Сколько свечей в дизельном двигателе
Avtotehpomosch-kruglosutochno.ru

Автомобильный портал

Сколько свечей в дизельном двигателе

Как работают и для чего нужны свечи накаливания в дизельном двигателе

В дизельном двигателе топливовоздушная смесь самовоспламеняется за счет сильного нагрева воздуха в процессе его сжатия в цилиндрах. Пока температура в камерах не достигнет нужного значения, мотор находится в режиме «холодного пуска». Если эксплуатационные условия при этом будут отличаться от нормальных (например, температура окружающей среды будет ниже +5 °С), двигатель будет запускаться слишком долго. Чтобы этого не произошло, применяются свечи накаливания, принцип работы которых аналогичен погружному электронагревателю. О том, как устроена свеча накаливания и какую функцию выполняет в дизельном двигателе и пойдет речь далее.

Принцип работы и функции свечи накаливания

Основное предназначение свечи накаливания — это прогрев внутреннего пространства камеры сгорания. А потому для каждого цилиндра устанавливается своя свеча. В отличие от бензиновых двигателей она не генерирует искру, а лишь прогревает воздух для запуска мотора.

В зависимости от конструкции самого дизельного двигателя, эти свечи могут устанавливаться в различных местах:

  • в вихревой камере;
  • в форкамере (предкамера);
  • в камере сгорания.

При включении зажигания от аккумулятора на свечи накаливания поступает напряжение. Это позволяет разогреть воздушное пространство в зоне впрыска топлива до высоких значений температуры 850-1350°С. Когда происходит нагрев, на приборной панели автомобиля загорается индикатор состояния нагревателей (свечей).

Если лампочка индикатора гаснет, это означает, что требуемая температура достигнута и двигатель может быть запущен. После запуска силового агрегата свечи накаливания продолжают цикл разогрева, пока датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя не покажет 75 °С. В стандартном режиме это занимает не более 3 минут с момента запуска мотора.

Схема подключения свечей накаливания

Основными характеристиками свечей накаливания являются следующие параметры:

  • скорость нагрева;
  • объем нагрева;
  • габаритные размеры;
  • адаптация к параметрам камеры сгорания.

Устройство и виды свечей накаливания

Конструктивно эти свечи состоят из: корпуса, нагревательного элемента и клеммы подключения к питанию.

В верхней части корпуса присутствует резьба, позволяющая зафиксировать нагреватель на двигателе. Нагревательный элемент состоит из спирали с защитной оболочкой, которая может быть выполнена из металла или керамики. Ранее применялись конструкции с открытой спиралью, которые сегодня можно встретить в старых моделях авто. Такая система не отличалась долговечностью.

Устройство свечи накаливания

В конструкции с металлической защитной оболочкой наконечник нагревателя выполняется из сплава железа, хрома и никеля, устойчивого к воздействию высоких температур. Внутри него находятся нагревательная и регулировочная спирали.

Нагревательная спираль выполняет разогрев воздуха, и ее сопротивление не зависит от температуры. Регулировочная спираль путем повышения сопротивления выполняет регулировку интенсивности накаливания, предотвращая перегрев. Внутреннее пространство наконечника заполняется изолятором из оксида магния.

Кроме классических конструкций существуют турбосвечи, которые имеют специфическую форму корпуса и конический наконечник, что позволяет сократить утечки. Применяются такие модели в гоночных автомобилях.

Керамические свечи накаливания имеют аналогичную конструкцию, но вместо металла и защитная оболочка, и нагревательный элемент выполняются из керамики.

Спираль в нагревателе может быть целостной (моноспираль) или двойной. В первом случае она одновременно выполняет и функции накаливания, и при этом самостоятельно регулируется, препятствуя разогреву до критических температур. Конструкции с двойной спиралью применяются сравнительно недавно. Они позволяют более точно регулировать температурный режим нагревательного элемента на всех режимах работы двигателя.

Управление свечами накаливания

Охлаждение нагревательного стержня осуществляется за счет потока топливно-воздушной смеси на такте подачи и потока воздуха на такте сжатия. Снижение температуры происходит при увеличении скорости, а повышение — при стабильной работе двигателя. Для компенсации и регулирования этих процессов в современных автомобилях задействуется электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который подает на свечу такое напряжение, которое оптимально соответствует текущему режиму работы мотора.

Помимо этого ЭБУ может осуществлять экстремальный разогрев свечи накаливания (за максимально короткие промежутки времени до 2 секунд). Наиболее прогрессивные системы предусматривают возможность независимого управления каждой свечой с помощью полупроводниковых элементов, что также упрощает процесс диагностики их состояния.

Неисправности свечей накаливания в дизельных двигателях

Срок службы свечи зависит от ее конструктивных особенностей, материала электрода и условий эксплуатации. Штифтовые конструкции в среднем имеют ресурс до 30 тысяч километров пробега, но некоторые наиболее качественные способны обеспечивать бесперебойную работу до 60 тысяч километров эксплуатации.

Выполнять проверку неисправности свечей в дизельном двигателе лучше всего до наступления холодов, поскольку летом проблемы могут вовсе не проявляться. Наиболее распространенными неполадками этого элемента являются:

  • обрыв спирали;
  • разрушение или оплавление нагревательного стержня;
  • повреждение резьбы монтажного соединения.

Причинами неполадок могут служить как естественные процессы, так и нарушения правил эксплуатации. В их числе:

  • перегрев нагревательного элемента при подаче слишком высокого напряжения;
  • неисправность двигателя и нарушение режимов впрыска топлива;
  • загрязнение форсунок мотора;
  • повреждение корпуса наконечника;
  • некорректная установка свечи в двигатель;
  • электрохимическая коррозия;
  • неисправность электронного блока управления.

Для более эффективной работы свеча должна устанавливаться точно на периферии воронки топливовоздушной смеси. При этом она должна быть продвинута достаточно глубоко в камеру сгорания или в форкамеру. Диагностику и замену этого элемента следует доверять профессионалам.

Зимний запуск дизеля. Свечи накаливания

Свечи накаливания (калильные свечи, свечи накала) — главная зимняя деталь дизельного двигателя. Летом водители даже не вспоминают об их существовании, зато морозным зимним утром от работы свечей зависит, на чём вы поедете: на собственной машине или на общественном транспорте. О роли свечей накаливания в холодном пуске дизеля — в нашей статье.

Запуск дизеля: отличия от бензиновых моторов

Дизельный двигатель заводится совсем не так, как бензиновый. Летучий бензин даже при температуре -40° C готов вспыхнуть от одной искры, которую в цилиндрах создают свечи зажигания. Дизельному топливу — даже зимнему — из-за низкой летучести для воспламенения нужны те же 40 градусов, но уже со знаком «плюс» (а летнему — и вовсе +62° C). Недаром соляр называют тяжёлым топливом.

Высокую температуру, необходимую для горения дизеля, в цилиндре создаёт сжатие воздуха поршнем. Как и любой газ, воздух сжимается неохотно, при этом растёт его давление и температура. Когда форсунка впрыскивает порцию дизтоплива, оно самостоятельно воспламеняется от контакта с горячим сжатым воздухом — из-за этого часто говорят, что дизель заводится давлением или взрывом. Старые дизельные моторы, не оснащённые электронным впрыском и датчиками, легко могут работать без аккумулятора, поскольку воспламенение топлива в цилиндрах происходит механически, без каких-либо искр и свечей зажигания.

Но дизельную идиллию рушит мать-природа: при похолодании до минусовых температур сжатия воздуха в цилиндрах уже недостаточно, чтобы нагреть топливо до самовоспламенения. Поэтому совсем отказаться от свечей в дизельном двигателе невозможно. Просто свечи здесь нужны не для зажигания топливно-воздушной смеси, а для её нагрева.

Конструкция свечи накала

Любой, кто держал в руках кипятильник или ТЭН от водонагревателя, с ходу поймёт принцип работы дизельной свечи накаливания. Кстати, первые калильные свечи были с открытой спиралью и действительно внешне напоминали мини-кипятильник. Нагревательная спираль современных свечей закрыта прочным корпусом-стержнем (обычно стальным, иногда керамическим), заполненным оксидом магния — магнезией. При прохождении электрического тока спираль нагревается, отдавая тепло стержню, а тот — воздуху в камере сгорания и топливно-воздушной смеси, помогая ей воспламениться. Кончик стержня находится ровно в том месте камеры сгорания, где образуется завихрение смеси при впрыске топлива форсункой.

Время прогрева первых свечей накаливания в 1920-е годы составляло бесконечные 180 секунд — целых 3 минуты водитель должен был ждать, пока свечи достигнут рабочей температуры, чтобы запустить двигатель! Современные свечи со стальным стержнем полностью раскаляются менее чем за 10 секунд (рекордсмены — за 4 секунды), а температура стержня достигает 800–1000 °C.

Свечи с керамическим стержнем ещё эффективнее: прогрев за 2 секунды и максимальная температура 1350 °C. Такие свечи используются в высокофорсированных дизелях, отвечающих самым жёстким экологическим требованиям. Но и стоимость керамических свечей в сравнении с классическими стальными заметно выше.

Читать еще:  Как снять панель приборов на рено логан

Саморегулируемые свечи SRM/SRC

В свечах накаливания первого поколения время и мощность их нагрева регулировал либо сам водитель, либо отдельный электронный блок управления. Современные свечи меняют свой режим работы самостоятельно благодаря дополнительной регулирующей (управляющей) спирали. Такие свечи накаливания называются саморегулирующимися и обозначаются маркировкой SRM — Self Regulating Metal. Или SRC (Self Regulating Ceramic), если речь о керамической свече.

Сопротивление регулирующей спирали меняется в зависимости от температуры: чем она выше, тем меньший ток управляющая спираль пропускает к основной спирали накаливания. Это позволяет изначально подать на свечу больший ток, ускорив её прогрев, без риска выхода свечи из строя — встроенный предохранитель в виде управляющей спирали не даст ей сгореть.

Системы быстрого накаливания QGS. Свечи на 6 и 12 вольт

В двухступенчатых системах быстрого накаливания QGS (Quick Glow System) свечи последовательно работают в двух режимах: сперва интенсивный накал, затем более слабый догрев. В фазе накала свеча почти мгновенно выходит на пиковую температуру, а затем переходит в режим догрева, где поддерживает её какое-то время. Системы QGS обычно встречаются в зимних комплектациях дизелей, а работой свечей в них заведуют сразу два реле и специальный таймер.

В двухступенчатых системах используются особые свечи накаливания с пониженным вольтажом (6V или 7V). В режиме накала они работают на повышенном напряжении 12V, а после запуска двигателя переходят в режим догрева, где напряжение уже соответствует номинальным 6V. Если такие свечи установить в одноступенчатую систему накаливания, где 12 вольт подаются постоянно, то они очень быстро сгорят. А если использовать обычные свечи на 11/12 вольт в системе QGS, то автомобиль будет плохо запускаться и нестабильно работать на холостых оборотах, ведь свечи не будут раскаляться до расчётной температуры. Поэтому правильный подбор свечей накаливания очень важен — нельзя устанавливать в двигатель первые попавшиеся свечи, подходящие по размеру.

Послепусковое накаливание и очистка от сажи

С ролью свечей накаливания при запуске всё ясно. Но нередко они греются и во время работы мотора! Современные алгоритмы управления дизельным двигателем предусматривают послепусковое накаливание — включение свечей, пока двигатель холодный. Это улучшает сгорание топлива и снижает дымность двигателя при прогреве.

Другая важная функция свечей накаливания — очистка мотора от сажи. Как известно, нагар — главный враг дизеля. Продукты горения и износа оседают на поверхности поршней, в камерах сгорания и в узлах системы EGR (рециркуляции выхлопных газов). Клапан EGR особенно активно засоряется при низкой температуре выхлопа, когда отложения не успевают сгорать. Чтобы принудительно повысить её, вновь включаются свечи накаливания — этот режим называется промежуточный накал.

Современные дизельные моторы дополнительно оснащены сажевым фильтром DPF, чтобы вписываться в жёсткие экологические нормы. Ёмкость фильтра не бесконечна, поэтому в электронном блоке управления двигателя предусмотрена программа его регенерации. Чтобы очистить сажевый фильтр, его нужно прожечь — принудительно нагреть до высокой температуры на 10–15 минут. Для этого двигатель переходит в особый режим работы, где свечи накаливания также задействуются. Режим регенерации сажевого фильтра активируется водителем или механиком автосервиса вручную с помощью кнопки или специальной процедуры каждые 1500–5000 км (зависит от модели автомобиля) — подробная информация есть в сервисной инструкции. О необходимости очистки сажевого фильтра напомнит специальный индикатор на приборной панели.

Проверка свечей накала и симптомы поломки

К сожалению, на дизельных машинах редко встречается самодиагностика свечей накаливания. Если при сгоревшей свече зажигания «бензинка» сразу зажжёт ошибку Check Engine, то суровый дизель может молчать, как партизан, не информируя водителя о проблеме. Не всегда дефектную свечу накаливания видно и диагностическим сканером. Самостоятельно заметить неисправность летом тоже непросто, ведь при плюсовой температуре двигатель заводится хорошо. В итоге поиск сгоревшей свечи начинается с первыми морозами, когда машина начинает плохо заводиться и дымить.

Без снятия с двигателя свечи накала проверяют мультиметром двумя способами:

  1. В режиме омметра замеряют сопротивление каждой из свечей: оно колеблется от 0,7 до 1,8 Ом, в зависимости от модели, но обычно составляет около 1 Ома. Если сопротивление повышено, то свеча вряд ли раскаляется до расчётной температуры. А если электрической проводимости нет вовсе, то свеча полностью нерабочая.
  2. В режиме амперметра замеряют потребление тока в бортовой сети при включении реле накаливания. Например, если в автомобиле установлены 4 свечи с потреблением тока 5, А, то общее потребление во время накаливания должно увеличиваться на 20 А. Если эта цифра не 20, а 15, А, то одна из свечей не работает.

Но проверка мультиметром — не панацея: бывает, что и при нормальном сопротивлении свеча накаливания чудит. Поэтому самый надёжный способ проверки — выкрутить свечи и подключить их напрямую к аккумулятору, проверив нагрев визуально.

Замена свечей

Многие автомобилисты уверены, что свечи накаливания лучше лишний раз не трогать, чтобы ненароком не сломать при выкручивании — ведь в камере сгорания стержень свечи обрастает нагаром и прикипает, с риском остаться там навсегда. Но чем дольше тянуть с заменой, тем выше риск сломать свечу. А рано или поздно менять свечи придётся, ведь ничего вечного не бывает. Поэтому лучше не оттягивать замену и не ждать проблем, а менять свечи планово каждые 30 000 км пробега — тогда они не успеют обрасти сажей и выкрутятся легко.

В любом случае, перед заменой свечей стоит залить их WD-40 или любой другой проникающей смазкой и оставить на ночь, чтобы жидкость прошла всю резьбу свечи. А непосредственно перед заменой свечей прогрейте двигатель — горячее резьбовое соединение всегда поддаётся легче.

Как и свечи зажигания бензиновых двигателей, свечи накаливания рекомендуется менять комплектом, поскольку время прогрева старых (пусть и рабочих) свечей постепенно увеличивается. Затягивать новые свечи нужно с помощью динамометрического ключа, чтобы при следующей замене они выкрутились без сложностей.

Как правильно заводить дизель

Дизель спешки не любит — не только при езде, но и при запуске. Чтобы мотор завёлся уверенно, дайте свечам накаливания отработать полный цикл, и лишь затем начинайте крутить стартер.

Свечи накала начинают нагрев при включении зажигания, а об их работе сигнализирует специальный индикатор на приборной панели — жёлтая спираль. Чем холоднее на улице, тем дольше продолжается цикл накаливания. Дождитесь, пока индикатор свечей погаснет, и лишь затем начинайте заводить мотор. А в сильный мороз можно сделать и два прогрева подряд: выключить зажигание после первого накаливания и сразу включить снова, чтобы запустить его повторно. Так вы заметно повысите шансы на успешный запуск.

Меняйте свечи накала вовремя, и ваш дизель будет радовать вас уверенным холодным запуском и стабильной работой.

Свеча накаливания в дизельном двигателе современного автомобиля

Свечи в дизельном двигателе обеспечивают гарантированный запуск силового агрегата на холодную. Принцип их действия заключается в доведении топлива, находящегося под высоким давлением, до необходимой температуры при помощи специального реле. Дизельный движок имеет столько свечей, сколько цилиндров расположено в нем. На каждый цилиндр мотора приходится по одной свече.

Принцип включения дизельного мотора

Топливно-воздушная смесь, находящаяся в цилиндре под давлением, нагревается до 900°С. Для обеспечения условий возгорания, конструкция обладает высокой прочностью. Горючая смесь воспламеняется от степени сжатия, а не от свечи. При температуре окружающей среды ниже плюс 5°С вплоть до сильных морозов, камера сгорания нуждается в принудительном прогреве при помощи керамических или штифтовых свечей накала.

Свеча накаливания в дизельном двигателе способна прогреть зону впрыска до 1000°С за считаные секунды. Когда происходит включение дизеля, данные устройства работают до достижения температуры жидкости охлаждения плюс 75°С.

В связи с повышенными требованиями экологов, благодаря своим уникальным свойствам, свечи зажигания начинают функционировать на холостых оборотах. Устройство данных деталей способствует снижению количества вредных выбросов дизельного двигателя в атмосферу.

Конструктивные особенности различных видов свечей

Данные конструкции могут быть выполнены как из керамики закрытого типа, так и из металла — открытые. Нагревательный элемент изготовлен в виде спирали.

Читать еще:  Как закрепить огнетушитель в автомобиле

В металлических штифтовых конструкциях имеются спирали: нагревательная и регулировочная. Благодаря первой происходит быстрое нагревание, вторая служит для защиты конструкции от перегрева.

Состав керамических деталей более сложен:

  1. Корпус из металла.
  2. Трубка нагревательная.
  3. Болт с гайкой соединительные.
  4. Спираль регулировочная.
  5. Керамическое наполнение.
  6. Электрод центральный.
  7. Резьбовая часть.

Керамические детали более предпочтительны, благодаря их способности быстро производить нагрев и обеспечивать очень высокую температуру.

Под воздействием электрического тока происходит нагревание спирали. Высокая температура в моторе не дает элементу нагреваться выше 850°С, подогрев длится в течение короткого времени: от 4 сек до 2 мин. За продолжительностью подогрева ведет наблюдение электронный блок управления, который отслеживает температуру жидкости охлаждения через специальные датчики.

Пока подогрев продолжается, горит контрольная лампочка, расположенная на приборной панели. Выключение лампы свидетельствует о полной готовности движка к запуску.

Свечи накаливания продолжают работать и после включения мотора, продолжая прогрев и обеспечивая наиболее полное сгорание воздушно-топливной смеси, уменьшая вредные выбросы.

Методы проверки свечей

Проверить напряжение в элементах можно с использованиеммультиметраили аккумулятора автомобильного.

Чтобы не демонтировать устройство, достаточно подключить его к аккумулятору. Схема подключения такова: минус подсоединяется к корпусу свечи, а плюс — к клемме соответственно. В исправном узле в течение нескольких секунд нагревается спираль. Отсутствие тепла говорит о необходимости заменить устройство.

При проверке свечей в форсунках нужно выкрутить элементы и изучить свечение штифтов, которые должны раскалиться. Отличие интенсивности свечения хотя бы одного элемента говорит о необходимости дополнительной проверки путем замера его сопротивления.Во избежание быстрого выхода из строя остальных элементов, замена производится сразу всего комплекта, независимо от того, сколько деталей оказалось бракованными.

Редко случается, когда происходит отказ более двух устройств, в таком случае необходимо произвести проверку электрической проводки либо электронного блока управления.

При помощи мультиметра работоспособность демонтированной свечи определяется методом «прозвонки».

В современных автомобилях проверить данные узлы можно путем самодиагностики, дополнительно используя индикатор, расположенный на панели приборов, который подает сигнал при появлении поломки свечи.

Описание признаков неисправностей элементов накаливания

Поломки свечей накала проявляются следующими дефектами:

  1. Мотор не хочет запускаться.
  2. Неравномерность работы холодного движка.
  3. Появление выхлопных газов белого цвета.

Если автовладелец недавно производил замену всех свечей, то причина может крыться в неисправности элемента по вине производителя. Бракованную деталь нужно выкрутить и заменить на новый экземпляр. Неисправности элементов накаливания наиболее заметны в зимнее время. Понижение температуры в окружающей среде вызывает появление большего количества признаков неисправностей элементов накала.

Чтобы облегчить процесс демонтажа, используется специальный съемник свечей накаливания дизельных двигателей. Его нужно применять в комплекте с инструментом, приспособленным под квадратную или шестигранную головку.

Почему свечи выходят из строя

Срок службы современных штифтовых свечей накала дизелей составляет 60 тысяч километров при условии соблюдения эксплуатационных условий. Если случится повреждение оболочки спирали, то все устройство выйдет из строя раньше, т. к. в образовавшуюся трещину внутрь проникают грязь и влага, а спираль замыкается на корпус. Оболочка может выйти из строя по следующим причинам:

  • несоблюдение тщательности и аккуратности при монтаже элемента накаливания в мотор;
  • появление электрохимической коррозии с течением длительного времени;
  • установка свечей, не соответствующих моделей данному типу дизельного двигателя.

Данные устройства очень важны — они обеспечивают как бесперебойный запуск дизельного двигателя при минусовых значениях температуры окружающей среды, так и существенно снижают количество отработавших вредных газов.

Как работают и для чего нужны свечи накаливания в дизельном двигателе

В дизельном двигателе топливовоздушная смесь самовоспламеняется за счет сильного нагрева воздуха в процессе его сжатия в цилиндрах. Пока температура в камерах не достигнет нужного значения, мотор находится в режиме «холодного пуска». Если эксплуатационные условия при этом будут отличаться от нормальных (например, температура окружающей среды будет ниже +5 °С), двигатель будет запускаться слишком долго. Чтобы этого не произошло, применяются свечи накаливания, принцип работы которых аналогичен погружному электронагревателю. О том, как устроена свеча накаливания и какую функцию выполняет в дизельном двигателе и пойдет речь далее.

Принцип работы и функции свечи накаливания

Основное предназначение свечи накаливания — это прогрев внутреннего пространства камеры сгорания. А потому для каждого цилиндра устанавливается своя свеча. В отличие от бензиновых двигателей она не генерирует искру, а лишь прогревает воздух для запуска мотора.

В зависимости от конструкции самого дизельного двигателя, эти свечи могут устанавливаться в различных местах:

  • в вихревой камере;
  • в форкамере (предкамера);
  • в камере сгорания.

При включении зажигания от аккумулятора на свечи накаливания поступает напряжение. Это позволяет разогреть воздушное пространство в зоне впрыска топлива до высоких значений температуры 850-1350°С. Когда происходит нагрев, на приборной панели автомобиля загорается индикатор состояния нагревателей (свечей).

Если лампочка индикатора гаснет, это означает, что требуемая температура достигнута и двигатель может быть запущен. После запуска силового агрегата свечи накаливания продолжают цикл разогрева, пока датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя не покажет 75 °С. В стандартном режиме это занимает не более 3 минут с момента запуска мотора.

Схема подключения свечей накаливания

Основными характеристиками свечей накаливания являются следующие параметры:

  • скорость нагрева;
  • объем нагрева;
  • габаритные размеры;
  • адаптация к параметрам камеры сгорания.

Устройство и виды свечей накаливания

Конструктивно эти свечи состоят из: корпуса, нагревательного элемента и клеммы подключения к питанию.

В верхней части корпуса присутствует резьба, позволяющая зафиксировать нагреватель на двигателе. Нагревательный элемент состоит из спирали с защитной оболочкой, которая может быть выполнена из металла или керамики. Ранее применялись конструкции с открытой спиралью, которые сегодня можно встретить в старых моделях авто. Такая система не отличалась долговечностью.

Устройство свечи накаливания

В конструкции с металлической защитной оболочкой наконечник нагревателя выполняется из сплава железа, хрома и никеля, устойчивого к воздействию высоких температур. Внутри него находятся нагревательная и регулировочная спирали.

Нагревательная спираль выполняет разогрев воздуха, и ее сопротивление не зависит от температуры. Регулировочная спираль путем повышения сопротивления выполняет регулировку интенсивности накаливания, предотвращая перегрев. Внутреннее пространство наконечника заполняется изолятором из оксида магния.

Кроме классических конструкций существуют турбосвечи, которые имеют специфическую форму корпуса и конический наконечник, что позволяет сократить утечки. Применяются такие модели в гоночных автомобилях.

Керамические свечи накаливания имеют аналогичную конструкцию, но вместо металла и защитная оболочка, и нагревательный элемент выполняются из керамики.

Спираль в нагревателе может быть целостной (моноспираль) или двойной. В первом случае она одновременно выполняет и функции накаливания, и при этом самостоятельно регулируется, препятствуя разогреву до критических температур. Конструкции с двойной спиралью применяются сравнительно недавно. Они позволяют более точно регулировать температурный режим нагревательного элемента на всех режимах работы двигателя.

Управление свечами накаливания

Охлаждение нагревательного стержня осуществляется за счет потока топливно-воздушной смеси на такте подачи и потока воздуха на такте сжатия. Снижение температуры происходит при увеличении скорости, а повышение — при стабильной работе двигателя. Для компенсации и регулирования этих процессов в современных автомобилях задействуется электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который подает на свечу такое напряжение, которое оптимально соответствует текущему режиму работы мотора.

Помимо этого ЭБУ может осуществлять экстремальный разогрев свечи накаливания (за максимально короткие промежутки времени до 2 секунд). Наиболее прогрессивные системы предусматривают возможность независимого управления каждой свечой с помощью полупроводниковых элементов, что также упрощает процесс диагностики их состояния.

Неисправности свечей накаливания в дизельных двигателях

Срок службы свечи зависит от ее конструктивных особенностей, материала электрода и условий эксплуатации. Штифтовые конструкции в среднем имеют ресурс до 30 тысяч километров пробега, но некоторые наиболее качественные способны обеспечивать бесперебойную работу до 60 тысяч километров эксплуатации.

Выполнять проверку неисправности свечей в дизельном двигателе лучше всего до наступления холодов, поскольку летом проблемы могут вовсе не проявляться. Наиболее распространенными неполадками этого элемента являются:

  • обрыв спирали;
  • разрушение или оплавление нагревательного стержня;
  • повреждение резьбы монтажного соединения.
Читать еще:  Какой ресурс у двигателя

Причинами неполадок могут служить как естественные процессы, так и нарушения правил эксплуатации. В их числе:

  • перегрев нагревательного элемента при подаче слишком высокого напряжения;
  • неисправность двигателя и нарушение режимов впрыска топлива;
  • загрязнение форсунок мотора;
  • повреждение корпуса наконечника;
  • некорректная установка свечи в двигатель;
  • электрохимическая коррозия;
  • неисправность электронного блока управления.

Для более эффективной работы свеча должна устанавливаться точно на периферии воронки топливовоздушной смеси. При этом она должна быть продвинута достаточно глубоко в камеру сгорания или в форкамеру. Диагностику и замену этого элемента следует доверять профессионалам.

Принцип работы свечей накаливания, способ проверки, количество свечей в двигателе

С каждым годом дизельные двигатели набирают всё больше популярности среди простых водителей. Это и не удивительно, ведь их КПД гораздо выше, чем у бензиновых аналогов, а цена эксплуатации за счёт использования дизельного топлива намного ниже.

В это тяжело поверить, но первый дизельный двигатель был построен ещё в конце XIX века гениальным инженером Рудольфом Дизелем. Вот только конструкция получилась слишком большой. Её вес составлял порядка пяти тонн, но уже тогда КПД устройства был просто невероятным — целых 26,2%. Естественно, что вскоре устройство нашло своё применение в промышленности. Агрегаты стали устанавливать на торговых и военных судах.

Также за почти что сто лет развития технологии учёными было придумано множество дополнительных устройств, позволяющих увеличить мощность дизельного двигателя, достаточно вспомнить турбокомпрессор. В итоге КПД повысилось до невероятных 50%! Бензиновый аналог на данный момент способен выдать порядка 20. Подробно об особенностях V-образного дизельного двигателя можно прочитать здесь.

В дизельном двигателе есть множество важных узлов, которые регламентируют его работу. Одним из главных, пожалуй, является комплект свечей накаливания, которые делают возможным сам запуск системы в сложных условиях.

Что такое свеча накаливания

Свеча накаливания в дизельном двигателе — это один из самых важных элементов. Именно свечи отвечают за то, чтобы топливо внутри системы, обладало нужной температурой. Проще говоря, без этого элемента холодный запуск стал бы просто невозможным.

Сразу нужно дать одно важное пояснение. Свечи накаливания для дизеля кардинально отличаются от свечей зажигания. Дело в том, что они не генерируют искру, а доводят топливо до нужной температуры. Это происходит благодаря реле.

Возгорание топлива в дизельном двигателе происходит посредством давления. Соответственно основная работа свечей накаливания заключается в обеспечении беспроблемного запуска устройства, когда температура внешней среды менее пяти градусов по Цельсию.

Принцип работы

В дизельном двигателе воздух нагревается в цилиндрах до температуры в 900 градусов по Цельсию. Именно это приводит к воспламенению топливно-воздушной смеси. Фактически она загорается сама без какой-либо искры.

Чтобы достичь столь значительных показателей конструкция должна быть действительно прочной. Но этого недостаточно. Дело в том, что дизельный двигатель очень чувствителен к неблагоприятным погодным условиям. Свечи накаливания позволяют ему работать практически в любых условиях.

Свечи накаливания работают по принципу погружного электродвигателя. Чтобы смесь нагрелась до нужной температуры и воспламенилась, энергия должна пройти по спиральному резистору. При этом нагрев данного элемента может достигать 1000 градусов.

Этот не особо сложный принцип работы позволяет свечам накаливания обеспечить запуск дизельного двигателя даже в сильный мороз. Тем не менее не всё так просто как может показаться на первый взгляд.

Дело в том, что, несмотря на свою простоту и эффективность, данный принцип работы не лучшим образом отражается на сроке эксплуатации всей системы. Мало того, существует реальный риск перегрева.

Если же вернуться к истории, то достаточно вспомнить 60-е года. Тогда чтобы запустить дизельный двигатель нужно было по меньшей мере 30 секунд. В 80-е годы учёным удалось сократить данный интервал до трёх.

К сожалению, при активации дизельного агрегата в мороз, свечам накаливания необходимо определённое время, чтобы осуществить разогрев. Но на быстром запуске эволюция свечей не заканчивается.

С каждым годом экологи выдвигают всё более строгие требования к современным автомобилям. Чтобы соответствовать стандартам свечи накаливания стали делать таким образом, чтобы они включались в процесс запуска даже на холостом ходу. Это позволило обеспечить более низкие выбросы вредных веществ в атмосферу. Само собой, что и требования к надёжности данных элементов значительно выросли.

Если же смотреть в будущее, то не за горами время, когда повсеместно станут использоваться двигатели, имеющие низкое сжатие. Подобное становится возможным благодаря усиленному наддуву. Мало того, это позволяет минимизировать количество вредных выбросов.

К сожалению, конструкции с мощным наддувом не отличаются надёжным пусковым режимом. Выход из ситуации учёные нашли в высокотемпературных свечах накаливания. Они не только могут раскалиться до гораздо больше температуры, чем свои предшественники, но и обладают куда большим сроком службы.

Однако такого рода концепция имеет плохой пусковой режим, обусловленный конструкцией. Здесь некоторую пользу можно получить благодаря высокотемпературным свечам накаливания из керамики, так как они существенно горячее металлических аналогов и дополнительно к этому обладают большим сроком службы.

Когда свечи накаливания включаются в работу после запуска, это позволяет в значительной мере сократить выбросы дыма. Как результат устройства данного класса полностью соответствуют строгим экологическим нормам.

Добавления в конструкцию свечей накаливания уникального сердечника позволяет вывести саморегулирование устройства на качественно новый уровень. Подобное устройство позволяет избежать тепловых перегрузок. Даже скачки напряжения не могут повредить свечам.

Оптимальная форма сердечника накаливания позволяет при низком расходе энергии максимально быстро достичь нужной температуры. Мало того, сама возможность достижение «пика» исключается благодаря оптимизации конструкции.

Типы конструкций

Конструкция детали может быть выполнена из керамики или металла. Сам нагревательный элемент имеет форму спирали. Считается, что первый вариант исполнения имеет более перспективное будущее, так как обеспечивает большую скорость нагрева и более высокую температуру.

Металлическая конструкция имеет в наличии две спирали:

Первая обеспечивает быстрый нагрев. Вторая защищает конструкцию от перегрева. Подобное становится возможным благодаря увеличению сопротивления при росте температуры.

Керамические конструкции являются куда более сложными в исполнении и состоят из таких элементов:

  • металлический корпус,
  • нагревательная трубка,
  • болт для подсоединения и гайка,
  • регулировочная спираль,
  • специальное наполнение для изоляции,
  • центральный электрод,
  • резьба для вывёртывания.

Принцип действия керамической конструкции такой же, как и у металлического аналога, но эффективность намного выше.

Как проверить состояния свечей накаливания в дизельном двигателе

Есть несколько способов проверки свечей накаливания. Вы можете осуществить данную процедуру, используя двигатель, или же без его участия. При демонтаже и последующей проверке вам понадобится омметр. Если же подобного устройства нет, сгодится и вольтметр. Оба устройства созданы для того, чтобы показывать напряжение.

Чтобы проверить есть или нет напряжение на свечах накаливания, подключите свечу к аккумулятору. Плюс должен выходить на клемму, а минус лучше вывести на корпус самой свечи.

Если свеча накаливания исправна, то уже через несколько секунд её спираль станет горячей. Небольшое свечение станет признаком того, что с элементом всё в порядке, и вы можете проверять следующую свечу.

Также для проверки вы можете использовать обычную шину. Для этого достаточно установить на ней свечи. Их концы должны смотреть вверх. Массу нужно замкнуть посредством проводов с большим сечением. Проводники крепятся к корпусу каждого элемента.

Ещё один способ проверки можно осуществить посредством форсунок. Точнее, вам понадобятся их отверстия. Выкрутите элементы и понаблюдайте за свечением штифтов. В процессе работы они должны раскалиться от нагрева.

Если свечение одних штифтов серьёзно уступает всем остальным, значит, необходимо дополнительно протестировать электрические соединения. В случае положительных результатов проблему нужно искать посредством проверки сопротивления.

Итоги

Важность данных деталей не подлежит сомнению. Они не только позволяют реализовать запуск дизельного двигателя при минусовой температуре, но и в значительной мере уменьшают количество вредных выбросов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector