Тэн в систему отопления автомобиля

Здравствуйте добры молодцы и красны девицы! Сегодня я расскажу вам сказку про установку электрического «фена» в 120-ю короллу.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

В конце 90-х Тойота начала переходить на двигатели с алюминиевыми блоками и системой VVT-i. Такой «дуэт», наряду со всеми плюсами в виде экономичности, тяги на низах и т п, имел один жирный минус, который особенно чувствуется зимой. Перед поездкой такие двигателя априори невозможно прогреть до рабочей температуры. Можно сколько угодно после запуска двигателя «молотить на холостых» в -20°, а стрелка температуры на приборной панели едва ли перешагнёт нижнюю отметку «С». А учитывая, что теплоотдача печки напрямую зависит от того, насколько прогрет двигатель(антифриз), садится приходится в «холодный» салон.
По-настоящему тепло из печки начинает идти, когда уже добрался до работы. Знакомо?

В начале 2000-х годов инженеры Тойота получили звиздюлей от жителей Хоккайдо и стали работать над проблемой обогрева салона и изобрели внедрили в систему отопления —
PTC — positive temperature coefficient, а по-русски ТЭН — термоэлектрический нагреватель.
В народе его ещё называют «феном».

Это устройство предназначалось для вспомогательного обогрева салона в холодное время года. Благодаря ему, почти сразу после запуска двигателя из дефлекторов (воздуховодов) дует тёплый воздух.

Опционально PTC устанавливали в автомобили северных регионов Японии. И одной из первых его получила тойота приус в 20-ом кузове (поправьте, если неправ).

Первое поколение РТС обогреватели встраивали непосредственно в радиатор печки.

120-й кузов королл также не обошли стороной. И, хотя я не встречал ни одной модели (Runx/Allex/Spacio/Fielder/Corolla), где бы был установлен такой обогреватель, мануал на странице №263 чётко об этом говорит — такая опция была! .

В 2007 году Тойота выпустила вторую модификацию РТС обогревателя. Теперь это был отдельный от отопителя, плоский алюминиевый радиатор, который состоял из трёх сегментов — одного большого и двух малых ТЭН-нов.

ГЛАВНЫМ условием для включения РТС, является температура наружного воздуха, не выше +10 и низкая температура двигателя.

Встроенные ТЭН-ы «научились» ступенчато отключаться по мере прогрева охлаждающей жидкости, а алгоритм их работы стал следующим: при температуре двигателя ниже +70° одновременно работают все ТЭН-ы, при превышении температуры +70° (отключался 3-ий ТЭН), при +75° и выше (отключается 2-ой ТЭН), при +80 и выше(отключается 1-ый ТЭН). Таким образом РТС компенсирует тепло водителю и пассажирам в холодное время года, пока двигатель не прогреется до рабочей температуры.

Конструктивно РТС обогреватель поместили за отопителем, по направлению обдува. Что в общем то логично. Так достигается эффективная передача тепла в салон с наименьшими потерями.

С 2007 года практически у всех Тойот имеется специальная площадка для его установки. Если РТС отсутствует, на его месте будет заглушка, но установка обогревателя возможна!

Если вы обладатель тойоты выпуска с 2007 года, дополнительно потребуются:

1) блок управления климатом с поддержкой РТС (нужен именно от вашей модели автомобиля)
2) блок силовых реле (находится под капотом)
3) реле на 30 ампер — 3 штуки + силовые предохранители
4) проводка и фишки для подключения
5) сам РТС обогреватель (имеет стандартный размер, но может отличаться мощностью, которая напрямую зависит от объёма обогреваемого пространства автомобиля. Так например для Тойоты Vitz — 435 ватт, Corolla — 495 ватт, Camry — 600 ватт, а у TLC Prado — 600-800 ватт.
Совет: мощнее, не значит лучше. Выбирайте исходя из характеристик вашего генератора.

Есть мнение, что «‘северные» блоки управления климатом идут с красно-фиолетово-оранжевыми наклейками, а у простых блоков — чёрные стикеры.

В сети уже появляются отчёты по подключению РТС обогревателей, например:
1-Toyota Corolla Axio,
2-Toyota Prius V Alpha
3-Toyota Land Cruiser Prado,
4-Toyota Prius.
Настоятельно рекомендую к прочтению этот форум, на котором вы найдёте многие ответы.

Ну а я попытаюсь «вкорячить» РТС второго поколения в 120-й кузов короллы.

ИСТОРИЯ ПОКУПКИ

Ранкс ночует на улице. Розетки для «котла» поблизости нет, а садиться по утрам в тёплый салон очень хотелось. Не могу сказать, что спустя 20 минут прогрева в салоне дубак. НОРМАЛЬНО! Но, если существует возможность ещё лучше прогреть салон и заодно разморозить лобовое стекло, почему бы этим не воспользоваться ? В прошлом году эксперименты с бошевской помпой провалились и вот, начитавшись об РТС нагревателях, загорелся его установкой. У Красноярских ребят приобрёл РТС, мощностью 495 ватт от северной комплектации полноприводного филдера (144-го кузова).

Если благодаря РТС, время прогрева салона уменьшится хотя бы на 30%, покупку буду считать оправданной.

МОНТАЖ

Посмотрев архивные фотографии разобранной печки, определил два места установки РТС:
1) в »картридж» салонного фильтра, проделав в нём сквозное отверстие (показано жёлтым прямоугольником, см. фото ниже),
2) врЕзать в корпус, рядом с отопителем (синие прямоугольники с разных ракурсов).

«Варик» поставить в салонной фильтр не прокатил. Тепло РТС сначала заберёт вентилятор печки, часть рассеется по тоннелю, а холодные испаритель и радиатор и вовсе добьют КПД обогревателя в ноль.

Остаётся врезать РТС рядом с отопителем, как и задумано на всех тойотах с 2007 года.

Для доступа и детального изучения места установки, отсоединил панель климата, бардачок, левый нижний воздуховод пассажира и пластиковую защиту радиатора. С противоположной стороны открутил сервопривод заслонки смешения потоков воздуха.

Предварительные замеры показали, что по габаритам РТС в аккурат (с небольшим запасом по длине) встанет на всю ширину печки.

Осталось определиться с отверстиями. Из картона изготовил трафарет площадки РТС и начал примерку. Наиболее удачным показалось расположение вдоль бортика отопителя. Просто так точнее сделать отверстия. Отсоединил малую пластиковую заглушку обогревателя, карандашом наметил её контуры с обеих сторон печки, затем выжигателем «прорезал» сквозные отверстия . В конце аккуратно прошёлся напильником, убрав заусенцы.

Примерил. Обогреватель вставлял внутрь под углом, от пола. Чтобы устранить мелкие щели, площадку справа промазал высокотемпературным силиконовым герметиком, а слева, окантовку отверстия, оклеил уплотнительным поролоном. В конце двумя винтами притянул РТС к корпусу печки .

Получилось почти по ФЕН-шую (◕‿◕) как на всех современных тойотах.

Переходим к электрике. Купил 3 автомобильных ВАЗовских реле на 30 Ампер, клеммы для них, кнопку обогрева заднего стекла (речь о ней пойдёт ниже) + два метра медного провода ПВ-3 сечением 6мм. Фишку РТС сохранил, подыскав широкие клеммы, хотя можно было и скрутками обойтись. Остальные провода вытянул из косы климата, оставшейся после «свапа» печки.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ТЕСТЫ

Современный РТС Тойоты состоит из трёх сегментов (ТЭН-ов) и, чтобы поочерёдно управлять ими, по-хорошему нужен специальный блок климата, которого на 120-ом кузове НЕТ!. Поэтому все ТЭН-ы будут включаться одновременно. «Полевые» испытания (на морозе) показали, что генератор «полторашки» 6N (на 80 Ампер) успешно с этим справляется. При запуске в -23°, после резкого включения всех ТЭН-ов, обороты двигателя падают с 1600 до 1200-1300 об/мин. А на прогретом двигателе, холостые держатся на отметке 720-740 об/мин (все остальные потребители, кроме РТС отключены). Кроме того, на 144 полноприводном филдере, где изначально стоял мой РТС, генератор (27060-21131) тоже идёт на 80 Ампер. Так что причин для установки более мощного «Гены» не вижу, но при желании можно воткнуть от Ниссана на 140 ампер…

Забегая вперёд, покажу видео под нагрузкой. Всё норм!

ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Короче, пока я «рожал» свой отчёт, один прогрессовод меня опередил и подключил точно такой же РТС обогреватель на свой авто. Подробнее ЗДЕСЬ. На его схеме активация РТС выполнена через отдельную кнопку обогрева заднего стекла.
Назовём этот СПОСОБ №1.

Единственный недостаток той схемы в том, что для запуска РТС используется кнопка БЕЗ фиксации, а моя задача, активировать обогреватель автоматически, после старта двигателя, тем самым сразу начав прогревать салон. Для реализации этой идеи, драйвовчанином awwwa в схему прогрессовода были внесены три дополнительных элемента — плата, реле и кнопка-тумблер.
Назовём этот СПОСОБ №2.
Рассмотрим плату awwwa подробнее. Картинка кликабельна.

В итоге получаем комбинированную схему, включающую оба способа активации РТС: 1)ручной — с кнопки таймера и 2)автоматический — тумблер + плата.

Поставил себе оба варианта запуска. Кнопку — таймер установил в панельку возле регулировки зеркал. Кнопку — тумблер спрятал под торпедой. Последний вариант будет использоваться в зимнее время при прогреве салона и передвижении на короткие расстояния .

ЗАМЕРЫ c PTC

Производил в утренние часы до восхода солнца. Автомобиль ставил на одно и то же место, плюс-минус 5 метров. Интересно, что показания день ото дня разнились. Причём при более низких температурах теплоотдача порой была даже лучше. Я не знаю с чем это связано, возможно с влажностью воздуха, ветром, погрешностью измерительного прибора…Короче смотрим.

Сегодня похоже было самое холодное весеннее утро в Иркутске -21°. Решил записать видео прогрева и как обычно телефон меня подвёл. В запись вошло всего полторы минуты, потом память закончилась . РТС включил на 30-й секунде (это отчётливо слышно по звуку мотора, обороты просели до 1300) и через 1 минуту температура из воздуховодов была +10°, затем прирост составил 10 градусов каждую минуту. Через 3 минуты мультиметр показал +31°С.

Огрызок «пруфа». К сожалению полностью видео снять не получилось, т к в смартфоне села батарейка ;(

В конце видео (спустя полторы минуты, после запуска двигателя) из дефлектора дует +15°С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Плюсы:
✓ Салон определённо бодрее отогревается, «жопомер» явно ощущает разницу в лучшую сторону. См. таблицу выше.
✓Через 2-3 минуты при использовании РТС из воздуховодов гарантированно дует плюсовая температура.
✓ Изморозь на лобовом стекле отходит буквально на глазах.
✓ Прогрев салона при -25° можно сократить до 10 минут, сэкономив бензин.

Минусы:
-Как такового горячего воздуха, после запуска двигателя при -20° из воздуховодов нет. Ощутимо дует теплом, не более того
-Ещё один «лишний» потребитель
-Бесполезен для европейской части России, где температура редко опускается ниже -15°
—Не умеет варить кофе

Обладатели Webastо и те, кто имеет тёплый гараж, могут выдохнуть. Особой выгоды, кроме ускоренного отогрева лобового стекла, покупка РТС не принесёт. А вот жителям северных регионов, не имеющих автономных подогревателей, девайс несомненно добавит пару бонусов к зимним опциям.

P.S. Чуть позже добавлю в отчёт разморозку лобаша и видимо уже в следующем году сделаю сводную таблицу эффективности РТС в крещенские морозы. На дворе то весна пасаны!

Все Бобра ТЕПЛА!

Слышали про электрической радиатор (тэн)? Это электрический нагревательный элемент, который располагается за радиатором печки и предназначен для обогрева салона иномарки, когда двигатель еще холодный. Благодаря ему теплый воздух начинает поступать в салон уже через 1-2 минуты после пуска мотора. А можно ли установить такой дополнительный радиатор печки на автомобили ВАЗ?

Описание

Рассмотрим такую дополнительную электрическую печку на примере машин концерна VAG. На автомобили Skoda и Volkswagen с дизельными силовыми агрегатами (они медленней прогреваются, чем бензиновые) с завода ставят специальные нагревательные элементы (РТС), которые разделяют на два типа:

1. PTC 1K0 963 235 F — обычный дополнительный воздушный отопитель;
2. PTC 1K0 963 235 E — «умный» дополнительный воздушный отопитель.

По этим каталожным номерам можно узнать цену на exist.ru.
У обоих радиаторов мощность около 1 КВт. Отличия «умного» нагревательного элемента от простого в том, что он подключается к ЭБУ (электронному блоку управления двигателем). Это позволяет автоматически контролировать его работу, увеличивать или уменьшать нагрузку в зависимости от условий. Например, включать РТС только при условиях, когда:

• ─ Нагрузка на генератор переменного тока составляет менее 60%;
• ─ Температура окружающей среды или во впускном коллекторе (при запуске двигателя) меньше чем 5°С;
• ─ Частота вращения двигателя больше 800 (500) оборотов в минуту;
• ─ Температура охлаждающей жидкости менее 70 °С.
• ─ и т.д.

У электрического радиатора есть три контура, с помощью которых можно задавать мощность нагрева. Когда подключен только один контур — мощность минимальная, когда все три — максимальная. В ходе его эксплуатации рекомендуется использовать минимальную или среднюю скорость вентилятора печки, тогда эффективность обогрева будет выше.

Установка

Потребуется:

• ─ обычный РТС 1K0 963 235 F или аналогичный по функциональности электрической тэн.
• ─ оригинальные провода — 1K1 998 250 или провода не менее 10 кв.
• ─ предохранитель на 100А.
• ─ реле 23.3777.
• ─ 4х контактные реле.
• ─ кнопка с фиксацией.

Остальное по ситуации:

• ─ Корпус плоского разъема — 1K0 972 704 C.
• ─ Провод с контактами — 000 979 009 E.

У владельцев автомобилей, на которых предусмотрен дополнительный нагреватель воздуха, за радиатором печки есть специальное место для его установки.

Соответственно на машинах других марок придется придумать, как разместить электротэн за радиатором внутри корпуса печки. Например, на ВАЗ 2110 установка второго радиатора отопителя уже встречалась на практике.

Подключение

По предварительным данным, каждый контур подогревателя будет иметь нагрузку около 20 А. Первая схема позволяет подключить воздушный отопитель не через ЭБУ, а напрямую через кнопку с фиксацией и реле. Управляющий провод на реле можно взять с вентилятора. То есть, для включения электрического обогревателя потребуется нажать кнопку и включить вентилятор. Отключение контролируется вручную!

Следует понимать, что при включении всех трех контуров такой электрофен будет потреблять большое количество тока, которого не так много на холостом ходу, а тем более в мороз. Поэтому можно рассматривать добавление промежуточных уровней мощности. Если в схеме использовать две кнопки, то первая — будет включать 2 контура, а вторая — третий. А если управляющий сигнал взять с обогрева стекла, то будет таймер выключения.

После проверки выяснилось, что напряжение на клеммах АКБ без включенного РТС — 14.33 А, а с ним 14.0.

Дополнительный электрический нагреватель воздуха позволит быстрей отогреть салона автомобиля, разморозить стекла и сделать вашу поездку зимой более комфортной. За работоспособность схемы автор ответственности не несет. Помните, что установка дополнительного оборудования не предусмотренного производителем может вызвать короткое замыкание и возгорание автомобиля! 

Напомним, более простой вариант — использовать тепловентилятор или дополнительный отопитель, который устанавливается в разрез системы охлаждения двигателя.

Источник фото:

• Форум passat-club.ru

Что это такое и как работает

Как устроена штатная система отопления? В контур системы охлаждения встроен теплообменник (радиатор) отопителя («печки»), от которого теплый воздух с помощью вентилятора подается в салон. То есть пока не прогреется двигатель и не станет теплым теплообменник отопителя, вентилятор буде гнать холодный воздух.

Проблема современных двигателей, в первую очередь дизельных, в том, что греются они долго, а зимой и вовсе с трудом выходят на рабочую температуру. Избыточного тепла в принципе немного, чтобы его отдавать на обогрев салона. Поэтому на ряде моделей применяется электрический подогреватель (обогреватель, ТЭН).

Он представляет собой своего рода картридж, который устанавливается рядом с теплообменником и обеспечивает нагрев воздуха, пока не прогреется двигатель и не пойдет тепло от самого отопителя. Сказать, что подогреватель жарит как «печка», нельзя: обычно воздух просто теплый. Но он начинает поступать уже через минуту-другую после запуска двигателя. Без ТЭНа воздух оставался бы холодным намного дольше.

Мощность подогревателя – порядка 1 кВт, причем часто используется два элемента разной мощности (например, 600 и 300 Вт), что позволяет регулировать степень нагрева: может работать один элемент, второй или сразу оба.

Вы правильно подумали: нагрузка на электрооборудование соответствующая, поэтому провода толстые, предохранитель ставится обычно на 80 А, используется мощный генератор и батарея большой емкости. Собственно говоря, подогреватели обычно устанавливаются на дизельные версии, а там у АКБ и генератора соответствующие характеристики.

Когда он греет

Электрические подогреватели штатно устанавливаются на многие модели 2000-х и 2010-х годов. Например, на дизельные версии Citroёn, Peugeot, Skoda, а в Ford его применяют и на бензиновых модификациях. Как правило, им оснащаются автомобили для стран Скандинавии и вообще северных рынков. Иногда подогреватели установлены, но не активированы (об этом позже).

Любопытно, что далеко не все владельцы вообще в курсе, что на их автомобиле стоит такой подогреватель. А те, кто знает, не всегда уверены в том, что он работает. Есть вопросы и по тому, в каких именно ситуациях электроподогреватель включается, требуются ли для того какие-то действия со стороны водителя.

На самом деле эта функция чисто автоматическая. Если подогреватель активирован и исправен, он включается сам при наличии нескольких условий:

• температура воздуха не выше +4..+10°С;
• температура охлаждающей жидкости не выше +60..+80°С;
• аккумулятор достаточно заряжен.

Понятно, что показатели температуры зависят от параметров, принятых производителем, способы оценки и критичные параметры для батареи тоже могут различаться, но если аккумулятор слабый, то подогрев может не включиться (это же относится и к другим функциям, например, к системе Старт/Стоп).

В общем, подогреватель включается автоматически в холодную погоду и при непрогретом двигателе. Понять, что он работает, можно как раз по тому, что теплый воздух начинает подаваться в течение одной-двух минут, хотя стрелка указателя температуры двигателя еще даже не движется по шкале. На некоторых моделях при включении подогревателя холостые обороты мотора становятся выше, может ощущаться характерная «просадка» как при включении мощных потребителей (вентилятор радиатора, кондиционер), также могут быть слышны щелчки реле при включении-выключении системы.

А если не греет?

Сам по себе подогреватель имеет достаточно простую конструкцию, в которой практически нечему ломаться. Нагревательные элементы выходят из строя крайне редко, но могут отказать реле, сгореть предохранитель. Также подогреватель может не включаться из-за того, что не достигнуты все необходимые условия (температура воздуха, антифриза, заряд батареи).

Кроме того, подогреватель может быть не активирован, физически отключен. Он вообще может отсутствовать! Это к вопросу о том, как понять, есть ли на вашем автомобиле такой «наворот».

Для начала, «погуглив», можно выяснить, устанавливался ли подогреватель на данную модель и модификацию. Если да, то попутно уточнить его расположение и доступ к нему, расположение предохранителя, а также алгоритм активации. Вариации у производителей разные, но в любом случае это осуществляется через диагностические программы, например, по пути «конфигурация авто / система климат-контроля / подогрев».

Соответственно и предпринимаемые действия такие же: убедиться в том, что нагревательный элемент действительно присутствует и подключен, попутно проверить, работает ли он при включении. Если нет, то в первую очередь проверяется подключение, далее – исправность предохранителя, реле, через диагностику можно посмотреть наличие ошибок, проверить, активирован ли подогрев.

Вот как, например, решали проблему автолюбители, которые поделились своим опытом на клубных форумах:

Valeron (Peugeot-club.by): «Разобрался с подогревом. Как я и предполагал, он не работал из-за отсутствия предохранителя F9 на 10 А в моторном отсеке (нашел схему в сервисбоксе). Поставил предохранитель, снял защиту и немного вытащил сам ТЭН из печки, чтобы рукой проверить, работает он или нет. Удалил ошибки, выполнил тест реле (они начали щелкать), завел авто – и через пару минут ТЭН начал греться так, что рукой не удержать. Ошибки больше не появляются. Теперь буду наслаждаться быстрым прогревом салона».

ПежоВод от бога! (407club.ru): «Сам на днях активировал через Diagbox, на холодную машину сразу идет теплый воздух на стекло. Нужно зайти в «ремонт», далее BSI, потом «телекодирование», «оборудование автомобиля», поставить дополнительный подогрев ТЭНа 1000 Вт и условия холодного климата – всё. Как проверить, есть ли у вас ТЭНы? Самое простое – на правом крыле возле аккумулятора должна быть коробочка с реле, размер примерно 200х70 мм. Если она есть, значит 90 процентов будет работать».

Завод сэкономил, можно ли поставить?

Да, если заводом такая система предусмотрена, просто на вашей модификации автомобиля ее нет. Но даже в этом случае сложность и цена вопроса зависят от ряда факторов. Сам по себе б/у подогреватель стоит порядка 50-100 руб. на старые модели и 100-250 руб. на более свежие, новый же обойдется раза в 2-3 дороже. Но ведь может понадобиться еще и проводка, которая по умолчанию есть далеко не на всех машинах (например, на некоторых Ford она имеется). И это тоже дополнительные деньги (порядка 30-100 руб.), а кроме того, еще и время на поиски. Но помимо физической установки и подключения подогревателя, скорее всего, потребуется не только программная активизация, но и собственно специальная прошивка.

Но это все равно довольно просто и дешево, если предусмотрено производителем: есть куда вставлять и как крепить подогреватель, имеются фишки для подключения, гнездо для предохранителя в блоке, соответствующие реле и так далее. Если же нет, то народное творчество никто не отменял, конечно, но грамотная организация питания и управления режимом работы, работы по монтажу нагревательных элементов и т.д. – все это требует времени и, если делается не своими руками, средств.

Альтернатива

Собственно говоря, целесообразность дополнительных телодвижений достаточно сомнительна, поскольку, напомним, электрический подогреватель такого типа не обеспечивает полноценного прогрева салона. Другими словами, он не настолько эффективен, чтобы тратить много усилий и средств на его установку.

Да, есть еще и штатные электрические нагреватели, встраиваемые в систему охлаждения и дополнительно подогревающие антифриз. Но здесь та же история, что с воздушными ТЭНами: если их установка предусмотрена конструктивно, это имеет смысл, в противном же случае вложения могут оказаться несопоставимы с эффектом.

Если уж на то пошло и вы готовы платить за результат, лучше установить автономный предпусковой обогреватель (Webasto, Eberspächer). Впрочем, там есть свои нюансы, плюсы и минусы, и это тема для отдельного разговора.

А как же недорогие тепловентиляторы с питанием от розетки прикуривателя, которые можно купить за 30-50 рублей? Их эффективность, увы, невысока: теплый воздух дают, но настолько локально, что для обогрева салона не особо годятся. Разве что побыстрее лобовое стекло отогреть, избавив ото льда и запотевания. Но только осторожно, чтобы от резкого перепада не лопнуло.