Воздушные отопители

Рассмотрим внутренности модели D1 LC Compact фирмы Eberscpacher. Этот отопитель часто входит в заводское оснащение грузовиков Mercedes, MAN. Процесс сгорания происходит в камере, находящейся внутри теплообменника. Воздух, засасываемый вентилятором, смешивается с топливом, подаваемым дозирующим насосом в камеру сгорания. Первоначальное воспламенение происходит от свечи накаливания, которая отключается в фазе устойчивого горения. Нагрев воздуха происходит с наружной части теплообменника. Воздушный поток создается с помощью вентилятора, а теплоотвод улучшается за счет большого количества ребер.

На корпусе теплообменника находятся датчик пламени и индикатор перегрева. Датчик пламени подает сигнал устойчивого горения. Он представляет собой терморезистор, изменяющий свое сопротивление пропорционально температуре. Индикатор перегрева устроен аналогично. Он срабатывает при температуре 160–190^оС.

В рассматриваемой модели блок управления расположен непосредственно в корпусе отопителя, в более старых моделях (D1L) модуль управления устанавливался отдельно, а пучок электропроводки соединялся с датчиками и вентилятором с помощью платы соединений, закрепленной на корпусе нагнетателя. Электронная схема блока управления обеспечивает своевременное включение и выключение компонентов обогревателя при различных режимах работы, а также выполняет роль предохранительного устройства. Аварийное отключение отопителя производится при получении блоком управления сигнала о перегреве, падении напряжения ниже 21 В и значительном отклонении числа оборотов нагнетателя. В качестве меры предосторожности блок управления может заблокировать отопитель. Причиной блокировки может быть опасность перегрева теплообменника либо слишком много неудачных попыток запуска нагревателя.

Запуск и работа исправного агрегата складываются из нескольких последовательных стадий.

При включении отопителя на дисплее появляется индикация режима работы или зажигается зеленая контрольная лампочка в регуляторе. Включается свеча накаливания и нагнетатель начинает работать с низким числом оборотов. Если в теплообменнике находится остаточное тепло от предыдущего цикла, вначале включится режим вентиляции, а процесс пуска возобновится после остывания теплообменника. Приблизительно через 25 с после включения свечи накала начинается подача топлива. Топливо-воздушная смесь воспламеняется. После индикации наличия пламени и стабилизации процесса горения свеча отключается и отопитель переходит в режим максимальной мощности. При этом увеличивается число оборотов вентилятора и частота работы дозирующего насоса, разогревая теплообменник до рабочей температуры.

В режиме отопления комнатная температура или температура всасываемого воздуха непрерывно замеряются и сравниваются с заданным значением, установленным с помощью устройства управления. Для этих измерений чаще всего используется датчик, находящийся внутри отопителя в потоке воздуха за вентилятором, реже устанавливается отдельный датчик, измеряющий непосредственно «комнатную» температуру.

Если измеренная температура окажется выше заданной, отопитель автоматически переключится на малую степень регулирования и продолжит работу с низким числом оборотов. Если теплопроизводительность на малой ступени регулирования окажется недостаточной, отопитель переключится на среднюю ступень регулирования. Нагнетатель воздуха останется работать на малых оборотах, а температура поднимется за счет увеличения подачи топлива. В большинстве случаев регулированием режимов «малый – средний» с низким числом оборотов нагнетателя удается обеспечить желаемую потребность в тепле. Если производительность и на средней ступени окажется недостаточной, то происходит переключение отопителя на полную степень регулирования. Нагнетатель воздуха в этом случае работает с наивысшим числом оборотов.

В особых случаях, когда потребность в тепле еще ниже, чем теплопроизводительность на малой ступени регулирования, происходит переключение отопителя в режим продувки с отключением подачи топлива и минимальными оборотами нагнетателя до снижения температуры с последующим автоматическим пуском.

При выключении отопителя гаснет индикация режима работы и немедленно прекращается подача топлива, а нагнетатель переключается в режим продувки для охлаждения отопителя и удаления остаточных продуктов. В этом режиме в течение 30 с работает свеча накаливания.

Для управления отопителем, как правило, используется специальный регулятор (входит в стандартную комплектацию) или программируемый таймер. Регулятор позволяет включать отопитель в режим отопления или продувки, регулировать температуру в режиме отопления (красный сектор), а также он сигнализирует о срабатывании датчика перегрева (мигающий режим индикатора). Программируемый таймер в штатном режиме отображает на дисплее текущее время и позволяет запрограммировать отопитель на три времени включения в течение суток. Как правило, прибор отображает коды неисправностей, зафиксированных блоком управления. Остановимся на этом подробнее.

Если при включении отопителя или во время его работы блоком управления зафиксирована неисправность, то в течение 15 с информация о ней выводится на дисплей таймера в виде буквы «F» и двухзначного числа. Электронный блок управления может записывать в память до пяти неисправностей, коды которых затем могут быть вызваны и показаны таймером. Актуальная неисправность заносится в ячейку F1. Ранее записанные неисправности хранятся в ячейках F2–F5.

Вызов кодов из запоминающего устройства выполняется в следующей последовательности: произвести запуск отопителя нажатием клавиши 3, нажать на клавишу 1 и, удерживая ее нажатой в течение двух секунд, нажать на клавишу 2. Актуальная неисправность будет показана на дисплее 6, а при помощи клавиш 4 и 5 можно просмотреть ранее записанные неисправности. Описание кодов неисправностей приведены в таблице.

Заметим, что не все штатные таймеры способны отображать коды неисправностей. Обычно для этих целей используется спeциальный диагностический прибор, с помощью которого можно также снять блокировку отопителя. Этот прибор, как правило, имеется в арсенале специализированной ремонтной мастерской, а выяснить возможности таймера, установленного на конкретную модель автомобиля, можно, внимательно изучив руководство по эксплуатации грузовика.

С кнопочной диагностикой разобрались, дело за описанием инструментальных проверок. Начнем со свечи накала. Как было ясно из предыдущего материала, при ее повреждении отопитель способен включаться только в режиме продувки. Для доступа к свече снимем крышку, предварительно вывернув болт с внутренним шестигранником, и отсоединим наконечник с проводами. Сопротивление исправной свечи для 24-вольтового отопителя – 2 Ом. При замене свечи накаливания по причине перегорания обратите внимание на состояние испарителя топлива. Он представляет из себя сетку в виде цилиндра, расположенную в свечном отверстии. Обычно ее меняют вместе с перегоревшей свечой. С помощью омметра можно также проверить индикатор пламени и датчик перегрева. Добраться до них легче, если снять верхний пластмассовый кожух, предварительно заготовив насечные заклепки. Индикатор пламени при 20^оС имеет сопротивление 1000–1200 Ом. Для опознания пламени его сопротивление должно возрасти до 1380 Ом (150^оС). Порог срабатывания датчика перегрева 160–180^оС.

Можно замерить и сопротивление топливного насоса, оно для 24-вольтового варианта должно составлять 36 Ом. Но это только проверка электрической его части, и для постановки диагноза ее будет мало. Основной характеристикой насоса является его производительность. Для контроля производительности необходимо отсоединить топливопровод от отопителя и поместить его в мерную емкость обьемом 10 см³, после чего включить отопитель и замерить количество топлива до момента прекращения подачи. Длительность цикла – 90 с. Если насос подал менее 5,2 см³, отопитель работать не будет. При исправном топливопроводе «ленивый» насос придется заменить.

Серьезные требования предъявляются также к мотору нагнетателя. Как видно из схемы, крыльчатка холодного воздуха и вентилятор камеры сгорания находятся на одной оси. В зависимости от режима работы отопителя частота вращения нагнетателя может изменяться от 2300 до 5000 об/мин. В процессе работы заданный режим постоянно контролируется блоком управления. Неисправностью считается отклонение от заданного числа оборотов более 10% продолжительностью более 30 с.

Тем, кто самостоятельно решится произвести чистку теплообменника и камеры сгорания, сообщим, что добраться до внутренностей можно после снятия нагнетателя и специального фланца, придающего правильное направление потоку воздуха, поступающего в камеру сгорания. Чистка теплообменника входит в стандартный объем сервисных работ, позволяющих отопителю надежно выполнять свои функции. Приступая к этой операции, необходимо заранее запастись комплектом уплотнительных прокладок, а также специальными заклепками для крепления наружных кожухов.

Как следует из представленного материала, сложность в ремонте автономного отопителя сравнима с ремонтом любого узла электрооборудования автомобиля. При наличии сомнений или отсутствии опыта лучше обратиться за помощью к специалистам.

В настоящее время кроме рассмотренной модели в продаже имеется целый ряд установочных комплектов воздушных отопителей различных моделей и производителей. Стоимость колеблется от 30 до 40 тыс. руб. в зависимости от тепловой мощности и марки. Для отопления кабины грузовика вполне хватает 2 кВт. Как пример можно назвать модель AIRTRONIC D2 (Eberscpacher) или AIR TOP 2000 (Webasto).

Принцип их работы в целом аналогичен изложенному. В комплекте к отопителю должна прилагаться схема установки, которую необходимо изучить при самостоятельном выполнении работы. Следует помнить, что работающий отопитель представляет потенциальную опасность как источник высокой температуры, а продукты сгорания могут содержать угарный газ. А потому и установка, и ремонт агрегата требуют серьезного отношения.

Пожелаем всем находящимся за рулем комфортного отдыха после работы и надеемся на практическую пользу рассказа.