И на автомобилях тоже…
На практике позисторный нагреватель – это терморезистор, сопротивление которого резко увеличивается в малом температурном диапазоне обратимого фазового превращения материала, из которого он выполнен.
С научной стороны, позистор – это терморезистор, обладающий положительным температурным коэффициентом сопротивления. По этой причине их также называют PTC-термисторами. На практике позисторный нагреватель – это терморезистор, сопротивление которого резко увеличивается в малом температурном диапазоне обратимого фазового превращения материала, из которого он выполнен. Достигая температуры фазового превращения, сопротивление позисторного нагревателя резко возрастает. Ток уменьшается до значения, недостаточного для его дальнейшего нагрева. От этого прибор охлаждается, сопротивление снижается, ток возрастает. Температура снова возрастает до показателя, когда происходит фазовое превращение материала.
Аналогичная ситуация происходит, когда снижается или повышается температура из-за изменения температуры технологического процесса или окружающей среды. Снижение температуры приводит к уменьшению сопротивления позистора и росту тока. При этом заданная температура поддерживается. Повышение температуры приводит к снижению тока и уменьшению мощности. Тепловыделение снижается почти до нуля. Позисторный нагреватель в этом случае также поддерживает точную температуру фазового превращения. При этом управляющие приборы не требуются.
Так, в Европе на позисторы отводится до 54% запросов на нагревательные устройства для автомобильных двигателей. Спрос обусловлен популярностью этих двигателей: они наиболее распространенные и находятся в частном владении. Такие нагреватели просто закрепить на двигатель без изменения его конструкции. Позисторы находят применение и в других сферах. Например, при подогреве замерзающих трубопроводов, питая от понижающих трансформаторов.
На данный момент рынок представляет массу видов позисторов. Есть среди них и отечественные. В них используются нагреватели в форме таблеток. Диаметр равен 15 миллиметров, толщина – 2 миллиметра, номинальное сопротивление ~1 Ом. Температуры фазового превращения, значение которой зависит от легирования материала позисторного нагревателя, можно достичь в течение пары секунд. Так, показатели 120-140 °С достигаются за 2 секунды.
-
Если говорить о позисторах в автомобилях, то в этой области используются прижимные типы. Они встречаются на российских автомарках. В машинах ГАЗ, ВАЗ, УАЗ это может быть нагреватель топливной магистрали в виде тепловода с 2-зубой вилкой с одного конца и позисторным нагревателем (РТС -терморезистор), закрепленным электротеплопроводным клеем, на втором. Нагреватель данного легко монтируется на деталях топливной системы автомобиля. Пусковой ток нагревателя равен 10 Ампер, среднее значение рабочего тока равно 3,5 Ампер. Значения пускового тока при включении можно достичь за 2 секунды. Двигатель и аккумуляторы, отдающие большой пусковой ток для стартера, разогреваются за 8 минут в температурных условиях -25 °С. Запуск происходит сразу, с одного поворота ключа. Такие показатели и эффективность работы позистора влияют на расход топлива и период эксплуатации двигателя. Исходя из объема двигателя и отрицательной температуры, на компоненты топливной системы допустимо монтировать несколько нагревателей.
Распространенная ситуация: дизельный автомобиль, выезжая в холодную погоду, не доезжает до места назначения. Происходит это потому что парафин, находящийся в дизельном топливе, промерз из-за отрицательной температуры. Образовались пробки в топливной системе двигателя. Если бы машина имела систему позисторов, с прогревом не возникло бы никаких проблем. РТС-терморезисторы, как видим, нужны больше для машин на дизеле, т.к. их бак и теплопроводы не нагреваются при работе двигателя.
-
Если речь о других сферах, то здесь позисторы также актуальны. Например, они используются в троллейбусах (нагреватель воздухопроводов). На их стенках образуется наледь из-за конденсата. Нагревательный прибор отлично справляется с осаждением водяного пара, и, следовательно, ледяных пробок удается избежать.
-
В газовых редукторах высокого давления используются нагреватели, задача которых предотвратить замерзание конденсата, который выделяется из газа (с понижением температуры или давления) и сжиженного газа (с целью предотвратить осаждение и замерзание воды).
-
Еще одна сфера применения позисторов – сварочная. В сварочном инструменте позистор взят за основу для скрепления термопластовых пленок. С его помощью выполняются как прямые швы, так и непрямые. Можно получать швы небольшой длины (как на ручном сварочном аппарате) или длинные на неровных поверхностях (для сваривания чехлов парников). Сварочный аппарат вулканизатор используется при ремонте камер, производства мелких технических элементов и приваривания термопластовых деталей. В его основе находится тепловод в форме широкой пластины. С обеих сторон она прижимается струбциной к заплате из сырой резины на камере.
В целом, позисторы находят применение в самых разных отраслях, о которых производитель мог даже не предполагать. Они отличаются стабильным функционированием в разнообразных климатических условиях и при существенных физических внешних и токовых нагрузках.
