Жидкостный отопитель на ЛуАЗ (часть 1)

Вчера вечером, к моей радости, закончилась первая стадия долгожданных «отопительных работ» на моей машине ЛуАЗ. По крайней мере, печь уже вполне успешно функционирует в режиме рециркуляции, осталась самая малость - только приварить новую решетку к окну воздухозаборника, которое располагается «с улицы», т.е снаружи, и загерметизировать короба, потому что пока это окно просто заглушено.

Вот вид мотоотсека с левой стороны:

Часть окончательной версии компановки отопителя, который нужно сделать из металла.

А это вид на мотоотсек с правой стороны, до монтажа «родного» отопителя.

До зимы прошлого года на автомобиле стоял именно этот штатный отопитель, который работал на бензине, несмотря на то, что уже с 1998 года там использовался ВАЗовский двигатель. При этом он не включался уже очень давно, едва ли не в прошлом веке, давно был отключен и стоял там скорее для наглядности и демонстрации того, что он может сосуществовать с движком ВАЗа с карбюратором «Озон», а в последствии и с карбюратором «Солекс».Тепло в салоне и обдувание ветрового стекла осуществлялась с помощью небольшого вентилятора, который был вмонтирован в моторный щит в салоне над брызговиком переднего колеса слева и перегонял теплый воздух от радиатора, который охлаждал двигатель в левое водительское сопло штатной системы отопления и немного под ноги водителю из под панели приборов. Недостатком системы кроме маленькой производительности(которая была обусловлена в том числе и небольшим вентилятором), было долгое время до начала прогрева салона автомобиля(потому что до прогрева двигателя термостат пускал поток ОЖ по малому кругу мимо радиатора), и кроме того увеличение загазованности салона автомобиля, что было обусловлено тем, что воздух попал прямо с передней решетки, в которую засасывались все выхлопные газы с впередистоящего автомобиля, да и на стоянке часто пахло бензином, который испарялся с карбюратора.

Не хотелось придумывать и делать что-то «впопыхах», и вот, наконец, появилось достаточно свободного времени для неспешного осуществления задуманного. Хотелось заменить то что было, на нечто более «серьезное» и подходящее для этой машины. Терзало любопытство, возможно ли сделать такую систему отопления, которая при маленьком размере, не занимало много места под приборной панелью, и при этом будет достаточно эффективной. При этом, не превратится в два «дупла» для ног водителя и пассажира, не сделает доступ к двигателю труднодоступным, а также будет весьма прост в обслуживании и ремонте а также, к примеру, при отказе термостата или вентилятора его системы охлаждения позволит эффективно давить его температуру, не превращая салон в духовку.

Иными словами, к чему мог бы привести «мобилизационный» подход к проектированию, которым и отличается автомобиль ЛуАЗ.

Итак, основными требованиями, которые предъявлялись к системе отопления были следующие:

1. Новый отопитель должен располагаться на месте старого, то есть справа от двигателя, при этом ни отопитель, ни его составляющие, такие как например, воздухоразводка, не должны занимать много места под панелью приборов. Ведь если оно будет занято, исключается много возможностей, таких как, например, перевоз длинногабаритного груза при снятии переднего правого сидения, или свободный доступ к педалям в обуви любого размера, и доступа к ним даже с правого сидения, что очень важно при обучении вождению, или возможность разместить на переднем сидении около пяти человек, при этом они не ощутят дискомфорта, потому что им будет где разместить ноги, или в конце концов туда не поместиться канистра или груз.

Кроме того, при этом должно полностью исключаться попадание ОЖ в салон при её возможных протечках (периодические течи основного радиатора уже надоели, не хотелось бы столкнуться с тем же самым в салоне.

2. Отопитель двойного назначения – кроме режима отопления салона должна предоставляться возможность его эффективной работы в режиме дополнительного радиатора двигателя, со сбросом горячего воздуха не в воздухоразводку салона автомобиля, уже непосредственно в мотоотсек.

При таком режиме салон абсолютно не «перегревается», а его вентиляция проходит через штатный лючок воздухозаборника который сохраняется и находится под ветровым стеклом в простом порядке. Это также даёт возможность особо не заморачиваться теплоизоляцией отопителя в мотоотсеке, в виду того, что сводить к минимуму подогрев им воздуха при его работе в качестве уже просто вентиляционной установки становится совсем не актуально.

3. Следовательно, забор воздуха отопителем происходит через отдельную решётку, которая находится в панели кузова непосредственно под лобовым стеклом справа от штатного лючка системы вентиляции. Также считается, что наибольший напор набегающего потока воздуха присутствует как раз в зоне перед рамкой ветрового стекла, а маленькая жёсткость на кручение "родного" капота в случае расположения на нём воздухозаборной решетки делает затруднительным обычное уплотнение его стыка с отопителем (капот при попытках к чему-либо прижать его с края будет просто топорщиться). Но, по хорошему, кузов автомобиля вообще лучше не трогать, потому что при ДТП его придется восстанавливать, что с измененным корпусом будет гораздо сложнее.

4. Воздухосборник должен состоять из двух заслонок. Одна из них будет перекрывать снизу решетку воздухосборника, при этом обеспечивая функционирования регулирования воздухопритока, она так же должна исключать вероятность забивания отопителя снегом или заливания его большим количеством воды, которое может произойти в случаях, когда при переезде через глубокий брод вода волной перельется через капот. Функцией второй заслонки, которая находится прямо под первой, является перевод системы в рециркуляционный режим. Не могу точно сказать, будет ли какой-то толк от этого режима в плане повышения эффективности обогревания салона автомобиля, это еще предстоит проверить, тем более что у кузова полностью отсутствует вытяжная вентиляция, которой еще, конечно, предстоит заняться. Но даже при всем этом, не должно возникать проблем с запуском и функционированием отопителя даже в условиях обледенелости машины, еще до отогрева заслонки воздухапритока. При таких условиях, не будет никакого риска и вероятности сорвать ее уплотнительные резинки или что-то сломать в ее приводе при попытке открыть до полного отогрева (обеспечение ее ускоренного нагревания главная причина по которой забор воздуха при этом режиме не происходил из какой-нибудь другой зоны, что, безусловно, привело бы к упрощению системы, что рассматривалось в первоначальных вариантах. Была идея установить вместо решетки второй люк вентиляции, который был бы вырезан из какого-нибудь ненужного кузова сданного на утилизацию, но эта мысль была отвергнута просто из эстетических соображений.

5.Кондиционера в моей машине никогда не было, и появление его не предполагается. Именно поэтому, возможность встраивания в отопитель испарителя не была мною рассмотрена(но при данной его компоновке, и таких же размерах, возможно встраивание испарителя до радиатора и без необходимости слива с него конденсата на радиатор.

6. Краном регулируется температура воздуха, который подается в салон, кран как правило является частью радиатора отопителя, управляется из салона. Благодаря этому не нужны никакие лишние заслонки, и отопитель занимает намного меньше места, что здесь достаточно важно.

7. Этот салон далеко не маленький а его теплоизоляция оставляет желать лучшего, по этому мощность отопителя должна быть выше чем у обычной машины.По этому необходима большая мощность вентилятора, радиатор размерности должен быть не меньше чем у М-2141 ( такой тут и использовался, оказалось он почти идеально подходит по размеру и местонахождения штуцеров) и необходимо живое сечение воздуховодов системы примерно 1.5-1.8 кв. Дм. В любом сечении, но для воздухозаборника рециркуляции величина может быть меньше примерно в два раза.

8. У контура радиатора отопителя при заполнении ОЖ должна быть приличная “проливаемость”. Когда заливается ОЖ нужно, чтобы воздух из радиатора удалялся, и не стоит забывать в полном сливе ОЖ из всей системы (и из радиатора отопителя тоже, у него есть специальная сливная пробка на водоводе находящаяся в переднем бампере)

9. Не стоит забывать о качественном дренаже воды попадающей на машину (снег, дождь), дренаж должен проходить в систему отопления, проходя воздухозаборник, но так, что бы салон автомобиля оставался сухим, и естественно вода не должна попасть на радиатор отопителя, электродвигатель, радиатор отопителя и вода не должна попадать на кузовные детали расположеные под отопителем.

10. Нужно придумать, как с минимальными усилиями ухаживать за отопителем, чистить его от мусора, который попадает в него через воздухозаборную решетку (система дренажа воды, радиатор отопителя). Не должно быть нужды в каком-либо инструменте при извлечении вентилятора и радиатора отопителя из корпуса, к тому же доставать его нужно очень быстро, не отсоединяя электропроводку и не сливая ОЖ из системы, предоставляя простой доступ ко всем местам где может быть мусор, и тыльной стороне радиатора отопителя, чтобы можно было его продуть сжатым воздухом. Все это должно помочь заменить радиатор отопителя с минимальными усилиями.

11. Доступ к карбюратору должна быть так же простой и прямой, все хомуты шлангов системы охлаждения, гайки крепления стартера, приемная труба глушителя должны так же иметь беспрепятственный подход

12. Из оцинковки, в результате элементарных слесарных операций (гибка и чеканка) изготавливается короба воздуходувов и корпусные детали, так же их заготовки зажимаются между стальными брусками в тисках, , а остальное зависит от возможностей бытового ручного аппарата точечной сварки.

13. Все те элементы управления которые были недавно созданы должны стать частью существующего порядка вещей в панели (дизайн должен быть однороден и логичен) Их конструкция предполагает возможность реализации разного порядка управления, применения серприводов ( хотя бы в управление заслонками рециркуляции и сброса воздуха с радиатора отопитяля в воздухоразводку салона/моторный отсек.)

14. Панель приборов должна оставаться на месте, в их процессе машина должна быть на ходу.

15. Оставляется на своем месте в нише над брызговиком правого колеса (переднего) Малогабаритная компрессорная станция, не трогается так же перчаточный ящик на панели приборов , и не нужно переносить механихм стеклоочистителя с рамки ветрового стекла под панель приборов.

То, что уже проделано. Смогли найти такой вариант конструкции, который дает возможность для создания системы, которая удовлетворяет этим требованиям. Разумеется, для достижения этого потребовалось многое обдумать, много рисовать, создавать макеты, образмеривать, но в сущности, деталировки нет — ее делали уже на раскраиваемых листах металла. Достаточно проблематично было образмеривание кузова — моторный щит в действительности, непонятно почему, был не плоским, а «сложновыгнутым пузырём». Увы, сразу развести новый отопитель не только с карбюраторной модификацией похожего двигаеля ВАЗ, но и с инжекторной, не получилось, так как использованный вентилятор (подарок Edinolichnik`а), оказался слишком широким, и для нормального раззазоривания не доставало совсем немного, однако, учитывая объем уже сделанной работы, оригинальный впускной коллектор с ресивером — практически не проблема. Штатный отопитель был демонтирован, а отверстия для него в моторном щите — заглушены. Для нового отопителя была изменена вся правая часть мотоотсека. В ходе этих изменений, во-первых, гидровак был сдвинут вперед, и максимально опущен вниз, а также, салон электробензонасоса от старого отпителя был перенесен под пол, при этом, его работоспособность сохранялась при погружении в грязь и воду (подключен в параллель с бензонасосом двигателя). Были сделаны все поправки в систему охлаждения двигателя, при чем, проведено предварительное макетирование, а также проверка на работоспособность. На щите мотоотсека был смонтирован кран радиатора отопителя, и сделан его привод от рукоятки, расположенной под панелью приборов. Уже выполнен из металла, собран, но еще без герметизации швов, и предварительно смонтирован с нужным уплотнением отопитель и его воздухозаборник (с обоими заслонками — одна на входе, вторая для рециркуляции). Привод входной заслонки воздухозаборника от рукоятки, сделаной по аналогу рукоятки для управления заслонкой лючка вентиляции, с ограничителем усилия, направленного на открывание, также уже выполнен. Были изменены, и снова установлены сопла обдува ветрового стекла под увеличенный расход воздуха, однако, еще нет воздухоразводки, которая должна находиться под панелью приборов. Нет, также, сервоприводов для двух оставшихся заслонок, поэтому заслонка рециркуляции сейчас открыта, и зафиксирована в этом положении. Еще не вварена решетка окна воздухозаборника в панели передка, поэтому оно пока заглушено. Необходимо также, красить, шпатлевать и клеить уплотнители. Стыки короба воздухозаборника нужно герметизировать, а также скроить и вклеить в него специальный фартук, который необходим для теплоизоляции снизу, и для того, что бы дождевая вода попадала в лоток основания вентилятора, из которого потом отводилась под автомобиль.

В общем увяз я в этой работе как в Чечне – ковырялся с конца декабря, думал, к весне успею, а тут работы ещё минимум на пару месяцев. Но приятно, что что-то всё-таки получается, и вполне вписывающееся в общую конструкцию и концепцию автомобиля. Да и разминка для рук и мозгов получилась хорошая.

А таким образом на счет 1-2-3, новый отопитель разбирается.

Чтоб сбросить его крышку, в свою очередность зажимающую вентилятор и радиатор, следует лишь отстегнуть 4 защёлки:

Как снять крышку:

Вынут вентилятор с собственной базой и левой стенкой корпуса отопителя (отсоединять от пропеллера жгут проводов не является обязательным:

Теперь не составляет труда поддеть и вытянуть из корпуса сам радиатор:

Если ну прям очень-очень хочеися радиатор можно запихнуть за воздухофильтр, никак не сливая ОЖ и никак не отсоединяя шлангов – в данном случае, открутив от моторного щита, можно вытянуть из мотоотсека и сам корпус «печки» (но, уже было бы для чего). Следовательно, в мотоотсеке от отопителя остается только один радиатор на собственных шлангах.

На днях закончил следующий шаг своих намеченных дел. Как скоро снова дошли руки до отопителя, поначалу довелось заняться сервоприводами всех его 3-х заслонок, с системой управления сиим хозяйством. Потом была совсем осмыслена и доработана система самого отопителя и воздухопоглотителя с заслонками в отношении их плотности и организации дренажа попадающей в воздухозаборник дождевой воды.

После данного был проведен их конечный монтаж со всеми важными фартуками и уплотнителями, с герметизацией всех швов и стыков и, в завершении, установкой сетки воздухопоглотителя. В интервале меж данными работами движок машинки обзавёлся новоиспеченным воздухофильтром большей пропускной возможности, но, для монтажа/демонтирования отопителя и его частей извлекать данный фильтр по-старому принципу никак не потребуется:

Обзор на отопитель из мотоотсека:

Обзор на движок со стороны отопителя. Заметен тепловой щиток приёмной трубы системы выпуска, уникальный воздухозаборник теплого воздуха для мотора на впускном коллекторе, а еще подводящие шланги радиатора отопителя и дренажный шланг для дождевой воды:

В качестве исполнительных приборов в сервоприводах всех 3-х заслонок применялось вакуумные мембранные камеры от лендроверовского круиз-контролирования (по случаю презентовали таковых цельный ворох). Так как они действуют на заглатывание, а для 2-ух из 3-х сервоприводов сообразно условиям их компоновки требовались толкающие приводы, довелось мудрить с гнутыми тягами, идущими в обход за затылочек вакуумных камер. Целый ход мембраны таковой камеры – примерно 40 мм – задействован лишь в сервоприводе заслонки воздухопоглотителя, у других он кратче. При данном, чтоб никак не перегружать почём напрасно мембраны данных камер и приводы заслонок, привода были спроектированы и настроены этак, чтоб при их срабатывании требующееся последнее состояние их деталей подходило вполне втянутой мембране, лежащей на внутренней плоскости ее корпуса (судя сообразно нраву их минувшей работы в круиз-контроле, схоже, они вообщем предназначались для кинематических, а никак не силовых приводов).

Поначалу, еще летом, был изготовлен сервопривод на заслонку отопителя, переключающую сброс воздуха с радиатора отопителя в салон либо в движковый отсек:

В этом выполнении сервопривод разрешено просто демонтировать в сборе и устанавливать назад, здесь нет необходимости снимать корпус отопителя с машинки и в отсутствии надобности ворочать ключами в труднодоступных местах. Попутно сообразно парилке получилось опробовать внедрение отопителя в качестве доп. радиатора мотора со сбросом воздуха в моторный отсек, следовательно, как вентиляция салона исполнялась в обыкновенном режиме через штатный вентиляционный люк. Оказалось, что отопитель в этом режиме на ходу совсем отлично выжимает температуру мотора, в том числе и в отсутствии подключения вентилятора, а с подключением пропеллера способен сдерживать температуру ОЖ в применимых пределах, в том числе и с выключенным (сломанным) вентилятором главного радиатора, никак не превращая салон автомобиля в сауну. В принципе для машинки, у которой мало вольного места под капотом и лучше не перегружать почём напрасно переднюю ось, схожая мультифункциональность отопителя очень логична. Могу сказать что, фактически сходу вылез врождённый косячок самого вакуумного привода. Хорошо бы он автоматом переключал сброс жаркого воздуха с мотоотсека в салон только в тех вариантах тогда, когда движок по каким-то факторам глох на ходу и в его впускном коллекторе исчезало разряжение. Однако он ухитрялся это совершать и в факторы перехода от торможения к ускорению с невысоких оборотов мотора, как скоро разряжение во впускном коллекторе оказывалось мало, а гидровакуумный побудитель тормоза, от «четверника» которого исполнялся отбор вакуума в сервопривод заслонки, сам начинал скидывать в него воздух из собственного «горшка». Практически на секунду - чувство, как будто в салон через форточку прошла волна жаркого воздуха, однако всё одинаково досадно. Для уничтожения данного косяка оказывается только нужно замонтировать в вакуумный контур сервопривода заслонки обратный клапан. Еще один таковой единичный клапан был встроен в очертание сервоприводов заслонок воздухопоглотителя и рециркуляции, чтоб бригада на их срабатывание при заглохшем движке никак не приводила к сбросу разряжения в камере заслонки отопителя и наоборот. Скоро выбрать и скомплектовать эти готовые пригодные клапана с ниппелями подходящего сечения никак не вышло. В результате они были сделаны без помощи других из вот такового подвернувшегося под руку комплекта деталюшек на базе требухи клапанов обыденного бензонасоса:

исходный комплект деталей для обратного клапана:

в таком порядке осуществлялась подсборка доработанных деталей перед их заливкой «Поксиполом»:

Незначительные работы болгаркой и «Поксиполом» - и готова парочка маленьких клапанов, одномоментное срабатывающих во всяком расположении и раскрывающихся уже при маленьком разряжении. Их герметичность оказалась более чем необходимой – заслонки продолжают сдерживаться в перекинутом расположении и спустя минутки после заглохания мотора, до того времени, пока не будет выключено зажигание, если и сами управляющие электромагнитные клапана довольно герметичны. Для отбора вакуума на сервоприводы был сделан уникальный «четверник», попутно являющийся угловым переходником шланга гидровакуумного усилителя, (так как ниппель впускного коллектора мотора ВАЗ - под шланг, существенно наибольшего диаметра, нежели ниппель ЛуАЗовского гидровака).

На правах рекламы:

• полиамид окрашенный