Самодельный подогрев руля

Как говорится, зима близко, а значит нужно подумать о комфорте в холодную пору. Решил сделать себе подогрев руля, т.к. держать руками ледяной руль не очень-то и приятно и иногда приходилось ехать в перчатках, а печка нормально прогревается только спустя минут 10-15 пути.
Из всех возможных вариантов для подогрева выбрал провод МГТФ сечением 0.03 мм кв. Изначально хотел использовать 0.05 мм кв., но, как оказалось, в Одессе не так уж и просто что-то найти. Все есть в Киеве, Харькове, Днепре и т.д, а в Одессе нет нихрена. Но с горем пополам я таки выцепил 8 метров провода 0.03. По сути это обычный медный провод, просто в термостойкой фторопластовой изоляции.

Дальше школьная физика. Если делать подогрев чего-либо другого, то можно просто экспериментировать и подбирать длину провода и сечение по ощущению нагрева, но на руле есть ограничение, т.к. подключал подогрев я через подрулевой шлейф или «улитку». В нем идут тонкие медные дорожки, поэтому греться он будет не хуже самого руля. И чтоб его не спалить, нужно четко подобрать все параметры на грани максимального КПД подогрева и безопасного использования шлейфа.
U=IxR; R=U/I; I=U/R, где U это напряжение в вольтах, R — сопротивление в оммах, I — сила тока в амперах. Из этого видим, что сила тока и сопротивление обратно пропорциональны друг другу, то есть при увеличении одного уменьшается второе, и наоборот.
Дальше R=ρ*L/S, где ρ – удельное сопротивление проводника, L ― длина проводника в метрах, S – сечение проводника в квадратных миллиметрах.
Из этого видим, что чем больше длина и меньше сечение тем больше сопротивление, и чем меньше длина и больше сечение тем меньше сопротивление. Во всей цепи греться будет участок с наименьшим сечением, т.к из-за большого сопротивления он не сможет провести через себя большие значения тока и будет преобразовывать его в тепло. Это как я понял.

Но, забегая наперёд, скажу, что если вы не инженер, то все эти расчеты мало чем помогут, т.к проводятся они в идеальных условиях и не учитывают много разных нюансов. Да и в конечном счете мощность обогрева зависит от того как именно будет расположен нагревательный элемент, потому как когда я подключил провод в мотке он через пару секунд практически обжег пальцы, а когда размотал его, то он был еле теплый.

Теперь к самому процессу установки. Чтобы снять руль нужно убрать две заглушки с боков и открутить два болта подушки ключом Torx T50, после этого снять разъем с подушки. Клемму с аккумулятора я не скидывал, просто не вставлял ключ и замок и все, ничего не стрельнуло. Дальше головкой или ключом на 22 откручиваем гайку, фиксирующую руль, но не снимаем ее, а оставляем накрученной на один виток. После танцев с бубном срываем-таки руль, и накрученная гайка спасает нас от удара в лобешник. Дальше откручиваем ее и убираем руль.
После снимаем рулевой кожух: выкручиваем 2 болтика, что были за рулем, и три самореза снизу. Дальше выкручиваем 4 самореза, что держат шлейф. Под панелью (нужно снять пластик над педалями, он на защелках) разъединяем фишку подушки и сигнала. Снимаем переключатель дворников, чтоб можно было вывести провода и улитка у нас.

Сама она вся держится на защелках. Разбираем ее и видим это.

Варианты шлейфов могут быть разными. У меня 2 широких дорожки под подушку и 4 тонких (2 под сигнал и 2 свободных). Решил, что 2 будет маловато под мои нужды, поэтому освободил одну дорожку от сигнала. Прозвонил мультиметром (нужная вещь, советую обзавестись) где идет +12в, а второй провод от фишек обрезал. Обрезанную часть с кнопки кинул на массу под саморез на руле.

Теперь имеем 3 свободных дорожки. Чтобы задействовать их все взял провод (вроде 1мм кв.), разделил конец на 3 косички, залудил все и припаялся к трем дорожкам.

Проделал это на обеих контактных группах.

Прозвонил — работает. Улитку можно не собирать, нам еще нужно будет проверять нагрев шлейфа при работе подогрева.

Теперь с подключением. Использовал выносную колодку с предохранителем.

+12В взял с блока предохранителей с обратной стороны.

Одну часть провода хорошо залудил и сделал подобие пина.
Вторую часть провода колодки подключил на 30-й контакт 4-х контактного реле. Дальше с 30 контакта кинул провод на выключатель, а с него на 85. Массу на 86 подал с ближайшего болта на кузове. И на 87 подключил провод, который идет уже дальше на обогрев (будет подключен к припаянному на шлейф проводу). Делается это все для того чтобы уберечь кнопку, т.к. не всегда она может выдержать большие токи.
Нажимая на кнопку, мы подаем плюс на 86 контакт, после чего он замыкается с 85 и активирует магнит, который замыкает 30 контакт с 87. Таким образом большой ток подогрева идет мимо кнопки и она служит нам очень долго. Или же, как вариант, можно просто поискать кнопку, которая выдерживает 5-6 ампер и обойтись без реле, просто подключив ее в разрыв плюсового провода после предохранителя.
Дальше подключил провод с 87 контакта к припаянному проводу шлейфа и проверил мультиметром наличие напряжения. Работает.

Теперь подошли к самому интересному — руль. Ох и задолбался же я наматывать и сматывать этот провод вокруг руля. Проделывал эту процедуру раз 10, чтобы подобрать оптимальное количество витков и расстояние между ними. Тут стоит снова коснуться темы расчетов.
По всем этим формулам можно примерно вычислить, какое сечение и длина нам нужна для обмотки на руль, чтобы значение ампер не превышало какую-то планку. Но греть это все может совершенно по-разному при одних и тех же амперах: все зависит от того, как именно будет расположен провод по поверхности руля. Свои 8 метров провода я намотал на весь руль с довольно большим шагом витка (больше 1 см). При таком раскладе руль и не думал становиться теплым. Тогда я намотал заново только на половину руля, шаг вышел около 5 мм. О, другое дело, нагревается быстро, около минуты-двух уже очень теплый, и дальше продолжает греться, что становится не очень комфортно. И начались эксперименты. Я сматывал и наматывал снова и снова, чтобы получить и равномерный нагрев, и хорошую скорость прогрева, но в итоге понял, что 8 метров мне не хватит.
Если верить расчетам, то сопротивление 8 метров провода сечением 0.03 мм кв. будет 0.55х8 = 4.4 Ом.

В таком случае потребление тока будет равно 13.8 В/4.4 Ом = 3.14 А. По факту, проведя замеры мультиметром, я увидел 2.7 А. Тут и погрешности дешевого тестера, и сопротивление проводки машины, и т.д. Поэтому без экспериментов тут никак.

Заказал еще 6 метров МГТФ. Не знаю, почему именно 6, взял на глаз, потому что спустя два дня проб и ошибок я порядком задолбался и уже не делал никаких расчетов. Получив провод, я попробовал подключить его последовательно к тому, что уже был, то есть просто спаял два конца и получил 14 метров. Намотал на руль, пошел в машину, подключил один конец на плюс, второй на минус и понял, что он ни черта не греет, даже спустя минут 10. Подключил тестер (чтоб замерить ток нужно его подключить в разрыв цепи, то есть один провод тестера к плюсу, второй — на провод подогрева, остальная часть подогрева подключена как обычно) и увидел 1.6 А. Это никуда не годится.

Так я понял, что нужно подключать два отрезка параллельно. Намотал одну часть сверху руля, вторую снизу и пошел опять в машину пробовать. Соседи, наверное, думали, что я какой-то местный дурачок, когда я в полночь выходил со своим рулем, садился в машину, заводил ее и просто сидел на месте минут 10, держа руки на руле, после чего глушил, забирал руль и шел домой. И так несколько дней.

Подключив параллельно, замеры показали 5.1- 5.2 А. Вроде как слишком много для шлейфа. Руль прогревался хорошо, но мне казалось, что ток слишком большой. К тому времени улитку я уже собрал, поэтому пришлось разбирать все по новой, чтобы нащупать температуру нагрева шлейфа. А грелся он неплохо. Не так, как все говорят, что 3 А и ему хана, но был довольно горячий.

При выключенном двигателе и 12.2 вольтах подогрев тянул 4.5 А, шлейф при этом практически не грелся, был еле теплый, а руль прогревался чуть хуже, но тоже достаточно. Выходит что одна тонкая дорожка шлейфа держит 1.5 А без последствий (но это не точно), хотя это тоже зависит и от длины шлейфа, и толщина дорожки разная может быть. Поэтому решил, что нужно как-то понизить ток до 4.6-4.7 А. В предыдущем посте подсказали много вариантов, но самым простым оказалось, как ни странно, добавить длины провода.
Т.к. добавить нужно было совсем немного, докупать мгтф не стал, а сделал сам провод небольшого сечения: распустил обычный провод, взял с него 3 медных нити, скрутил в косичку и поместил их в термоусадку. Таким образом, нарастил около 30-40 см провода. Но к тому моменту я уже обмотал руль проводами и обтянул его оплеткой, поэтому наращенную часть разместил в самом руле под подушкой.

Провода подогрева припаял к маленьким клеммам и одну подключил к проведенному плюсу со шлейфа, а вторую кинул на минус под саморез на руле.

Теперь при запущенном двигателе подогрев при включении тянет 4.8 А, через секунды 3 уже 4.7 и потом по мере нагрева ток падает до 4.55. Но это если просто стоять на месте, а если включить свет, музыку, покрутить немного рулем, то амперы падают до 4.3-4.4. Меня вполне устраивает, да и шлейф себя чувствует получше.

Сам руль после намотки провода я обмотал пищевой пленкой небольшой ширины, чтобы зафиксировать провод, а потом обтянул оплеткой, с которой и ездил.

Провод немного проступает сквозь нее, но на ощупь при езде не чувствуется, все отлично. Резать под весь провод канавки в руле уж очень не хотелось.

Так же заказал кнопку.

Плюс подсветки кнопки взял с подсветки приборки, чтоб загоралось все вместе.

Примерно за 1.5-2 минуты руль становится немного теплым, что уже приятно держать, а минут через 5 об него можно греть руки. В общем, я доволен.