Зима близко! или подогрев руля, часть 1 — нагревательные ленты.
Всем привет! может Вы помните, был я тут недавно в Москве. Впечатлений масса, так и несколько покупок для машинки.
Я задумывался об обогреве руля наверно еще с покупки машины — уж очень мне зимой холодно. Я теплолюбивый по жизни человек. Поэтому частенько просматривал статьи по установке обогрева в руль. Для себя решил сразу, что использовать буду углеродные нагревательные ленты, а так же приобрету дополнительно какой-нить убитый руль от альмеры, чтобы заниматься установкой не спешно, продуманно, и при этом имея возможность пользоваться машиной.
И вот, во время пребывания в столице, я зашел на авито посмотреть в продаже рули — и о чудо! Продают руль на Альмеру, да и всего за 500 рублей! Это минимум в 2 раза ниже, чем обычная цена.
Созваниваюсь, договариваюсь, прибываю на место встречи. Едем с хозяином руля в гараж и он мне выдает два руля с фразой «выбирай!». На выбор у меня били — обычный обшарпанный руль комплектации Comfort (как у меня) и руль в КОЖЕ состоянием на 4 (комплектация Luxury)! Я не раздумывая беру кожаный руль, а хозяин мне в придачу еще и улитку отдает))) Вот это я понимаю повезло)))
Так же приобрел у member комплект из нагревательной ленты 16мм и двух термо-датчиков на 45 градусов.
Ко всему этому нам будет нужна медная фольга.
ПО приезду домой желание установки возникло сразу, но вот к действиям перешел позже — пытался продумать новые кнопки мультируля, хотел разместить в спицы — но там крайне мало места((( Придется придумывать другой способ.
Вся эпопея о подогреве руля будет разделена на три части. В этой части я опишу то, как устанавливал нагревательные ленты на руль, как крепил все это дело, ну и немного расчетов по питанию.
В итоге было решено подключать ленту по следующей схеме:
В инструкции сказано, что потребление энергии среднее — и все. Мне этого было мало, поэтому пришлось проводить расчеты.
Сопротивление одного метра ленты — 15 ом.
У нас 4 сегмента. Примерная длина одной ленты для сегмента = 30см, сопротивление = 4,5 ом. Параллельное соединение лент в сегменте. Сопротивление рассчитывается по формуле 1/Rₒ=1/R+1/R+1/R+1/R+1/R
Получаем, что сопротивление одного сегмента равно — 0,9 ом.
В режиме «турбо» мы используем два сегмента, подключенные последовательно, т.е. сопротивление просто складываем, получая 1,8 ом.
По закону Ома U=IR, получаем, что потребление лент при питании в 12 вольт будет равно 6,6 ампер.
Так же можем посчитать количество выделяемого тепла по закону Джоуля-Ленца Q=I²R
Получаем выделяемое тепло ≈ 80w
При режиме полного обогрева руля у нас четыре сегмента включаются последовательно, т.е. R=4*0.9=3,6 А
Потребляемый ток по закону Ома будет равен 3,3А, выделение тепла 40w
Урок физики закончен)))
Это все в теории, на практике же выходит, что у меня местами длина ленты не равно 30см, плюс есть медные контакты, плюс потери на проводах и т.д.
Установка лент.
На обод руля помещается 5 лент шириной 16мм. Для их подключения использовал медную фольгу, обжимая на концах.
первым делом размечал места нахождения медных контактов, делал для них углубление в руле (у меня получилось глубоковато, снять нужно примерно 1мм).
Так же сверлим пером на 16мм два отверстия для датчиков, согласно схеме подключения.
Плюс прорезаем канавки для прокладки проводов. Я делал дремелем с дисковой насадкой — пыльно, но быстро и удобно.
Подготавливаем медные контакты, припаивая к ним провода.
Так же подпаиваемся к датчикам
Дальше что делал я: брал медную фольгу, оборачивал вокруг руля, и спаивал концы так, чтобы лента обтягивала руль. после этого Снов брал фольгу, припаивал ее конец к фольге на руле, прокладывал нагревательные ленты, и обжимал вторым куском медной фольги концы нагревательных лент.
Описать сложнее чем делать =(
Затем, когда первые слои медных колец размещены на руле, можно приклеивать нагревательные ленты. Клеил я обычным клеем момент универсал. Когда приклеиваешь — главное стараться, чтобы ленты между собой не соприкасались — так изменяется проводимость.
Поле того как приклеены все пять нагревательных лент, можем дообжимать медные кольца.
После установки и обжимки лент, необходимо заняться соединением проводов, согласно схеме. Тут ничего особого нет — главное не напутать. После подключения проводов, все привел в приемлемый вид.
Массу я решил взять с самого руля, плюс будет пущен по улитке. Поэтому провод массы крепим на руль, провод + заканчиваем разъемом.
Ну а дальше тесты, тесты, тесты!
Подключаем всю систему к источнику питания в 12 вольт (знаю что в машине обычно 14, но в данных условиях это допустимо. Токи возрастут незначительно)
Приемлемое потребление, боковые сегменты нагреваются примерно за 2 минуты, примерно через три минуты срабатывает датчик. и начинается обогрев всего руля.
Обогрев всего руля
Потребление еще меньше. При испытании в гараже, я не дождался срабатывания датчика, который отключает весь обогрев, думаю нужно минут 20-25.
Ну и небольшое фото-превью к следующей части:
Гибкий силиконовый нагреватель
Как я выбирал подогрев двигателя.
Предисловие 1.
Споры что подогревать систему охлаждения или масляный поддон я отношу к спорам остроконечников и тупоконечников Свифта, которые спорили с какой стороны разбивать яйцо. Каждый выбирает свою сторону.
Предисловие 2.
Во время плавания по просторам интернета вычитал, что с точки зрения двигателя любой запуск при температуре ниже 60° С является холодным.
Часть 1.
Свою цель я вижу в облегчении запуска двигателя, ибо наличие хорошего аккумулятора и необходимого по сезону масла, гарантируют лишь проворот коленвала, но не гарантируют своевременное поступление масла под трущиеся поверхности.
В военной технике, использующей в качестве силового агрегата например дизельный танковый двигатель, имеется электрический масляный насос, который нагнетает масло перед запуском двигателя.
Каким же способом я могу подогреть двигатель автомобиля с наименьшими затратами в гаражных условиях, с использованием или неиспользованием электросети?
1. Открытым огнем.
Невариант с точки зрения пожарной безопасности, и хранением автомобиля в закрытом помещении. В моем случае защита перекрывает весь низ автомобиля и доступ к поддону.
2. Горячим воздухом.
Была мысль установить тепловую пушку в смотровой яме, направив воздух вверх. Прогрелся бы весь подкапотный объем. Проблема та же — защита поддона
Была попытка продуть через радиатор. Из-за временного отсутствия тепловой пушки пробовал прогревать промышленным феном с расстояния 200 мм. Горячий воздух от фена при прохождении через радиатор остыл на 85%. Эксперимент не закончен, предстоит покупка тепловой пушки, где-то 2000 Вт, конструирование кожуха-диффузора, чтобы подать воздух по все площади радиатора.
3. Можно еще электролампу мощностью 200-500 Вт внутрь моторного отдела (отсека) засунуть, но надо будет открывать капот, укладывать лампу, чтобы не нанести вреда многочисленным пластиковым деталям, невариант.
4. Предпусковые подогреватели ОЖ
В принципе подогрев ОЖ предпусковыми подогревателями решает частично проблему подогрева масла. В при работе подогревателя, прогревается блок двигателя. Соответственно масло, продавливаемое по каналам в блоке будет подогрето, но масло попадающее в коленвал остается холодным, а кривошипно-шатунный механизм (КШМ) один из наиболее напряженных. Кроме того монтаж подогревателя связан с внесением изменений в конструкцию автомобиля. Как это будет согласовываться с «Техническим регламентом Таможенного союза.»? Возможна еще проблема (натыкался в интернете) связанная с тем, что в ЭБУ поступает сигнал о температуре ОЖ, и с учетом этого ЭБУ изменяет параметры впрыска и подобного.
5. Нагрев поддона картера двигателя. В данному случае вариантов несколько:
5.1 Внедрение нагревателя внутрь поддона.
«+» непосредственное нагревание масла;
«-» — внесение изменений в конструкцию двигателя;
— монтаж-демонтаж поддона;
— монтаж нагревателя;
В бытность свою хотел сделать такой нагреватель для УАЗика, благо поддон позволяет. Провел небольшой эксперимент, в ходе которого выяснилось, что при нагревании масла ТЭНом 1 кВт, вокруг ТЭНа масло начинает закипать, а в основной массе остается холодным. Со временем масло разжижается, и нагрев становится равномерным. По этой причине я опасаюсь эксплуатировать разные гибкие нагреватели, которые через канал масляного щупа засовываются в поддон. Из-за отсутствия технической возможности на УАЗике мне не удалось данный проект реализовать как хотелось.
5.2 Укрепление нагревателя снаружи поддона.
В продолжении с УАЗиком, т.к. не смог установить ТЭН внутри просто прикрепил его под поддоном и пользовался, пока он не заржавел и не прогорел. Потом под поддон подсовывалась электроплита. В нынешнее время придумали гибкие нагревательные силиконовые пластины, разных размеров, мощности и питания. На них я остановил свой выбор.
Двигаемся дальше.
Имеем ГСН, мощностью 120Вт, напряжением 12В. Чтобы выработать энергию для разогрева масла, при мощности ГСН 120 Вт, 105 Вт*час / 120 Вт= 0,875 часа.(
Насколько я понимаю физику, (очень давно изучал) эту энергию надо приложить ко всему объему масла. В конкретном случае (при прикреплении ГСН к поддону) нагреваться будет слой прилегающий к месту нагрева (извините за тавтологию), т.к. масло вязкое, передача тепла будет идти не быстро. А если еще учесть безусловное рассеивание тепла другими частями поддона, то эти цифры можно смело увеличивать в разы.
По закону Ома, для цепей постоянного тока, P=U*I, т.е. I=P/U в следствии чего ток потребляемый пластиной I= 120/12= 10А
Теория хороша при проверке ее практикой, поэтому планирую приобрести небольшую по размерам пластину и провести натурные испытания. Благо резервный аккумулятор имеется. В настоящее время ищу поставщика пластин в России, Keenova дорого продает.
Гибкие силиконовые нагреватели для автомобилей
Проблема с запуском двигателя зимой знакома почти любому автомобилисту, особенно во время сильных заморозков. Для решения данной проблемы существует очень много различных систем предпускового подогрева двигателя. Большинство этих систем, которые действительно обеспечивают легкий запуск мотора, достаточно дорогостоящие. Более доступным в финансовом плане, но не менее качественным вариантом может быть система подогрева на основе гибких силиконовых пластинчатых нагревателей.
Силиконовые нагревательные элементы применяют чаще всего для подогрева двигателя, масла в поддоне. Их можно установить также и на коробку передач, топливный бак, трансмиссию. Использование гибких нагревателей для автомобилей не только убирает проблему с запуском, но и снижает износ двигателя и расход горючего. Такие нагреватели имеют небольшой расход электроэнергии, автономны, легко устанавливаются благодаря их гибкости, безопасны и имеют большой срок службы.
Во время езды силиконовые греющие пластины поддерживают оптимальные температуры для жидкостей в автомобиле получая питание от сети 12 и 24 В, при этом их расход энергии от 5 до 500 Вт. Для запуска нагревателя при стоянке авто нужно использовать вспомогательный небольшой генератор, а некоторые модели гибких силиконовых пластин могут работать и от сети с напряжением 220 В.
Нагрев пластины без терморегулятора осуществляется до температур 125-180 градусов (зависит от модели), но для тщательного контроля и получения самой оптимальной температуры рекомендуется использовать систему нагрева с контроллером температур. Дополнительно можно подключить таймер для автономного запуска или пульт дистанционного управления.
Пластины силиконовые могут работать и в постоянном режиме, поскольку не перегреваются, температура нагрева у каждой модели постоянная. Таким образом можно не разогревать каждый раз двигатель с низкой температуры, а просто поддерживать положительную температуру жидостей в авто на все время простоя. Самыми популярными для подогрева двигателя авто являются пластины с мощностью до 800 Вт и напряжением 220 В. Для легковых авто достаточно нагревателя с мощностью 250 Вт.
Установка силиконового нагревателя очень проста, любой может произвести монтаж пластины на поверхность всего за 5 минут. Ровную поверхность поддона нужно очистить и обезжирить, после чего просто снять защитную пленку наклейки и приклеить нагреватель. Устойчивость нагревателя к вибрации при движении и воздействию жидкостей (в том числе и к топливу и маслу) позволяет прослужить системе нагрева на основе пластин до 10 лет.
Греющей частью нагревательной пластины является высокорезистивная лента из нихрома, изолированная слоем силикона. Стенки силикона очень тонкие, но они дополнительно армируются стеклотканью. Такая конструкция позволяет нагревателям одновременно быть гибкими и прочными.
Процесс нагрева жидкостей авто состоит в следующем. При подогреве поддона теплое масло в двигателе снизу поднимается к камере сгорания и поршням. Через гильзы тепло передается охлаждающей жидкости. Таким образом получается полная система подогрева двигателя при помощи всего одного нагревательного элемента.
Купить гибкие силиконовые нагреватели для подогрева двигателя можно у нас в интернет-магазине Элемаг ТПК по выгодным ценам. Достаточно просто позвонить нам и сообщить марку своего автомобиля и мы поможем вам подобрать подходящий нагреватель. Также у нас можно дополнительно купить терморегуляторы для систем предпускового нагрева.
Универсальный гибкий ленточный нагреватель ЭЛАН 12 вольт
Универсальный силиконовый нагреватель, предназначенный для подогрева топливной магистрали, фильтров, в том числе с пластиковым корпусом, любых патрубков, распределительных узлов, вентилей и т.п. При производстве нагревателей ЭЛАН мы используем силикон с особыми добавками для придания ему дополнительной гибкости и прочности.
ЭЛАН представляет собой гибкую силиконовую ленту фиксированных размеров с герметичными выводами. Такого типа подогреватель можно использовать как универсальное средство для нагрева узлов и деталей, которые другим способом нагреть проблематично или вообще невозможно в силу их сложной формы или размеров.
При контактном нагреве конструкций, изготовленных из пластмассы, использовать подогреватели нужно осторожно из-за опасности локального перегрева и расплавления пластика. Характерный пример – фильтр тонкой очистки в пластмассовом корпусе, на который бандажный подогреватель устанавливать нельзя. В этом случае задачу подогрева фильтра может решить эластичный гибкий подогреватель серии ЭЛАН. Эти подогреватели имеют мощность и температуру поверхности, позволяющие безопасно устанавливать их на пластиковые детали.
Для обогрева топливной магистрали подогреватель прокладывается вдоль топливопровода, обжимается и крепится к поверхности топливопровода пластиковыми хомутами или клейкой монтажной лентой. Эффективный обогрев обеспечивается при плотном контакте поверхности подогревателя с поверхностью топливопровода, а также при установке дополнительной наружной теплоизоляции. Подогреватель устанавливается на любой тип автомобиля с напряжением электропитания бортовой сети автомобиля 12В.
Подогреватели имеют ручное управление. В системе подогрева топлива гибкие подогреватели могут заменять подогреватели бандажные ПБ 101-104, а также проточные подогреватели ПП 101 (301). ЭЛАН подключается к бортовой электросети автомобиля, а выключатель с индикацией устанавливается в салоне в зоне видимости с места водителя. Включение подогревателя осуществляется нажатием клавиши.
Доступные длины ЭЛАН на 12В:
В комплект поставки входит:
*по желанию заказчика ЭЛАН может поставляться без электромонтажного комплекта
| Основные технические характеристики | |||||||
| Название | |||||||
| Длина,м (±5%) | Напряжение питания переменного тока, В (±10%) | Удельная электрическая мощность, Вт/м (±20%) | Номинальная электрическая мощность,Вт (±20%) | Максимальная температура наружной поверхности, °С | Масса нагревателя, кг | Тип | |
| ЭЛАН 12-1-30-180 | 1,0 | 12 | 30 | 30 | 180 | 0,12 | Б |
| ЭЛАН 12-1,5-80-180 | 1,5 | 53 | 80 | 0,17 | А | ||
| ЭЛАН 12-2-60-180 | 2,0 | 30 | 60 | 0,22 | А | ||
| ЭЛАН 12-3-160-180 | 3,0 | 53 | 160 | 0,32 | А | ||
| ЭЛАН 12-4-120-180 | 4,0 | 30 | 120 | 0,42 | А | ||
Нагреватели ЭЛАН могут быть двух типов:
Поверхность нагревателя ЭЛАН водонепроницаема, устойчива по отношению к различным агрессивным средам и сохраняет эластичность до температуры -60°С.
Сохраняют работоспособность при изменении напряжения питания в пределах 90-125%.
Срок службы подогревателя не менее 10 лет, средняя наработка на отказ не менее 3000 ч.
Наши автомобильные подогреватели вы можете приобрести у любого из дилеров ниже:
Углеродная лента для электронагрева
Продаем углеродную техническую ленту на основе вискозы для различных нагревательных применений:
обогрев руля, одежда с подогревом, оттайка кровли, оттайка труб, подогрев автокресел и так далее.
На воздухе лента выдерживает до 400 Ц (т.е., большинство бытовых применений)
Примечание: не нужно искать наш телефон и звонить (линия почти всегда занята).
Просто напишите, какую ленту вам бы хотелось получить. Мы отвечаем быстро.
Дополнительно: на этом сайте создан специальный раздел о применении углеволокна в электронагревателях.
Какие преимущества у нагревателей на основе углеродной ленты?
Для примера возьмем 2 ленты: ЛТ-2 шириной 1,5см и ЛТ-1 шириной 4см.
Лента ЛТ-1-40 (слева) соткана из 100 нитей по основе, каждая нить состоит из 1000 филаментов.
В итоге ток проходит по 100 тысячам (100х1000; 50х2000) тончайших (5-8 мкм) углеволоконных проводников, каждый из которых имеет определенную площадь поверхности.
Дополнительно к этому у ленты есть филаменты уточных (поперечных) нитей, которые увеличивают теплоотдачу.
Тепло излучается с поверхности каждого микроволокна. Причем, каждое микроволокно не является строго цилиндрическим.
В каждом углеродном микроволокне есть множество щелей, выемок, пор и прочих (в данном случае полезных) дефектов, увеличивающих площать теплоотдачи.
В итоге получаем максимально возможную теплоотдачу, которой нет ни у одного другого типа физических нагревателей.
Дополнительно нужно учитывать, что в случае с вискозным углеволокном:
а) уже при небольшой температуре нагрева получаем высокую степень тепловой эмиссии;
б) выделение тепла происходит преимущественно в длинном инфракрасном диапазоне (far infrared waves), самом эффективном для теплопередачи.
Это принципиальное преимущество.
Японские и южнокорейские производители для выпуска инфракрасных высокотемпературных (700-1100 Ц) нагревателей давно применяют только углеродную нить на основе вискозы (а не металлические нити и не пан-угленити).
Факт: ежегодно с сентября по апрель от частных лиц (не от компаний) мы получаем 5-10 заказов в день на углеродную ленту для самостоятельного производства нагревателей.
Потому что китайское/европейское качество, мягко говоря, не позволяет должным образом согревать русского человека в условиях диапазона русского климата.
Фотогалерея по применению углеродной ленты для обогрева руля (с разрешения мастера И.Касаткина из Котласа):
Есть 4 основных вида освоенных и массово выпускаемых лент (на их основе разработано и внедрено много видов нагревателей):
лента углеродная ЛТ-2-15, ЛТ-2-20. Ширина 15 и 20мм соответственно.
лента углеродная ЛТ-2-45 (ширина 45мм),
лента углеродная ЛТ-1-40 (ширина 40мм). Подробности ниже.
Углеродная лента на основе вискозы
Нагреватель на основе углеродной ленты
Углеродная лента применяется для обогрева руля
Подключение ленты к проводу (для обогрева одежды)
Обозначение:
Стандартная ширина ленты ЛТ-1: 40, 75, 135 мм.
Стандартная ширина ленты ЛТ-2: 15,20, 45, 150 мм.
Применение:
Основные характеристики:
Стандартная ширина лент, мм
Поверхностная плотность, г/м²
Разрывная нагрузка на 2 см ширины, Н, не менее
Допустимая температура нагрева на воздухе, Ц
Допустимая температура нагрева в вакууме, Ц