Akku- ja lisälämmitinkapasiteetti käyttöön Arcticheat-lämmittimin

Lyhyttä ajoa muutaman kerran kylällä talvipakkasessa uudenkarhealla dieselillä, sujuu mukavasti, auto aina lämpimänä lähtiessä lisälämmittimen lämmitettyä auton. Mutta seuraavana aamuna ei enää käynnisty; akku tyhjä ja lisävirtaa on annettava kaapelein. Siinä kokemus erään kevytkuorma-auton koeajolta. Ehkä jollakulla muullakin on vastaavia kokemuksia?

Lisälämmitin lämmittää auton moottoria automaattisesti aina kun lämpötila laskee viileäksi. Moottorin lämpö kohoaa nopeasti liikkeelle lähdön jälkeen. Ensimmäisillä pakkasilla tuntuu oikein mukavalta, mutta eräänä päivänä lämmitin ei enää käynnisty ja vikakoodin luku kertoo lisälämmittimen viasta. Ilmeisesti nokeentunut, eikä enää käynnisty liian monen epäonnistuneen käynnistysyrityksen jälkeen. Siinä kokemusta omasta kartano-mallin dieselistä. Tällaista ei varmaan ole kellekään muulle tapahtunut? Ai on?

Vastaaviin ongelmiin törmäsi Teijo Siekkinen niin autoasentajana, työkalumyyjänä kuin korjaamopäällikkönä useilla eri automerkeillä. ”Korjaamopäällikkönä ollessani eräänä talvena homma kerta kaikkiaan räjähti käsiin. Uusia autoja hinattiin korjaamolle, eikä niistä löytynyt mitään vikaa; akut olivat vain tyhjiä ja asiakkaiden palaute päällikölle oli murhaavaa. Suurin ryhmä ongelmiin joutuneita autoilijoita omistivat dieselkäyttöisen auton, joka oli varustettu lisälämmittimellä. Oli auto missä hintaluokassa tahansa, ongelmien yhteinen nimittäjä löytyi tuosta. Lisälämmittimet eivät tahtoneet muutenkaan suostua toimimaan luotettavasti. Syntyi päätös, että tähän täytyy löytää ratkaisu.”

Arctic Fuel Heater (AFH)

” Ensin lähdin ratkomaan toista esiintyvää ongelmaa, eli nokeentumisesta johtuvaa lisälämmittimen vikaantumista. Tässä ongelmana on polttoaineen viskositeetin lasku lämpötilan alentuessa. Jäykistynyt polttoaine syttyy huomattavasti huonommin kuin lämmin, se sumuuntuu huonosti ja kulkee jähmeästi putkissa. Palamaton polttoaine jää laitteeseen ja aiheuttaa nokeentumista ja sinistä savutusta. Riittävästi nokeennuttuaan laite lopettaa toimintansa. Haasteena oli hoitaa polttoaine lämpimäksi sen 30 sekunnin aikana, kun laite vesipumpun käynnistymisen jälkeen sytyttää polttoaineen”, kertoo Siekkinen.

Polttoaineen esilämmitin tunnetaan nimellä Arctic Fuel Heater. Laite on noin kännykän kokoinen ja se asennetaan lisälämmittimen yhteyteen. Se huolehtii polttoaineen lämpötilaksi noin +20 astetta, joka on viskositeetin kannalta hyvä lämpötila. Siten lämmitin palaa puhtaasti savuttamatta kovimmillakin pakkasilla. Lämmityksen toimintaa voi seurata ohjaamoon sijoitettavan led-valon avulla. Ensimmäisen prototyypin Siekkinen valmisti vuonna 2001.

Arctic Battery Heater (ABH)

”Toinen ongelma, akun riittävyys jäi vielä olemaan. Ongelmahan akuilla on lämpötilan laskiessa kaksitahoinen: se sekä antaa että ottaa sähköä huonommin kuin lämpimänä. Optimilämpötila on noin 20 plusastetta, sen lämpöinen akku ottaa vastaan sen mitä laturi syöttää. Nollassa akun virran vastaanottokyky on noin 15 ampeeria, -25:ssä 2 ampeeria. Viimeksi mainitussa lämpötilassa akku siis latautuu tunnin ajomatkalla 2 ampeerituntia, saman määrän kuin auton käynnistys ottaa energiaa. Noin puolen tunnin esilämmitys lisälämmittimellä on kuluttanut akusta viitisen ampeerituntia, joka siis jää vajeeksi. Akun varaus ei kestä tällaista tilannetta kovin pitkään”, selvittää Siekkinen.

”Selvittelin maahantuojilta valmista ratkaisua ongelmaan ja mahdollisia sopivia lisävarusteita, joilla akku saataisiin pysymään toimintakuntoisena. Niitä ei löytynyt, ongelmaa ei heidän mukaansa ollut. Joitakin akunlämmitysratkaisuita ja suojauksia löytyi, mutta ne kaikki olivat hieman ikään kuin jääneet kesken kehitystyössä. Päätin lähteä itse kehittämään ratkaisua akun lämmittämiseksi.”

Akkulämmitin on nimeltään Arctic Battery Heater. Se koostuu akun alle sijoitettavasta vastuselementistä, sitä ohjaavasta elektroniikasta ja lämpöeristyksestä. Vastus alkaa lämmitä jännitteen noustua lepojännitteestä latausjännitteeseen, jos akun kyljessä oleva termostaatti kertoo lämpötilan olevan alle asetetun arvon, noin +10 astetta. Akkulaturia käyttämällä voidaan akku pitää täydessä latauksessa ja sopivassa lämpötilassa myös moottorin ollessa sammutettuna.

Siekkinen marssi molempien laitteiden kanssa keksintösäätiöön, haki näille patentit. Keksinnön todettiin ratkaisevan ongelman edistävän ympäristön suojelua, joten se sai tukirahoituksen. Sen turvin Siekkinen kehitti keksinnön valmiiksi tuotteeksi. Noin kolmen miljoonan testikilometrin, VTT:n testien, tutkimisen, pitkän kehityksen ja hyvien kokemusten luoman luottamuksen siivittämänä Siekkinen jätti palkkatyönsä Raskoneen korjaamopäällikkönä ja siirtyi täysipäiväiseksi yrittäjäksi näiden tuotteiden parissa kuluvan vuoden keväällä.

Varmasti mukavaa

Laitteiden valmistus tapahtuu alihankkijoiden toimesta. Siekkinen hoitaa kotikonttoristaan myyntiä ja markkinointia sekä testaa ja kehittää edelleen tuotteita autotallissaan. ”Esimerkiksi nyt tuotannossa olevassa versiossa akkulämmittimen säädin ja termostaatti on saatu yhteen pieneen komponenttiyhdistelmään. Näin kokonaisuudesta tulee entistä viimeistellympi ja kompaktimpi. Säätöelektroniikka on myös entistä tarkempi, joten akun lämpötilakäyrästä on saatu entistä tasaisempi. Nyt olen erittäin tyytyväinen tähän tuotteeseen.”

Lämmittimet ovat ”isältä pojalle -mallia”. Niissä ei ole liikkuvia kuluvia osia ja elektroniikka on valettu muovin sisään, joten se kestää kovaakin mekaanista rasitusta. Akkulämmittimen eristyskuori tosin tulee uusittavaksi akun uusimisen yhteydessä, mutta itse lämmityselementti ja säätöelektroniikka on siirrettävissä seuraavaan. Uusia, tarkasti akun mittoihin leikattuja lämpöeristyksiä saa hankittua jälkeenpäin erikseen.

Molemmat lämmittimet lisäävät ennen kaikkea varmuutta ja mukavuutta. Niiden hankintaa voi kuitenkin perustella myös taloudellisin ja ekologisin perustein. Polttoainelämmitin pitää palotapahtuman optimaalisena, jonka ansiosta lämmittimen aiheuttamat päästöt pienenevät. Koska huollon tarve pienenee, säästyy myös rahaa. Akkulämmitin pidentää akun käyttöikää, joka vähentää ongelmajätteen syntymistä ja tietysti myös rahaa. Kylmällä akulla tehtävät käynnistykset antavat myös jännitepiikkejä, jotka eivät ole hyväksi nykyaikaisten autojen elektronisille järjestelmille. Akkulämmityksellä voidaan säästyä siten myös ”haamuvioilta”, esimerkiksi erilaisten varoitusvalojen syttymiseltä, joiden syiden tutkimisen pois jäännissä säästyy jälleen rahaa. Ja hermoja.”

Sopii moneen käyttöön

Käyttökohteina ovat tällä hetkellä pääasiassa raskaan kaluston käyttäjät, joille kaluston käyttövarmuus on ratkaisevan tärkeää ja säästöt suurempia. Muutamat ketjut ovat jo ottaneet laitteet uuden kaluston lisävarusteluetteloon. ”Esimerkiksi laitteet ovat Valtran jälkiasennettavien lisävarusteluiden listalla ja niitä myyvät kaikki Valtran yli 30 myymälää ympäri Suomen. Sisu-Auto on ottanut nämä myös omikseen ja näillä varustettuja autoja on toimitettu muun muassa Siperiaan.”

Aivan uusimpia käyttökohteita, uuden entistä pienemmän säätöyksikön ansiosta, ovat nelitahtimoottorikelkat. ”Kaikissa uusissa malleissa ei ole enää ollenkaan käynnistysnarua, joten akun toimintakyky on oleellisen tärkeää. Erään kelkkavalmistajan kanssa meillä on jo keskustelut hyvin pitkällä akkulämmittimen asentamisesta tehdasvarusteeksi kelkkoihin.” Akkujärjestelmä sopii myös aurinko- ja tuulisähköjärjestelmien akkujen lämmittämiseen sitä vaativissa olosuhteissa.

Lisää aiheesta löytyy Arctic Heat Control Oy:n internet-sivuilta.

Juha Kuusjärvi