Дополнительные системы отопления

Наряду с классической системой отопления, вентиляции и кондиционирования многие современные автомобили оснащаются дополнительной системой отопления. В автомобилях с высокоэффективными двигателями непосредственного впрыска отводимого тепла при низких температурах недостаточно для обогрева салона автомобиля. Доля автомобилей, которые оснащаются системами отопления при неработающем двигателе (автономными отопителями), также постоянно увеличивается. Дополнительно возможны комбинации обоих систем.

Варианты систем отопления

В основном, различают электрические и топливные дополнительные отопители. Электрические отопители имеют либо нагревательный элемент, который нагревает охлаждающую жидкость по принципу кипятильника, либо как тепловентилятор с нитями накаливания, нагревает проходящий через них воздух. Топливные отопители как и электрические нагревают либо охлаждающую жидкость либо воздух при неработающем двигателе.

Система управления отопителями часто интегрирована в систему отопления, вентиляции и кондиционирования. Только в автономных системах отопления им нужен собственный блок управления.

В автономных системах отопления, используемых в легковых автомобилях, происходит нагрев охлаждающей жидкости. При этом различают магистральные, байпасные и системы комфорта. В случае магистральной системы автономного отопления она последовательно устанавливается в контур охлаждающей жидкости в ряд с двигателем и теплообменником автомобиля.

Рисунок. Магистральная автономная система отопления

1. Отопитель
2. Водяной насос
3. Соединительная деталь
4. Теплообменник
5. Двигатель автомобиля

При таком варианте установки нагревается весь контур охлаждающей жидкости, включая двигатель. При запуске двигателя это позволяет уменьшить расход топлива и выбросы вредных веществ, а мотор быстрее достигает своей рабочей температуры. Однако такое соединение требует более продолжительной фазы нагрева для достижения комфортной температуры в салоне и оттаивания стекол. Из-за такой более продолжительной по времени фазы нагрева, по сравнению с байпасным соединением, аккумуляторная батарея автомобиля подвергается большей нагрузке.

При байпасном соединении системы автономного отопления нагрев охлаждающей жидкости происходит только в теплообменнике и соответствующих трубопроводах. Благодаря этому обеспечивается более быстрый нагрев воздуха в салоне и оттаивание стекол. При последующем запуске двигателя автомобиля, который не был разогрет, переключающий клапан поддерживает байпасный режим до тех пор, пока двигатель не достигнет своей рабочей температуры.

Рисунок. Байпасное соединение системы автономного отопления

1. Отопитель
2. Водяной насос
3. Комбинированный клапан (5 разъемов)
4. Тройник
5. Теплообменник
6. Двигатель автомобиля

Система комфорта. Комбинация магистральной и байпасной систем представляет собой систему комфорта. В ней сначала отапливается салон. При температуре прибл. 75 °С открывается термостат, открывая контур воды для дополнительного нагрева двигателя.

Рисунок. Водяной контур. Монтажный набор комфортной системы отопления

Система комфорта является самым дорогостоящим вариантом автономного отопления, поскольку для нее необходимы дополнительные трубопроводы, обратный клапан и термостат.

Система автономного отопления может включаться по предварительно заданному времени, посредством пульта дистанционного управления или телефона.

Самой недорогой возможностью активации системы автономного отопления и выбора времени включения является многофункциональный таймер. Его достаточно, когда клиент всегда пользуется автомобилем в одно и то же время или другие альтернативы невозможны.

Пульт дистанционного управления предлагается, если клиента пользуется автомобилем нерегулярно, но он может своевременно активировать отопление до того, как ему понадобится автомобиль. Автомобиль должен находиться в радиусе действия пульта дистанционного управления.

Система автономного отопления может управляться также посредством телефонных звонков. Этот вариант является самым удобным. Однако если автомобиль с соответствующим блоком управления через телефон часто находится в районах с плохим покрытием сети, это может привести к сбоям в работе.

Принцип действия отопителя

Рисунок. Интегрированный в контур охлаждающей жидкости отопитель

1. Электродвигатель
2. Прибор управления
3. Место сопряжения/8-полюсной штекер
4. Реле, автомобильный вентилятор
5. Главный предохранитель/держатель предохранителя
6. Мини-таймер
7. Вентилятор
8. Водяной насос
9. Датчик температуры
10. Камера сгорания
11. Датчик перегрева
12. Теплообменник
13. Сито, встроенное в дозирующий насос
14. Дозирующий насос
15. Выпускной трубопровод с глушителем
16. Свеча накаливания
17. Датчик пламени
18. Воздуховод сгорания

• А Отработавший газ
• В Топливо
• V Воздух для сгорания

Интегрированный в контур охлаждающей жидкости отопитель получаеттопливо из топливного бака автомобиля при помощи отдельного дозирующего насоса. В зависимости от автомобиля (бензин/дизель/газ) имеются незначительные различия в принципе действия отопителей. Тепло, возникающее в результате сгорания топлива внутри отопителя, передается охлаждающей жидкости. Отдельный водяной насос в отопителе обеспечивает прохождение жидкости через него.

После включения системы автономного отопления сначала активируется водяной насос Затем нагревается свеча накаливания. И только потом происходит подача топлива и дозирование, то есть начинается сгорание. Это приводит к запуску вентилятора приточного воздуха. Процесс сгорания постоянно контролируется датчиком пламени. При наличии стабильного пламени свеча накаливания отключается через определенный промежуток времени. Если пламя не образуется спустя 90 секунд после начала подачи топлива, то старт повторяется снова. Если и в этом случае зажигания не происходит, то автономная система отопления отключается по причине неисправности. То же самое касается и угасания пламени во время работы. Аварийное отключение отопителя также происходит при перегреве, слишком низком или высоком напряжении, неисправной свече накаливания, нехватке топлива и сбоях при вращении электродвигателя вентилятора.

Аварийное отключение можно отменить после устранения причин посредством короткого выключения и включения системы автономного отопления. После двукратного повторного срабатывания аварийного отключения или дефектов, влияющих на безопасность системы, происходит аварийная блокировка!

Указания для дополнительного оснащения и законные предписания

Поскольку дооснащение в зависимости от автомобиля чаще всего длится от нескольких часов до двух дней и связано со значительными расходами, к нему необходимо тщательно подготовиться.

Для дооснащения автономной системой отопления существуют разные монтажные комплекты. Из-за сложности, как правило, рекомендуется выбор монтажного комплекта, подходящего к автомобилю, с подробной инструкцией по монтажу. Существует ряд правил и указаний, которые следует соблюдать во время установки автономной системы отопления. Самые важные приведены ниже. В основном, отопитель устанавливается с водяным насосом в моторном отсеке.

Законные предписания:

• К установке допускаются только отопители с «Общей омологацией» с официальным знаком технического контроля на заводской табличке.
• Монтаж должен выполняться только специалистами согласно руководству по монтажу.
• Дооснащение должно проверяться производителем типовым испытанием согласно § 20 Правил допуска транспортных средств к движению (StVZO) или отдельным испытанием согласно § 21 StVZO.
• Если типовые испытания не проводились, то монтаж должен быть подтвержден согласно § 19 StVZO.
• Год первого ввода в эксплуатацию должен быть нанесен на заводскую табличку.
• В соответствующем месте рядом с наливной топливной горловиной должна быть установлена табличка («Перед заправкой отключите отопитель»).
• Нельзя устанавливать отопитель, прокладывать топливопроводы и выпускные трубопроводы в салоне автомобиля.
• Воздух, необходимый для сгорания, должен поступать снаружи; выпускные трубопроводы следует прокладывать таким образом, чтобы в салон автомобиля не попадали отработавшие газы.

Монтаж топливопроводов следует выполнять с особенной тщательностью. Они должны располагаться на достаточном расстоянии от горячих деталей автомобиля, например, отводов ОГ, защищены от механических повреждений и надежно закреплены. При этом работа двигателя или иные движения автомобиля не должны влиять на срок службы системы. Не допускайте попадания капель топлива на горячие детали или электрические соединения. В целом, подача топлива не должна осуществляться посредством силы тяжести или избыточного давления, то есть без отбора топлива из находящихся под давлением топливопроводов, или за автомобильным топливным насосом. В этой связи, топливопроводы от дозирующего насоса к отопителю всегда должны прокладываться с наклоном по восходящей. В большинстве случаев используется отдельное соединение с топливным баком.

Рисунок. Прокладка системы подачи топлива

1. Разъем для подключения к топливному 6а ку топливной арматуры
2. Дозирующий насос
3. Топливопровод
4. Топливный шланг
5. Топливопровод

Укладка впускного воздуховода для сгорания и трубопроводов для отвода ОГ должна выполняться таким образом, чтобы отверстия всегда были свободными, не забивались грязью или снегом, не были направлены против встречного потока воздуха и установлены с легким уклоном для возможности беспрепятственного стекания конденсата.

Рисунок. Расположение воздуховодов впускного и выпускного трубопровода

1. Отопитель
2. Впускной воздуховод
3. Гибкий выпуск для отработавших газов
4. Глушитель
5. Выпускной трубопровод

Кроме того, выходящие отработавшие газы не должны снова всасываться как воздух, необходимый для сгорания. Поскольку выпускной трубопровод при работе сильно нагревается, следует следить за достаточным расстоянием до теплочувствительных деталей.

Отопитель и водяной насос должны устанавливаться, в основном, ниже минимального уровня охлаждающей жидкости автомобиля. Благодаря этому отопитель и водяной насос могут самостоятельно вентилироваться, а опасность перегрева уменьшается. Подключение отопителя с водяным насосом к контуру охлаждающей жидкости автомобиля выполняется, как правило, на подающей магистрали, ведущей от двигателя автомобиля к теплообменнику. При укладке водяных шлангов также следует обращать внимание на достаточное расстояние до горячих деталей автомобиля, а также до чувствительных к температуре деталям. Кроме того, водяные шланги должныпрокладываться без изломов, чтобы они нигде не терлись, а соединения шлангов должны быть герметичными. Перед окончательным подключением к контуру охлаждающей жидкости они должны быть заполнены охлаждающей жидкостью.

Если отопитель уже установлен, то дооснащение ограничивается только установкой органов управления и системеы управления, а также перепрограммированием автомобиле. В результате получается очень экономный вариант дооснашения автомобиля автономной системой отопления.

Для квалифицированной консультации клиента перед дооснащением всегда спрашивается режим езды клиента, поскольку нагрузка на аккумуляторную батарею при работе автономной системы отопления большая. Основное правило: время работы автономной системы отопления = необходимому последующему времени движения автомобиля для подзарядки аккумуляторной батареи. Поэтому при дооснащении автомобиля автономной системой отопления часто рекомендуется заменить установленный аккумулятор, на аккумулятор с большей емкостью.

Кроме того, обращают внимание клиента на то, что автономную систему отопления нельзя использовать в закрытых помещениях, таких как гаражи и мастерские, или вблизи заправок и нефтехранилищ.

Диагностика и электрическая схема автономной системы отопления

При диагностике неисправной автономной системы отопления, как и в других случаях, прежде всего рассматривают простые причины. Самыми распространенными неисправностями являются слабый заряд аккумуляторной батареи, перегибы или забитые топливопроводы, малое количество топлива в баке или неисправные предохранители. И только на следующем этапе может потребоваться диагностический компьютер/тестер. Для систем, которые идентичны серийным или опционным системам производителя, диагностику можно осуществить через диагностические системы автомобиля. В противном случае, потребуется компьютер с диагностическим программным обеспечением производителя отопителя и соответствующий диагностический ПК-адаптер. Это оборудование позволит считывать память ошибок, управлять различными функциями и устранить аварийную блокировку.

Рисунок. Диагностический адаптер

1. HYDRONIK
2. Кабель адаптера
3. Мини-таймер
4. SUB-D-соединительный кабель
5. ISO-адаптер

Примечание для СТО: аварийную блокировку можно снять после устранения причин также вручную. Для этого необходимо сначала включить автономную систему отопления, на 30 с прервать подачу тока, затем снова включить систему отопления и подождать несколько минут. После возобновления подачи питания аварийная блокировка будет снята.

Агрегат автономной системы отопления со свечой накаливания, датчиком перегрева, датчиком пламени, датчиком температуры и блоком управления, как правило, соединяется с электроникой автомобиля при помощи двух штекеров. Благодаря этому обеспечивается подача напряжения с соответствующими мерами безопасности и выполняется управление автомобильным вентилятором, а также водяным насосом и топливным дозирующим насосом. На рисунке представлена электрическая схема автономной системы отопления.

Рисунок. Электрическая схема автономной системы отопления

• 1.1 Дизель
• 1.2. Свеча накаливания
• 1.5 Датчик перегрева
• 1.12 Датчик пламени
• 1.13 Датчик температуры
• 2.1 Блок управления
• 2.2 Топливный дозирующий насос
• 2.5.7 Реле автомобильного вентилятора
• 2.7 Главный предохранитель 20 А
• 2.7.1 Предохранитель, управление 5 А
• 2.7.5 Предохранитель автомобильного вентилятора 25 А
• 2.12 Водяной насос
• 5.1 Аккумуляторная батарея
• 5.1.2 Колодка предохранителей в автомобиле
• 5.9.1 Выключатель автомобильного вентилятора
• 5.10 Автомобильный вентилятор
• а) для опции дополнительного отопителя подключите к D+
• f) разделите линию
• к) выключатель (подогрев, например, наружная температура <50 °С или

После полной установки при дооснащении или повторного монтажа, проведения диагностики и ремонта автономная система отопления должна быть запущена сначала на СТО. Перед этим необходимо тщательно удалить воздух из контура охлаждающей жидкости, проверить подачу топлива и соединение всех электрических разъемов. Не забудьте предварительно установить регулятор температуры на нагрев!

Примечание для СТО: Если автономная система отопления интегрируется в системы автомобиля, то перед первым запуском необходимо выполнить соответствующее перепрограммирование автомобиля.

Во время первого запуска необходимо проверить все трубопроводы, шланги, разъемы, соединения и направление выхода ОГ. Если при этом возникнет неисправность, следует провести поиск неисправностей.

Примечание для СТО: После 2 часов эксплуатации следует еще раз подтянуть все хомуты шлангов.