Žiemos laikotarpiu daugelis vairuotojų susiduria su ta pačia problema - šaltu salonu ir įšalusiu varikliu. Variklio užvedimas po šaltos nakties sukelia greitą benzininių ir dyzelinių variklių susidėvėjimą, o salono šildymo sistema tinkamai pradeda veikti tik nuvažiavus keletą kilometrų. Visą šį laiką vairuotojas jaučiasi nekomfortiškai, kas gali turėti įtakos eismo saugumui. Be to, apšalusių, apledėjusių langų gramdymas atima nemažai laiko kiekvieną rytą.
Norint išvengti šių nepatogumų ir problemų, automobilių pramonė siūlo įvairius sprendimus. Vieni renkasi variklio pašildymą rankiniu būdu, kiti naudoja elektrinius šildytuvus, tačiau vis labiau populiarėja autonominis šildymas automobiliuose. Ši technologija leidžia mėgautis šilta ir komfortiška kelione net esant didžiausiems šalčiams.
Autonominis (kuru varomas) automobilio šildymas
Autonominis šildymas - tai moderni sistema, leidžianti sušildyti saloną ir variklį be užvesto variklio. Įprastos automobilio šildymo sistemos veikia tik tada, kai variklis įjungtas, nes šiluma gaunama iš aušinimo skysčio, kuris sušyla veikiant varikliui. Šiame kontekste autonominis šildytuvas yra nepriklausomas nuo variklio šildymo įrenginys, kuris gali veikti net tada, kai automobilio variklis išjungtas. Kitaip sakant, tai mažas šildymo katilas, kuris šildo aušinimo skystį arba orą laive esančiose sistemose.
Veikimo principas ir tipai
Šio tipo šildytuvai dažniausiai dirba dyzelinu ar benzinu, priklausomai nuo automobilio variklio tipo. Įrenginys paima nedidelį kiekį kuro iš degalų bako ir, degindamas jį, generuoja šilumą. Šiluma per šilumokaitį perduodama arba į aušinimo sistemą, o paskui - į salono šildymo sistemą (skysčio šildytuvai), arba tiesiogiai į salono orą (oro šildytuvai).
Oro šildytuvai (Air Heaters)
Šio tipo šildytuvai tiesiogiai šildo salono orą, todėl veikia greitai ir efektyviai. Jie įsiurbia šaltą orą (iš salono arba iš lauko), perleidžia jį per įkaitintą šilumokaitį ir išpučia jau šiltą orą tiesiai į automobilio saloną per specialias ortakių sistemas. Jie neveikia automobilio aušinimo sistemos. Šie įrenginiai labiau tinka sunkvežimiams, kemperiams ar komerciniams automobiliams, kuriems reikalinga šiluma be variklio paleidimo.
- Privalumai: greitas salono prišildymas, mažesnės energijos sąnaudos iš akumuliatoriaus, paprastesnis montavimas, efektyvumas ilgalaikiam šildymui.
- Trūkumai: nešildo variklio, todėl nepalengvina variklio paleidimo šaltyje ir nesumažina jo dilimo.
Skysčio šildytuvai (Coolant/Liquid Heaters)
Tokio tipo įrenginiai jungiasi prie variklio aušinimo sistemos ir šildo tiek aušinimo skystį, tiek saloną. Šie šildytuvai integruojami į automobilio aušinimo sistemą, šildo aušinimo skystį (antifrizą), o specialus siurblys cirkuliuoja jį per variklio aušinimo kontūrą bei automobilio salono šildymo radiatorių (pečiuką). Kai aušinimo skystis pasiekia tam tikrą temperatūrą (paprastai apie 40-50°C), šildytuvo valdymo blokas gali įjungti automobilio salono ventiliatorių, kuris pradeda pūsti šiltą orą į saloną per standartines automobilio ortakių angas. Tai reiškia, kad prieš išvažiuojant automobilis jau būna pilnai pašildytas, o variklis nepatiria papildomo dėvėjimosi šalto starto metu.
- Privalumai: šildo variklį ir saloną (dviguba nauda), mažesnis variklio dilimas, mažesnės degalų sąnaudos paleidimo metu, mažesnė tarša, atitirpinti langai.
- Trūkumai: lėtesnis salono prišildymas, sudėtingesnis montavimas, didesnės elektros sąnaudos.
Privalumai ir trūkumai
Autonominis šildymas automobilyje yra modernus sprendimas, kuris gali suteikti patogumo, ekonomiškumo ir ilgesnį variklio tarnavimo laiką. Nors privalumų netrūksta, reikia įvertinti ir tam tikrus trūkumus ar papildomas išlaidas.
- ✅ Komfortas ir šiltas salonas: Autonominis šildymas leidžia mėgautis jaukiu automobiliu net šalčiausiomis žiemos dienomis.
- ✅ Nereikia grandyti ledo ir valyti sniego: Kadangi sistema šildo ne tik saloną, bet ir priekinį stiklą, rytais nereikia ilgai grandyti užšalusių langų ar šalinti sniego.
- ✅ Variklio tarnavimo laiko pratęsimas: Šaltas variklis susiduria su didesniu nusidėvėjimu, nes tepalo klampumas būna didesnis, o detalės prasčiau suteptos. Pašildyta variklinė alyva gerai tiekiama visoms tepamoms variklio dalims ir turbokompresoriui, išvengiama žalingo variklio šaltojo paleidimo.
- ✅ Gerina akumuliatoriaus veikimą žiemą: Šaltis gali neigiamai paveikti automobilio akumuliatorių, o pašildytas variklis mažiau apkrauna akumuliatorių.
- ❌ Aukšta įrengimo kaina: Kokybiškos autonominės šildymo sistemos nėra pigios, gali kainuoti nuo maždaug 500 Eurų už paprastesnį oro šildytuvą iki 1500-2000 Eurų ar daugiau už galingą skysčio šildytuvą su moderniu valdymu.
- ❌ Papildomos degalų sąnaudos: Nors autonominis šildymas padeda sumažinti degalų sąnaudas ilgalaikėje perspektyvoje (nereikia šildyti variklio tuščiąja eiga), jis vis tiek sunaudoja tam tikrą kiekį degalų (vidutiniškai 0.2-0.6 litro per valandą).
- ❌ Kai kuriose šalyse ribojamas naudojimas: Dėl išmetamųjų teršalų kai kuriose šalyse gali būti ribojamas autonominių šildytuvų naudojimas stovinčiame automobilyje.
- ❌ Gali būti neefektyvus esant dideliems šalčiams: Jei temperatūra nukrenta iki -30°C ar žemiau, kai kurie autonominiai šildytuvai gali veikti neefektyviai arba užsikimšti dėl dyzelino sutirštėjimo.
Valdymo būdai ir gamintojai
Autonominiai šildytuvai gali būti valdomi keliais būdais:
- Programuojamas laikmatis: Salone montuojamas nedidelis valdymo pultelis, kuriame galima nustatyti norimą šildymo pradžios laiką.
- Nuotolinio valdymo pultelis: Leidžia įjungti arba išjungti šildytuvą per atstumą.
- Valdymas per mobilųjį telefoną (GSM/App): Moderniausi sprendimai leidžia valdyti šildytuvą per specialią programėlę išmaniajame telefone arba SMS žinutėmis, suteikiant didžiausią lankstumą.
Populiariausi prekių ženklai, tokie kaip Webasto ar Eberspächer, siūlo daugybę modelių, pritaikytų skirtingiems poreikiams. Kiti patikimi gamintojai yra Planar (Autoterm).
Elektrinis variklio pašildymas vidaus degimo varikliuose (230V)
Yra ir daug pigesnis pasirinkimas, kurį galima pritaikyti bet kuriame automobilyje - tai elektrinis autonominis šildymas, populiariai vadinamas variklio šildytuvu. Skandinavijoje elektrinės (220V/230V) išankstinio pašildymo sistemos žinomos jau daugiau kaip 30 metų, jų atsiradimą paskatino atšiaurios klimatinės oro sąlygos.
Veikimo principas ir montavimas
Elektrinė išankstinio pašildymo sistema sprendžia šaltam varikliui kylančius rūpesčius, pašildydama variklio aušinimo skystį, o kartu ir patį variklį. Įprastai variklio temperatūra pakyla 40-50 laipsnių. Sušilęs variklis nenaudoja riebaus kuro mišinio, o pašildytas variklis greičiau pradeda šildyti ir automobilio saloną. Šiltas variklis reikšmingai mažiau išmeta kenksmingų dujų.
Standartinis įrenginys yra nedidelių matmenų ir svorio (dažniausiai mažesnis nei 10×10 cm, sveria mažiau nei kilogramą). Komplektą sudaro įrenginys, trišakiai ir sąvaržos, taip pat elektros laidas, kuriuo elektrinis šildytuvas prijungiamas prie 230 V maitinimo tinklo.
Elektrinis variklio šildytuvas yra prijungiamas prie aušinimo sistemos žarnų, einančių į mažąjį aušinimo kontūrą (t. y. tą, kuriame aušinimo skystis aplenkia radiatorių dėl uždaryto termostato). Tai reikia atlikti pagal ant įrenginio korpuso pateikiamų rodyklių kryptį, kurios rodo aušinimo skysčio tekėjimo kryptį. Be to, šildytuvas turi būti sumontuotas žemiau aušinimo skysčio lygio automobilyje. Sujungimus būtina užsandarinti.
Nors komplektą galima sumontuoti savarankiškai, geriau tai patikėti profesionalams dirbtuvėse. Jie ras tinkamą vietą po variklio gaubtu ir sumontuos įrenginį taip, kad būtų išvengta pavojingo aušinimo skysčio prasisunkimo.
Kaina ir efektyvumas
Elektriniai autonominiai šildytuvai būna skirtingos galios - dažniausiai nuo 1000 iki 2900 W. Kuo didesnė galia, tuo didesnis efektyvumas. Gali prireikti papildomo ilgiklio, nes standartinis kabelis gali būti vos 1,5 arba 2 metrų ilgio. Automobilio paruošimas kelionei užtrunka priklausomai nuo lauko temperatūros, variklio tūrio ir šildytuvo galios. Jei lauko temperatūra apie -10 ℃, variklio pašildymas gali užtrukti iki pusės valandos, o jei variklis didelio tūrio - net 40 minučių.
Elektrinis autonominis šildymas kainuoja nuo 40 € (už pigesnius kiniškus produktus) iki 120 € (už garsesnių prekių ženklų, pavyzdžiui, „DEFA“, įrenginius). Papildomai reikia sumokėti už specialius kabelius (apie 40 €). Labiausiai išplėtotos sistemos gali turėti automobilio salono šildytuvą, akumuliatoriaus įkroviklį ir elektrinę programavimo įrangą.
Privalumai ir trūkumai
Privalumai:
- Pašildo variklinę alyvą ir variklio bloką, išvengiant žalingo variklio šaltojo paleidimo.
- Variklis greičiau pradeda dirbti optimaliomis sąlygomis (geras našumas, optimalios degalų sąnaudos, priimtinas teršalų kiekis).
- Įsėdus į automobilį galima tuoj pat įjungti salono šildymą visu pajėgumu.
- Reikšmingai sumažėja variklio dilimas, pailginamas jo tarnavimo laikas.
- Galimybė tuo pat metu pašildyti automobilio saloną ir įkrauti akumuliatorių (su išplėtotomis sistemomis).
- Daug mažesnė kaina ir paprasta konstrukcija, lengvas montavimas.
- Maža gedimų tikimybė.
- Neišskiria teršalų.
- Nereikia pertvarkyti automobilio elektros sistemos ar perprogramuoti valdymo sistemų.
Trūkumai:
- Nėra galimybės pašildyti automobilį stovėjimo aikštelėje bet kurioje vietoje.
- Negalima valdyti įrenginio nuotoliniu būdu (išskyrus kai kurias išplėstines sistemas su programavimo galimybėmis).
- Įranga yra priklausoma nuo maitinimo - jį riboja lizdo nebuvimas ir maitinimo laido ilgis.
Elektrinis variklio šildytuvas praverčia ne tik žiemą. Dažnas važiavimas trumpais atstumais mieste pagreitina variklio susidėvėjimą ir alyvos sunaudojimą. Elektrinis variklio šildytuvas pašalina šias problemas, o jo naudojimas ištisus metus gerokai pailgina variklio eksploatacijos laiką, kartu leidžia džiaugtis mažesnėmis degalų sąnaudomis ir prisidėti prie ekologijos.
Elektrinis šildymas elektromobiliuose
Elektromobiliai (EV) kenčia nuo panašių problemų, susijusių su žema temperatūra, ypač dėl akumuliatoriaus veikimo ir salono šildymo. Esminė bet kurio elektromobilio dalis yra jo maitinimo baterija, kuri priklauso nuo viduje vykstančių cheminių procesų, gaminančių elektros energiją. Žema temperatūra sulėtina šias reakcijas ir sumažina akumuliatoriaus gebėjimą tiekti reikiamą elektros energiją, kas ženkliai sumažina transporto priemonės atstumą. Taigi, ką turime padaryti, tai šildyti aušinimo sistemą, kad jos temperatūra būtų perduodama pačiam akumuliatoriui.
Baterijos šildymas
Kompanijos, tokios kaip Vvkb, turi ilgametę patirtį kuriant variklių šildytuvus ir penkerius metus koncentruojasi į elektromobilių akumuliatorių šildymo sistemų kūrimą. Jų plėtros procese buvo modifikuoti esami šildytuvai, pritaikant juos elektromobilių akumuliatorių šildymo sistemoms. Pavyzdžiui, Vvkb elektrinis PTC aušinimo skysčio šildytuvas Titan-E3 gali būti tiekiamos su įvairių tipų įtampa, kurią klientai gali pasirinkti atsižvelgdami į transporto priemonę: 48V, 72V, 90V, 110V ar net veikti nuo 24V DC iki 600V DC. Jie gali pasiekti iki 6000 vatų galią.
PTC keramikos lusto (Positive Temperature Coefficient) kaip šildymo elemento pranašumai:
- Geras šiluminis efektyvumas.
- Automatinės pastovios temperatūros funkcija, nereikia temperatūros valdymo sistemos; pasiekus tam tikrą temperatūrą, PTC šildymo korpusas sumažins galią.
- Apsauga nuo pažeidimų, jei aušinimo sistemoje trūksta aušinimo skysčio.
- Ilgas tarnavimo laikas (daugiau nei 10 metų įprastoje aplinkoje).
- Patikimas veikimas.
- Darbinės įtampos pokytis turi palyginti nedidelę įtaką paviršiaus temperatūrai.
Salono šildymas elektromobiliuose
Žemoje temperatūroje nukenčia ne tik pati transporto priemonė, bet ir žmonės, nes sumažėjęs reakcijos laikas ženkliai padidina riziką. Tradicinis vidaus degimo variklis veikimo metu išskiria daug šilumos, kuri žiemą gali būti panaudota automobilio salonui šildyti. Tačiau elektra varoma transporto priemonė neturi variklio, taigi ir degalų pavaros, todėl šildymo problema yra sudėtingesnė.
Šiuolaikiniai elektromobiliai salono šildymui naudoja elektrinius šildytuvus su ventiliatoriais arba šilumos siurblius. Pavyzdžiui, „Webasto“ firma sukūrė aukštos įtampos skysčio šildytuvą (HVH), skirtą hibridinių ar elektra varomų automobilių šildymo sistemoms. HVH yra maži (sveria tik 2 kg), bet didelės galios prietaisai, veikiantys plačiame įtampos intervale nuo 100 iki 450 voltų, pasiekiantys iki 7 kW šildymo galią.
Kai kurie sprendimai apima ir nešiojamus dyzelinius šildytuvus, pritaikytus elektromobiliams. Pavyzdžiui, Vvkb Apollo-V1 dyzelinis šildytuvas turi šiuos privalumus:
- Mažas suvartojimas: vardinė įtampa yra 12V, o reikalinga galia - 25W, todėl tai neturės įtakos transporto priemonės diapazonui.
- Kokybiškos žaliavos: be toksinių medžiagų.
- Tylus veikimas: ypač svarbu, nes elektromobiliai nekelia jokio triukšmo.
- Lengva remontuoti ir montuoti.
- Pritaikoma: galimi individualūs sprendimai.
- Mažas dydis: kompaktiška konstrukcija leidžia sumontuoti net elektromobilio bagažinėje.
Taip pat kuriamos pažangios šilumos siurblio sistemos, kurios artimiausiu metu galės būti tiekiamos rinkai kabinos šildymui.
Priežiūra ir dažnai užduodami klausimai
Kad šildymo sistema ilgai ir patikimai veiktų, būtina laikytis priežiūros rekomendacijų. Šildytuvui būtina techninė apžiūra kas kelis metus, kad būtų išvengta užsikimšimų ar degimo sutrikimų. Rekomenduojama bent kartą per mėnesį, net šiltuoju metų laiku, trumpam įjungti šildytuvą - tai padeda išvengti kuro sistemos užsiteršimo (taikoma kuru varomiems šildytuvams). Taip pat reikia naudoti tik kokybišką kurą ir periodiškai keisti filtrus.
Autonominis šildymas automobilyje yra naudingas, tačiau prieš jį įsirengiant ar naudojant dažnai kyla įvairių klausimų:
- Koks yra degalų sąnaudų kiekis? Degalų sąnaudos priklauso nuo šildytuvo galios ir naudojimo trukmės.
- Ar oro šildytuvai šildo variklį? Ne, oro šildytuvai šildo tik saloną, todėl jie nenaudoja aušinimo skysčio ir nešildo variklio.
- Ar galima naudoti biodyzeliną? Kai kurie modeliai gali veikti su biodyzeliu, tačiau ilgalaikis naudojimas gali sukelti kuro sistemos užsikimšimą ir padidinti suodžių kiekį degimo kameroje.
- Ar autonominis šildymas naudoja automobilio akumuliatorių? Taip, nes šildytuvas naudoja elektros energiją ventiliatoriui, valdymo blokui ir kuro siurbliui (kuru varomiems) arba tiesiogiai šildymui (elektriniams).
- Ar autonominis šildymas yra saugus? Daugeliu atvejų - taip, tačiau montavimas reikalauja profesionalių žinių.
tags: #elektrinis #automobilio #sildymas