Обзор предпусковых подогревателей.
(по материалам журнала «За рулем»; http://www.zr.ru/articles/46306, статьи И.Батюкевич )
Как часто, торопясь на работу, нажимаем на педаль акселератора, а в ответ слышим недовольное покряхтывание двигателя или чувствуем подергивание автомобиля, «Заведу – не заведу», холод промерзшего салона, наледь на стеклах и прочие атрибуты зимней эксплуатации.
Что бы ни писали в пресс-релизах производители автомобилей, обещая запуск и в –25, а очередную суровую русскую зиму водители по-прежнему встречают с опаской. Задавшись извечным вопросом «Что делать?», начинаешь понимать, что виноват в принципе сам, есть же выход и из этой коварной ситуации.
Итак, посмотрим, что может помочь автомобилистам справиться с морозами и вспомним, почему двигатели в мороз так отчаянно не хотят заводиться и какие существуют пути решения этой проблемы.
Почему же сильные холода зачастую приводят к полному «параличу» силового агрегата?
Причин на самом деле может быть несколько, например:
• неисправности в системах зажигания и топливоподачи;
• неисправности системы запуска двигателя;
• некачественные ГСМ.
Если с первыми двумя причинами можно успешно справиться, уделив своему автомобилю немного внимания (по части ремонта), то от третьей напасти уберечься довольно трудно.
В прошлом, когда рынок был насыщен в основном минеральными высоковязкостными маслами, а двигатели в большинстве своем были карбюраторными, проблема холодного пуска стояла острее, чем сегодня.
С началом массового применения на автомобилях систем впрыска топлива (механических, а потом и электронных) и появлением низковязкостных синтетических моторных масел запуск двигателя зимой перестал быть мукой. Поэтому и устройства, обеспечивающие подогрев моторного масла, перестали быть актуальными, хотя в северных районах России это оборудование до сих пор пользуется популярностью, в первую очередь у владельцев грузовиков.
Авторы в своих статьях уже говорили о температурных свойствах бензинового и дизельного топлива, поэтому сейчас подробно на этом останавливаться не будем, а вспомним лишь основные аспекты.
Бензин отличается от солярки не только «цветом и запахом», но и химическими, а следовательно, и температурными свойствами. Но обо всем по порядку.
Бензины — это смесь углеводородов, они не имеют фиксированной температуры кипения, а испаряются в интервале температур от +35 до +200 градусов Цельсия. Легко воспламеняются и обладают желтоватым цветом (если нет подкрашивающих добавок). Температура вспышки —20...—40 градусов Цельсия, застывания — ниже —60.
Основное влияние на качество топливовоздушной смеси оказывает испаряемость (способность топлива переходить из жидкого состояния в парообразное). Ее оценивают фракционным составом. Испарение может быть статическим, когда нефтепродукт испаряется с неподвижной поверхности в неподвижную среду (воздух), и динамическим – при движении продукта и воздуха. Интенсивность испарения зависит от многих факторов: температура окружающей атмосферы и самого топлива, площадь поверхности, давление насыщенных паров и т.д. Образование горючей смеси в двигателях осуществляется при динамическом испарении, когда основное влияние на процесс смесеобразования оказывают скорость движения сред и степень распыления бензина. Рассмотрим только легкие фракции, наличие которых влияет на запуск и прогрев холодного двигателя. Легкие фракции характеризуют пусковые свойства бензина, они нужны только в период пуска и прогрева, в дальнейшем из-за интенсивного испарения в бензопроводах и топливном баке приносят только проблемы, такие как образование паровых пробок, вследствие чего могут возникнуть перебои в работе двигателя. Поэтому количество «легкокипящих» углеродов в бензине ограничивают, температура начала кипения для всех сортов бензина должна быть не ниже +35°С. Большинство автомобилистов знает о существовании «зимних» и «летних» сортов дизельного топлива, но не все слышали о том, что такое разделение присутствует и у бензинов. Это и не удивительно, ни на одной АЗС вы не встретите объявление о сезонном переходе на «зимний» бензин. Поэтому для автолюбителей остается загадкой, что же за сорт попадает в бак автомобиля из колонки АЗС? Между тем у «зимнего» (за счет более легкого фракционного состава) испаряемость почти в три раза выше «летнего», но производить его дороже, а для транспортировки и хранения требуются емкости повышенной герметичности. При использовании «зимнего» бензина обеспечивается надежный запуск при —15...—20 градусах, а возможный — при минус тридцати, в то же время при плюс пяти начинается образование паровых пробок. Применение «летнего» бензина полностью исключает образование пробок и связанных с этим неполадок в работе двигателя, но запуск уже при —5 становится затруднительным, а при минус двадцати – невозможным. При температуре окружающего воздуха ниже —25...—30 градусов для пуска холодного двигателя требуется предварительный подогрев или использование специальных пусковых жидкостей. Но если мотор в мороз все же запустился, то это совершенно не значит, что работать он будет устойчиво и «безболезненно». При запуске непрогретого двигателя топливо конденсируется на поверхности цилиндра, смывает масляную пленку, тем самым увеличивая трение, что приводит к ускоренному износу деталей цилиндропоршневой группы. Специалисты рекомендуют применять предпусковой подогрев, когда столбик термометра опускается ниже отметки +5 градусов.
Дизельное топливо.
При правильном подходе и должном внимании проблем с дизельными двигателями в холодное время года, как правило, не возникает. Поговорим о свойствах пресловутой солярки.
Дизельное топливо состоит в основном из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов. Температура вспышки примерно +35...+80 градусов, застывания – ниже -5. На легкий запуск и устойчивую работу дизеля влияет вязкость, химический и фракционный состав топлива и многие другие факторы. Вязкость – сопротивление, которое оказывают частицы жидкости их взаимному перемещению под действием внешней силы. Значение вязкости существенно зависит от температуры. При понижении температуры она увеличивается, при повышении — уменьшается. В топливе для высокооборотистых дизелей вязкость нормируют при +20 градусах, для низкооборотистых — при +50 градусах Цельсия. «Летние» сорта дизельного топлива загустевают уже при —3...—7 градусах Цельсия и становятся трудноподвижными. «Зимние» сохраняют подвижность до —30...—35 градусов. При значительном повышении вязкости нарушается нормальная работа топливной аппаратуры, иногда подача полностью прекращается, и восстановить ее даже при помощи подручных средств (таких как паяльная лампа, антигель и пр.) довольно непросто и не всегда безопасно. Помимо вязкости для обеспечения эксплуатации дизелей в холодное время года большое значение имеют низкотемпературные свойства топлива. При постепенном охлаждении оно становится мутным, это происходит по причине выпадения в осадок твердых углеводородов. Температуру, при которой в топливе появляются первые кристаллы, видимые невооруженным взглядом, называют температурой начала кристаллизации. Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания. Для «летних» сортов дизельного топлива температура помутнения должна быть не выше —5, а для «зимних» – не выше —25...—30 градусов. Если в топливе содержится вода (что бывает довольно часто), то оно помутнеет при 0 градусов Цельсия. Температура застывания должна быть на 5...10 градусов ниже температуры помутнения. Чем меньше эта разница, тем лучше качество топлива. Использовать его можно только при температуре окружающего воздуха выше точки помутнения. Значения температуры помутнения, кристаллизации и застывания зависят от химического состава дизельного топлива. У парафиновых углеводородов эта температура обычно высокая, часто даже положительная. Именно поэтому нефти парафинового основания используют для получения «летних» сортов. Если применять зимой «летнее» или смешанное топливо, то выпадающие кристаллы будут забивать систему питания, подача его в двигатель нарушится или полностью прекратится. Нефти, пригодной для производства «зимнего» топлива, сравнительно немного, а само производство гораздо сложнее и дороже. На прилавках магазинов появляется все больше «чудодейственных» средств, предотвращающих кристаллизацию и застывание парафинов (т.е. загустевание топлива), но все они могут помочь лишь в том случае, если залить их в бак до того, как грянет мороз. Когда момент уже упущен помочь подобные составы уже не смогут. Поэтому, для облегчения запуска дизельных двигателей в холодное время года, разработаны специальные устройства предпускового подогрева и отдельного подогрева топливных систем.
Рассмотрев основные виды топлива, приступим к разговору о системах предпускового подогрева и устройствах, облегчающих запуск холодного двигателя. Существует несколько видов аппаратов обогревающих наши автомобили. Разберемся по порядку.

Предпусковые подогреватели двигателя. Смысл и значение этих устройств следует из названия. Существует, однако, несколько типов предпусковых подогревателей, их классифицируют по типу используемой энергии.

Электрические подогреватели. Эти аппараты питаются от сети 220 вольт, поэтому использовать их могут только счастливые обладатели гаражей. Это устройство, по сути - электрический теплообменник мощностью от 600 до 2000 Вт, представляющий собой герметичный нагревательный элемент который установлен в "водяной рубашке" блока цилиндров или в соединительном патрубке системы охлаждения. Как правило, электрические предпусковые подогреватели - это часть целой системы, включающей в себя блок подзарядки аккумуляторной батареи, программируемый блок управления, теплообразующий элемент и тепловентилятор для отопления салона автомобиля. Достоинства этого устройства очевидны, и, прежде всего - это экологическая чистота, безопасность и надежность. Одно слово - кипятильник, но только с таймером!

Топливные подогреватели. В качестве топлива в этих приборах используются бензин, дизельное топливо и газ. С помощью электрического топливного дозирующего насоса топливо подается в камеру сгорания. Туда же поступает и воздух. Свеча накаливания зажигает топливовоздушную смесь. Полученное в результате сгорания тепло в теплообменнике передается теплоносителю. Теплоносителем может быть жидкость или воздух. В первом случае предпусковые топливные подогреватели называются жидкостными отопителями. Они непосредственно включаются в систему охлаждения двигателя и обеспечивают естественную или принудительную циркуляцию нагретой в отопителе жидкости по контуру теплообменник-двигатель-радиатор-теплообменник. Такая схема включения позволяет одновременно подогреть и салон автомобиля путем включения штатного отопителя. Если теплоносителем в топливных подогревателях является воздух, то они называются воздушными отопителями. В них тепло в теплообменнике передается потоку воздуха, подаваемого нагнетателем для отопления. Нагретый таким образом воздух направляется в салон или кабину автомобиля. Воздушные отопители успешно применяют для подогрева салона автобусов, грузовых отсеков, контейнерных хранилищ, вагончиков, судов, яхт и т. п. Из достоинств этих подогревателей следует отметить их эффективность. Из недостатков отмечу их дороговизну.
Аккумуляторы тепла. Эти предпусковые подогреватели заменяют холодную жидкость в рубашке охлаждения двигателя перед его пуском на горячую. Горячая жидкость берется из специального теплоаккумулятора ("термоса"), вместимость которого соизмерима с объемом охлаждающей жидкости. В результате этого двигатель быстро греется и легко заводится. Во время движения, когда температура двигателя достигает оптимального значения, холодная жидкость из "термоса" медленно поступает обратно в систему охлаждения, уступая место охлаждающей жидкости с более высокой температурой, чтобы та была готова для использования при следующем холодном пуске. Система, аккумулирующая тепло, безопасна, надежна и полностью автоматизирована. Работу всех ее узлов контролирует электронный блок управления. Она особенно эффективна, когда перерыв между поездками не превышает одного-двух дней, это конечно и ее минус.
Подогреватели дизельного топлива. Зимой дизельное топливо густеет и в нем образуются кристаллы парафина. Размер их зависит от качества топлива и температуры окружающей среды. Эти кристаллы застывают в фильтре и блокируют его, забивая пористую поверхность. В результате топливо не поступает к двигателю, и он не заводится. Чтобы избежать этого, необходимо подогреть фильтр или топливо. Нагревательные элементы для дизельного топлива ставят на легковые, грузовые автомобили и автобусы. Минусом подобного устройства является конечно же расходование ресурса аккумулятора, если подогреватель работает от бортовой сети или необходимое наличие электросети 220 Вольт в непосредственной близости от места парковки.
Более подробно рассмотрим «Подогреватели дизельного топлива».
Подогреватели дизельного топлива можно условно разделить на несколько видов.
-Предпусковые подогреватели топлива
Они,  в виде бандажа, устанавливаются на фильтр тонкой очистки топлива. Основная задача – растворить парафины в том объеме топлива, который содержится в фильтре, и обеспечить запуск двигателя. В предпусковом режиме работает от АКБ, может работать и после запуска двигателя от генератора автомобиля. Основной лимитирующий фактор при покупке – диаметр. Прежде чем обращаться в магазин, замерьте диаметр фильтра Вашего автомобиля.
подогреватели бандажные

-Подогреватели топливной магистрали
Подогреватели топливной магистрали бывают проточные или ленточные. Проточные подогреватели врезаются в топливную систему и подогревают топливо, которое проходит через рубашку подогревателя. Работают от генератора автомобиля. Ленточными подогревателями оборачивают проблемные участки топливной магистрали.

-Обогреваемые топливозаборники.
Обогреваемы топливозаборники, обеспечивают подогрев топлива в топливном баке автомобиля.