В основе работы неавтономных подогревателей лежат два хорошо известных физических явления: подогрев с помощью электрической энергии и теплообмен в жидкой среде, называемый конвекцией. Хотя оба явления известны, но использование конвекции в подогревателях имеет дополнительную особенность. Главное, что конвекция охлаждающей жидкости происходит в замкнутом объеме и тесном пространстве системы охлаждения двигателя с установленным в ней подогревательным элементом. Нагретая жидкость расширяется, ее плотность (и вес) становится меньше. В результате нагретая жидкость перемещается вверх относительно более холодной ее части. Конвекция приводит к выравниванию температуры жидкости, а при постоянном подводе теплоты от подогревателя в системе охлаждения возникают стационарные конвекционные потоки, или, иными словами, имеет место термосифонная циркуляция жидкости. Чтобы подогрев двигателя был эффективным, необходима интенсивная конвекция. При встраивании подогревателя в блок цилиндров двигателя управлять конвекцией при установке, естественно, невозможно. Для получения эффективного подогрева установщики и пользователи систем подогрева следуют рекомендациям их изготовителей, которые выбирают и опытным путем находят наиболее подходящие места установки подогревателей.

При использовании подогревателей, подключаемых к системе охлаждения с помощью шлангов, картина несколько иная. Эффективность конвекции и, следовательно, подогрева в большей степени зависит от длины и мест подсоединения шлангов, а также от конфигурации их прокладки. Т. е. степень конвекции зависит от технологии установки. Установка шланговых подогревателей не столь однозначна по сравнению со встраиваемыми в блок двигателей подогревателями. Более того, в российских условиях часто используют шланговые подогреватели, когда в наличии нет апробированного изготовителем типа подогревателя. Для этого случая инструкция по установке изготовителем не разработана и приходится использовать общие рекомендации фирм-изготовителей по установке систем подогрева со шланговыми подогревателями. И все же иногда выполнить полностью приведенные рекомендации не удается, что приводит к слабому подогреву двигателя. Каков же выход? На «выручку» приходит система подогрева, в которой используется принудительная конвекция жидкости, достигаемая ее прокачкой специальным электронасосом. Такие системы подогрева весьма эффективны, и, несмотря на дополнительные затраты, они начали широко применяться на практике.

В системах подогрева со шланговыми подогревателями иногда применяется гидравлический элемент, называемый обратным клапаном. По сути это мембрана (лепесток или шарик), которая под действием гидравлического напора (или разряжения) жидкости отодвигается и обеспечивает проход жидкости в нужном направлении. Такой клапан может встраиваться в канал подогревателя или врезаться прямо в шланг.

Как известно, входной и выходной шланги подогревателя прокладываются с подъемом вверх. При неправильном или неудачном расположении шлангов нагретая подогревателем жидкость может пойти в обратном направлении через входной подводящий шланг, а не через выходной, и нужной циркуляции жидкости не будет. Тогда из-за ее отсутствия подогрев двигателя осуществляться тоже не будет. На помощь в этой ситуации приходит обратный клапан, который устранит проход жидкости от входного патрубка подогревателя в обратном направлении, обеспечив циркуляцию жидкости в правильном направлении и подогрев двигателя.

Главным элементом неавтономной системы подогрева является подогревательный элемент (подогреватель). Типовая конструкция представляет собой отрезок цилиндрической трубы, в которую впаян нагревательный элемент с одной стороны и электрический разъем – с другой (рис. 3.1). Такой подогреватель предназначен для установки в технологические отверстия блока цилиндров, закрытые заглушкой.

Рис. 3.1. Подогреватели трубчатой конструкции: а) компании Calix; б) компании DEFA; в) компании «Лидер» (фото изготовителей).

Более мощные конструкции относятся к шланговым подогревателям. Выполнены они как герметичные камеры. В них встроены патрубки для подвода и выхода охлаждающей жидкости и электрический разъем. На патрубки подогревателя надеваются шланги, которые соединяются с системой охлаждения двигателя.

В комплект системы входят соединительные кабели различной длины: один сетевой кабель с розеткой и внутренний кабель в металлическом рукаве для установки в моторном отсеке. В системах DEFA и Calix предусмотрены и опционные элементы: зарядное устройство, таймер и отопитель салона (подробнее смотри ниже).

Подогреватели различаются по величине электрической мощности. Для легковых автомашин предназначены подогреватели с мощностью 500–300 Вт, подогреватели для грузовых автомашин имеют мощность от 1000 до 2000 Вт. Мощность используемого шлангового подогревателя определяется объемом системы охлаждения (табл. 3.1).

Заметим, что в таблице 3.1 приведены всего лишь рекомендуемые значения мощности. На практике же установщики часто руководствуются правилом «маслом кашу не испортишь», выбирая более мощные подогреватели. В итоге увеличивается степень подогрева двигателя и уменьшается необходимое ему время. В среднем для подогрева двигателя достаточно времени 2–3 часа, после чего температура двигателя больше не повышается. Такое большое время подогрева объясняется медленностью процесса конвекции.

Важной характеристикой системы подогрева является значение превышения температуры нагретого двигателя над температурой внешней среды. Оно составляет не более 50 °C. К сожалению, его величина не приводится изготовителем. Определяется превышение опытным путем (см. ниже). Зная его величину, можно будет оценить температуру двигателя для конкретных условий. Например, если превышение составляет 35 °C, то двигатель при наружной температуре -30 °C прогреется до +5 °C, что гарантирует легкий пуск. А при наружной температуре -10 °C двигатель будет нагрет уже до +25 °C. Значение превышения может сильно различаться для разных автомобилей и типов подогревателей.

Неавтономные системы подогрева обеспечивают быстрый и эффективный подогрев двигателя легковых и грузовых автомобилей при использовании электроэнергии стандартной бытовой электросети 220 В, 50 Гц. При соответствующей комплектации одновременно с подогревом двигателя возможен заряд аккумулятора автомобиля, подогрев воздуха салона автомобиля и автоматическое управление включением системы.

Наиболее распространены в России импортные системы подогрева компаний DEFA (Норвегия), Calix (Швеция) и отечественной компании «Лидер». В составе систем подогрева DEFA («ДЕФА») и Calix («Каликс») разработаны около 300 типов подогревательных элементов, что позволяет подобрать нужный тип почти на любой автомобиль. Эти компании производят широкий ассортимент опционных компонентов в виде зарядных устройств, таймеров и отопителей салона. Пару лет тому назад начала производство подогревателей российская компания «Лидер». Но с учетом преемственности ее продукция выпускается в целом более пятнадцати лет. Достоинство подогревателей компании «Лидер» заключено в том, что для многих отечественных автомобилей предусмотрены монтажные комплекты и разработаны подробные инструкции для их самостоятельной установки.

Простота конструкции и установки, надежность в эксплуатации и эффективность подогрева обусловили популярность применения неавтономных систем. Именно несложные правила установки неавтономных подогревателей позволили многим владельцам успешно освоить их самостоятельную установку.

Система подогрева двигателя DEFA состоит из подогревательного элемента (подогревателя), нескольких малогабаритных блоков-модулей и соединительных кабелей различной длины. Конфигурация системы может включать разные блоки в любом сочетании, в зависимости от нужных вам функций. Простейшая базовая система включает подогреватель и соединительные кабели (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Простейшая базовая система подогрева.

Такая базовая система обеспечивает лишь подогрев двигателя. Полная система дополнительно к подогревательному элементу и соединительным кабелям содержит четыре функциональных блока-модуля: зарядное устройство, блок управления (таймер), обогреватель салона и розетку обогревателя (рис. 3.3). Соответственно полная конфигурация системы одновременно с подогревом двигателя заряжает аккумулятор автомобиля и обогревает его салон.

Рис. 3.3. Полная система подогрева: состав (от компании DЕFА).

Блок управления предназначен для автоматического управления режимами работы согласно его программе. Комбинируя блоки, можно получить 9 различных конфигураций систем с различными функциями и возможностями, подходящими для любых автомашин мирового автопарка (табл. 3.2).

Компания DEFA предлагает самые разнообразные модели подогревателей двигателя, в зависимости от того, имеет ли автомобиль жидкостную или воздушную систему охлаждения. Также тип подогревателя зависит и от объема жидкостной системы охлаждения. Чем больше ее объем, тем большей мощности может потребоваться подогреватель. Ассортимент включает подогреватели, предназначенные как для легковых автомобилей, так и для грузовиков, тракторов и стационарных двигателей. Существует 9 конструктивных серий подогревателей, которые различаются друг от друга принципом работы и способом установки (рис. 3.4). В каждой конструктивной серии имеется несколько подогревателей данного типа, спроектированных с учетом индивидуальных особенностей конструкции конкретного двигателя и отличающихся размерами. Конструктивно подогреватель представляет отрезок трубы или литой камеры прямоугольного сечения, в который встроен электронагревательный элемент. Внутри элемента находится спираль накаливания, помещенная в металлическую трубку. Несмотря на большое разнообразие подогревателей, их выбор для конкретного автомобиля упрощен благодаря использованию каталога или поисковой системы сайта компании DEFA.

Рис. 3.4. Подогреватели компании DEFA (фото изготовителя).

Познакомимся с особенностями применения подогревателей разных серий. Номера серий образуются из младших цифр номера подогревателя. Так, например, подогреватель с фабричным номером 411219 относится к 200-й серии, а подогреватель 411315 – к 300-й серии. Все подогреватели можно разделить на пять следующих групп. Наиболее многочисленной является группа подогревателей, устанавливаемая в технологические отверстия системы охлаждения, расположенные в блоке цилиндров. Технологические отверстия первоначально закрыты заглушкой, вместо которой и устанавливается подогреватель. В эту первую группу входят подогреватели серии 000, 100, 200 и 300. Подогреватели 000 и 100-й серии запрессовываются в технологические отверстия, для чего они выполнены слегка коническими. Подогреватели 200-й серии имеют резьбу и ввинчиваются в резьбовое отверстие заглушки. Подогреватели 300-й серии снабжены креплениями в виде раздвижной скобки или Т-образного захвата, которые фиксируют их положение в заглушке. В цилиндрической проточке торца подогревателя расположено уплотнительное резиновое кольцо, обеспечивающее герметизацию подогревателя в заглушке.

Вторая группа подогревателей (шланговых), состоящая из 400-й и 700-й серий, оснащена патрубками, на которые надеваются шланги, подключаемые к системе охлаждения автомобиля. Подогреватели 700-й серии мощностью 700-2000 Вт оборудованы термостатом с температурой 80, 60 или 40 °C.

В третью группу входят подогреватели 500-й и 600-й серии, закрепляемые штатными деталями автомобиля (крышками или фланцами) или специальными установочными кронштейнами.

К четвертой группе относятся подогреватели 600-й серии, предназначенные для подогрева масла и устанавливаемые непосредственно внутрь масляного картера в специальные отверстия. Масляные подогреватели имеют меньшую мощность подогрева (250 Вт) для сохранения присадок масла. Масляные подогреватели предназначены прежде всего для прогрева масла в картере, и поэтому прогрев всего двигателя с помощью подогрева масла может казаться менее эффективным, чем другие виды подогрева. Однако у подогрева масла имеется одно положительное свойство: при прокрутке стартера подогретое масло быстро и легко доходит до трущихся поверхностей, что способствует сохранению ресурса двигателя.

К последней группе подогревателей мы отнесли контактные подогреватели 800-й серии, которые можно разделить на две подгруппы: одни устанавливаются непосредственно на оребренную рубашку двигателя, другие – с наружной стороны масляного картера, и, по существу, являются подогревателями масла. Для получения наилучшего теплового контакта используется специальная теплопроводящая паста, наносимая на контактную поверхность подогревателя.

Большинство подогревателей устанавливаются так, чтобы нагревательный элемент подогревателя находился непосредственно в рубашке охлаждения и обеспечивал нагрев всей охлаждающей жидкости в результате теплообмена и термосифонной циркуляции в системе охлаждения. Наиболее эффективным типом подогревателя, как по степени нагрева, так и по простоте монтажа, являются подогреватели, устанавливаемые вместо технологической заглушки. Простота установки, расположение элемента в глубине рубашки обеспечивают высокую надежность при эксплуатации. Подключение подогревателя с помощью шлангов более трудоемко и часто требует специальных переходников для подключения к системе охлаждения.

При установке шланговых подогревателей необходимо выполнять ряд правил, указанных ниже. Контактные подогреватели (на блок или картер) являются очень распространенными на последних моделях автомобилей и используются на всех моторах, на которых отсутствуют заглушки или шланги для подключения. Для многих автомобилей контактные подогреватели разработаны при непосредственном участии автомобильных заводов и, по их заключению, являются достаточно эффективном средством для обеспечения легкого пуска зимой, при отсутствии возможности установки других подогревателей.

Оптимальное время подогрева зависит от наружной температуры и, конечно, мощности подогревателя. Примерно после 3 часов работы подогревателя при наружной температуре -15-20 °C достигается тепловое равновесие. После чего температура двигателя больше не повышается, а удерживается на достигнутом уровне. Часть тепловой энергии, выделяемой в процессе работы подогревателя, расходуется на поддержание установившейся температуры. Другая ее часть рассеивается в окружающее пространство. В результате подогреватель двигателя может находиться в подключенном состоянии в течение длительного времени без какой-либо угрозы перегрева.

Из испытаний двигателя автомобиля Peugeot 2D 307 с подогревателем DEFA 579 (рис. 3.5), проведенных компанией DEFA в центре Test Centre Tiilila Oy (Финляндия), видно, что температура головки блока двигателя повысилась до 27 °C. А сам блок цилиндров прогрелся почти до 15 °C. Этого вполне достаточно для легкого старта. Также несколько повысилась и температура масла, которая на конце масляного щупа составила -10 °C. Эффективность подогрева двигателя можно характеризовать превышением температуры нагретого двигателя над температурой окружающей среды. Эта величина в данном испытании составила 47 °C.

Рис. 3.5. График нагрева двигателя автомобиля Peugeot 2D 307, подогреватель DEFA 579, температура воздуха -20 °C, ? – головка блока; ? – левая сторона; ? – правая сторона блока цилиндров (от компании DEFA).

В испытаниях измерялось и потребление топлива. Сравнивалось потребление для двигателя с подогревом и без. Отличие в расходе топлива проявляется, пока двигатель полностью не будет прогрет, что эквивалентно пробегу в 1–2 км. У двигателя с предпусковым подогревом экономия в расходе топлива на данном участке пути достигала 36 %. Интересно отметить и сокращение времени прогрева двигателя в 60 % для достижения им температуры 40 °C. На прогрев двигателя без подогревателя потребовалось 500 секунд, а с подогревателем – 300. Уменьшение вредных выбросов и степени износа двигателя при подогреве рассмотрено в главе 1.

При эксплуатации надо иметь в виду, что спираль накаливания может перегореть по следующим причинам:

• недостаточное количество охлаждающей жидкости в системе охлаждения;

• нагревательный элемент частично расположен в воздухе (воздушном кармане);

• недостаточная прокачка системы охлаждения, которая привела к образованию воздушных пробок;

• загрязненная охлаждающая жидкость. На активной части нагревательного элемента образуется накипь, нарушающая нормальный теплообмен подогревателя с охлаждающей жидкостью.

Блок управления (таймер) обеспечивает подачу напряжения сети на подогреватель в запрограммированное время (по заданной программе), после чего и начинается процесс подогрева. Дополнительно таймер показывает текущее время, температуру окружающей среды и напряжение аккумулятора. При малой освещенности можно включить подсветку экрана блока и его кнопок. Управление блоком производится четырьмя кнопками передней панели. В блоке управления предусмотрены автоматический и четыре ручных режима работы.

Пользователю системы будет, несомненно, интересен автоматический режим управления, в котором водитель устанавливает лишь время выезда, а продолжительность подогрева двигателя блок определяет сам. Под временем выезда понимается установленный водителем момент времени, когда он собирается выезжать на автомобиле и желает, чтобы двигатель был полностью прогрет. Естественно, что двигатель может быть запущен как раньше, так и позже установленного расчетного момента времени. По умолчанию в блоке предусмотрено два значения времени выезда 08:00 и 16:00, которые при необходимости легко изменяются. Можно спросить, а как блок управления определяет нужную продолжительность подогрева двигателя? Для этого он использует значение температуры окружающей среды, измеряемое датчиком температуры. Поясним примером используемый алгоритм. Допустим, что водитель установил время пуска двигателя в 08:00 при наружной температуре -15 °C. Тогда блок рассчитает необходимое время подогрева в 2 ч 15 мин. Чтобы двигатель был прогрет к установленному времени пуска 08:00, блок подаст напряжение на подогреватель в 05:45, что и определит указанную длительность подогрева. При наружной температуре 0 °C время подогрева составит 1 ч 15 мин (75 мин), а подогреватель будет подключен к сети в 06:45. При температуре, равной или ниже -15 °C, длительность подогрева будет постоянна и равна уже 3 часам. Такой сложный, но изящный алгоритм позволяет пользователю всегда иметь прогретый двигатель и салон (при условии установки обогревателя салона) к назначенному времени поездки при минимальных затратах электроэнергии. Впрочем, надо отметить, что нужное реальное время подогрева может отличаться от расчетного. Если условия подогрева в автоматическом режиме не устраивают пользователя, то он может использовать ручные режимы.

Ручные режимы управления подогревом. В них водитель устанавливает фиксированное время подогрева двигателя в 1, 2 или 3 часа, которое отсчитывается опять-таки от момента выезда. Причем время подогрева уже не зависит от температуры окружающего воздуха. Так, если выбран режим подогрева длительностью в 2 часа и время выезда 08:00, то напряжение на подогреватель будет подключено в 06:00. Среди ручных режимов имеется режим On, когда напряжение на подогреватель подается сразу в момент его установки, а выключение подогрева производится при отключении этого режима.

Отметим еще одну оригинальную и полезную функцию блока управления в виде автоматического предупреждения о возможности появления льда на дороге (датчик гололеда). Если автомобиль въезжает в зону, где температура находится в пределах от +2 °C до -2 °C, дисплей и подсветка кнопок начинают мигать в течение 6 с, предупреждая водителя об опасности гололеда на дороге.

Блок управления устанавливается, как правило, на торпеде или на солнцезащитном козырьке. При отсутствии в системе зарядного устройства, если оно не нужно пользователю, таймер напрямую соединяется с блоком реле.

Зарядное устройство обеспечивает автоматический заряд аккумуляторной батареи автомобиля независимо от включенного режима подогрева, но при условии, что сетевой кабель подключен к сети. Это гарантирует, что при использовании подогрева двигателя аккумуляторная батарея будет всегда полностью заряжена и двигатель легко заведется. Следует отметить, что даже если ни один режим подогрева не выбран (не включен), а сетевой кабель системы подключен к напряжению сети, то зарядное устройство сразу начинает работать и заряжать аккумулятор. Таким образом, зарядное устройство с успехом может использоваться и в теплое время года. Особенность зарядного устройства состоит в том, что оно стационарно устанавливается под капотом двигателя и не подлежит снятию, так как к его разъемам подключаются кабели и компоненты системы подогрева.

Напряжение заряда и ток заряда автоматически регулируются в зависимости от напряжения аккумуляторной батареи и наружной температуры. Если батарея разряжена, то начальный ток заряда может достигать 5 А. При достижении полного заряда устройство будет поддерживать напряжение 13,3 В при токе подзарядки около 0,8 А. Малогабаритное зарядное устройство защищено от короткого замыкания и имеет водонепроницаемый корпус, защищающий от попадания брызг и влаги. В зарядное устройство встроено реле, коммутирующее напряжение для подогревателя и обогревателя салона. В поставляемом соединительном кабеле находится миниатюрный датчик температуры диаметром 6 мм и длиной 25 мм.

В системе подогрева может быть использован любой из трех типов обогревателей салона с мощностью 1000, 1400 и 2000 Вт. Обогреватели салона имеют переключатель, которым и регулируется их мощность. Современный нагревательный элемент обогревателя обладает положительным температурным коэффициентом (ПТК), благодаря которому его мощность саморегулируется в зависимости от температуры всасываемого воздуха.

В процессе работы обогревателя температура в салоне повышается, а используемая ПТК-технология уменьшает мощность нагрева. В результате салон эффективно прогревается при минимальном потреблении электроэнергии.

Обогреватель салона защищен от перегрева термобиметаллическим предохранителем, разрывающим цепь питания, и стандартным плавким предохранителем. Для установки обогревателя используется находящийся в комплекте кронштейн. Подключается обогреватель к кабелю питания, протянутому из капота в салон с помощью штатной электророзетки. Обогреватель салона устанавливается чаще всего под вещевым ящиком или на центральной консоли. Также встречается его установка на полке заднего стекла для более быстрого обогрева всех стекол. При этом, естественно, требуется соединительный кабель большей длины.

Кабели подключения системы подогрева являются весьма важным компонентом системы подогрева, поскольку именно они позволяют быстро и надежно соединить все части системы, сокращая время ее монтажа на автомобиле (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Сетевая розетка на бампере автомобиля (от компании DEFA).

Все внутренние кабели выполнены в гибкой металлической оболочке и снабжены штекерными разъемами. Уплотнение разъемов исключает воздействие влаги и агрессивной среды на контактное соединение. Система подогрева может комплектоваться следующими кабелями:

• кабелем в защитном металлическом рукаве, с малогабаритной сетевой розеткой, устанавливаемой на бампере или внутри моторного отсека (рис. 3.6), модификации кабеля имеют длину 1,5 м и 2 м;

• внешним сетевым (небронированным) кабелем с длиной 2,5 м, 5 м и 10 м;

• дополнительными кабелями подключения в защитном металлическом рукаве длиной 0,5; 1; 1,5 или 2 м.

Наиболее распространен стандартный комплект кабелей, состоящий из кабеля с розеткой 1,5 м и сетевого кабеля 2,5 м.

К ним относятся розетка для обогревателя салона, блок реле и Т-образный электрический соединитель (тройник). Для подключения шланговых подогревателей 300-й серии предусмотрен набор разнообразных штуцеров, приспособлений и трубчатый тройник.

Системы подогрева компании Calix имеют много общего с системами подогрева DEFA. То же назначение, близкие конструкции подогревателей и широкий набор опций. Учитывая это, ниже мы будем больше отмечать их различия. Несмотря на функциональную общность, сразу отметим, что все компоненты систем DEFA и Calix не только не совместимы между собой, но они и не взаимозаменяемы. Причина – разные конструкции электрических разъемов. Вышедший из строя подогреватель Сalix часто можно заменить на подогреватель DEFA, но при условии замены и всех кабелей. Ни один кабель от системы DEFA не подойдет к системе Calix, и наоборот. Так компании оберегают чистоту своей торговой марки.

Система подогрева двигателя Calix состоит из подогревательного элемента (подогревателя), нескольких малогабаритных блоков-модулей и соединительных кабелей различной длины. Конфигурация системы может, так же как и система DEFA, включать разные блоки в любом сочетании, в зависимости от нужных вам функций. Простейшая базовая система включает подогреватель и соединительные кабели. Такая базовая система обеспечивает лишь подогрев двигателя. Полная система дополнительно к подогревательному элементу и соединительным кабелям содержит такие же четыре функциональных блока-модуля: зарядное устройство, блок управления (таймер), обогреватель и розетку салона. Кроме них, она дополнительно содержит тройник и блок реле. Соответственно полная конфигурация системы одновременно с подогревом двигателя заряжает аккумулятор автомобиля и обогревает его салон. Автоматическое включение системы подогрева в заданное водителем время обеспечивает блок управления (таймер) и блок реле.

Ассортимент включает подогреватели, предназначенные как для легковых автомобилей, так и для грузовиков, тракторов и стационарных двигателей. Существует 7 следующих конструктивных серий подогревателей, которые различаются друг от друга принципом работы и способом установки:

• серия 1– подогреватели закрепляются внешней скобой;

• серия 2 – подогреватели с резьбой;

• серия 3 – подогреватели с конической трубой;

• серия 4 – подогреватели трубчатые, шланговые;

• серия 5 – подогреватели с Т-образным креплением;

• серия 6 – подогреватели контактного типа;

• серия UMV – шланговые подогреватели с герметичной камерой.

Все шланговые подогреватели имеют термостат с температурой настройки 80 °C для отключения напряжения сети и защитный термопредохранитель.

Миниатюрный блок управления в запрограммированное время выдает команду на блок реле для подачи напряжения на подогреватель. Длительность подогрева двигателя определяется блоком управления в зависимости от наружной температуры, измеряемой встроенным в блок датчиком. Пользователь может запрограммировать четыре значения времени старта (запуска двигателя). Блок управления показывает текущее время и температуру окружающего его воздуха. Питание блока может производиться от сети автомобиля с напряжением как 12 В, так и 24 В. Особенностью блока является возможность одновременного управления автономной и неавтономной системой подогрева, если они обе установлены на автомобиле. Предпочтение при этом отдается неавтономной системе, если она подключена к электрической сети.

Компания Calix разработала серию современных зарядных устройств, отличающихся величиной зарядного тока и напряжения (табл.3.3). По мере зарядки аккумулятора величина тока заряда уменьшается до 0,6 А (для BL1206) и 0,8 A (для BL1215, BL2408). Сниженный ток заряда обеспечивает постоянную поддержку заряженного состояния аккумулятора. Зарядные устройства стационарно устанавливаются в моторном отсеке автомобиля. В отличие от зарядных устройств компании DEFA у них имеется только один электрический разъем для подключения к сети 220 В.

Современный нагревательный элемент обогревателя обладает положительным температурным коэффициентом (ПТК), благодаря которому его мощность саморегулируется в зависимости от температуры всасываемого воздуха. Обогреватель оснащен подставкой, на которую он устанавливается на пол или сиденье пассажира. Рабочее положение вертикальное, оно способствует быстрому распространению потока теплого воздуха в салоне и очистке стекол от льда. Обогреватель салона может быть легко удален из салона для других нужд. Обогреватели выпускаются трех видов, отличающихся значениями мощности: 1250, 1500 и 2100 Вт. В двух последних устройствах предусмотрен переключатель для уменьшения мощности в два раза.

Набор кабелей у системы подогрева Calix более разнообразный, чем у системы компании DEFA. Система подогрева может комплектоваться следующими кабелями:

• кабелем в защитном металлическом рукаве с малогабаритной сетевой розеткой, устанавливаемой на бампере или в подкапотном пространстве, модификации кабеля имеют длину 0,5 м, 0,8 м, 1 м, 1,2 м, 1,5 м и 2 м;

• внешним сетевым (небронированным) кабелем с длиной 2,5 м, 3,5 м, 5 м, 10 м и 15 м;

• дополнительными кабелями в защитном металлическом рукаве длиной 0,5 м, 1 м, 1,5 м, 2,0 м, 5 м, 8 м.

Наиболее распространен стандартный комплект кабелей, состоящий из кабеля с розеткой 1,5 м и сетевого кабеля 2,5 м (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Комплект сетевого кабеля и кабеля с бамперной розеткой (от компании Calix).

К ним относятся розетка для обогревателя салона, блок реле и Т-образный электрический соединитель (тройник). Для подключения шланговых подогревателей UMV предусмотрен набор разнообразных штуцеров и трубчатых тройников.

Российская компания «Лидер» выпускает три конструктивные серии подогревателей с легко запоминающимися собственными именами: «Беспризорник», «Северс» и «Напарник» (см. табл. 3.4).

Систему подогрева с любым подогревателем можно дополнительно укомплектовать электронным блоком управления подогревом СУЭП, являющимся по сути таймером и монтажным комплектом, включающим шланги, штуцера, кронштейны и другие детали. Все шланговые подогреватели компании «Лидер» имеют встроенный обратный клапан, что делает их установку менее критичной к длине и профилю прокладки соединительных шлангов (см. ниже).

Немалым достоинством всех подогревателей компании «Лидер» является возможность их укомплектования специальным монтажным комплектом, индивидуально составленным для конкретной модели автомобиля. Такой монтажный комплект в сочетании с подробными инструкциями по установке не только упрощает установку и сокращает затраты времени на нее, но и гарантирует ее правильность. Поэтому подогреватели компании «Лидер» могут легко быть установлены самостоятельно.

Подогреватели первой серии «Беспризорник» (рис. 3.8) предназначены для встраивания в технологическую заглушку блока цилиндров. Они используют Т-образный захват для закрепления подогревателя в технологическом отверстии.

Рис. 3.8. Подогреватель «Беспризорник»: подогреватель на ВАЗ 2110, 1 – корпус подогревателя; 2 – контактный узел; 3 – полость блока цилиндров; 4 – концевой захват; 5 – нагреватель; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – держатель; 8 – винт держателя; 9 – уплотнение (от компании «Лидер»).

Серия включает четыре модели подогревателей, отличающихся мощностью и посадочными диаметрами. У моделей 051 и 061 выводы подогревательного элемента подключены к неразъемному соединительному проводу со штепсельной двухполюсной вилкой с заземлением. Провод запрессован в пластмассовый корпус, образуя защищенный контактный узел. Такая конструкция позволила исключить у подогревателя соединительный разъем, что сделано с целью уменьшения трудоемкости изготовления подогревателя. На корпусе моделей 052 и 062 предусмотрен разъем, и они укомплектованы отдельным соединительным проводом со стандартной резиновой изоляцией. Изготовитель рекомендует использовать подогреватели с мощностью:

• модели 051/052 – 500 Вт для автомобилей ВАЗ 2108, 2109 с карбюраторным двигателем; ВАЗ 2110–2112 с 16-клапанным двигателем;

• модели 061/062 – 630 Вт для автомобилей ВАЗ 2101–2107, Нива, ИЖ-2126-030.

В серии шланговых подогревателей «Северс» имеются три модели с мощностью 1000, 1500 и 2000 Вт. Конструктивно подогреватель выполнен в герметичном алюминиевом корпусе. Он снабжен термостатом (терморегулятором), срабатывающим при температуре 60–85 °C и лепестковым обратным клапаном, предотвращающим возврат прогретой жидкости через входной патрубок. В связи с увеличенной мощностью подогревателя время разогрева двигателя лежит в пределах 20–60 минут, в зависимости от температуры окружающей среды и объема двигателя. Для сопоставления с подогревателем «Северс» представлен подогреватель «Дельта», близкой конструкции.

Компанией разработан новый электроподогреватель малой мощности ЛЕСТАР (600–700 Вт), устанавливаемый вместо патрубков системы охлаждения. Его можно будет установить на семейство «классики», «Нивы», ВАЗ 2108...2115, ГАЗ и УАЗ с карбюраторными двигателями. Большой плюс данного подогревателя в том, что он абсолютно прост в установке, нужно только заменить резиновый патрубок подогревателем ЛЕСТАР.

Подогреватели «Северс» могут устанавливаться на все российские автомобили. В наиболее типовой схеме установки шланг от входного патрубка через штуцер подсоединяется к отверстию сливного краника (или пробки), а выходной шланг – к переходнику, ввернутому вместо термодатчика двигателя (см. ниже раздел установки). Для многих российских автомобилей изготовителем предусмотрены монтажные комплекты. На момент подготовки данного справочника выпускались комплекты для следующих автомашин: ВАЗ 2101–2107, «Нива», ВАЗ 2108, 2109 (карбюраторный двигатель), ВАЗ 2110–2112 (16-клапанный инжекторный или карбюраторный двигатель), ВАЗ 2107 (инжекторный двигатель), ГАЗ «Волга» (двигатели 402, 406), ГАЗ «Газель» (двигатель 402), «Ока», Chevrolet Niva, ИЖ ОДА (двигатель ВАЗ), «Москвич» 2141 (двигатель 331), ЗИЛ «Бычок», ГАЗ-53, ЗИЛ-130, Daewоo Nexia, Matiz.

Подогреватель «Напарник» представлен изготовителем только одной шланговой моделью, но зато самой мощной (3500 Вт) из всех известных автономных подогревателей. К примеру, у подогревателей компаний DEFA и Calix наибольшая мощность составляет 2000 Вт, и ее для двигателей больших грузовых автомобилей типа КамАЗ оказывается недостаточной. Вот для таких автомашин и предусмотрен «Напарник».

Подогреватель «Напарник» представляет собой литую цилиндрическую трубу с размещенным внутри нее U-образным нагревательным элементом. На одном конце подогревателя предусмотрен входной патрубок, а вблизи другого – выходной. Во входном патрубке установлен шариковый обратный клапан. Подогреватель оснащен термостатом с температурой срабатывания 96 °C, имеющим не менее 100 000 циклов гарантированной наработки. Устанавливается подогреватель горизонтально. Изготовителем предусмотрен монтажный комплект для автомобиля КамАЗ. На рис. 3.9,в, приведен график подогрева двигателя КамАЗ-740, показывающий, что подогреватель «Напарник» может нагреть двигатель за два часа не выше чем 30 °C. Это наилучший показатель для неавтономных подогревателей.

Рис. 3.9. Подогреватель «Напарник»: а) внешний вид; б) устройство: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – нагреватель; 4 – термостат; 5 – обратный клапан; 6 – провод от сети; 7 – вилка; 8 – пробка; 9 – входной патрубок; 10 – выходной патрубок; в) график подогрева двигателя КамАЗ-740 (от компании «Лидер»).

Построение электронной системы управления компании «Лидер» аналогично рассмотренным выше соответствующим блокам компаний DEFA и Calix, хотя набор пользовательских режимов в системе «Лидера» явно богаче. Системы управления электроподогревом СУЭП-1 (СУЭП-2) компании «Лидер» предназначены для управления по заданной программе жидкостными электрическими подогревателями. Система состоит из двух блоков – блока управления системы электроподогрева БУ (программируемого таймера или пульта) и блока реле. Последний предназначен для коммутации напряжения 220 В с помощью двух силовых реле, управляемых сигналом (командой), выдаваемым таймером. Максимальная коммутируемая мощность – 4 кВт.

Блок реле имеет два сетевых разъема (Г1, Ш1), предназначенных для подключения подогревателя к внешней сети. Через дополнительный разъем Ш2 на блок реле поступает напряжение питания +12 В и сигнал управления от таймера. Таймер имеет следующие основные функции (режимы):

• индикацию времени (режим «часы»);

• недельный таймер с заданием двух значений времени старта (готовности) для каждых суток;

• суточный таймер;

• функция экстренного включения нагрева;

• задание продолжительности времени подогрева.

Особенностью блока управления является возможность программирования времени старта для каждого дня недели. Для выполнения этого режима предварительно необходимо выставить текущее время, день недели и продолжительность подогрева. Причем для всех запрограммированных режимов подогрева устанавливается одинаковая продолжительность подогрева. Время старта в недельной программе можно задавать по два значения на каждый день недели. Недельная программа сохраняется в памяти системы либо до отключения напряжения питания, либо до нового программирования. Продолжительность подогрева задается в пределах от 30 минут до 4 часов с дискретностью в 30 минут.

Суточный таймер предназначен для программирования времени внеплановых выездов (старта). Производимый им подогрев выполняется один раз, и установка режима сбрасывается автоматически после выполнения. Таким образом, можно в любой текущий день недели и в нужное время запрограммировать и осуществить подогрев двигателя без необходимости установки недельной программы.

Предусмотрено оперативное (экстренное) включение подогрева, для чего надо установить нужную продолжительность подогрева и затем длительно (более 3 с) нажать на верхнюю кнопку блока управления. Режим начавшегося подогрева можно в любой момент прервать, включив зажигание. То есть все управление достаточно просто и удобно для водителя.

В связи с большей сложностью установки шланговые подогреватели применяются в случаях, когда отсутствуют другие типы подогревательных элементов, рекомендуемые для конкретной автомашины. В этом смысле шланговые элементы являются универсальными, поскольку могут быть установлены почти на любую машину. Характерной их особенностью является установка подогревателей в разрез штатных шлангов системы охлаждения автомобиля и подключение к штуцерам или сливным краникам двигателя. В табл. 3.5 приведены характеристики шланговых подогревателей 700-й серии компании DEFA, а в таблице 3.6 – подогревателей UMV компании Calix. Шланговые подогреватели компании «Лидер» рассмотрены в предыдущем разделе (табл. 3.4). Выбор нужного подогревателя производится согласно объему системы охлаждения автомобиля или желаемой его мощности. Отметьте, пожалуйста, что только часть подогревателей (табл. 3.5) оснащены термостатом (терморегулятором), отключающим напряжение от подогревателя при возрастании температуры находящейся в нем жидкости до 80 ± 5 °C. Все подогреватели Calix и «Лидер» также имеют термостат. Наличие термостата предотвращает перегорание элемента в случае утечки тосола или образования воздушных пробок в системе охлаждения. Термостат является первым уровнем защиты подогревателя. Второй уровень защиты – встроенные автоматические термопредохранители, отключающие ток при температуре жидкости 140 °C. Подогреватели с двумя уровнями защиты обладают наиболее высокой надежностью.

Примечание: диаметр используемых шлангов 19 мм.

Подогреватель компании «Дельта» относится также к шланговым. Он близок к подогревателю «Северс». Корпус его выполнен из пластмассы, на верху его предусмотрены два патрубка для охлаждающей жидкости. Для удобства применения и повышения эффективности подогреватель имеет термостат и обратный клапан. Мощность 1,5 кВт.

В этом разделе рассмотрим специальные правила установки шланговых подогревателей. Понимание и соблюдение этих правил позволит избежать ошибок, которые совершаются не только при самостоятельной установке подогревателей водителем, но часто и неподготовленными специалистами сервисных центров.

Шланговый подогреватель должен быть правильно сориентирован в вертикальной плоскости. Корпус подогревателей 701, 702, 703, 705, 715 устанавливается вертикально, а подогревателей 721–724, UMV – горизонтально. На корпусе последних имеется стрелка, которая должна быть ориентирована вверх.

Следует всегда соблюдать назначение входных и выходных патрубков подогревателя. Через входной патрубок поступает холодный тосол, через выходной – горячий. Входной патрубок должен быть сориентирован при установке горизонтально, выходной – вертикально (у подогревателей 721–724 и UMV он обозначен стрелкой).

Подогрев двигателя будет происходить только в том случае, если для выходного теплого потока жидкости создан плавный, без перегибов и изломов, путь вверх длиной не менее 20 см. Наличие в этом пути какого-либо прогиба шланга не допускается.

При соединении с отопителем салона рекомендуется прогиб вниз на 4–7 см идущего к нему шланга. Такой прогиб предотвращает циркуляцию жидкости в неправильном направлении – в отопитель. При возникновении циркуляции в «обратном» направлении может образоваться локальный перегрев тосола в подводящем шланге, который приведет к перегоранию подогревателя.

Подогреватель надо располагать как можно ниже таким образом, чтобы к его входному патрубку подводилась холодная жидкость из нижней точки блока цилиндров, например из сливного краника. Причем сам подогреватель следует расположить ниже сливного краника – на уровне масляного картера.