Зачем нагревать омывайку? Причин несколько.
Любая хозяйка подтвердит, что посуду мыть лучше теплой водой, а не холодной. Так и здесь: подогретая жидкость должна успешнее удалять со стекла любые загрязнения. А оттаявшие кромки дворников начнут плотнее прилегать к стеклу и лучше очищать его.
Но главная причина – несовершенство применяемых у нас омывающих жидкостей. Практически все разрешенные в РФ омывайки изготавливают на основе изопропилового спирта. А его вязкость при охлаждении возрастает так сильно, что жидкость буквально на глазах превращается в подобие сметаны.
Указанная на баклажке с такой омывайкой температура ее использования (–20 °C, –30 °C и так далее) на самом деле говорит лишь о том, что жидкость не замерзнет – и это правда. Но ветровому стеклу от этого не легче: загустевшая омывайка до него не доберется.
Бывалые водители прекрасно это знают, а потому приобретают на рынках и развалах омывайку на базе метилового спирта. Ей морозы нипочем. Но чиновничье решение «не пущать» оказалось сильнее здравого смысла – мы писали об этом неоднократно. Вот водители и пытаются нагревать бачки с омывайками всеми способами.
Способы – достоинства и недостатки
Самый очевидный способ обогрева – электрический. Обычно используют пленочные ТЭНы, наклеиваемые на стенки бачка. Эффективность невысока из-за низкой теплопроводности пластика. К тому же под воздействием перепада температур и попадания влаги пленочный подогреватель со временем отклеивается.
Пришел в автомобиль и нагреватель, первоначально разработанный для водосточных труб. Силиконовая лента длиной 1–2 метра с герметично запаянными внутрь элементами обогрева запихивается внутрь бачка – способ предложил наш читатель. При загустевании омывайки он подсоединял провода напрямую к аккумуляторной батарее и согревал бачок.
Принципиально иной способ – обогрев бачка горячей охлаждающей жидкостью. Спиралевидный теплообменник вставляют в бачок омывателя и «врезают» его в штатную систему охлаждения с помощью шлангов. Покупные устройства рассчитаны на некоторые автомобили отечественной разработки.
Эффективность решения в дальней поездке даже избыточная. Дело в том, что спирт, содержащийся в жидкости, постепенно испаряется и его концентрация падает. Получается своего рода перегонный аппарат, только полезная фракция развеивается в атмосфере.
К тому же подсоединение к системе охлаждения с высокими температурой и давлением, превышающим 1 бар, может привести к разрыву неармированных шлангов неизвестного качества. Рекомендовать можно только при условии замены шлангов на заведомо качественные. Напомним, что в одной из наших экспертиз мы отмечали высокое качество силиконовых шлангов (ЗР № 7, 2024).
На некоторых старых автомобилях встречается и штатный теплообменник – бачок омывателя имеет общую стенку с расширительным бачком системы охлаждения. С таким раритетом даже жалко расставаться…
Быстро ли растает лед?
Почему-то об этом никто не задумывается – а зря. Что ж, давайте вспомним школьную физику. Сколько потребуется энергии и времени, чтобы превратить в воду хотя бы килограмм льда, имеющего температуру –20 °C?
Требуемое количество теплоты обязано будет нагреть наш мини-айсберг до температуры плавления, а потом перевести из твердого состояния в жидкое. Это можно записать так:
Q = Q1 + Q2
Здесь Q1 – количество теплоты, необходимое для нагревания льда от начальной температуры до температуры плавления, а Q2 – количество теплоты, необходимое для его плавления.
Удельная теплоемкость льда с = 2100 Дж/(кг·град), а удельная теплота плавления льда – λ = 330 кДж/кг. Теперь считаем:
Q1 = 2100 · 20 · 1 = 42 000 Дж
Q2 = 330 000 · 1 = 330 000 Дж
Q = 42 000 + 330 000 = 372 000 Дж
Теперь прикинем мощность нагревателя и время. При мощности в 100 Вт нам потребуется 372 000/100 = 3720 с, то есть более часа! И всё это – без дальнейшего нагревания воды хотя бы до комнатной температуры: и без того получается слишком долго.
Существенно быстрее получится разве что в том случае, если приложить к бачку огромную мощность – скажем, в 1000 Вт. Тогда потребуется чуть более шести минут. Но никакой лишней тысячи ватт в автомобиле нет.
Реальная польза от нагревателей проявится только при решении простой задачи – подогрев еще не замерзшей жидкости. К примеру, для нагрева килограмма воды с нуля градусов до комнатной температуры потребуется примерно
4200 · 20 = 84 000 Дж
Нагреватель мощностью 100 Вт решит задачу примерно за 840 секунд, то есть за 14 минут.
И еще. Если вместо воды взять спирт, то количество требуемой энергии сократится, поскольку его удельная теплоемкость почти вдвое ниже (2400 Дж/кг·град против 4200 Дж/кг·град).
ПЕРВЫЕ СТРУИ
Привычный сегодня омыватель ветрового стекла впервые в нашей стране появился вовсе не на элитных ЗИСах или ЗИМах, а на нижегородском внедорожнике ГАЗ–М72, который часто называли и называют просто полноприводной Победой.
Своими силами
Какими еще подручными средствами можно нагреть бачок? Мы попробовали применить для этого мощные резисторы, а также кабель для обогрева пола.
Резисторы представляют собой компактные источники тепла. На воздухе при подключении к бортсети с работающим мотором нагреваются до температуры свыше 200 °C. На 100‑ваттном резисторе пирометр показал 215 °C – стенки бачка при непосредственном контакте такого не выдержат.
Нагревательная силиконовая лента ведет себя «прохладнее» – нагревается всего до 65 °C. При токе в 5 А имеем мощность порядка 70 Вт.
Еще попробовали кабель для пола. Ток потребления – всего 0,3 А при 14,4 В. Мощность – несерьезная. Можно собрать в пучок параллельно, но выглядит это неприглядно. Лента удобнее.
Почему всё это бессмысленно?
Причин несколько.
Если обогревать только бачок с омывайкой, то до стекла вода всё равно не доберется: ее не пропустят промерзшие насквозь подводящие шланги и форсунки. Особенно это критично на автомобилях с расположением бачка у бампера. Греть нужно либо всю магистраль, либо ничего.
На выходе из форсунок бесспиртовая жидкость почти сразу же замерзнет под напором ледяного воздуха.
Если нагретая жидкость доберется-таки до холодного ветрового стекла, то последнее почти мгновенно покроется тонкой ледяной коркой, напрочь перекрывая видимость.
Ледяное ветровое стекло при контакте с нагретой жидкостью может треснуть.
При использовании электронагревателей от них потребуется изрядная мощность, иначе толку не будет. Однако пластик бачка может этого не выдержать. Да и взять такую мощность в автомобиле негде. Кроме того, при любом энергопотреблении остается опасность разрядить батарею, забыв отключить нагреватель.
Вердикт
Электрические подогреватели стеклоомывающей жидкости способны подогревать ее, но растопить замерзшую магистраль им не по силам. То же относится и к жидкостному способу нагрева.
Чтобы омывайка на морозе не превращалась ни в кашу, ни в лед, надо бороться не со следствием, а с причиной. Для этого лучше всего не тратить время на внедрение нештатных конструкций, а заливать в бачок жидкость на основе метилового спирта. Проблемы исчезнут сами собой.
