ремкам.рф
ремонт автомобилей камаз
8-927-03-88-666

Подогреватель ПЖД-12 Б-10125006

6 Подогреватель ПЖД-12Б-10125006-20 с испарительной камерой сгорания и двумя ступенями тепловой мощности 5 и 12 КВт.

В начале 90х годов ОАО "ШААЗ" узаконил свое право на производство подогревателя типа D7W с двумя ступенями тепловой мощности. На базе этой конструкции был создан подогреватель ПЖД-8 максимальной тепловой мощностью 8 КВт для автомобилей класса "Бычек". В качестве партнера по изготовлению системы управления выступал Муромский завод радиоизмерительных приборов (ОАО "МЗРИП"-ВПК) - специализированное предприятие электронной промышленности по выпуску приборов, (а не систем управления), что в конечном итоге определило качество конструкции систем управления подогревателей производства ОАО "ШААЗ".

Когда возник вопрос - необходимость 100% комплектования автомобилей КамАЗ подогревателями, а предприятие Элтра-Термо было не в состоянии обеспечить потребности КамАЗа подогревателями в полном объеме, то срочно, на базе подогревателя ПЖД-8, был разработан подогреватель тепловой мощностью 12 КВт с испарительной камерой сгорания - ПЖД-12Б.

Оставив компоновку аналога - подогревателя D7W, неизменной в подогревателе ПЖД-12Б была применены: оригинальная двухконтурная конструкция теплообменника и завихрителя. Это решение позволило, несмотря на недостаточную мощность, обеспечить достаточно высокую скорость прогрева ОЖ и наиболее полное выполнение требований ОСТ 37.0.52 по времени подготовки двигателя к принятию нагрузки при температуре окружающей среды минус 45°С.

Вопросов по качеству при внедрении было очень много.

Но у ОАО "КамАЗ" не было другого выхода. И надо отдать должное специалистам ОАО "ШААЗ", с какой оперативностью и настойчивостью они принимали меры по повышению качества и технического уровня своего подогревателя и, главное, системы его управления. Необходимо отметить их настойчивость по продвижению этого подогревателя и на вторичный рынок. Особенно это заметно по итогам 2002 года.

В мае 2002 года подогреватель успешно прошел испытания и был включен в состав документации автомобилей "КамАЗ".

Рис. 51 Комплект: подогреватель ПЖД-12Б и система его управления. Конструкция подогревателя ПЖД-12Б.

А. Основные параметры и технические характеристики

1. Особенности конструкции

Конечно технический уровень подогревателя и систем его управления на много выше, чем подогревателя 15.8106 и системы его управления: Применены.

- Микропроцессорная система управления;

- Аналоговые датчики температур ОЖ и воздуха;

- Контроль всех электрических цепей и защита некоторых от КЗ;

- Диагностика ряда основных неисправностей;

- Управление ШИМ работой электродвигателя нагнетателя воздуха.

Рис. 52 Схема подогревателя ПЖД-12Б

(последняя модификация без дополнительного сопротивления) 1-теплообменник; 2-горелка; 3-нагнетатель воздуха; 4-свеча накаливания; 5-индикатор пламени; 6-термопредохранитель; 7-датчик температуры; 8-подводящий патрубок; 9-отводящий патрубок; 10-завихритель пламени; 11-выхлопной патрубок; 12-топливный насос; 13-насадок; 14-стабилизатор пламени; 15-жгут. (последняя модификация - без дополнительного сопротивления)

2. Технические характеристики подогревателя

Номинальная теплопроизводительность по жидкости на установившемся режиме работы КВт(Ккал/ч):

- полный режим

12±1(10320±860)

- частичный режим

5±0,8(4300±688)

Расход топлива при номинальной теплопроизводительности на установившемся режиме работы, не более кг/ч (л/ч):

- полный режим

1,3(1,6)

- частичный режим

0,6(0,7)

Номинальное напряжение

24В

Рабочее напряжение

от 20В до ЗОВ

Потребляемая электрическая мощность (без электродвигателя с насосом (жидкостного электронасоса)) на установившемся режиме работы, Вт:

- полный режим

70±10

- частичный режим

50±10

Ток, потребляемый свечей не более, А

11

Содержание СО в газах на выходе из подогревателя на установившемся режиме работы и номинальном напряжении, %, не более

0,2

Температура газов на выходе из подогревателя на полном установившемся

300

режиме работы и номинальном напряжении ,°С, не ниже

Дымность по "Бошу", не более единиц

4

Потребляемая электрическая мощность жидкостным электронасосом, не более Вт

45

3. Алгоритм запуска и работы подогревателя.

Однократным нажатием кнопки на таймере "ПРОГРЕВ" произвести запуск подогревателя. После завершения предварительной диагностики (10с), БУ исполнит программу розжига. Подогреватель запускается на частичном режиме с последующим плавным переходом на полный режим. В зависимости от интенсивности съема тепла, БУ задает режимы работы подогревателя в соответствии с диаграммой, см Рис. 53.

Рис. 53 Диаграмма работы подогревателя ПЖД-12Б.

При съеме тепла 12 КВт и более, подогреватель работает на "полном" режиме с нагревом охлаждающей жидкости не выше 70°С.

При съеме тепла менее 12 КВт, но более 5 КВт подогреватель работает на "полном" режиме до достижения температуры охлаждающей жидкости 70°С, после этого БУ переведет подогреватель в "частичный" режим до остывания, при понижении температуры охлаждающей жидкости до 48°С и ниже, БУ вновь переведет подогреватель в "полный" режим работы, и далее, при стабильном съеме тепла подогреватель работает в "цикличном" режиме.

При съеме тепла меньше 5 КВт подогреватель в начале работает на полном режиме, а когда температура охлаждающей жидкости достигнет 70°С, БУ переключит его на частичный режим, но так как съем тепла невелик, температура охлаждающей жидкости повышается до 80°С и БУ переводит подогреватель в режим остывания В режиме остывания жидкостный электронасос перекачивает жидкость по системе охлаждения двигателя пока ее температура не достигнет 48 °С, после чего БУ переводит подогреватель в режим розжига и происходит цикличная работа подогревателя.

4. Этапы развития конструкции.

Подогреватель ПЖД-12Б-1015006-10 выпускался с 2000 по 2001г.г. Оснащался блоком управления МВИА.468 365.011-24В по МВИА.468 365.011 ТУ, таймером - терморегулятором МВИА.468 365.008.24В по МВИА .468 365.008ТУ.

С 1.05.2001г. проведена унификация электрических разъемов таймера - терморегулятора и подогревателя ПЖД-12Б-1015010-20 под унифицированный жгут, применяемый для установки подогревателя 15.8106.

Подогреватель ПЖД-12Б-1015006-20 оснащался блоком управления МВИА.468 365.011-01 по МВИА.468 365.008 ТУ, таймером - терморегулятором МВИА.468 365.008-01 24В по МВИА.468 365.008 ТУ.

С 1.01.2002г. введен блок управления подогревателем ПЖД-12Б-01М-24В МВИА.468 365.012 по МВИА.468 365.001ТУ МЗРИП г. Муром с уменьшенными габаритами и с расширенными функциями, такими как:

- плавный переход топливного насоса и нагнетателя воздуха при переходе с частичного на полный и с полного на частичный режимы;

- изменение числа импульсов топливного насоса при изменении питающего напряжения;

- включение свечи при выключении подогревателя (режим дожита остатков топлива);

- отключение при пониженном напряжении питания подогревателя;

- защита свечи от перегрева.

- Вполне очевидно, что изменилась конструкция подогревателя, был исключен резистор режима. Заводское обозначение подогревателя не изменилось ПЖД 12 Б-101500-20

Всего за время производства подогревателя ПЖД-12Б с 2000г. по сентябрь 2004г. Производитель сменил 3 модификации подогревателя, 5 модификаций блоков управления и 4 модификации таймеров. К сожалению, часть из них не взаимозаменяемы. И это еще не предел.

История создания и доводки конструкции подогревателя ПЖД-12Б очень схожа с эволюцией развития подогревателей фирмы Eberspracher от D7W (1992г) до Hydronic 10 (2000г).

Конструкция подогревателя ПЖД-12Б 2000г. изготовления соответствовала техническому уровню подогревателя D7W, 1993г. изготовления. К этому времени фирма Eberspracher провела в 1996г. модернизацию подогревателя D7W, трансформировав его в подогреватель D9W и затем в 1999г на его базе освоила подогреватель Hydronic 10. ОАО "ШААЗ" в своем техническом развитии остановился на уровне подогревателя D7W 1996г. изготовления, с той лишь разницей, что в 2002г. был внедрен ШИМ, но в очень усеченном виде.

Б. Конструкция подогревателя ПЖД-12Б выпуска начала 2004г.

                Датчик температуры

Рис. 54 Разрез подогревателя ПЖД-12Б

1. Подогреватель.

1.1. Датчики.

а) Температуры ОЖ. Аналоговый, размещен на выходе из подогревателя. Омывается ОЖ.

б) Перегрева. Дискретный, расположен на подогревателе и фактически измеряет температуру корпуса подогревателя.

в) Температуры воздуха - аналоговый, расположен в таймере.

г) Пламени - фоторезистор, регистрирует только наличие или отсутствие пламени, а не температуру горения, как это общепринято у подогревателей данной конструкции. Размещен сзади горелки.

1.2. Агрегаты.

а) Нагнетатель воздуха ротационного типа, расположен сверху подогревателя.

б) Циркуляционный насос. Изготовитель ОАО "Элара" г. Чебоксары, конструкция аналогична насосу производства ОАО "Элтра-Термо", но качество выше.

Рис. 55 Циркуляционный насос ОАО «Элара»

1.3. Теплообменник двухконтурный, т.е. нагрев ОЖ горячими выхлопными газами происходит по нескольким поверхностям соприкосновения.

Рис. 56 Схема двухконтурного нагрева ОЖ

1.4. Конструкция горелки цилиндрическая. Пористый материал, армированный сеткой, располагается по внутренней поверхности торца и периферии цилиндра.

1.5. Свеча накаливания. Открытая спираль. Потребляемый ток 11 А. Номинальное напряжение 20В. Расположена в предкамере, внутренняя поверхность которой также армирована пористым материалом. Топливо подводится в предкамеру.

1.6. Процесс «горения» и схема передачи тепла выхлопных газов ОЖ в теплообменнике подогревателя.

Рис. 57 Горелка подогревателя ПЖД-12Б

а. Воздух от нагнетателя подается во внутренний цилиндр горелки (стабилизатор пламени) и через отверстия в нем подается в горелку без предварительного завихрения, как это предусмотрено у подогревателя D7W и Hydronic 10.

б. Топливо подается топливным насосом на пористый материал предкамеры и затем стекает в горелку.

в. При включении подогревателя первоначально включается свеча, которая производит предварительный прогрев объема предкамеры, по истечении 10 с включаются нагнетатель и топливный насос и обеспечивают подачу топлива и воздуха на горение. Образовавшаяся топливо-воздушная смесь воспламеняется в предкамере и направленным факелом производит розжиг пламени в самой горелке. Образовавшееся пламя направляется в специальный завихритель. Выходной торец завихритель заглушён и весь поток пламени по спиральным лопаткам под углом 90° направляется к периферии внутренние поверхности теплообменника и только затем направляется вдоль его внутренней поверхности которая омывается ОЖ.

Рис. 58 Завихритель подогревателя ПЖД-12Б

Спиральный завихритель обеспечивает интенсификацию перемешивания топливовоздушной смеси, оптимизирует режим горения, увеличивает его длительность и, самое главное, активизирует теплоотдачу, используя, так называемый, эффект «улитки», при котором повышается температура на периферии, именно в зоне выходного патрубка подогревателя.

Рассмотрим процесс теплопередачи от горячих выхлопных газов охлаждающей жидкости.

Жаровая труба фактически является внутренней частью теплообменника - это как бы первый контур нагрева ОЖ, затем поток горячих газов направляется в объем, расположенный между двумя полостями, в которых циркулирует ОЖ. Это как бы второй контур нагрева ОЖ и только потом выхлопные газы выводятся из подогревателя.

Видимо все эти два технических решения - двухконтурный теплообменник и оригинальная конструкция завихрителя обеспечили достаточно быстрый прогрев двигателя и есть уверенность, что этот подогреватель обеспечит параметры, регламентированные ОСТ 37.001.052-2000 в части времени подготовки двигателя к принятию нагрузки при температуре окружающего воздуха минус 15°С.

2. Топливный насос.

Топливный насос. Импульсный, плунжерного типа. Снабжен всасывающим и нагнетающим клапанами.

3. Конструкция внутреннего жгута

Конструкция внутреннего жгута двухпроводная.

4. Блоки управления подогревателем ПЖД-12Б

4.1 Блоки управления производства ОАО "МЗРИП" микропроцессорные. За неполных 4 года поставок их сменилось 5 модификаций, см Рис. 59. Причем часть из них невзаимозаменяемые. Остановимся на последней модификации.

Рис. 59 Варианты конструкций блоков управления производства ОАО «МЗРиП»

ПЖД-12Б-01М-24 МВИА 468.365.012, МВИА 468.365-012 ТУ.

Но под этим номером существуют две совершенно различные конструкции:

а) С индексом R, в конструкции которой отсутствует защита от КЗ, импульсных электрических напряжений и переполюсовки, то есть, он не соответствует требованиям ГОСТ Р 50.905-96. Причем индекс R стоит где то сбоку от основного номера узла.

б) С индексом Z (выпускается с марта 2003г.).

Конструкция блока с индексом Z более прогрессивная по сравнению с предыдущими. Это комплектующие SMD и изготовление по технологии поверхностного монтажа. Все силовые цепи, кроме свечи накаливания, управляются силовыми ключами.

Остается фактом: совершенно оригинальная конструкция блока выпущена под тем же номером что и предыдущая. Указание индекса Z, поставленного вне номера изделия, на наш взгляд является грубейшим нарушением ЕСКД.

4.2. Блок управления производства ОАО "Элара".

Рис. 60 Блок управления производства ОАО «Элара»

Микропроцессорный, полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 50.905.96, в том числе и по переполюсовке. ОАО "Элара" это научно-производственное приборостроительное предприятие ВПК, в составе которого образован АВТОХОЛДИНГ. Поставляет ГАЗу, УАЗу, ВАЗу около 30 наименований изделий управления например непосредственным впрыском топлива, микропроцессорной бесконтактной системой зажигания, системами диагностики и контроля работы различных устройств систем двигателей и т.д. Так, что наша система в номенклатуре ОАО "Элара" не самая сложная. Это современное предприятие электронной промышленности. Комплектующие SMD, технология поверхностного монтажа. Мощная производственная, научно-техническая и исследовательско - испытательная базы.

Т.е. это не только высококвалифицированные специалисты, но и профессионалы своего дела. Поэтому очень обидно, что, имея такой потенциал, они вынуждены исполнять достаточно примитивный алгоритм, заложенный специалистами ОАО "ШААЗ".

4.3. Система управления ЗАО «ЦЭТ» унифицированая и обеспечивает управление подогревателями 15.8106 и ПЖД-12Б. И разрешена для использования пока на вторичном рынке, т.е. при выходе из строя любого изделия системы управления можно менять на соответствующие изделие ЗАО «ЦЭТ». Обращаем внимание на необходимость переналадки таймера (настройка таймера на управление подогревателем 15.8106). поэтому внимательно прочтите руководство по эксплуатации таймера.

Рис. 61 Система управления ЗАО «ЦЭТ»

5. Особенности алгоритма управления режимами и контроля аварийных состояний.

5.1. Включение, режим розжига.

а) Диагностирование всех элементов в течение первых 10с.

б) Розжиг на режимах малой ступени тепловой мощности. После этого плавный переход на полную ступень тепловой мощности. Фирма Eberspracher отказалась от этого режима в 1996г.

5.2 Обеспечение стабильности горения на всех ступенях тепловой мощности. Как это решается у фирменных подогревателей, то об этом мы уже говорили применение ШИМ в полном объеме. По какому пути пошли специалисты ОАО "ШААЗ"?

а) ШИМ обеспечивает только две ступени тепловой мощности: полный - 12 КВт, частичный - 5 КВт, Eberspracher - 4 ступени тепловой мощности.

б) Постоянство "коэффициента избытка воздуха" обеспечивается программным изменением циклов топливного насоса, пропорциональному изменению оборотов электромотора нагнетателя, по причине изменения напряжения бортовой сети автомобиля. Фирма Eberspracher отказалась от этого способа еще в 1996г. А что может быть проще чем обеспечить эту стабильность с помощью ШИМ?

в) Управление свечей накаливания. Верхний предел напряжения бортовой сети автомобиля в зимнее время 28В, номинальное напряжение свечи накаливания 20В, естественно при таком напряжении работоспособность свечи резко уменьшается. За счет импульсного включения производиться снижение напряжения на свечу. Управление с помощью реле. Фирма Eberspracher отказалась от этого способа еще в 1996г.

Вызывает недоумение температурный режим подогревателя: полный режим - 48-70°С, и частичный - 70-80°С и полное соответствие алгоритму подогревателя 15.8106, хотя по конструкции эти подогреватели принципиально разные.

6. Перспектива развития конструкции подогревателей.

Специалисты ШААЗ разработали и ведут испытания нового подогревателя повышенной мощности, Пока испытания не закончены, специалисты ШААЗ не хотят давать информацию об особенностях его конструкции и алгоритма. Мы знаем, что будут изменены конструкции свечи накаливания и датчика пламени. Очень надеемся что все критические замечания, которые мы высказали в их адрес, в этой новой конструкции будут учтены.

7. Анализ сопроводительной документации на подогреватели.

Это грубейшее нарушение требований ЕСКД в ведении сопроводительной документации и соответствия фактического размещения контактов декларированному в сопроводительной документации:

7.1. Подогреватель под номером ПЖД-12Б-1015006-20. Фактически существует два невзаимозаменяемых подогревателя, отличающихся друг от друга наличием или отсутствием дополнительного сопротивления и различными невзаимозаменяемыми электромоторами нагнетателя .

7.2. Блок управления ПЖД-12Б-01М 24В МВИА 468365.012 изготовляются по двум различным ТУ:

а) Первый совместим с подогревателем ПЖД-12Б-20 (с дополнительным сопротивлением) по МВИА468365.001ТУ.

б) Второй совместим с подогревателями ПЖД-12Б-20 (с дополнительным и без дополнительного сопротивления) по МВИА 468365.012ТУ.

Блок по МВИА 468305.012ТУ принципиально по схемотехнике, исполнению и уровню защиты отличается от блока изготовления по МВИА 68365.001 ТУ

7.3. Согласно каталога "Деталей и сборочных единиц, ПЖД-12Б-101500КДС" имеется три модели таймеров ТТП-24 МВИА468365.008, ТТП24-01 МВИА468365.008-01 и ТП24-01М МВИА 468365.014. Фактически еще имеется в эксплуатации таймер ТТП МВИА468365.008.

7.4. В комплект нормативной документации на подогреватель ПЖД-12Б входят:

а) Руководство по эксплуатации ПЖД-12Б-1015006-20РЭ.

б) руководство по ремонту и техническому обслуживанию ПЖД-12Б-1015006РК.

в) Каталог деталей и сборочных единиц ПЖД-12Б-1015006КДС.

г) Комплект монтажных частей. Инструкция по монтажу ПЖД-12Б-1015700ИМ.

Было два издания этих документов: первое издание в 2001г. с основным подогревателем ПЖД-12Б-20 (с дополнительным сопротивлением) и второе издание 2002г. с основным подогревателем ПЖД-12Б-20 (без дополнительного сопротивления). В документации нет обязательного для таких документов приложения - "извещение об изменении". Внешне их различить невозможно.

7.5. Начиная с 2003г. подогреватели ПЖД-12Б-20 частично комплектуется блоками управления БУЮ ПЖД-12Б-24 45.3741 и таймером ТТ10 ПЖД-12Б-24 46.3761 производства ОАО "Элара", но упоминания об этих изделиях в сопроводительной документации нет.

8. Практические рекомендации:

8.1. Подогреватель ПЖД-12Б благодаря конструкции испарительной камеры сгорания, менее требователен к качеству топлива (засоренность и повышенная способность к закоксовыванию). Но это не освобождает потребителя от постоянного внимания к качеству топлива, а главное его соответствие температуре окружающей среды. Мы уже говорили ,что топливный насос имеет 2 клапана - всасывающий и нагнетательный и при кристаллизации парафина в топливе проходные сечения в клапанах насоса уменьшаются , что может привести к снижению его производительности или вообще к прекращению подачи топлива в подогреватель т.е. установка дополнительного автономного бачка очень желательно.

8.2. Ранее уже было сказано, что заводом выпущен комплект ремонтной и эксплуатационной документации. Как их различить:

У документации 2002 года издания (второе издание) в верхнем левом углу титульного листа напечатан код ОКП 459115 . У документации 2001 года издания, указано только наименование и номер документа.

8.3. Совместимость всех деталей и узлов различных моделей подогревателей указаны в приложении "Каталога сборочных единиц ..." и "Руководства по ремонту...": п.п.1-1а-1б; 2-2а-2б и 29-29а касаются блоков, таймеров, а п.п.29-29а - по нагнетателям. Помните - они не взаимозаменяемы.

8.4. Наиболее часто встречающиеся дефекты в эксплуатации.

а) Слабое крепление крышки нагнетателя.

б) Перегорание свечи накаливания.

в) Резко увеличились рекламации по топливному насосу: 2002г.- 2 случая, 2003г. - 1 случай, I кв 2004г. - 9 случаев, причина нарушение технологического процесса при изготовлении насоса..

г) Самым браконосным изделием является блок управления и особенно производства МЗРиП

Совет. Если у вас вышел из строя блок управления или таймер производства ОАО "МЗРИП", заменяйте его на соответствующие изделия производства ОАО "Элара" таймер ТТ10 ПЖД-12Б-24 46.3761, блок управления БУЮ ПЖД-12Б-24 45.3741 или ЗАО "ЦЭТ" таймер ТТП1-24 АСЛН 468365-002 и блок управления БУШ-24 АСЛН 468365-001.

Тоже самое делайте при заказе запчастей.

8.5. Недостатком таймеров производства ОАО "Элара" является слабое свечение индикатора таймера. У таймера ТТП24-01М производстве ОАО "МЗРИП" этого неудобства нет, но лучше всех "наглядность" индикатора то это на таймере ТТП1-24 АСЛН 468365-002 производства ЗАО "ЦЭТ".

8.6. Обратите внимание на оптимальное решение по информированности водителя о включении таймерного режима на таймере ПЖД-12Б-01М - в мигающем режиме горит индикаторная лампочка таймера. У остальных изготовителей в поле "Реж" высвечивается номер режима. Этот ненаглядно, особенно у таймера производства ОАО "Элара".

8.7. Согласно руководства по эксплуатации ТТП ПЖД12Б-01Н постоянная заводская установка продолжительности работы подогревателя - 30 мин.

Фактически возможно перепрограммирование продолжительности работы подогревателя при автоматическом включении от 30 до 99 мин. Вновь установленная продолжительность сохраняется после снятия напряжения с подогревателя. Как это сделать см. приложение 5

9. Информация от потребителей ПЖД12Б.

По информации от потребителей подогреватель ПЖД12Б при температуре окружающей среды в пределах минус 20°С прогревает ОЖ двигателя до 40°С за 20 минут, до 70°С за 36 минут. Что касается длительного поддержания теплового состояния двигателя то в руководстве по эксплуатации указана цифра 2-3 часа. При нормальной аккумуляторной батареи (75% емкости) эту продолжительность можно смело увеличить в 2 раза, так как когда ОЖ прогреется до 70°С подогреватель переходит в частичный режим и за счет ШИМ напряжение, подаваемое на электромотор нагнетателя, снижается до 18 В и за счет этого идет снижение потребляемой мощности.

Эксплуатационники отмечают, что в режиме поддержания, подогреватель в основном работает на частичном режиме, даже при включенных вентиляторах отопителя кабины.

10. Политика в области организации сервисного обслуживания выпускаемой продукции.

Серьёзно изменилось на предприятии отношение к нуждам эксплуатационщиков. Создано специальное подразделение для оказания помощи в обучении водителей и персонала автоцентров правилам эксплуатации и оказания помощи в обслуживании и ремонте подогревателей не только на автомобилях, но и отдельным частным владельцам автомобилей. На настоящий момент (февраль 2005 г.) ОАО «ШААЗ» заключено 14 договоров с автопредприятиями на гарантийное обслуживание подогревателей, обязательным условием такого договора - наличие неснижаемого запаса запасных частей.

Перечень организаций, с которыми заключены договора, можно найти в приложении 3.


Яндекс.Метрика