كيف تساعد سخانات سائل التبريد بالديزل في منع عمليات التشغيل الباردة في أساطيل المركبات العاملة بالديزل

تُعَدُّ عمليات التشغيل الباردة مشكلةً شائعةً في فصول الشتاء بالنسبة لأسطول الشاحنات والحافلات والمعدات. فتؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى زيادة لزوجة الزيت، وتقليل أداء البطارية، وإبطاء عملية ارتفاع حرارة المحرك. ونتيجةً لذلك، قد يصبح تشغيل المحرك أكثر صعوبةً، وتزداد مدة التشغيل دون حمل، ويحدث اضطرابٌ أكبر في بداية النوبة التشغيلية. أما سخان سائل التبريد الذي يعمل بالديزل، والمعروف أيضًا باسم السخان الهيدروني، فيقوم بتسخين دائرة تبريد المحرك مسبقًا قبل بدء تشغيله، ويمكنه بالتالي تخفيف عبء التشغيل البارد دون الحاجة إلى توصيل كهربائي من شبكة الطاقة العامة.

لماذا تُسبِّب عمليات التشغيل الباردة مشاكلً في عمليات الأسطول

فعندما يكون المحرك باردًا جدًّا، يجب أن يعمل محرك البدء والبطارية بشكلٍ أصعب، بينما يتدفق زيت التزييت ببطءٍ أكبر. كما أن جودة الاحتراق تكون أدنى أيضًا حتى يصل المحرك إلى درجة الحرارة التشغيلية الملائمة. وفي الأسطول، فإن بضعة دقائق إضافية لكل مركبة قد تتحول إلى كميةٍ كبيرةٍ من وقت التشغيل الضائع طوال موسم الشتاء بأكمله.

يُعوِّض العديد من المشغِّلين عن ذلك بتشغيل المحركات في وضع الخمول قبل المغادرة. وهذا يستهلك الوقود، ويضيف ساعات تشغيل إضافية للمحرك، وقد يتعارض مع المتطلبات المحلية المتعلقة بمنع التشغيل في وضع الخمول. ولذلك فإن تسخين المحرك مسبقًا قبل بدء الوردية ليس مجرد إجراء لتحسين الراحة فحسب، بل يمكن أن يكون جزءًا من استراتيجية التشغيل الخاصة بالأسطول في الأجواء الباردة.

كيف يعمل سخان سائل التبريد الديزلي

يحرق سخان سائل التبريد الديزلي كمية صغيرة من وقود المركبة في غرفة احتراق خاصة به. ثم تنتقل الحرارة عبر مبادل حراري إلى سائل تبريد المحرك، بينما تقوم مضخة كهربائية لتبريد السائل بتوزيع السائل المسخن عبر دائرة المحرك. وباعتمادًا على طريقة التركيب، يمكن أن يمر نفس سائل التبريد المسخن أيضًا عبر نواة سخان المركبة لدعم إزالة التكثف من الزجاج الأمامي وتوفير التدفئة داخل المقصورة.

يستخدم المدفّاء عادةً النظام الكهربائي للمركبة بجهد ١٢ فولت أو ٢٤ فولت للتحكم وللمضخات والمروحة وقاطع التوهج أثناء التشغيل. وبالتالي، فهو يختلف عن مدفّاء كهربائي غمرّي أو مدفّاء لكتلة المحرك يتوصّل مباشرةً بشبكة الطاقة العامة بجهد ١٢٠ فولت أو ٢٣٠ فولت. ويُعدّ هذا الاستقلال عن مصدر الطاقة الخارجي أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل مدفّاءات تبريد الديزل مفيدةً للشاحنات والحافلات والمعدات التي تُركن بعيدًا عن المرافق الثابتة.

مدفّاءات تبريد الديزل مقابل شمعات الإشعال المدفّاءات الكهربائية لكتلة المحرك

قاطعات التوهج: تساعد قاطعات التوهج محرك الديزل على التشغيل من خلال تسخين منطقة الاحتراق أثناء مرحلة التشغيل. وهي لا تقوم بتسخين دائرة التبريد الكاملة أو كتلة المحرك بالطريقة نفسها التي يفعلها المدفّاء الهيدروني.

المدفّاءات الكهربائية لكتلة المحرك أو المدفّاءات الغمرية: تستخدم هذه المدفّاءات عنصر تسخين كهربائيًّا لتدفئة كتلة المحرك أو سائل التبريد. وقد تكون فعّالةً في الحالات التي يتوفر فيها مصدر طاقة عام مناسب، لكنها تعتمد على إمكانية وقوف المركبة بالقرب من نقطة توصيل كهربائية.

مدفّاءات تبريد الديزل: تستخدم هذه الأنظمة وقود المركبة الخاص بها والنظام الكهربائي ذا الجهد المنخفض لتسخين سائل التبريد وتداوله. ويمكن تشغيلها عبر مؤقّت أو جهاز تحكم عن بُعد، وهي مناسبة جدًّا للمركبات التي تُشغَّل من المرائب أو الساحات أو المواقع النائية التي لا تتوفر فيها طاقة شاطئية.

فوائد تسخين سائل التبريد مسبقًا بالنسبة للأسطول

• بدء تشغيل أكثر موثوقية في درجات الحرارة المنخفضة، وذلك بتقليل الحمل الحراري الواقع على المحرك عند التشغيل.

• ارتفاع أسرع لدرجة حرارة المركبة وإزالة التجمّد عن الزجاج الأمامي عندما يكون دائرة سائل التبريد مدمجة مع نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في المركبة.

• انخفاض الحاجة إلى ترك المحرك يعمل دون حمل لفترة طويلة قبل دخول المركبة الخدمة.

• تقليل الإجهاد الناتج عن التشغيل البارد على مكونات المحرك المشحونة مقارنةً بالتشغيل من درجة حرارة منخفضة جدًّا.

• تحقيق أوقات انطلاق أكثر اتساقًا عبر الأسطول أثناء العمليات الشتوية.

اختيار السخان المناسب للأسطول

يجب أن يتطابق إنتاجية المدفأة مع حجم المحرك وحجم سائل التبريد ودرجة حرارة الجو والوقت المطلوب للتسخين المبدئي. وتُعد المدفأة الهيدرونية بقدرة ٥ كيلوواط خيارًا شائعًا للمركبات التجارية الخفيفة والدوائر الأصغر لسائل التبريد، بينما قد تكون الأنظمة ذات القدرة ١٠ كيلوواط أو أكثر مناسبةً أكثر للمركبات الثقيلة أو لVolumes أكبر من سائل التبريد. وهذه مجرد نقاط بداية؛ ويجب فحص النظام الحراري الكامل قبل الاختيار.

كما يجب التأكد من توافق الجهد (١٢ فولت أو ٢٤ فولت)، ونوع سائل التبريد، وقطر المواسير، وقدرة المضخة، واتصال الوقود، وموضع التركيب، ومتطلبات الارتفاع. وإذا كانت المركبة مخصصةً للاستخدام على طرقات الاتحاد الأوروبي، فيجب التحقق من نطاق الموافقات ذات الصلة وفق لوائح الأمم المتحدة رقم ١٢٢ ورقم ١٠ بالنسبة إلى تكوين المدفأة المحدد.

اعتبارات التركيب للأساطيل المختلطة

توحيد عائلة واحدة من السخانات عبر أسطول متنوع يمكن أن يبسّط قطع الغيار والتحكم والتدريب على الصيانة، لكن لا ينبغي افتراض أن مجموعة التركيب متطابقة في كل مركبة. فقد تتطلب المحركات المختلفة نقاط اتصال مختلفة للتبريد، وتوجيه الخراطيم، وأقواس التثبيت، وترتيبات سحب الوقود، وواجهات التحكم.

أما بالنسبة لمشاريع الأساطيل، فإن أفضل نهج هو توحيد منصة السخان قدر الإمكان، ثم التحقق من صحة تركيبها لكل مجموعة مركبات. ويمكن لشركة لافانير دعم اختيار سخانات الديزل الهيدرونية وتخطيط مجموعات التركيب للتطبيقات التجارية والأساطيل.