Почему машины не запасают свое же тепло для облегчения холодного пуска двигателя?
В процессе работы двигателя внутреннего сгорания колоссальное количество тепла впустую уходит в атмосферу. Собрать его, накопить и использовать впоследствии – такая идея была популярна одно время у автомобильных инженеров. Как это работало и что из этого вышло?
Тепло – про запас!
Пришли холода, а с ним автомобилистов вновь стали посещать типично-сезонные мысли о разнообразных конструкциях предпускового подогрева двигателя, дабы повысить собственный комфорт, увеличить ресурс двигателя и не жечь впустую горючее. Собственно, множество моделей таких систем от самых разных производителей легко разделить на две основные группы – это автономные подогреватели, основанные на сжигании топлива, и стационарные подогреватели, работающие от электросети 220 вольт. Бесконечно всплывающая на автофорумах год от года мечта многих энтузиастов, не очень подкованных технически, греть машину энергией своего же аккумулятора, едва ли когда-то будет реализована. Во всяком случае, в сегменте традиционных бензиновых и дизельных двигателей – точно. А вот согреть наутро двигатель его же теплом, запасенным с вечера, – это, как ни странно, вполне работоспособная идея!
В 80-90-е годы ХХ века автомобильным инженерам многих стран пришла в голову лежащая, в общем-то, на поверхности, мысль. Двигатель внутреннего сгорания, даже с самым высоким КПД, выделяет избыточно много бесполезного тепла, которое без толку рассеивается в атмосферу через радиатор. Почему бы в таком случае не запасать часть этой тепловой энергии в неком хранилище и не пускать ее на предварительный обогрев мотора перед следующим запуском в морозные периоды? Да и не в морозные, в общем-то, тоже – быстрее выходящий на рабочий температурный режим мотор тратит меньше топлива и более экологичен! В итоге некоторое количество конструкций автомобильных устройств, работающих по принципу накопления тепла, было разработано и даже выпускалось, как коммерческие изделия.
Как это устроено…
Концепция таких систем была приблизительно одинакова у разных разработчиков и за рубежом, и в СССР. Если сильно упростить, то ее схема выглядела так: под капотом (или в багажнике!) предлагалось установить баллон-теплоаккумулятор – емкость со стенками как у термоса. Через два дополнительных патрубка-тройника теплоаккумулятор входным и выходным шлангами врезался в штатную систему охлаждения двигателя через электрический клапан и небольшой электрический насос. Разумеется, объем антифриза в системе охлаждения увеличивался на объем баллона и соединительных шлангов.
Тепловой системой управлял собственный электронный контроллер с весьма простым алгоритмом. Ориентируясь на датчик температуры, контроллер дожидался прогрева двигателя до максимальной рабочей температуры 90-100 градусов, после чего открывал клапан, подключая, таким образом, контур теплоаккумулятора к штатной системе охлаждения двигателя, запускал электронасос и наполнял баллон горячим антифризом, выгоняя из него холодный. Напомним: если в радиатор горячего мотора внезапно ливануть несколько литров холодной воды или антифриза, может деформироваться головка блока. Впрочем, это ни для кого не секрет. Поэтому смена объема жидкости в теплоаккумуляторе происходила не скачком, а постепенно – в течение, скажем, минут десяти, через небольшое отверстие в частично открытом клапане. После наполнения баллона клапан закрывался, система накопления тепла отключалась и переходила в режим ожидания. Автомобиль же продолжал совершать поездки, использовался в обычном повседневном режиме, а вечером ставился на парковку.
Читайте также: Почему у разных моделей шипованных шин разное количество шиповНаутро перед запуском двигателя либо автоматически по таймеру, либо посредством дистанционного управления, либо вообще вручную непосредственно из салона открывался электроклапан в магистрали теплоаккумулятора, включалась электропомпа, и горячий антифриз из баллона прокачивался по рубашке двигателя, вытесняя обратно в баллон аналогичный объем холодной жидкости. Процесс был достаточно быстрым, занимая не более двух-трех минут, после чего мотор запускался, будучи уже в некоторой степени подогретым.
На первый взгляд, плюсы такой системы налицо. Простота конструкции – это, в первую очередь, дешевизна. Нулевые затраты топлива и пpaктически нулевые – электричества. Риск остаться с разряженным аккумулятором отсутствовал. И, вдобавок, обеспечивалась полнейшая пожаробезопасность, поскольку в отличие от автономных и сетевых подогревателей в этой системе не было электрического ТЭНа или горящего бензина!
…и почему так и не стало популярным?
Однако возникает вопрос: почему же такие системы не стали распространенными как, скажем, дорогущие бензиновые и дизельные «автономки» и недорогие электроподогревы антифриза, работающие от сети 220 вольт? Уверен, что большинство автовладельцев, задай им такой вопрос, с недоумением ответят, что впервые слышат про системы предпускового подогрева с помощью теплоаккумулятора.
Существенной проблемой стало недопонимание потенциальными покупателями смысла таких систем из-за их уж шибко компромиссных свойств. Теплоемкость горячего антифриза ввиду ограниченного объема бака-термоса весьма невысока. Соответственно, чем ниже температура окружающей среды, тем менее эффективным оказывался теплоаккумулятор. В 10-15 градусов мороза на улице он мог прогреть двигатель приблизительно до нулевой температуры. В 20-25 градусов мороза мотор прогревался до, скажем, минус пятнадцати. Ну и далее по шкале температур. Масло в картере фактически не прогревается – то есть, износ двигателя от холодного пуска не уменьшается. Салон теплым не становится. И работает это все лишь при строго ежедневной езде. Достаточно пропустить день, оставшись дома и не заведя машину, и антифриз в теплоаккумуляторе остывал, делая его работу бессмысленной. В глазах потенциального покупателя выглядело все это как-то неубедительно, согласитесь.
Читайте также: Безопасно снимаем замок с колеса: как бороться с популярным разводомХотя реальные плюсы имелись и были они не маркетинговыми, а вполне объяснимыми технически. Жаль только, что плюсы эти были слишком растянуты во времени и по этой причине опять же малопривлекательны. Да, масло не прогревалось, и по этой причине пусковой ток стартера пpaктически не снижался при использовании теплоаккумулятора. Но прогрев головки блока и улучшение испаряемости топлива все же давали гораздо более устойчивый и быстрый запуск и сокращение времени работы стартера. Все это изрядно продлевало жизнь и стартерному аккумулятору, и самому стартеру. Время прогрева двигателя перед началом движения в мороз тоже сокращалось приблизительно на четверть, что в конечном итоге при существенном пробеге давало приличную экономию топлива и денег. Вот только продвигать теплоаккумуляторы под таким соусом можно было лишь в годы интереса к ним со стороны разработчиков – те самые 80-90-е. Позже у рядовых автовладельцев возникло куда более утилитарное отношение к автомобилям с потерей интереса вложений денег и времени в продление их ресурса, ибо через три-пять лет машина просто меняется на новую. Да и ассортимент средств предпускового подогрева в продаже (приобретаемых уже в основном ради комфорта, а не увеличение ресурса мотора и аккумулятора) существенно расширился, включив в себя, в том числе, и доступные сигнализации с автозапуском.
Эволюция и тупик
Имелся ли у систем с теплоаккумуляторами какой-то потенциал для дальнейшего развития и, соответственно, рост интереса к ним со стороны автовладельцев или даже автозаводов? Имелся, и по этому пути шли, но в конечном итоге все уткнулось в типичный для технической сферы тупик противоречий между эффективностью и стоимостью. Простые и дешевые варианты имели весьма ограниченные достоинства, а варианты сложные сводили на нет ценовую доступность, сохраняя при этом большую часть недостатков простых.
Во-первых, в современном легковом автомобиле трудно найти место для размещения теплоаккумулятора приличного литража под капотом, а размещение его в багажнике резко усложняет и удорожает монтаж. Поэтому объем теплоаккумуляторов в предлагавшихся системах обычно не превышал 8 литров, а чаще балансировал где-то между 4 и 8. При этом теплоемкость пяти-шести литров горячего антифриза была весьма невысока. Развиваться в направлении увеличения емкости теплоаккумулятора оказалось нереально – необходимо было хотя бы добиться эффективного использования того, что уже имелось! Иными словами, достичь максимально длительного сохранения температуры антифриза в накопителе без потерь драгоценных градусов.
Внешняя теплоизоляция разными утепляющими материалами, применяемыми в строительстве, – это начало пути самодельщиков. Да-да, системы с теплоаккумуляторами для автомобиля некоторые граждане изучают и строят в качестве хобби даже в наши дни! Но вариант это совершенно бесперспективный, хотя и простой. Более сложные коммерческие системы использовали схему полноценного термоса с двойными стенками и вакуумом. Высший же пилотаж заключался в системах косвенного теплонакопления, с которыми экспериментировали некоторые скандинавские компании. В теплоаккумуляторе хранился не антифриз (что позволяло не увеличивать общий его объем в системе), а особые, сложные по составу гранулы, расположенные в хитрой прострaнcтвенной решетке медных теплообменников, которые были вдобавок заключены в вакуумный термосный кожух. Начинка теплоаккумулятора накапливала тепло от прогоняемого через нее антифриза, а затем отдавала тепло ему же при прокачке холодной жидкости. У таких систем была отмечена радикально возросшая эффективность (более высокие температуры прогрева двигателя, хранение тепла не в течение ночи, а до двух-трех суток), но стоимость этих разработок не позволила сделать их сколько-нибудь массовыми и выигрывающими у «вебаст», «эбершпехеров» и прочих подобных устройств.
Читайте также: Гидроопора двигателя: как устроена, как её диагностировать и можно ли ремонтировать?…и снова здравствуйте!
Как ни странно, интерес к теплоаккумуляторам в автомобиле до сих пор полностью не исчерпан! И по сей день с ними, повторимся, экспериментируют отдельные самодельщики, в чем можно убедиться, порывшись на наших и иностранных форумах технической направленности. А некоторые немногочисленные коммерческие компании даже производят такие системы и их компоненты для самостоятельного монтажа на машины. Хотя ажиотажного спроса на них, разумеется, нет. Однако термин «теплоаккумулятор» еще имеет шансы застолбить место в лексиконе автомехаников и автолюбителей – и поможет ему надвигающаяся эра электромобилей!
В электрической машине, как и в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, в процессе работы выpaбатывается попутное тепло. Греется двигатель, батарея, мощные электронные модули коммутации. Это тепло не только бесполезно рассеивается в атмосферу, но еще и вредит, в теплое время года частично попадая в салон и заставляя тратить больше энергии на кондиционирование. Поэтому его перспективно накапливать и использовать для обогрева в холодный период. Разработкой эффективных аккумуляторов тепла и систем отбора тепла у нагревающихся узлов для его дальнейшей передачи в накопитель занимаются многие автомобильные и околоавтомобильные инжиниринговые компании, уже сегодня думающие о будущих этапах эволюции электротрaнcпорта, когда продвинутые современные Теслы будут вспоминать как допотопные и примитивные машины. К примеру, Audi в этих исследованиях сотрудничает с немецким аэрокосмическим центром в Мюнхене и Институтом физики космических материалов в Кельне.
ВконтактеОдноклассникиFacebookTwitterМой мир
Дизайнеры студии Abimelec Design представили, как бы выглядел пикап Lamborghini LM002, модифицированный по аналогии с Mercedes-Benz G63 AMG 6x6 или Hennessey GoliathДизайнери студії Abimelec Design уявили, який би вигляд міг мати пікап Lamborghini LM002, модифікований за аналогією з Mercedes-Benz G63 AMG 6x6 або Hennessey Goliath...
28 03 2024 13:36:23
Драг-рейсерский универсал Audi S4 удивил двумя моторами и умопомрачительной динамикойДраг-рейсерський універсал Audi S4 здивував двома моторами і неймовірною динамікою...
27 03 2024 0:10:30
О важности бесперебойной работы всех элементов, отвечающих за сpaбатывание тормоза, сказано много. В......
26 03 2024 12:32:56
Лишь несколько моделей Mitsubishi сохранят дизельные версииЛише кілька моделей Mitsubishi збережуть дизельні версії...
25 03 2024 4:46:25
Довольно часто при выборе новенького автомобиля люди сталкиваются с проблемой вариатор или автомат,......
24 03 2024 3:23:53
Тюнеры хорошо "прокачали" седан BMW E36 - насколько он быстр теперь?...
23 03 2024 7:46:35
Уникальный ГАЗ-М20 «Победа» ручной работы, построенный на базе Mercedes-Benz CL500, оценили в 40 тысяч евроУнікальний ГАЗ-М20 «Побєда» ручної роботи, створений на базі Mercedes-Benz CL500, оцінили в 40 тисяч євро...
22 03 2024 2:41:16
Беспокрасочный ремонт повреждений на авто уже не первый год спасает автолюбителей от покрасочных работ и связанных с ним потерь в стоимости трaнcпортного...
21 03 2024 15:11:34
Проблема заклинивающего ЭМУР (он же ЭУР — электроусилитель руля) знакома многим ......
20 03 2024 5:43:47
Как и всегда, когда речь идет о BMW, трудно удержаться от личного и крайне субъективного отношения к......
19 03 2024 15:56:56
На первый взгляд может показаться, что седаны Toyota Corolla на снимке одинаковые, но присмотритесь внимательнее к левой машине - видите шильдик на переднем крыле? Так и есть это гибридная версия. Попробуем выяснить, насколько сильно отличаются эти машины!...
18 03 2024 1:46:41
Быть владельцем даже самого дорогого и комфортного автомобиля очень нелегко. Ведь, несмотря на много......
17 03 2024 4:59:43
Инженеры Jaguar Land Rover разработали инновационные автомобильные сидения, имитирующие ходьбуІнженери Jaguar Land Rover розробили інноваційні автомобільні сидіння, що імітують ходьбу...
16 03 2024 14:11:28
Измерения трафика в столице Украины проведут впервые за 28 летВимірювання трафіку в столиці України проведуть уперше за 28 років...
15 03 2024 3:48:50
В случае наличия некоторых признаков, может потребоваться замена главного цилиндра сцепления Ford Fo......
14 03 2024 23:15:29
Цена нового Hongqi L5 – около миллиона долларовЦіна нового Hongqi L5 – близько мільйона доларів...
13 03 2024 12:18:13
Seat Leon по-прежнему позиционируют, как эмоциональную альтернативу Volkswagen GolfSeat Leon, як і раніше, позиціонують, як емоційну альтернативу Volkswagen Golf...
12 03 2024 1:18:34
Уникальнейшую BMW 750i выставили на продажу в Лос Анджелесе. Внешне автомобиль ничем не отличается от других e38, а вот его история заставляет цену "семерки" взлететь до небесУнікальну BMW 750i виставили на продаж в Лос-Анджелесі. Зовні автомобіль нічим не відрізняється від інших e38, але його історія піднімає ціну "сімки" до небес...
11 03 2024 15:35:24
У хозяина этого старого седана Volvo точно все в порядке с фантазией и креативностьюУ господаря цього старого седана Volvo точно все гаразд з фантазією і креативністю...
10 03 2024 18:59:42
В официальном дилерском центре Субару ВиДи Стар, действуют специальные цены на лимитированный склад автомобилей Subaru: Модель авто (2019 год) Двигатель...
09 03 2024 5:37:48
Подробные рекомендации автовладельцам, как сбросить бортовой компьютер автомобиля, чтобы вернуть зав......
08 03 2024 16:33:28
Торгово-сервисная сеть АИС поздравляет всех женщин с прекрасным праздником весны и предлагает всем без исключения автолюбителям воспользоваться...
07 03 2024 13:56:22
В жизни многие попадали в ситуацию, когда у болта, застрявшего в резьбе, отрывается шляпка. Поэтому......
06 03 2024 15:21:46
Владелец использовал спойлер своего спортивное купе Vaydor G35 для перевозки рождественской елкиВласник використовував спойлер свого спортивне купе Vaydor G35 для перевезення різдвяної ялинки...
05 03 2024 10:46:15
Производитель решил сделать интерфейсы на 100% сенсорными.Виробник вирішив зробити інтерфейси на 100% сенсорними...
04 03 2024 19:45:51
Седьмой этап ралли-рейда Дакар 2020 преподнес гонщикам самый длинный спецучасток, на котором грузовики показали все свои скоростные качества...
03 03 2024 21:12:56
Nissan Qashqai третьего поколения поступит в производство в 2020 году...
02 03 2024 16:42:29
Аукционный дом Sotheby’s выставил на продажу один из десяти шутинг-брейков Intermeccanica Murena 429 GT. Т opги пройдут 20-21 марта в Палм-БичАукціонний дім Sotheby's виставив на продаж один із десяти шутінг-брейків Intermeccanica Murena 429 GT. Т opги відбудуться 20-21 березня в Палм-Біч...
01 03 2024 2:22:53
Подробная видеоинструкция, показывающая как произвести замену прокладки клапанной крышки двигателя F......
29 02 2024 0:11:51
Новый кроссовер станет третьей моделью в семействе Peugeot 308. Он выйдет на рынок весной 2021 годаНовий кросовер стане третьою моделлю в сімействі Peugeot 308. Він вийде на ринок навесні 2021 року...
28 02 2024 20:39:52
Президент Украины выбрал для передвижения во Франции достаточно скромное автоПрезидент України обрав для пересування у Франції доволі скромне авто...
26 02 2024 20:49:17
Mercedes запускает AMG GLB 35 в продажу. Кроссовер пока доступен только в Германии, но это ненадолгоMercedes запускає AMG GLB 35 у продаж. Кросовер поки що доступний тільки в Німеччині, але це ненадовго...
25 02 2024 6:24:19
Нехватка производственных мощностей, как мы уже поняли, ведет к открытию нового завода. Именно так Илон Маск привык решать свои вопросы. Не расширением, не оптимизацией, а именно новым заводом.Бpaк виробничих потужностей, як ми вже зрозуміли, веде до відкриття нового заводу. Саме так Ілон Маск звик вирішувати свої проблеми. Не розширенням, не оптимізацією, а саме новим заводом...
24 02 2024 4:51:19
Настоящий внедорожник и покоритель офф-роада обновился - что нового и интересного появилось в Pajero Sport?Справжній позашляховик і підкорювач офф-роаду оновився. Що нового і цікавого з'явилося в Pajero Sport?...
23 02 2024 3:38:17
К гарантийным случаям относятся следующие дефекты, возникшие в процессе эксплуатации: Отслоение лако......
22 02 2024 1:43:47
Самые рациональные электромобили Найраціональніші електромобілі...
21 02 2024 3:20:27
Популярный французский автомобиль Renault Megane обновился в середине жизненного цикла. Рестайлинг коснулся не только внешностиПопулярний французький автомобіль Renault Megane оновили в середині життєвого циклу. Рестайлінг зачепив не тільки зовнішність...
20 02 2024 20:21:25
Замену воздушного фильтра Лада Гранта согласно технического регламента нужно проводить каждые 15 тыс......
19 02 2024 11:52:44
Испанская марка Cupra представила свою первую серийную модель — кроссовер по имени FormentorІспанська марка Cupra представила свою першу серійну модель — кросовер на ім'я Formentor...
18 02 2024 16:57:51
В процессе работы двигателя внутреннего сгорания колоссальное количество тепла впустую уходит в атмо......
17 02 2024 0:18:54
Замена свечей зажигания в легковых автомобилях может проводиться при плановом техническом обслуживан......
16 02 2024 17:25:28
700-сильный Porsche 911 GT2 RS попал в аварию во время клиентского тест-драйва700-сильний Porsche 911 GT2 RS потрапив в аварію під час клієнтського тест-драйву...
15 02 2024 9:37:13
Харьковский бронетанковый завод продемонстрировал точность работы стабилизатора 125-мм пушки танка Т-80БВ весьма необычным способом...
14 02 2024 3:46:53
Один из крупнейших импортеров и дилеров техники для бизнеса и агросектора - Группа компаний АИС, предлагает приобрести мото- и минитpaктора КрАСЗ в...
13 02 2024 18:12:36
Компания EAV в сотрудничестве с фирмой Solomon Commercial презентовали уникальный четырехколесный электробайк, получивший грузовой отсек с температурным управлением - EAVcool Cargo...
12 02 2024 12:43:15
Новый БТР Отаман-2 украинского производителя «Пpaктика» конструктивно подобен Козак-2М1, но имеет более мощную подвеску и бронюНовий БТР Отаман-2 українського виробника «Пpaктика» конструктивно подібний до Козак-2М1, але має потужнішу підвіску та броню...
11 02 2024 14:12:54
Рабочий прототип салонного зеркала нового поколения представят на следующей неделе на выставке бытовой электроники CES 2020 в Лас-Вегасе....
10 02 2024 3:32:41
JAC T8 стал первым пикапом марки, который начал официально продаваться в Украине....
09 02 2024 13:48:41
Ежедневная эксплуатация автомобиля сильно влияет на износ его салона. Последствиями этого могут быть......
08 02 2024 1:23:26
Еще:
Устройство автомобиля -1 :: Устройство автомобиля -2 :: Устройство автомобиля -3 :: Устройство автомобиля -4 :: Устройство автомобиля -5 :: Устройство автомобиля -6 :: Устройство автомобиля -7 :: Устройство автомобиля -8 :: Устройство автомобиля -9 :: Устройство автомобиля -10 ::