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.
Типы свечей накаливания
Штифтовые
- 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.
- Сопротивление первой постоянное, не зависящее от температуры;
- 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.
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.
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.
Свеча накаливания для дизеля. Реле свечей накаливания :: SYL.ru
Конструкция дизельных двигателей немного отличается от традиционных бензиновых. Среди отличий конструкции различают разный принцип воспламенения топливо-воздушной смеси. Если в бензиновых агрегатах смесь загорается от искры, то в дизельных агрегатах все не так. Давайте познакомимся с конструкцией и назначением свечей накаливания в дизельных моторах.
Назначение свечей в дизельном двигателе
Итак, свеча накаливания в первую очередь нагревает воздух в цилиндрах до момента запуска. Так, запустить дизельный агрегат, если температура на улице ниже 5 градусов выше ноля, практически невозможно. Эти детали сильно увеличивают ресурсы моторов. Двигатель несет не такие нагрузки в холодное время года.
Но, после того как мотор запустится и будет достаточно прогрет, свечи накаливания для дизеля меняют свою роль. Теперь они помогают в процессах распыления топлива. Здесь все дело в том, что дизельное топливо, которое подается в цилиндры через форсунки, непосредственно сталкивается со свечой. Так, в цилиндре образуется процесс завихрения. Благодаря этому значительно улучшается образование топливной смеси.
Разновидности и устройство
Дизельная свеча накаливания по внешнему виду может чем-то напоминать свечу для бензиновых моторов. Но при этом дизельные аналоги не вырабатывают искру. Эта деталь оснащена спиральным металлическим или же керамическим нагревательным элементом.
Наконечник детали, изготовленный из металла, может состоять из нескольких спиралей. Их две. Одна из них нагревательная, вторая — регулировочная. Первая спираль необходима для того, чтобы обеспечить максимально быстрый нагрев наконечника. Вторая, регулировочная, – это защита от перегрева. Система срабатывает благодаря сопротивлению спирали, которое увеличивается при повышении температуры. Это типовая схема свечей накаливания.
Между спиралями есть пространство. Оно обязательно заполняется специальным наполнителем. Он обладает хорошими изоляционными свойствами. Здесь данный наполнитель выполняет несколько функций. Это и защита спирали от различных воздействий, а также более эффективная передача тепла. Свеча накаливания, оснащенная металлическими спиралями, вполне может разогреваться до 1000 градусов.
Свечи с керамическим нагревателем
Такие детали похожи по принципу своей работы. Отличие ее конструкции в том, что спираль заключена в оболочку из керамических материалов. Так, нагрев осуществляется еще быстрее, а мощность будет еще выше. Чтобы деталь разогрелась до максимальной температуры в 1350 градусов, достаточно одной секунды.
Свечи накаливания для дизеля с одной спиралью
Деталь с такой конструкцией оснащена одной спиралью, которая выполняет функцию нагрева и регулировку, что очень необходимо для практически мгновенного нагрева до рабочих температур.
В большинстве дизельных двигателей эта конструкция вполне соответствует всем требованиям, нагревается деталь быстро, а срок службы ее достаточно высокий.
Развитие технологий постепенно вытесняет такие детали, а заменяют их двуспиральными конструкциями. Это происходит в силу того, что двуспиральная свеча накаливания обладает лучшими и гибкими возможностями регулировки температуры.
Принцип действия
Нагревательные элементы расположены непосредственно в цилиндрах дизельных моторов. Расположены они именно там, где проходит завихрение топливной смеси. Когда водитель автомобиля поворачивает ключ, на свечу подается напряжение. В этот момент она очень эффективно нагревается. Водитель увидит загоревшийся индикатор на приборной панели машины. Для нагрева до рабочих температур нагревательному элементу потребуется порядка 5 секунд. Естественно, это время зависит от того, какая в данный момент температура воздуха.
Далее свеча накаливания уже достаточно нагрелась и работает для того, чтобы достаточно прогреть сами цилиндры и воздух в них. Но этого времени не хватает для того, чтобы эффективно разогреть холодные цилиндры. К тому же воздух постоянно обновляется на холодный снаружи.
Главная цель
Основная цель этой детали — разогрев топлива до температуры испарения. Тогда топливо отлично смешается с воздухом и сразу загорится, но уже от сжатия. После того как соответствующий индикатор на приборной панели погаснет, можно переходить к запуску мотора.
Реле свечей накаливания
Естественно, что данными устройствами необходимо управлять. Для этого в дизельных машинах есть специальное реле либо же отдельный блок управления. Оба устройства необходимы для того, чтобы регулировать напряжение, которое будет подано на свечи. А также они служат для регулировки температуры и длительности нагрева. Работа этого реле зависит от показаний датчика температуры ОЖ и от датчика оборотов коленвала. Вот так осуществляется управление свечами накаливания в дизелях.
Современные дизельные агрегаты предусматривают кроме разогрева перед запуском дополнительный подогрев уже после того, как двигатель запущен. Эта функция способствует снижению шума при работе дизеля, а также позволяет значительно сократить вредные выбросы в атмосферу. Непосредственно для накала необходимо несколько минут. А прекратится он, если температура охлаждающей жидкости достигнет 30 градусов. Так, блок свечей накаливания влияет на качество работы и запуск мотора в холодное время и на ресурс.
Проверяем работу свечей на дизеле
Иногда эти детали могут выходить из строя. Для того чтобы проверить исправность свечей, существует несколько способов. Это делается как при непосредственной помощи мотора, так и вообще без двигателя.
Для проверки без мотора понадобятся некоторые приборы. Это омметр или вольтметр. Так можно проверить состояние напряжения. Если приборов нет, тогда стоит использовать еще одни способ. Например, испытываемую свечу нужно подсоединить к плюсу аккумулятора, а минус – к корпусу элемента.
У работающей свечи буквально через пару секунд будет разогреваться спираль, а сама она будет светиться. Если этого не произошло, тогда необходима замена свечей накаливания.
Еще один способ — использование шины. Для этого требуется установить на ней выкрученные детали. Концы свечей необходимо направить вверх. Далее при помощи проводов с большим сечением нужно замкнуть массу посредством соединения корпуса каждой свечи.
Многие инструкции по ремонту и обслуживанию моторов пишут о способе проверки работоспособности через отверстия для форсунок. Выкрутив форсунки, наблюдаем за свечением штифтов вследствие нагрева. Если некоторые горят не так ярко, как остальные или не светятся вообще, тогда можно проверить соединения и показатели сопротивления.
Проверка реле
Как проверить реле свечей накаливания? Для этого понадобится тестер. Для начала проверки нужно отключить его. Теперь подсоединим тестер к клеммам на моторе, а также к массе. Если напряжения нет, проверяем подачу напряжения от батареи.
Дальше присоединим тестер к противоположной клемме. После этого заводим машину. Теперь делаем так же, как и в первом случае. Если напряжение не идет, тогда нужно проверить высоковольтный провод. Здесь провод необходимо подсоединить к свечам. Если все работает, тогда реле под замену.
Кроме того, существует способ проверки реле при помощи омметра. Итак. Проверяем сопротивление между 30 и 87 клеммой. Дальше подаем напряжение на клеммы 85 и 86. Если реле не заработало, а сопротивление не ноль – тогда реле под замену.
Основные причины выхода свечей из строя
Обычно данные детали могут выходить из стоя по двум причинам. Либо это конец срока эксплуатации, либо же неполадки топливной системы автомобиля. Стоит знать, что если хотя бы одна свеча вышла из строя, рекомендуется замена всех полностью.
Что касается неисправностей топливной системы, то в случае износа или загрязнения форсунок дизельное топливо попадает на нагреватель. Затем на корпусе нагревателя образуется отверстие и разрушается спираль. Кроме того, можно повредить эту деталь при установки.
Если из строя вышли все свечи сразу, то нужно проводить диагностику всей электрической части машины.
Как заменить свечи накаливания?
Данные детали располагаются в верхних частях ГБЦ. Для замены требуется отсоединить провода, которые располагаются под крышкой головки. Снимайте провода, подключенные непосредственно к свечам.
Дальше гаечным ключом все детали выкручиваются. Работать нужно аккуратно. После этого хорошо очистите контакты, клеммы аккумулятора, а также свечные провода. Отверстия, в которые были вкручены свечи, также необходимо очистить. Для этого можно использовать развертку.
После замены следует закрутить свечи, но не сильно. Если затяжка будет сильней, чем необходимо, то при следующей замене можно сломать деталь. А это уже дорогой ремонт. Но и очень слабо не стоит закручивать деталь, так как есть риск того, что она попросту выкрутится на ходу. Теперь остается только лишь подключить все провода обратно. Все, замена дизельных свечей накаливания успешно завершена.
Свеча накаливания — конструкция и принцип действия
Что такое свеча накаливания? Где она используется и какой у неё принцип дейсвия?
Как известно всем автолюбителям, в бензиновом ДВС, в отличие от дизельного мотора, используются свечи зажигания. При этом в камере сгорания дизельного мотора топливо воспламеняется за счет многократного повышения давления воздуха и его температуры при резком сжатии воздуха поршнем. Зимой для прогрева камер сгорания применяются специальные устройства, которые называются свечами накаливания. Как только водитель включает зажигание, свечи накаливания начинают свою работу. При этом для полного прогрева свече накаливания требуется менее двух секунд.
Расположение свечей накаливания
Во всех современных дизельных моторах с прямым впрыском топлива свечи накаливания расположены в головке блока цилиндров. Их наконечники немного выступают внутри камеры сгорания. При этом каждый из цилиндров должен содержать собственную свечу накаливания.
В большинстве современных дизельных агрегатов свечи накаливания работают не только при запуске, но и на протяжении определенного промежутка времени после запуска. Это необходимо для более стабильной работы двигателя на холостом ходу.
Конструкция свечей накаливания
Конструкция свечи накаливания состоит из корпуса с резьбой, внутрь которого впрессован штифт с нагревательным элементом. В свою очередь нагревательный элемент состоит из двух соединенных последовательно спиралей, первая из которых служит стабилизатором тока, а вторая отвечает непосредственно за разогрев.
Работа свечи накаливания
После включения зажигания двигателя на холостом ходу свечи накаливания подключаются к электропитанию, и практически вся энергия используется нагревательной спиралью. В это время температура свечи мгновенно увеличивается.
После быстрого прогрева начинает выполнять свои функции вторая спираль, которая представляет собой сопротивление с положительным температурным коэффициентом. Иными словами, при повышении температуры свечи сопротивление второй спирали увеличивается, и она ограничивает ток спирали накаливания.
Как видим, свеча накаливания – это специфичный саморегулирующийся элемент. Который потребляет максимальный ток в холодном состоянии, и автоматически уменьшает потребление тока после прогрева. При этом спираль накаливания изготовлена из специального металла, который не изменяет свое сопротивление при повышении температуры.
Данное видео ответит на вопрос, почему в дизельных двигателях используются свечи накаливания:
Видео о том, как можно проверить работоспособность свечей накаливания своими руками:
Как самому проверить свечи накаливания:
Свечи накаливания на дизель – как подобрать и проверить?
В нашей статье мы разберем, какие свечи накаливания требует дизель, принцип работы этого элемента и его разновидности. Это совсем не та искра, которую привыкли подразумевать, говоря о бензиновом моторе, так что самое время внести ясность.
Свечи накаливания: дизель и бензин – в чем разница?
Итак, как известно, дизельный движок отличается от своего карбюраторного прототипа. Ведь во втором случае происходит самовоспламенение. При забросе топлива всасываемый воздух, сжимаясь, нагревается до 700-900 °С, как раз это и приводит к самовозгоранию. В силу того, что дизельный двигатель устроен иначе, чем бензиновый, принципы их работы также отличаются. В бензиновом моторе возгорание происходит от искры, а вот моторе с дизельным топливом – от сжатия. Для того чтобы топливо воспламенялось, его необходимо подогреть.
В летний период это не составит никакого труда, так как довольно тепло, а вот при морозе и в случае запуска «на холодную» нужно обеспечить дополнительный прогрев в камере сгорания. В каждую из камер ввинчивают по свече накаливания. В тот момент, когда через спиральный резистор проходит электрическая энергия, нагревая его до температуры в 100 °С, происходит возгорание. Таким образом, можно сказать, что свеча накаливания в дизельном двигателе привела к самозажиганию дизельного топлива.
Свечи в дизеле не служат в качестве источника искры для воспламенения горючей смеси, они нужны лишь для ее подогрева.
Как проверяется свеча накаливания в дизельном двигателе?
Есть несколько способов проверить рабочее состояние элементов. Это можно сделать посредством двигателя или отдельно от него. Для того чтобы проверить работоспособность свечей накаливания вне двигателя, то есть не вкручивая их, необходим омметр или вольтметр. Эти устройства используются для проверки состояния напряжения. При отсутствии того или иного можно проверить следующим способом: подключить свечу к аккумулятору, подсоединить плюс на клемму, а вот минус завести на корпус замеряемого элемента.
Через несколько секунд у исправной свечи нагреется спираль, затем она начнет светиться, это и покажет ее работоспособность. Если же ни какой реакции не произойдет, необходимо заменить элемент накаливания. Еще один способ проверить их работоспособность – использовать шину. Для этого на ней устанавливают вывернутые свечи, концы которых следует направить вверх. Затем с помощью проводов со сравнительно большим сечением замыкают «массу», прикрепляя проводники к корпусу каждой свечи.
В некоторых инструкциях по ремонту двигателей описывается способ проверки работы элементов накаливания через отверстия, предназначенные для форсунок. Предварительно их выкрутив, понаблюдайте, как светятся штифты, раскаленные от нагрева. Если один или несколько элементов горят менее ярко, чем остальные, или не светятся вовсе, необходимо проверить их электрические соединения и следом проверить значение сопротивления.
Какие свечи накала может иметь дизельный мотор?
Чтобы всегда знать, в каком состоянии свечи накала, дизель оснащают соответствующим датчиком. Такой индикатор покажет неисправность, он загорается в случае наличия проблемы и гаснет, если достигнута необходимая температура нагрева. Не всегда стоит беспрекословно доверять этим приборам. Все же необходимо обезопасить себя, и перед началом зимнего сезона стоит все проверить самостоятельно. Если хотя бы один элемент в дизельном двигателе неисправен, целесообразно будет его заменить.
Не каждый знает, что этих элементов накаливания существует два вида – это открытые и закрытые. Свечи закрытого типа, в отличие от представителей открытого типа, отличаются высокой механической прочностью и долговечностью в эксплуатации, так как они не окисляются. В основу устройства данного типа входит спираль, которая защищена специальной оболочкой, заполненной керамическим порошком.
Свечи открытого типа еще называют штифтовыми или стержневыми. Они устанавливаются в камере сгорания. При этом обязательным условием является попадание топлива на раскаленную часть. Работоспособность их зависит от отсутствия загрязнений и влаги на поверхности. Чтобы этого не допустить, необходимо плотно закреплять стержень манжеты, которую производят из силиконового герметика или резины. Когда вы выбрали нужные свечи накаливания на дизель, замена на СТО предпочтительней.
Зачем нужны свечи накаливания в дизельных двигателях ???
чтобы в мороз легче заводился
для поджига соляры в любое время года
<a rel=»nofollow» href=»http://ru.wikipedia.org/wiki/Свеча_накаливания» target=»_blank»>http://ru.wikipedia.org/wiki/Свеча_накаливания</a>
Для подогрева воздуха, подаваемого в цилиндры при пуске дизельного двигателя
Дизельный двигатель, холодный, очень тяжело завести
Свечи накаливания устанавливаются во впускном коллекторе дизельного двигателя и предназначены для облегчения пуска двигателя в холодную погоду (при температуре окружающего воздуха ниже +5 градусов Цельсия) путем подогрева подающегося в цилиндры воздуха. Что будет без них? Двигатель может не завестись, так как воспламенение горючей смеси происходит от резкого сжатия, что вызывает повышение температуры топливной смеси и её самовоспламенение. Еще на автомобилях с дизельным двигателем, эксплуатирующимся в такой стране как Россия, устанавливают подогрев топливного фильтра и топливозаборника в топливном баке. Все это меры вынужденные, так как при температуре мороза около двадцати ДТ называемое у нас на некоторых АЗС «зимним» густеет и превращается в парафин.
Когда в двигатель воздух идёт эта свеча его нагревает чтоб заводится лучше
все все знают, вот только одни трактористы советских времен недоумевают — зачем! их раньше не было и наши трактора заводились лучше чем современные мерседесы со свечами накаливания. движок раскручивали декомпресором, слышали об этом ?
Всё про свечи накаливания для дизельных двигателей
Дизельный двигатель не нуждается в свечах зажигания: топливо в цилиндрах двигателя загорается само, под воздействием сжатия. Но для этого нужно, чтобы само топливо имело определенную температуру, то есть не было слишком холодным. На морозе дизтопливо, даже зимнее, загустевает, и двигатель запускается с большим трудом либо не запускается вообще. Для разогрева топлива и легкого старта и используются свечи накаливания.
Назначение, принцип работы
Итак, свечи накаливания предназначены для разогрева дизтоплива, распыляемого в камеру сгорания, до температуры испарения, после чего оно смешивается с воздухом и воспламеняется. Нужно это только в самом начале движения (старт и еще 2-3 минуты), затем автомобиль прогревается и свечи отключаются, т.к. необходимости в них уже нет.
Свеча размещается таким образом, чтобы попадать в поток распыляемого дизтоплива. Рабочая часть (нагревательная спираль в корпусе или без него) выступает в камеру сгорания и не только разогревает поступающее топливо до нужной температуры, но и создает дополнительные завихрения паров, а значит, помогает более равномерному его распределению и сгоранию.
В большинстве автомобилей свечи накала включаются в любое время года, и даже летом облегчают старт двигателя. В новейших моделях автоматика определяет температуру двигателя, и, если он уже прогрет (температура охлаждающей жидкости 60°С и больше), свечи не включаются.
Конструкция
Принципиальное устройство свечи накаливания
Современные свечи накаливания конструируются с одной или двумя внутренними спиралями. Нагревательная спираль выполняется из металла с заданными показателями сопротивления, нагревающаяся в зависимости от силы тока. Вторая спираль – регулировочная – выполняет функцию автоматической подстройки силы тока: чем выше температура спирали, тем выше показатель сопротивления и тем меньше тока она пропускает к нагревательной спирали. То есть, с повышением температуры рабочей части происходит автоматическая подстройка нагрева свечи.
В момент включения зажигания ток подается на клемму и от нее – на центральный электрод. Далее напряжение поступает на регулировочную и нагревательную спирали. Последняя раскаляется, нагревая наконечник свечи до 1000°С за несколько секунд. Через 3 минуты после пуска двигателя реле отключает подачу тока на свечи, и двигатель работает уже в обычном режиме.
При запуске двигателя на приборной панели зажигается значок свечи. Пока он горит – свеча разогревается, погас – можно ехать.
Форма и размеры свечи зависят от модели двигателя: в старых автомобилях с двухклапанными цилиндрами для свечи достаточно места, а значит, она может быть достаточно короткой и толстой. Современные двигатели системы Common Rail с четырехклапанной конструкцией требуют других конструктивных решений: свеча должна быть длинной и тонкой, чтобы занимать меньше места.
Варианты размещения свечи в дизельном двигателе
Производители предлагают последние модели свечей накаливания с диаметром рабочей части всего 3 мм. Но вместе с изменением формы свечи меняется и ее прочность: длинные свечи требуют крайне аккуратного обращения при снятии и установке, поскольку очень легко ломаются.
Технические характеристики, особенности конструкции
Свечи накаливания постоянно совершенствуются: производители внедряют новые материалы, чтобы уменьшить время нагрева и продлить срок службы. В результате из достаточно простой детали с открытой спиралью свечи превратились в высокотехнологичные устройства, соответствующие самым высоким современным стандартам.
- Открытые и закрытые
Изначально свечи накала конструировались с открытой спиралью, и такие варианты до сих пор можно встретить на некоторых старых автомобилях. Все современные свечи делаются закрытыми: спираль (одна или две) закрыты защитным колпачком, предохраняющим их от слишком быстрого перегорания. Между спиралью и корпусом находится теплопроводный порошок, позволяющий за короткое время передать тепло от раскаленной спирали на наконечник.
Свеча накаливания открытого (а) и закрытого (б) типа
- Количество полюсов
Свеча может иметь один или два полюса подключения.
При однополюсном подключении «плюс» подается на свечу, а «масса» выводится на корпус.
Двухполюсные свечи имеют в верхней части раздельные контакты под «плюс» и «минус».
- Быстродействие
Старые модели свечей нагреваются до рабочих температур за 25-60 секунд. Современные быстродействующие свечи нагреваются за 10 секунд, а саморегулирующиеся – за 2-5 секунд. Добиться такой скорости нагрева позволило использование регулирующей спирали, благодаря которой снимается вопрос перегорания нагревательного элемента, а значит, можно использовать больший ток для моментального нагрева.
- Материал изготовления
Свечи накаливания различаются материалом изготовления рабочей части.
Штифтовые свечи имеют металлическую оболочку из стойкого сплава железа, хрома и никеля. Нагревательная спираль изолирована от корпуса теплопроводным порошком (оксидом магния), который помимо изолирующих свойств еще и предохраняет спираль от вибраций.
В керамических свечах нагреватель сделан из тугоплавкого керамического сплава, способного долгое время выдерживать нагрев до максимальных температур. Защитная оболочка выполнена из силиконнитрита – керамического материала, обладающего высочайшим показателем теплопроводности. Благодаря конструкции керамическая свеча разогревается до рабочих температур за рекордное время – 2 секунды, что позволяет заводить двигатель сразу, не выжидая время разогрева.
Для соблюдения стандартов Евро-5 и Евро-6 подходят только керамические свечи, с первой секунды пуска обеспечивающие сгорание топлива в оптимальном режиме.
- Потребляемое напряжение
Разные производители выпускают свечи накаливания, рассчитанные на определенные параметры электрической системы автомобиля. В результате номинальное напряжение может отличаться: от 6 до 24 В. Свечи с функцией послесвечения устанавливаются в комплекте с дополнительным сопротивлением: до запуска двигателя нагрев идет на максимальной мощности, после запуска двигателя мощность снижается для уменьшения нагрузки на регулировочную спираль.
- Сопротивление
Показатель сопротивления нагревательной спирали 0,5-1,8 Ом, в зависимости от типа свечи (у керамических сопротивление меньше, у металлических – больше).
- Температура и скорость нагрева
Температура нагрева рабочей части составляет 1000-1350°С. Для керамических свечей этот показатель будет всегда выше, поскольку материал нагревательной спирали меньше страдает от перегрева.
Скорость нагрева зависит от типа свечи и системы пуска.
Система Auto Glow и Self-Regulating Glow – одно реле, регулирующее предпусковой нагрев и прогрев после запуска двигателя в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Скорость нагрева свечи от 4 (металлические) до 11 секунд (керамические свечи).
Система Super Quick Giow – два реле, одно для быстрого нагрева свечей перед запуском двигателя (2-5 секунд, заводить двигатель можно почти сразу), второе для постоянного нагрева свечей после запуска.
Ресурс и замена
Свечи накаливания, в отличие от свечей зажигания для бензиновых двигателей, не имеют четкого регламента замены. Меняют их по мере выхода из строя, в среднем раз в 1-2 года. Проверку и замену свечей лучше делать осенью, чтобы в первые же морозы не получить неприятный сюрприз.
Поломка одной свечи практически не отразится на работе двигателя: он заведется и на оставшихся трех, и даже более-менее нормально будет заводиться и с двумя нерабочими свечами, но только в теплое время года.
Ресурс самых простых свечей с металлической спиралью составляет 50-80 тыс. км, керамические прослужат намного дольше – до 160 тыс. км, а некоторые модели свечей японского производства – до 240 тыс. км.
Даже если при проверке обнаружилось, что вышла из строя только одна свеча, менять лучше весь комплект, чтобы ресурс всех свечей вырабатывался равномерно.
Возможные проблемы при замене свечей накаливания
Истоки проблемы лежат в геометрии самой свечи: длинный и тонкий стрежень легко сломать, особенно учитывая плотную посадку свечи в свечном колодце, где зазор между ним и свечой заполняется продуктами сгорания и окислами. Мастера называют эту ситуацию «свеча прикипела». Выкручивание прикипевшей свечи – задача для опытного специалиста, и даже в этом случае есть риск сломать свечу при приложении слишком большого усилия.
В отличие от свечей зажигания, замену лучше всего поручить хорошему СТО: помимо инструментов и спецматериалов (проникающей смазки, например), необходим опыт в подобной работе. Для сравнения: замена свечей накаливания обойдется примерно в 400 гривен, высверливание обломанной свечи – уже от 1500 и выше (до бесконечности), в зависимости от сложности работы.
Повреждения свечи из-за неправильной установки
При самостоятельной замене свечей необходимо учитывать несколько моментов:
- Замену свечей необходимо проводить только на прогретом двигателе и в теплом помещении (или в теплое время года), чтобы двигатель за время работы не успел остыть. Соответственно, работать нужно только в перчатках, чтобы избежать ожогов.
- Выкручивать использованную свечу нужно так же аккуратно, как и вкручивать новую, не торопясь и соблюдая усилие крутящего момента. Для облегчения процесса используется специальная проникающая смазка или синтетическое моторное масло.
- При выкручивании свечей каждую пробовать откручивать поочередно. После всех попыток повысить усилие на ключе и снова пробовать откручивать все свечи одну за другой.
- Перед установкой новых свечей их посадочные места очищают от нагара.
- При установке свечи не закручиваются до упора! Необходимо строго соблюдать момент затяжки, рекомендованный производителем.
Что сокращает срок службы свечей
Поскольку на свечи накаливания нет регламента замены, срок их использования будет во многом зависеть от условий эксплуатации. Что сокращает «жизнь» свечей:
- Неправильная установка. Нормально установить свечу накаливания нужно уметь, и малейшее несоблюдение технологии (например, работа на холодном двигателе или неправильное приложение усилия на ключ) может вывести свечу из строя еще на этапе установки.
- Неисправная или засоренная топливная форсунка. В нормальных условиях топливо распыляется мелкодисперсным туманом, и только часть его контактирует с наконечником свечи. Если отверстия форсунки забиты, дизтопливо будет разбрызгиваться потоком, зачастую попадающим прямо на свечу. Из-за этого в наконечник быстро прогорает и свеча выходит из строя.
- Установка неподходящей свечи (не рассчитанной на данный тип двигателя или напряжение бортовой сети).
- Неисправность смежных узлов автомобиля, например, попадание на свечу моторного масла из-за износа двигателя, нарушение работы системы управления впрыском, сбои в работе ЭБУ.
- Нагар вокруг свечи может создавать замыкание на «массу», что быстро выводит свечу из строя. Чтобы избежать замыкания на новых свечах, перед их установкой мастера очищают гнездо свечи от нагара с помощью специальной развертки.
При замене свечей нужно обратить внимание на состояние использованных: их состояние может сказать о проблемах в системе работы двигателя:
- Вздутия наконечника обычно говорят о перегреве из-за чрезмерного напряжения на нагревательной спирали или при попадании моторного масла на свечу.
- Поврежденный или обломанный наконечник говорит о неисправности системы впрыска топлива (засор форсунок или нарушение синхронизации системы).
- Повреждения контактного стержня (в верхней части) и сдвиг наконечника относительно корпуса говорят о неправильной установке (слишком сильная затяжка).
Проверка свечей накаливания
Основные поломки самой свечи – повреждение нагревательной спирали. Проверить работоспособность свечей можно самостоятельно, даже не снимая их с двигателя. Для этого понадобится тестер, которым будет замеряться сопротивление спирали.
Предварительно необходимо отключить аккумулятор от бортовой электросети. Затем установить тестер в режим омметра, плюсовым контактом прикоснуться к выводу свечи, минусовым – к «массе» автомобиля. Показатель сопротивления на работающей свече очень мал, и не всегда тестер его определяет. А вот сопротивление близкое к бесконечности говорит о поломке свечи (нет контакта).
Схема подключения тестера:
1, 2 – на однополюсную свечу, 3 – на двухполюсную.
Если вышла из строя почти новая свеча, это говорит о сбоях в работе топливной системы или электронного управления и требует профессиональной диагностики.
Дополнительные «фишки»
Для улучшения функциональности свечей производители постоянно их совершенствуют: даже маленькие «плюсы» могут значительно улучшить эксплуатацию.
Датчик давления в камере сгорания – дополнительный функционал, уменьшающий выбросы NOx. Датчик передает сведенья о давлении в камере сгорания на ЭБУ, который, в свою очередь, корректирует подачу топлива.
Одно из «слабых мест» — стержень нагревателя, который ломается при неправильной установке (под неверным углом). Ведущие производители выпускают свечи с гибким осевым стержнем, который может согнуться, а не сломаться. Второй вариант решения этой же проблемы – подвижно закрепленный центральный стержень, компенсирующий избыточное давление при затяжке свечи.
На корпус свечи наносится цинковое покрытие, имеющие антикоррозионные свойства. Это позволяет легче выполнять ее замену и продлить срок службы.
Стандартизация
Современные свечи накаливания стандартизированы по ISO, что позволяет выбирать свечи по строго определенным техническим параметрам:
- Диаметр и шаг резьбы крепления: от М10х1,0 до М18х1,5.
- Размер под ключ: 12, 14, 17, 21 мм.
- Покатость конуса: 63, 93, 123°.
- Общая длина: 58-137 мм.
- Длина рабочей части: 17,35 мм.
- Диаметр рабочей части: 4-6 мм.
Свечи накаливания не требуют особого внимания и частой замены. Единственное условие – грамотный выбор и установка, после чего этот вопрос на долгое время будет закрыт.
Свечи накаливания — что это такое?
Калильные свечи (свечи накаливания) — это детали дизельного двигателя, которые расположены в предпусковом подогревателе двигателя, калильном карбюраторном двигателе и в автономном отопителе салона. Служат для облегченного запуска холодного двигателя. Отличаются от свечей зажигания тем, что не дают искру. Они являют собою простой электронагревательный элемент. При включенном двигателе спирали свечей накаливания калильных двигателей все время нагреты и имеют высокую температуру. В конце каждого такта сжатия эти свечи воспламеняют воздушно-топливную смесь.
1. Назначение свечей накаливания.
При хорошей работе дизельного двигателя горючее, которое находится в цилиндрах, самовоспламеняется в определенный момент впрыска его форсунками в воздух, который предварительно был сжат поршнем и нагрет до температуры 900 градусов. Таким образом, обычных свечей зажигания — искровых — в конструкции дизельного двигателя нет. В бензиновом двигателе они присутствуют. По своей сути свечи накаливания — это часть предпускового устройства двигателя. Нужны они для того, чтобы облегчить пуск дизеля, который был в долгом простое (холодный двигатель). Происходит это за счет улучшений условий образования рабочей смеси. Особо это заметно при температуре ниже +5 градусов. Дизельное топливо в таких случаях испаряется неохотно, не образуя той нужной смеси с воздухом для работы двигателя.
2. Разновидности свечей накаливания и их устройство.
Внешне калильные свечи очень похожи на свечи зажигания, но все же, искру они не вырабатывают. Свеча в своем арсенале имеет нагревательный элемент — спираль, которая сделана из керамики или металла. Максимальная температура нагревания свеч накаливания может достигать 1350 градусов по Цельсию. Нагревательный металлический наконечник свечи сложен из двух спиралей: регулировочной и нагревательной. Регулировочная спираль защищает свечу от перегрева. Это происходит из-за того, что увеличивается электрическое сопротивление регулировочной спирали при увеличении температуры. Нагревательная спираль служит нагревателем наконечника.
Между спиралями и нагревательной трубкой есть пространство, которое заполняются изолирующим наполнителем. Этот наполнитель выполняет две важных функции — эффективную передачу тепла и защиту спирали от воздействий механики. С металлической спиралью свечи накаливания могут нагреваться до температуры в 1000 градусов.
Свеча, которая имеет керамический нагревательный элемент очень похожа за принципом действия. Ее отличие в конструкции заключается в том, что спираль находится в керамической оболочке. Именно благодаря этому, свеча нагревается намного быстрее. Нагревании свечи происходит всего за несколько секунд.
3. Принцип действия свечей накаливания.
Свечи накаливания представляют из себя погружной электронагреватель, но такой, что имеет спиральный резистор. В камеру сгорания дизеля выступает стержень свечи накаливания, а его кончик располагается на границе создаваемой форсункой завихрени рабочей смеси.
После поворота ключа в положение, после которого следует включение стартера, свечи накаливания могут подключатся автоматически. На щитке приборов загорается лампа-индикатор, которая показывает вышеуказанный процесс. Свечи накаливания нагреваются до высокой температуры, нагревая и камеры сгорания, и поступающий туда воздух. Тем не менее, до 5 секунд накала свечи, если она была в холодном состоянии, хватит лишь для ее саморазогрева. Свеча будет не в состоянии нагреть холодный металл блока цилиндров и воздух. Проблемы с нагревом воздуха возникают из-за того, что при кручении стартером двигателя воздух постоянно меняется на не подогретый,поступающий извне.
Главной задачей нагрева свечей является подогрев топлива, которое впрыскивается, до температуры, при какой оно сможет испарятся и нормально смешаться с тем воздухом, который поступает внутрь и сможет воспламениться от компрессии.
Через 3-5 секунд температура свечи повышается до достаточного уровня и индикатор на панели гаснет. После этого, следует запускать двигатель. Чем температура воздуха выше, тем быстрее гаснет индикатор, хотя на самой свече напряжение продолжает подаваться. Перед запуском двигателя или после него свечи накаливания отключаются.
В момент запуска двигателя топливо, которое впрыскивается через форсунки очень нагревается и испаряется, отлично смешиваясь воздухом. Вследствие, топливо-воздушная смесь, за счет компрессии, самовоспламеняется. При неисправности свеч, ток на них не поступает и компрессии оказывается недостаточно для воспламенения смеси. Двигатель может завестись после долгого стартерного кручения, или не завестись вообще. Чем температура окружающая ниже, тем труднее происходит запуск двигателя.
Дизельный мотор, который исправный, заводится одинаково быстро, как при минусовой температуре, так и при плюсовой. В большинстве новых двигателей их работа может продолжаться до нескольких минут. Это объясняется тем, что время это предназначено для снижения выброса вредных веществ в атмосферу в период работы охлажденного двигателя. Также, это объясняется тем, что стабилизируется процесс горения в не нагретом двигателе. Для этого не снимается напряжение совсем, оно постепенно снижается. После этого полностью прекращается подача ток на свечи.
После проделанной работы двигателя, свечи играют уже вспомогательную роль. Они становятся элементом системы распылителя топлива, улучшая приготовление рабочей смеси. Свечи накала, которые представляют собою твердое тело, являются хорошими теплопроводными телами, подогревают впрыскиваемое топливо, нагреваясь при этом процессами сгорания, которые происходят внутри двигателя.
Из всего вышесказанного следует, что запуск дизельного двигателя в холодные погодные условия, его дальнейшая работа, полностью зависят от работы свечей накала.
Сама схема реализации, конструкция системы калильных свечей зависят непосредственно от самого производителя двигателя. В разных случаях, у разных производителей могут подаваться разные напряжения, свечи могут быть выполнены из другого материала, схема же управления по-разному может учитывать и изменение сопротивления свечей (непосредственно зависит от их нагреваемости), и температуру топлива, воздуха, антифриза и так далее.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.