Додатковий обігрівач Webasto Thermo Top V випускається у варіантах виконання як для бензинових, так і для дизельних автомобілів.

Цей пристрій використовується у якості як додаткового обігрівача, так і автономного обігрівача. Формування паливоповітряної суміші відбувається за допомогою сопла Вентурі.

Додатковий рідинний обігрівач Webasto Thermo Top Z/C є рідинним обігрівачем з розпилюючим пальником.

Додатковий обігрівач Webasto Thermo Top Vlies був розроблений на базі додаткового обігрівача Thermo Top V та Thermo Top C і використовує пальник з дротяною сіткою. Ця сітка в даному нагрівачі являє собою пласку вставку з металевих волокон, сплетених випадковим чином.

Обігрівач Webasto Thermo Top Vlies випускається у варіанті виконання тільки для дизельних автомобілів.

Зовнішні деталі конструкції додаткового обігрівача Thermo Top Vlies аналогічні додатковому обігрівачу Thermo Top V, відмінності полягають у внутрішній будові.

Додатковий обігрівач закріплений на кузові за допомогою утримувача.

Крім електричних роз'ємів, на корпусі додаткового обігрівача є роз'єм для подачі палива, повітря, для підведення та відведення охолоджуючої рідини та для системи випуску відпрацьованих газів.

Повітря в камеру згоряння додаткового обігрівача всмоктується через глушник шуму.

Відпрацьовані гази через невелику трубку надходять у глушник, який зменшує їх шуми.

Принцип дії

Енергію, необхідну для розігріву охолоджуючої рідини отримують при згоранні суміші палива (бензину або дизельного палива) з повітрям.

Подача палива до додаткового обігрівача здійснюється по паливопроводу.

Повітря в камеру згоряння подається за допомогою вентилятора. 

Webasto Thermo Top Z/C

Паливо подається на випарник (нетканий матеріал). Через впускний отвір повітря, необхідне для згоряння, потрапляє в корпус, а потім через отвори в камеру згоряння та безпосередньо на матеріал випарника. У фазі запуску свічка розжарювання обігрівача нагріває матеріал випарника. Паливо, що подається, випаровується по всій поверхні матеріалу випарника. Внаслідок взаємодії з повітрям, що подається в камеру згоряння, виникає горюча паливоповітряна суміш. Цю суміш займає свічка розжарювання. У фазі обігріву випаровування та займання відбуваються на матеріалі випарника та нагрітих стінках камери згоряння.

Під час фази обігріву свічка розжарювання отримує від блоку керування невелику напругу живлення. Це дозволяє використовувати електричний опір свічки розжарювання для контролю температури, використовуючи її, таким чином, в якості датчика полум'я.

Друга частина повітря, що всмоктується, прямує у камеру згоряння та підтримує процес горіння суміші.

Охолоджуюча рідина через вхідний штуцер надходить у проміжок між стінками теплообмінника. Від внутрішньої стінки теплообмінника охолоджуюча рідина отримує тепло, що утворюється при згорянні паливоповітряної суміші.

Через вихідний штуцер нагріта охолоджуюча рідина надходить у контур циркуляції охолоджуючої рідини.

Webasto Thermo Top V

Частина повітря, що всмоктується, прямує безпосередньо в сопло Вентурі. Завдяки всмоктувальній дії повітря, паливо перемішується та розпорошується. Потім суміш прямує в камеру згоряння.

У камері згоряння безпосередньо на виході сопла Вентурі знаходиться свічка розжарювання з датчиком полум'я. Вона займає суміш.

У теплообміннику встановлений пальник із соплом Вентурі.

Камера згоряння із соплом Вентурі має два варіанти виконання.

Пальник - бензиновий варіант

Перед камерою згоряння встановлено сопло Вентури із кераміки. У сопло Вентурі вставлена свічка розжарювання з датчиком полум'я з електричними проводами так, що вона розташовується в камері згоряння безпосередньо перед виходом із сопла Вентурі. Свічка розжарювання фіксується у своєму положенні за допомогою затискача. На двох шпильках, закріплених на камері згоряння, встановлена пластина із вбудованим паливопроводом. Ця пластина закріплена за допомогою кріплення пластини та двох стопорних шайб.

Пальник - дизельний варіант

Виконання для дизельного варіанта має ще один клапан для перекриття палива та один нагрівач для попереднього підігріву палива. Цей нагрівач є нагрівачем з PTC-характеристикою (PTC - Positive Temperature Coefficient - позитивний температурний коефіцієнт опору).

Сумішоутворення

Літера V у позначенні «Thermo Top V» вказує на те, що в додатковому опалювачі використовується сопло Вентурі. Принцип дії сопла Вентурі базується на простому фізичному принципі, відкритому італійським фізиком Джованні Батіста Вентурі (1746-1822).

При протіканні рідини через трубку, що звужується, швидкість рідини у найвужчому місці має максимальне значення, а статичний тиск перебуває на мінімальному рівні. На ділянці труби, що звужується, швидкість потоку має збільшуватися, тому що з кінця труби витікає стільки ж рідини, скільки витікає на початку.

Якщо у місці звуження трубки приєднати додаткову трубку, то середовище, яке швидко протікає (... в даному випадку — повітря, що спрямовується в камеру згоряння) внаслідок нижчого тиску в цьому місці всмоктуватиме інше середовище (в даному випадку — паливо). У вихідній трубці в результаті виникне потік із суміші обох середовищ.

Саме цей ефект використовують у додатковому обігрівачі Thermo Top V.

Завдяки ефекту сопла Вентурі, засмоктується повітря розганяється до швидкості приблизно 50 м/с. При цьому немає необхідності пропускати його через попередньо змочений фільтр чи сито.

Додатковий обігрівач швидше розігрівається до робочої температури.

При протіканні повітря в камеру згоряння через сопло Вентурі виникає всмоктувальний ефект. Це сприяє розпорошенню палива. Крім того, всмоктуване повітря створює вихровий рух, що сприяє покращенню якості суміші.

Згоряння суміші

Згоряння суміші має дві різні фази - фазу пуску та фазу нагрівання.

Під час фази пуску свічка розжарювання займає суміш, яка зображена в трубці Вентурі, в області навколо свічки та в прилеглій частини камери згоряння.

Потім під час фази нагрівання після вимкнення свічки розжарювання суміш продовжує горіти самостійно.

Webasto Thermo Top Vlies

На відміну від додаткового обігрівача Thermo Top V, у опалювачі Thermo Top Vlies в пальнику встановлена дротяна сітка. Управління, місце встановлення та принцип дії не змінились.

Подача палива доходить до дротяної сітки. Повітря в камеру згоряння подає вентилятор. Повітря надходить через отвори в пальнику до дротяної сітки і далі через отвори камеру згоряння.

Паливо, що надходить на дротяну сітку, випаровується по всій площі сітки. Змішуючись з повітрям, що надходить у камеру згоряння, воно утворює горючу паливоповітряну суміш. Запалення суміші відбувається за допомогою свічки розжарювання із датчиком полум'я. Під час горіння блок управління додаткового обігрівача відключає живлення свічки. Температура дротяної сітки досить висока для випаровування палива. Залежний від температури опір свічки розжарювання під час фази горіння використовується як датчик полум'я.

У теплообміннику встановлений пальник з дротяною сіткою. 

Пальник із сіткою містить такі деталі та вузли:

• Подача палива

• Свічка розжарювання із датчиком полум'я

• Камера згоряння

• Жарова труба

• Електропроводка

Відмінною рисою пальника додаткового обігрівача Thermo Top Vlies є наявність сітки з металевого дроту. Паливо рівномірно розподіляється по всій поверхні металевого дроту, і тим самим загальна поверхня, що покривається паливом, зростає. Положення металево сітки закріплено за допомогою пластини.

Сумішоутворення

При подачі палива воно досягає кільцевої пористої шайби (з паперових волокон). Ця шайба здійснює попереднє розпилення палива, що втікає. Попередньо розподілене паливо потім розпорошується по великій поверхні металевого дроту і випаровується.

Повітря, необхідне для сумішоутворення, всмоктується вентилятором і через впускні канали для первинного повітря прямує в пальник. Тут пари палива змішуються з первинним повітрям, і утворюється горюча паливоповітряна суміш.

Робочі фази

Процесом горіння керує блок керування додаткового обігрівача. Процес горіння поділяється на три фази.

1. Фаза пуску

2. Фаза нагріву

Після закінчення фази пуску горіння продовжується з повним навантаженням, підключаються інші механізми, які контролюють горіння, повне та часткове навантаження, регулюючу паузу, виходячи з порогових значень температури охолоджуючої рідини.

3. Завершальна фаза (після відключення)

Після вимкнення додаткового обігрівача свічка розжарювання з датчиком полум'я на короткий час розігрівається, щоб могли вигоріти залишкові продукти горіння. Вентилятор та циркуляційний насос продовжують працювати. Одночасно з додатковим обігрівачем вимикається дозуючий насос.

Завершальна фаза поділяється на два етапи:

• Випалювання залишків палива.

• Охолодження.

При випалюванні залишків швидкість обертання вентилятора знижується. Одночасно вмикається свічка розжарювання, щоб вигоріли залишки палива на металевому дроті.

При охолодженні швидкість вентилятора знову збільшується, щоб остудити деталі обігрівача.

Крильчатка вентилятора подачі повітря в камеру згоряння вбудована у верхню частину корпусу. Крильчатка всмоктує повітря, необхідне для підтримання горіння, і направляє його в камеру згоряння.

Привід крильчатки вентилятора подачі повітря в камеру згоряння обігрівача здійснюється від електродвигуна. Привід встановлений у корпусі під вентилятором.

Свічка розжарювання з датчиком полум'я включається безпосередньо після запуску додаткового обігрівача та розжарюється протягом струмом приблизно 90 секунд. Після цього вона відключається. Після запуску свічка розжарювання починає виконувати функцію датчика контролю полум'я.

Теплообмінник

Теплообмінник складається із корпусу з подвійною стінкою, виготовленого з алюмінієвого лиття під тиском. У просторі між внутрішньою та зовнішньою стінками теплообмінника відбувається нагрівання охолоджуючої рідини, що протікає. Завдяки ребрам на внутрішній стінці, досягається оптимальне нагрівання і передача тепла, отриманого під час згоряння палива.

Принцип дії

Тепло від згоряння палива передається від внутрішньої стінки корпусу охолоджуючій рідині, що протікає. За допомогою насоса прогріта охолоджуюча рідина циркулює по контуру обігрівача/кліматичної установки та обігріває салон автомобіля.

У корпусі теплообмінника встановлено датчик температури та датчик перегріву. Сигнали від обох датчиків обробляє блок керування додаткового обігрівача.

У корпус теплообмінника вставлені датчик температури та датчик перегріву та закріплені пружиною. Для більшої наочності пружина малюнку не показана.

Датчик температури є терморезистором із негативним температурним коефіцієнтом опору (NTC-резистор, NTC - Negative Temperature Coefficient), сигнал якого використовується блоком управління додаткового обігрівача для керування потужністю нагріву. Датчик температури контролює температуру у режимі нагрівання.

Датчик перегріву є терморезистором з позитивним коефіцієнтом опору (PTC-резистор, PTC - Positive Temperature Coefficient) з характеристикою вимкнення. Він захищає додатковий обігрівач від перегріву. При досягненні температури 110 °C додатковий обігрівач відключається.