• КАРТА САЙТА

Устройство и работа предпускового подогревателя автомобилей Камаз

Предпусковой подогреватель автомобиля Камаз предназначен для нагрева жидкости в системе охлаждения и масла в картере двигателя перед его пуском в холодное время года.

Техническая характеристика предпускового подогревателя Камаз (ПЖД-30)

Теплопроизводительность МДж/ч, (ккал/ч) — 108,9 (2600)

Топливо — Применяемое для двигателя

Расход топлива, кг/ч — 4,5

Воспламенение топлива — Электроискровой свечой от транзисторного коммутатора с катушкой зажигания

Время работы свечи, с (не более) — 30

Рис.1 — Предпусковой подогреватель Камаз (ПЖД-30)

1-электромагнитный клапан, 2-теплообменник, 3-заливная воронка, 4-двигатель, 5-топливный бачок, 6-передняя поперечина рамы, 7-насосный агрегат

Подогреватель ПЖД-30 установлен под передней поперечиной рамы автомобиля Камаз и состоит из следующих узлов и систем:

— теплообменника 2 (рис.1) в сборе с горелкой;

— 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 переключатёлем режимов работы, контактором электродвигателя и реле электронагревателя топлива.

В горелке топливо смешивается с воздухом. Образовавшаяся смесь воспламеняется и сгорает. Горелка съемная, крепится к теплообменнику предпускового подогревателя Камаз болтами.

На горелке установлены электроискровая свеча и топливный электромагнитный клапан в сборе с форсункой и электронагревателем топлива.

Теплообменник подогревателя Камаз состоит из двух связанных между собой полостей: внутренней и наружной. В нем охлаждающая жидкость нагревается.

Насосный агрегат состоит из вентилятора (нагнетателя), топливного и жидкостного насосов, приводимых в действие от одного электродвигателя.

Жидкостный насос центробежного типа предназначен для обеспечения циркуляции теплоносителя между предпусковым подогревателем и двигателем Камаз.

Вентилятор центробежного типа обеспечивает подачу воздуха в горелку теплообменника подогревателя ПЖД-30. Топливный насос шестеренного типа обеспечивает подачу топлива под давлением к форсунке теплообменника подогревателя.

Рис.2. Электрическая схема системы предпускового подогревателя Камаз (ПЖД-30)

1- электромагнитный насос, 2 — катушка зажигания предпускового подогревателя с коммутатором, 3 — искровая свеча, 4 — электромагнитный клапан, 5 — нагреватель топлива, 6 — реле нагревателя, 7 — переключатель управления предпусковым подогревателем, 8 — предохранитель (30 А), 9 — контактор, I — к предохранителю

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

Топливная смесь в горелке теплообменника подогревателя воспламеняется высоковольтным разрядом, который образуется между электродами свечи 3 (рис.2). Высокое напряжение на электродах свечи создается транзисторным коммутатором с индукционной катушкой 2.

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

Переключатель управления работой подогревателя ПЖД-30, установленный на кронштейне в кабине, имеет четыре положения:

— положение 0 — все выключено; положение I — включен электродвигатель насосного агрегата, электромагнитный топливный клапан и электроискровая свеча;

— положение II — включен электродвигатель насосного агрегата и электромагнитный топливный клапан; положение III — включен электродвигатель насосного агрегата и электронагреватель топлива.

Рис.3. Схема работы предпускового подогревателя Камаз (ПЖД-30)

1 — картер двигателя; 2 — насосный агрегат; 3 — труба отвода газов; 4 — теплообменник подогревателя; 5, 11 — воздухопровод к горелке подогреватели; 6 — труба подвода жидкости из подогревателя и блок; 7 — трубы отвода жидкости из блока в подогреватель; 8 — фильтр тонкой очистки топлива; 9 — подводящий топливопровод к насосу низкого давления; 10 — сливной топливопровод; 12—ручной топливоподкачивающий насос; 13 — водяной насос двигателя; 14— топливный бачок подогревателя; 15 — топливный кран подогрева-теля; 16 — подводящий топливопровод к насосному агрегату

Предпусковой подогреватель Камаз работает следующим образом. Топливный насос подогревателя отбирает топливо из бачка 14 (рис.3), которое через открытый электромагнитный клапан подводится к форсунке и впрыскивается во внутреннюю полость горелки теплообменника подогревателя.

Распыленное топливо смешивается с подаваемым вентилятором воздуха, воспламеняется и сгорает, нагревая в теплообменнике 4 охлаждающую жидкость. Продукты сгорания топлива через трубу отвода газов 3 направляются под масляный картер 1 двигателя и нагревают в нем масло.

Топливо очищается двумя фильтрами, установленными в корпусе электромагнитного клапана и на форсунке. Питание подогревателя ПЖД-30 осуществляется из специального топливного бачка, заполнение которого происходит автоматически при работе двигателя.

Когда двигатель не работает, бачок может быть заполнен ручным топливоподкачивающим насосом, установленным на топливном насосе высокого давления.

При эксплуатации предпускового подогревателя Камаз следите, чтобы не было течи охлаждающей жидкости и топлива в соединениях трубопроводов, шлангов и кранов.

Соединения топливопроводов с подогревателем должны быть герметичны, так как подсос воздуха в топливную систему не допускается.

Наличие воздуха или течь в топливной системе подогревателя Камаз приводит к ненадежной работе и произвольной остановке подогревателя. Работа подогревателя ПЖД-30 с открытым пламенем на выпуске недопустима.

Проверка работоспособности предпускового подогревателя Камаз

Нормальная работа предпускового подогревателя Камаз определяется по равномерному гулу в теплообменнике при горении и выходу отработавших газов без дыма и открытого пламени.

При необходимости отрегулируйте расход топлива редукционным клапаном топливного насоса Камаз, для чего:

— отверните колпачковую гайку на топливном насосе;

— ослабьте контргайку регулировочного винта;

— поворачивая регулировочный винт вправо (подача топлива увеличивается) или влево (подача топлива уменьшается), отрегулируйте режим работы подогревателя.

По окончании регулирования застопорите регулировочный винт контргайки и наверните колпачковую гайку.

Для обеспечения нормальной работы подогревателя ПЖД-30 регулируйте подачу топлива при отрицательных температурах окружающего воздуха.

После мойки автомобиля или преодоления брода в холодное время года удалите воду, попавшую в воздушный тракт вентилятора, включением насосного агрегата на 3. 4 мин (поставьте переключатель в положение III, предварительно отсоединив провод электронагревателя топлива).

Типы, конструкция и функционал блоков управления подогревателем

Используемые в настоящее время блоки управления можно разделить на два типа по применяемой в них элементной базе и заложенным принципам работы:

• Беспроцессорные;
• Процессорные.

Устройства первого типа построены на основе обычных логических микросхем с применением дискретных элементов (транзисторов, резисторов, конденсаторов), выполняющих простейшие алгоритмы — включение и отключение подогревателя, иногда — контроль температуры и других параметров. Управление внешними цепями (узлами жидкостного подогревателя) осуществляется обычными электромагнитными реле. Такие блоки относительно дешевы и надежны в работе, однако они предлагают минимальный функционал, который можно изменить лишь аппаратно (например — поменяв саму схему). Беспроцессорные блоки все еще находят применение совместно с некоторыми моделями отечественных предпусковых подогревателей (например, с 15.8106, 141.8106 и другими), они хотя и предлагают минимальный функционал, но надежно работают, а в случае поломки легко поддаются ремонту даже в любительских условиях, так что в будущем они вряд ли потеряют актуальность.

Устройства второго типа построены на основе микропроцессоров или микроконтроллеров различных типов, что многократно расширяет возможности контроля и управления работой подогревателя. БУ на основе процессора обладают широким функционалом, который при необходимости можно программно изменить. Такие блоки надежны в работе, однако в случае поломки они чаще всего не подлежат ремонту, а просто заменяются новыми (это обусловлено как технологией изготовления блоков, так и дороговизной их ремонта — дешевле купить новый БУ, чем восстанавливать работоспособность старого).

В свою очередь, процессорные БУ можно разделить на три группы по способу управления внешними цепями узлов и агрегатов подогревателя:

• С помощью электромагнитных реле;
• С помощью силовых ключей на основе биполярных или полевых транзисторов;
• Посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

В первом случае используются обычные реле, во втором — специальные транзисторы высокой мощности, которые работают в ключевом режиме (то есть, выполняя роль переключателя, который лишь открывает и закрывает путь току, не производя его усиление). Сегодня процессорные блоки управления с реле постепенно теряют популярность, так как они сложнее по конструкции и по надежности уступают блокам с транзисторными ключами.

Блоки управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) — современные устройства, в которых управление внешними цепями реализовано посредством изменения формы тока, питающего данные цепи. БУ с ШИМ обеспечивают наиболее плавное и точное управление внешними приборами (так как в этом случае предотвращаются резкие скачки напряжения питания), снижая энергопотребление и вероятность возникновения ошибок. И, несмотря на их более высокую стоимость, такие устройства получили широкое распространение.

Конструктивно все БУ подогревателя одинаковы: их основой является плата с электронными компонентами, помещенная в пластиковый корпус с несколькими стандартными разъемами для подключения к внешним цепям (приборам подогревателя и электросистеме автомобиля). В блоках различных типов могут использоваться как обычные дискретные радиодетали, так и компактные SMD-компоненты, многократно снижающие внутренний объем и вес прибора. Разъемы могут устанавливаться как непосредственно на корпус блока, так и выходить из корпуса на собственных кабелях.

Все беспроцессорные и некоторые процессорные блоки имеют незащищенную плату, помещенную в герметичный корпус. Современные процессорные блоки с ШИМ обычно залиты герметичным компаундом, который обеспечивает полную защиту всех элементов от воды и грязи, отработавших газов, а также ударов и вибрации. Такие устройства не подлежат ремонту, так как компаунд после затвердевания невозможно удалить без ущерба радиодеталям и другим компонентам.

Блоки управления выпускаются на 12 и 24 В, что обуславливает возможность их применения на различных типах транспортных средств.

Как работает система подогрева Webasto?

После нажатия соответствующей кнопки на брелоке подогреватель, оборудованный собственным топливным насосом, начинает отбор топлива из бака автомобиля. После этого горючее поступает в специальную камеру, где происходит его каталитическое окисление. Этот процесс не сопровождается пламенем, поэтому абсолютно безопасен. В результате горения выделяется тепло, которое идет на нагрев керамических штифтов, входящих в конструкцию.

После этого электронная система дает команду на запуск насоса, который начинает перекачивать охлаждающую жидкость. Она перемещается по каналам рубашки блока цилиндров, уже нагретая керамикой. Перемещение жидкости осуществляется по малому кругу до тех пор, пока температура в радиаторе не достигнет 40°С. При достижении этой температуры запускается отопительный вентилятор, который нагнетает теплый воздух в пространстве салона.

Для включения режима поддержания требуется, чтобы антифриз был нагрет до 80°С. При падении температуры ниже 65°С происходит повторный запуск обогрева и цикл повторяется. Количество таких циклов задается таймером или подогрев отключается владельцем с пульта.

Автономный подогреватель двигателя – надёжно и удобно

Самым эффективным вариантом предпусковой подготовки двигателя является использование автономного подогревателя. По сути, это устройство представляет собой небольшую печку, которая работает на бензине или дизельном топливе. Насосом топливо подаётся в камеру сгорания, где воспламеняется от нагретого керамического штифта. Отопитель подогревает охлаждающую жидкость автомобиля, прокачивая её через собственный теплообменник. Далее тепло передаётся двигателю и радиатору печки. После нагрева антифриза до 30 С включается вентилятор салона, а когда температура достигает 70 С и выше – подогреватель переходит в режим ожидания. Остаётся функционировать лишь система продува камеры, жидкостный насос и вентилятор отопителя. Автономный предпусковой подогреватель двигателя имеет и летний режим, когда салон продувается вентилятором.

Включение подогревателя происходит разными способами, из которых самый простой – таймер в салоне машины. Его можно запрограммировать на определённое время включения, что очень удобно, если автомобиль используется ежедневно в одни и те же часы. Если автомобиль эксплуатируется нерегулярно, предпочтительнее будет дистанционное управление. С помощью пульта можно включить/выключить устройство либо запрограммировать его работу. Наконец, наиболее продвинутый вариант – GSM-модуль, позволяющий контролировать предпусковой подогреватель с мобильного телефона.

Основные достоинства автономных подогревателей мотора следующие:

• независимость от внешних источников питания;
• высокий уровень эффективности;
• возможность циклической работы;
• широкие возможности для программирования и запуска.

Из минусов следует отметить высокую стоимость оборудования, сложность установки, а также относительную энергоёмкость системы. Если аккумулятор машины слабо заряжен, то после длительной работы подогревателя его мощности может не хватить на пуск двигателя.

Предпусковой подогреватель двигателя: плюсы

Как известно, износ двигателя наиболее интенсивен в момент его запуска. При этом низкие температуры влияют на вязкость моторного масла (смазка густеет), смазывающие и защитные свойства ухудшаются.

В результате после холодного пуска усиливается трение, в первые секунды нагруженные детали испытывают масляное голодание. Зачастую быстрее всего изнашиваются элементы КШМ, ЦПГ и ГРМ. При этом возможность избежать холодного пуска и быстрый прогрев ДВС до рабочих температур позволяет говорить о том, что двигатель эксплуатируется в щадящем режиме.

Подбор мощности подогревателя

По мощности все виды автономных отопителей можно разделить на три группы:

• для легковых автомобилей с объемом двигателя до 2 литров — 4 кВт;
• для внедорожников, микроавтобусов и коммерческих автомобилей с объемом двигателя от 2 до 4 литров — 5 кВт;
• для грузовых автомобилей и автобусов с мощными силовыми агрегатами — от 9 кВт.

Типичные рекомендации производителей приведены в таблице:

При выборе мощности также следует учитывать климатические условия: для эксплуатации легкового автомобиля в Москве или в южных регионах нашей страны хватит подогревателя мощностью до 4 кВт, но для той же машины в Сибири лучше выбрать подогреватель мощностью 5 или даже 7 кВт.

Быстрый разряд аккумуляторной батареи во время работы автономного предпускового подогревателя – признак выработки ресурса АКБ.

Как управлять и пользоваться Вебастой

Управление устройством достаточно простое, вам всего лишь необходимо выбрать наиболее рациональный способ подачи сигнала на включение. Запуск может производиться с помощью:

• таймера;
• пульта дистанционного управления;
• GSM-модуля.

Таймер позволяет задать время включения и продолжительность нагрева. Таким образом, автомобиль будет готов к поездке к моменту прихода владельца на стоянку.

Для включения оборудования на расстоянии (до 500-1000 метров) используется пульта дистанционного управления. Пуль дает возможность запускать Вебасту в любое время.

GSM-модуль не только включает систему, но и контролирует ее работу посредством смартфона. Модуль не зависит от места нахождения автомобиля и не имеет ограничений по времени запуска. Кроме того, водитель получает возможность контролировать режим прогрева и график работы.

Есть ряд причин, по которым следует устанавливать Webasto совместно с автозапуском. Читайте об этом в статье: «Вебасто+Автозапуск». Из статьи Вы узнаете 10 причин, почему необходимо устанавливать Вебасто и подключать его к сигнализации с автозапуском. Для этого наилучшим образом подходят автосигнализации Старлайн и Пандора, у которых есть функция управления предпусковыми подогревателями.