付鐵爭
摘要:汽車加熱器是汽車的重要組成部分。本文將對汽車加熱器的相關內(nèi)容以及其對汽車排放污染的作用進行分析,以供參考。
關鍵詞:汽車加熱器;原理;作用;應用
冬天車輛啟動是件很麻煩的事。點燃發(fā)動機幾分鐘后就匆匆上路,離發(fā)動機的正常工作溫度還相差很遠,此時發(fā)動機還未進入良好的工作狀態(tài),其排放的尾氣嚴重超標。這些都是北方地方在冬季用車時面臨的諸多問題。
一、汽車加熱器的工作原理
因汽車加熱器一般會與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行串聯(lián)安裝,所以加熱器在工作過程中,首先是通過遙控器或事先預設好,給ECU發(fā)出一個啟動信號,點火棒預加熱到900℃左右后,計量油泵會以脈沖的形式自車載油箱泵油,然后將燃油打到燃燒室中的金屬揮發(fā)氈上,由于點火棒與揮發(fā)氈的間距只有2~3毫米,所以燃油會在點火棒的高溫下點燃。燃油在燃燒的過程中,火焰探測傳感器探測到高溫后會斷掉點火棒電源,進入加熱器正常燃燒狀態(tài)。同時火焰會產(chǎn)生熱能,并將這個熱能傳遞到發(fā)動機的冷卻液中進行加熱。在加熱的過程中,如果加熱的溫度達到了預設的溫度,就可以促使空調(diào)鼓風機進行工作,將熱風吹到車內(nèi),冷卻液預熱之后就可以對發(fā)動機進行加熱。當發(fā)動機加熱到一定程度時,汽車就能夠順利啟動。
二、汽車加熱器的作用
加熱器對車輛及乘員的益處除了風擋玻璃除霜、加熱汽車內(nèi)部外,還能有效改善汽車冷啟動性能,改善涼車的不良排放。車輛加熱器在20世紀50年代就出現(xiàn)了。那時為了提升大巴車的舒適性,德國的偉巴斯特公司研制了一款為巴士匹配的獨立轉爐式加熱器。經(jīng)過不斷的創(chuàng)新與發(fā)展,今天的加熱器已經(jīng)涵蓋了所有車型體系,且體積已經(jīng)越來越小,技術越來越先進。今天的加熱器還具有了遙控和預設功能,可以隨時遙控或提前設定自動暖車。無需啟動車輛發(fā)動機,加熱器的控制在遙控或提前設定下即可自行啟動專用加熱器,向車艙及發(fā)動機供暖。待你打開車門,舒適、溫馨的暖流即刻迎面而來。駐車加熱器的主要部件可分為加熱器本體、循環(huán)泵、計量油泵、進氣消音器、排氣消音器、定時器和遙控器。
三、加熱器降低起動排放作用及優(yōu)點
(一)加熱器的低溫起動降低排放作用
發(fā)動機冷啟動需要更濃的混和氣,所以油耗更多。同時三元催化轉換器也需要加熱后才能發(fā)揮作用,也要求更熱的廢氣排放,才能達到工作所需的溫度。所以多達80%的碳氫化合物排放都發(fā)生在發(fā)動機啟動后的兩分種之內(nèi)。試驗證明,使用駐車加熱器30min之后,能夠將發(fā)動機冷啟動產(chǎn)生的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物等排放降低67%。另外,由于發(fā)動機得到預熱,大大降低了磨損程度,據(jù)資料證明在40℃和80℃的情況下,發(fā)動機磨損前者為后者的5倍,可想而知在零下20℃啟動汽車對發(fā)動機的損害有多大。
(二)汽車加熱器的優(yōu)點
加熱器除可改善發(fā)動機低溫冷啟動環(huán)境,降低發(fā)動機排放污染以及降低燃油消耗外。其中風暖系列加熱器在夏天也能帶來諸多好處:在夏季只要簡單設置一下遙控器或定時器,加熱器就變成夏季通風裝置,它可以使汽車鼓風機將外界空氣輸入到汽車內(nèi)部,保持車內(nèi)通風,從而有效地降低空調(diào)負荷。
四、汽車加熱器的應用
德國市場的一項調(diào)研顯示:76%的消費者愿意從汽車廠直接購買帶加熱器的汽車,33%的消費者很自然地認為駐車加熱器是改善冬季舒適性的有效手段,有15%的人愿意在今后的幾年中安裝駐車加熱器??磥砑訜崞髟诒睔W市場得到了廣泛認可。汽車加熱器在國內(nèi)也不是新事物,許多北方的公交車、大客車都已經(jīng)安裝了加熱器,只是不為我們所注意。在轎車領域,隨著外國車型的引進(目前加熱器已經(jīng)廣泛被歐洲汽車制造商選用),偉巴斯特生產(chǎn)的車用加熱器已經(jīng)作為國產(chǎn)奧迪A6和A4的出廠選裝配置,而作為出廠選裝配置的車型也在不斷增加,如奔馳E級、寶馬5系、寶馬3系等,不過還是主要應用在中高檔轎車。由于目前轎車市場上的加熱器基本都是進口產(chǎn)品,價格還比較貴,根據(jù)不同配置價格在8000~12000元左右。相信隨著使用者的增多,它也會降低價格以向中低端轎車靠攏。
五、低溫環(huán)境下汽車加熱器不易啟動的解決方案
針對加熱器的預熱塞功率比較低會導致加熱器不能正常啟動的現(xiàn)象,應該對預熱塞的結構和材料進行改造。電阻絲預熱塞的功率之所以比較低,是由于其本身的結構導致的。由于陶瓷結構預熱塞的功率非常穩(wěn)定,并且沖擊電流比較小,整個電阻絲的結構和尺寸不會發(fā)生變化,并且功率可以提高到120W,因此可以采用陶瓷結構預熱塞來代替電阻絲結構預熱塞。陶瓷結構預熱塞在實際的工作過程中,表面溫度可以一直維持在1200℃左右,這樣就可以成功的應對助燃風溫度較低并且直接吹到預熱塞上,還可以避免表面的積碳生成。另外,陶瓷結構預熱塞是在24V的直流電壓下進行工作,不需要進行降壓,可以直接對其進行供電,使用壽命也能夠有效延長。針對低溫的助燃風會吹到預熱塞上的問題,可以在加熱器的進風口設置一個PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)加熱裝置,這個加熱裝置主要是用來對低溫的助燃風進行加熱。PTC加熱裝置的運用非常靈活,還可以根據(jù)汽車的環(huán)境溫度來自動調(diào)節(jié)自身的溫度,從而達到恒溫的效果。PTC加熱裝置表面的絕緣性非常好,因此可以提高整個裝置的安全性。
六、結束語
總之,汽車加熱器的使用能夠解決汽車在低溫情況下的啟動問題,同時有效降低發(fā)動機污染排放,也促進了汽車行業(yè)的不斷發(fā)展。
參考文獻:
[1]申福林,郭金剛.汽車燃油空氣加熱器噪聲性能[J].交通運輸工程學報,2015,3(1):54-57.