Свечи накаливания для дизеля

Принцип работы дизельного двигателя немного отличается от бензинового. Воспламенение топливно-воздушной смеси у него происходит не от искры свечи зажигания, а от сжатия. Чтобы завести мотор, особенно зимой (а у дизельного силового агрегата «зима» начинается при температуре около + 5 градусов), необходимо прогреть камеру сгорания. Для этой цели служат штифтовые и керамические свечи накаливания.

Эти устройства способны в течение нескольких секунд разогреть воздух в зоне впрыска до температуры от 850 до 1000 градусов Цельсия. Когда мотор запустился, они продолжают работать до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не поднимется до 75 градусов по Цельсию.

Содержание

1. Типы свечей накаливания
2. Штифтовые
3. Керамические
4. Проверка состояния свечей накаливания
5. Признаки и причины неисправности свечей накаливания

Типы свечей накаливания

Штифтовые

Свечи накаливания для дизеля бывают двух типов:

• штифтовые;
• керамические.

Они имеют схожую конструкцию, отличие заключается в рабочем элементе. В штифтовых, рабочим элементом является штифт накаливания из термокоррозийного стержня, плотно запрессованный в корпус свечи. Внутри него находится уплотненный порошок оксида магния и спиральная нить.

Электрическая схема такой свечи довольно проста. Ток подается на головку, от нее по токопроводящему стержню к металлической нити накаливания, состоящей из двух резисторов — нагревательной и регулирующей спиралей.

1. Сопротивление первой постоянное, не зависящее от температуры;
2. вторая спираль имеет положительный температурный коэффициент.

Принцип ее работы заключается в том, что чем выше температура мотора, тем меньше температура нагрева свечи (когда регулирующая спираль нагревается, ее сопротивление растет, и на нагревательную спираль подается меньший ток). Такая свеча нагревается до 850 градусов, время ее работы составляет от 4 секунд до двух минут и зависит от температуры мотора и параметров самой свечи.

Продолжительность подогрева горючего регулирует блок управления, контролирующий показания датчика температуры охлаждающей жидкости. На панели приборов имеется контрольная лампа, сигнализирующая о том, что работает подогрев. Когда она гаснет – двигатель готов к запуску. Существует два варианта включения свечей накаливания: ключ зажигания поворачивается во второе положение, либо предпусковой подогрев включается, когда открыта водительская дверца. Свечи, продолжающие работать после запуска мотора, помогают сократить время прогрева и обеспечивают более полное сгорания топлива, снижая тем самым выбросы вредных веществ.

Керамические

Керамические свечи накаливания – это второй тип подогревающих устройств. Ее электрическая схема не отличается от предыдущей. Рабочим элементом такой свечи является керамический стержень, внутри которого находится керамический нагревательный элемент. В течение двух секунд происходит нагрев стержня до 1000 градусов, в результате чего обеспечивается быстрый запуск дизеля, как у бензинового силового агрегата, без характерной для большинства дизельных моторов «раскачки».

Напряжение разогрева не постоянно, оно имеет три фазы. На этапе быстрого прогрева оно составляет от 9,8 до 11,5 В, стержень при этом нагревается до максимально возможной температуры. Когда заводится двигатель, подаваемое напряжение постепенно снижается до уровня, ниже напряжения бортовой сети автомобиля: во второй фазе до 7 В, в третьей – до 5.

Помимо этих трех фаз существует режим промежуточного накаливания, предназначенный для восстановления сажевого фильтра. Это помогает улучшить условия сгорания в процессе восстановления.

Керамические свечи накаливания имеют ряд преимуществ перед штифтовыми с нагреваемой спиралью. Наиболее значимые – это более высокая температура нагрева, которая обеспечивает лучшую работу свечей при холодном пуске, меньшая токсичность отработавших газов, более долгий срок службы, большая эффективность (их температура нагрева при равном напряжении значительно выше).

Часто производители устанавливают на дизельные моторы свечи с встроенным датчиком давления. Его показания помогают скорректировать температуру нагрева свечи и повысить ее эффективность.

Проверка состояния свечей накаливания

За состоянием свечей накаливания необходимо тщательно следить и своевременно их менять, особенно если автомобиль эксплуатируется зимой (насколько часто менять укажет автопроизводитель). Во-первых, перед зимой нужно проверить их работоспособность, поскольку даже одна неработающая свеча не позволит завести мотор при отрицательной температуре. Если проверка таковую выявила, то лучше менять весь комплект, поскольку и остальные в скором времени могут выйти из строя.

Существует два безопасных способа проверить свечи. Первый требует участия двух человек. Потребуется вывернуть форсунки, после чего один человек будет смотреть в колодцы, а второй повернет ключ в предстартовое положение. Работающие свечи станут красными от нагрева. Однако такой метод подойдет не всем, т.к. на некоторых двигателях через колодцы форсунок свечи попросту не видны.

Второй способ проверить исправность свечей – при помощи мультиметра. Нужно выбрать режим проверки замыкания цепи, после чего одним щупом прикоснуться к корпусу свечи, а другим – к ее шляпке. Если цепь окажется замкнутой, то она работает, в противном случае ее необходимо менять.

На многих современных автомобилях проверка свечей накала выполняется в режиме самодиагностики, а схема электропроводки дополняется индикатором на приборной панели, сигнализирующем о поломке.

В нормальных условиях эксплуатации менять свечи накала необходимо в среднем раз в 60 тысяч км. Если же машина постоянно эксплуатируется в предельных режимах, то не лишним будет проверить их работоспособность, хотя бы раз в сезон, а менять или с учащенным интервалом, или по выходу из строя.

Менять свечи накала нужно с осторожностью. Они довольно хрупкие и часто ломаются при попытке вывернуть. Если такое случится, то придется везти автомобиль на СТО или самостоятельно снимать головку блока, чтобы высверлить сломанную свечу и нарезать новую резьбу.

Признаки и причины неисправности свечей накаливания

Часто бывает так, что двигатель ни с того ни с сего, начинает запускаться с трудом и неровно работает, будучи холодным. Попутным симптомом может быть выхлоп белого цвета. Как правило, причина кроется в поломке свечей накала. Если они недавно менялись, и их срок службы не подошел к концу, скорее всего, дело в заводском браке, и перестала работать одна из свечей. Нужно проверить все и заменить неисправную. Заметить неисправность летом довольно сложно. Она начинает проявляться с понижением температуры окружающей среды.

Если откажут сразу две, то двигатель, скорее всего, совсем не удастся запустить. Одновременный отказ большего количества свечей маловероятен, и придется проверить электропроводку или блок управления.

Свеча может перестать работать в нескольких случаях: она выработала свой ресурс, есть неполадки в топливной аппаратуре или электропроводке. В первом случае выполняется проверка и замена всего комплекта свечей, в остальных потребуется поочередно проверить форсунки, реле управления, провода.

Свечи накаливания — описание, принцип работы, диагностика

Свечи накаливания — описание, принцип работы, диагностика

Определения понятия — свечи накаливания

Свеча накаливания (иное название калильные свечи) — одна из деталей в дизельном двигателе, выполняющую роль предпускового подогрева двигателя, для его лучшего запуска при низких температурах. Свечи накаливания не стоит путать с свечами зажигания т.к. свеча накала не дает искры, а представляют собой обычный электронагревательный элемент.

Назначение

Предназначение свечей это банальный подогрев перед запуском двигателя после длительного простоя либо в условиях низких температур воздуха, низкая температура для дизеля начинается уже с +5°С и ниже. При такой температуре дизельное топливо начинает хуже испаряться из-за этого образуется бедная смесь с воздухом, что затрудняет запуск дизельного двигателя.

Принцип работы

Для лучшего понимания что такое свеча накала, представьте себе, обычный маленький электронагреватель, который засунули в камеру сгорания топлива в дизельный двигатель. Активация свечей накаливания начинается сразу же после поворота ключа в замке зажигания в положения II. Для информативности на приборной панели загорается специальная лампа индикатор в виде спирали. В этот момент свечи начинаются нагреваться до такой температуры, что рабочий элемент свечи накала раскаляется и становиться красным и тем самым поднимает температуру в камере сгорания. Однако 5 секунд раскаленности не способны нагреть массивный холодный блок цилиндров и постоянно меняющийся холодный воздух, при прокручивании стартера. Вот тут и всплывает главная задача свечей накала – это подогрев поступившего топлива в цилиндр, до температуры, при которой топливо начнет испаряться и тем самым будет образовываться нормальная воздушная смесь для легкого запуска двигателя. После того как свеча достигла своей рабочей температуры (около 2 – 5 секунд), индикатор на приборной панели гаснет. (По практике заметно чем ниже температура воздуха, тем больше времени свечи нужно чтобы разогреться) После этого и следует пытаться заводить двигатель. Когда индикатор свечей накала погас, это не означает что на свечи перестало поступать напряжения. В современных двигателях напряжение на свечи, может подаваться еще некоторое время, после пуска двигателя. А все для того чтобы снизить уровень вредных выбросов при работе еще холодного двигателя, а также для стабильности процесса горения. Иногда напряжение для этого не снимается совсем, а постепенно понижается с 12-ти вольт до 7-и вольт для поддержки рабочей температуры свечей. Как только двигатель завелся, свечи накала начинают выполнять еще одну вспомогательную функцию, они становятся помощниками системы для лучшего распыления топлива, так как кончик свечи находиться в камере сгорания, и этот кончик играет главную роль. Об него постоянно разбивается поток свежо поступающего топлива, что и образует завихрения воздушной смеси в цилиндре, которое намного лучше воспламеняется при компрессии.

Симптомы, проблемы в работе.

Симптомы на нерабочие свечи накала в большинстве случаях узнаются при понижении температуры, когда уже требуется подогрев топлива. Дело в том, что в теплую погоду при отказе одной либо двух свечей накала не всегда заметно при пуске двигателя. В холодную погоду две вышедшие из строя свечи уже сильно усложняют запуск двигателя. Отказ из строя сразу более трех свечей исключен, поэтому если двигатель не заводится, смотрим реле свечей накала либо проводку. Обычно неисправность свечек первым можно наблюдать на панели приборов, при постоянно мигающем индикаторе в виде спирали.

Причины неполадок.

Свеча накала перестает работать в основном.

1. Ресурс работы свечи исчерпан (в зависимости от производителя средняя жизнь 50 – 80 тыс. км. пробега)

2. Неисправность топливной системы, аппаратуры двигателя.

3. Неисправное реле свечей накала

При обнаружении хотя бы одной неисправной свечи, рекомендуется заменить все. Т.к. при одной не рабочей по цепочке выходят из строя все остальные.

Простая проверка свечей накала.

Здесь опишем диагностику свечей, самым простым для нас методом – это проверка на электрическую проводимость. Спираль свечи должна проводить электрический ток, и сопротивление спирали в изначальном (не разогретом) состоянии должно быть в пределах 0,6 – 4,0 Ома. Если же вы не в этих пределах, то свечу накала рекомендуют заменить.

Комментарии закрыты.

Дизельные свечи накаливания Как они работают

4×4 Внедорожник ›› Механическая ›› Работа дизельного двигателя ›› Свечи накаливания

ФУНКЦИЯ СВЕЧЕЙ НАКАЛИВАНИЯ : У свечей накаливания есть одна основная функция. Он предназначен для обеспечения дизельных двигателей дополнительной тепловой энергией при пуске в холодную погоду.

В простой автомобильной терминологии свеча накаливания — это электрическое нагревательное устройство.

Этот принцип необходим для большинства дизельных двигателей. Особенно это касается старых или высокоскоростных дизелей.

Причина в том, что они не всегда «с готовностью» заводятся холодным и морозным утром. Им нужна небольшая помощь от свечи накаливания.

Проблема чаще всего возникает, когда блок дизельного двигателя с непрямым впрыском холодный. Часто нормально возникающего тепла недостаточно для запуска дизеля самостоятельно.

Это означает, что в камерах сгорания недостаточно теплоты сжатия. Под этим мы подразумеваем блок цилиндров и головку блока цилиндров.

Потери тепла происходят через холодные металлические цилиндры и при заборе воздуха. Это препятствует процессу самовоспламенения двигателя. Таким образом, нам нужно помочь дизельному двигателю достичь необходимых температур.

Некоторые автомобили оснащены свечами предпускового подогрева для дизельных двигателей. Они используются для обеспечения достаточного количества дополнительного тепла или замены источника энергии для запуска двигателя. Это может означать использование нескольких циклов свечей накаливания в очень холодное утро.

Дизельные свечи накаливания Как они работают

Процесс должен выполняться до запуска двигателя. Датчик температуры автомобиля определяет недостаток тепла в воздухе. Затем свеча накаливания получает питание через цепь управления. Светящаяся трубка нагревается до невероятных 800° по Цельсию.

Высокая температура «значительно» улучшает способность двигателя к холодному пуску. После запуска двигатель прогревается и впоследствии вырабатывает достаточное количество собственного тепла. Затем он будет работать в обычном режиме без свечей накаливания.

Еще одним преимуществом такого повышенного тепловыделения является оптимизация сжигания сырья в вихревой камере. Это снижает вероятность того, что дизельный двигатель будет дымным, а выбросы других транспортных средств будут меньше.

Как известно большинству владельцев дизельных автомобилей 4×4, следует дождаться, пока погаснет лампочка на приборной панели (если она есть). Он сообщает вам, что свечи накаливания завершили процесс прогрева, и вы можете попытаться завести автомобиль.

Установка свечей накаливания и положение двигателя

Свечи накаливания дизельных двигателей устанавливаются в определенном месте головки блока цилиндров. Принцип не работает, если стержень накаливания не выдвинут внутрь горячей зоны.

Важнейшим моментом является установка стержня накаливания точно на краю топливной смеси.

Это единственный способ обеспечить достаточное количество тепла именно там, где оно больше всего необходимо. Технические автомобильные термины для правильного позиционирования ‘ предкамеры сгорания ‘.

Примечание : Слишком глубокое выдвижение стержня накаливания внутрь камеры сгорания не является идеальным. Результат вряд ли гарантирует горючую топливно-воздушную смесь.

Принцип работы различных частей свечи накаливания

Как правило, свечи накаливания дизельных двигателей представляют собой металлические устройства в форме карандаша. На кончике стержня расположен нагревательный элемент. Элемент нагревается, когда он электризуется — из-за его электрического сопротивления. Затем он начинает излучать оранжево-красный свет, когда через него проходит электричество.

Это одна из причин, по которой электрический резистор называют свечой накаливания. Это потому, что свет виден. Это похоже на эффект, наблюдаемый в элементе тостера или нити накала лампочки, когда они нагреваются.

Форсунка топливной форсунки попадает ‘ непосредственно ‘ на раскаленный наконечник. Время действия этого принципа свечи накаливания имеет решающее значение для эффективной работы. Это должно происходить во время впрыска топлива в верхней мертвой точке (ВМТ).

Как правило, топливо воспламеняется даже тогда, когда двигатель «недостаточно» прогрет для нормальной работы. Это сокращает время запуска, необходимое для запуска дизельного двигателя с непрямым впрыском.

Двигатели с непосредственным впрыском

Топливо также может впрыскиваться непосредственно в цилиндр (не в вихревую камеру). Таким образом, дизельные двигатели с непосредственным впрыском не имеют свечей накаливания. У некоторых вместо этого может быть нагреватель впускного коллектора. Это нагревает воздух, поступающий в цилиндры перед сжатием. Другие вспомогательные средства для запуска дизельных двигателей включают:

• Жидкость для запуска двигателей, не оборудованных свечами накаливания.
• Подогреватели впускного коллектора иногда устанавливаются на транспортном средстве в качестве интегрированной системы.
• Электрический нагнетатель, сжимающий больше воздуха при запуске.
• Изменяемая фаза газораспределения для создания более высокой динамической степени сжатия при запуске.
• Почти все современные легковые и грузовые автомобили с дизельным двигателем опережают момент впрыска при холодном двигателе.
• Искровое зажигание с непосредственным впрыском обедненного бензина (используется на некоторых очень старых тракторах).

Холодное дизельное топливо имеет тенденцию слишком легко превращаться в гель, подобно шламу моторного масла. Это означает, что он не сгорает «эффективно». Тем не менее, не все автомобили серийно оснащаются свечами предпускового подогрева.

Как дизельная свеча накаливания улучшает запуск двигателя и снижает выбросы

Опубликовано 30 декабря 2019 г. by Benjamin Jerew Know How

Дизельные и бензиновые двигатели во многом похожи. Например, они оба используют такие компоненты, как топливные форсунки, поршни и клапаны для подачи мощности на коленчатый вал. То, как они извлекают энергию из топлива, — это отдельная история, потому что дизельное топливо и бензин химически отличаются. При более низких температурах эта разница становится еще более очевидной, но дизельная свеча накаливания облегчает запуск дизельных двигателей.

Различия между бензином и дизельным топливом

Основное различие между дизельным топливом и бензином заключается в сравнении их температуры вспышки и температуры самовоспламенения. Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой вещество может воспламениться, а температура самовоспламенения — это самая низкая температура, при которой вещество может загореться. Бензин имеет очень низкую температуру воспламенения, всего минус 45 градусов по Фаренгейту, но высокую температуру самовоспламенения, 536 градусов по Фаренгейту — от искры бензин воспламеняется, а от сжатия — нет.

Дизельное топливо, с другой стороны, имеет гораздо более высокую температуру вспышки, 126 градусов по Фаренгейту, и более низкую температуру самовоспламенения, 410 градусов по Фаренгейту. Как только поршень приближается к верхней мертвой точке такта сжатия, дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Поскольку температура сжатого воздуха выше температуры самовоспламенения дизельного топлива, он мгновенно испаряется и воспламеняется, толкая поршень вниз к коленчатому валу. Поскольку воспламенение дизельного топлива очень сильно зависит от температуры, дизельные двигатели могут плохо запускаться в холодную погоду и могут выделять более высокие выбросы на холостом ходу.

Двигатели с подогревом с 1929 года

После того, как в 1890-х годах был разработан дизельный двигатель, проблема холодного пуска стала проблемой, которую было нелегко решить. Некоторым двигателям даже требовался зажженный огонь, чтобы достаточно нагреть всасываемый воздух для запуска. В холодную погоду холодный блок двигателя и головка блока цилиндров действуют как радиатор, при понижении температуры воздуха и работе двигателей на холостом ходу снижается эффективность, но свечи накаливания могут компенсировать разницу. К 1929 году началась разработка электрической свечи накаливания. Подогреватель свечей накаливания дополнительно повышает температуру сжатого воздуха в цилиндре, повышая ее выше температуры самовоспламенения дизельного топлива. Более теплый блок и температура воздуха улучшили холодный запуск, а позже их можно было бы использовать для улучшения выбросов на холостом ходу.

Свеча накаливания современного дизельного двигателя похожа на карандашный паяльник и работает по тому же принципу. Свеча накаливания ввинчивается в цилиндр рядом с портом топливной форсунки и питается от специальной сильноточной цепи. По команде, например, для прогрева перед запуском или когда этого требуют стратегии контроля выбросов, внутренние катушки нагревателя свечи накаливания нагревают наконечник до оранжевого или красного цвета. В то время как более старым конструкциям требовалось от 20 до 30 секунд для нагрева, современным конструкциям требуется всего шесть секунд.

Замена свечей накаливания дизельного двигателя

Хотя интервал замены свечей накаливания обычно не установлен, некоторые рекомендуют замену через 60 000–100 000 миль пробега. Также обычно рекомендуется при замене одной неисправной свечи накаливания заменить комплект, потому что другие, вероятно, будут рядом. Вам может потребоваться заменить свечу накаливания, если неисправность связана с диагностическим кодом ошибки или если у вас возникают проблемы с запуском автомобиля в холодную погоду. К счастью, вы можете найти свечи накаливания практически для любого применения.