Свеча накаливания 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

Где расположены свечи накаливания в дизеле

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.

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.

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.

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.

Свеча накаливания в дизельном двигателе

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.

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

Свеча накаливания в дизельном двигателе

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.

Читайте также  Детонационный двигатель внутреннего сгорания

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.

Свеча накаливания в дизельном двигателе

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.

Свеча накаливания в дизельном двигателе

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.

Свеча накаливания в дизельном двигателе

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.

Принцип работы свечей накаливания, срок службы, как проверить их работу

принцип работы свечей накаливания

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

Свечи накаливания для дизеля бывают двух типов:

  • штифтовые;
  • керамические.

схема свечей накаливания

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».

керамические свечи накаливания

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.

Читайте также  Промывка системы охлаждения двигателя своими руками

Проверка свечей накаливания

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.

Для чего нужны свечи накаливания в дизельном двигателе?

Свечи накаливания в дизеле нужны для нагрева топлива при отрицательных и нулевых температурах, облегчая запуск холодного двигателя.

Без дополнительного подогрева воздуха в камере сгорания дизельный ДВС может запускаться 30-40 секунд. Причина – в разной природе горения солярки и бензина: смесь дизеля с воздухом воспламеняется от сжатия при условии ее положительной температуры.

Что из себя представляют свечи накаливания?

самая популярная марка - Bosh

Основной элемент свечи – нагревательный стержень. По сути, принцип работы аналогичен электрическому кипятильнику для воды.

Есть два типа свечей накаливания: штифтовые (металлические) и керамические. По конструкции они схожи, разница в нагревательном элементе.

Штифтовые свечи – простые и дешевые в производстве, но устаревшие. Внутри стержня расположены одна или несколько спиралей специального состава – обычно сплав железа, никеля и хрома.

Металлические свечи дольше нагреваются до рабочей температуры (около 10-15 секунд). Предел их нагрева обычно не больше 1000℃, т.к. температура плавления материала стержня составляет примерно 1400 С.

штифтовые и керамические

Керамические свечи – имеют более тугоплавкий наконечник нагревательного стержня (более 1900 С).

Из-за этого температура в камере сгорания может быть выше (порядка 1300℃, что невозможно для металлических свечей).

Другие плюсы: высокая скорость прогрева – 2-3 сек, дольше ресурс. Это самый распространенный тип свечей накаливания на современных дизельных двигателях.

Доп. причина, по которой современные автопроизводители чаще выбирают керамические свечи накаливания — повышенные экологические нормы. Например, свечи накаливания используются при регенерации сажевого фильтра (DPF).

Для поддержания его работоспособности, необходимо периодически сжигать отложения, скапливающиеся на фильтрующем элементе. Электронный блок управления двигателем, запускает программу «регенерационного накала», принудительно разогревая свечи накаливания до рабочего режима более 1000℃.

Из-за этого растет температура в камере сгорания, повышается температура выхлопных газов и сгорают отложения на фильтре.

Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Еще одна экологическая «примочка» для современных «зеленых» — клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR).

Свечи накаливания, в том числе, служат для поддержания его работоспособности. Низкая температура картерных газов приводит к образованию нагара на клапане, что затем приведет к увеличению расхода топлива, повышению концентрации вредных соединений в выхлопных газах, снижению мощности двигателя.

В перспективе сам клапан сломается (EGR попросту заклинит). ЭБУ дает сигнал на подогрев свечей накаливания, чтобы температура в камере сгорания не падала ниже критической отметки, тем самым продлевая срок службы системы EGR.

Срок службы свечей накаливания и регламент их замены

Средний срок службы свечей – 60-100 тыс. км, но иногда доходит до 150-160 тыс. км. Здесь все индивидуально: условия эксплуатации, климатические условия, число циклов изменения температуры свечей от отрицательных до рабочих.

Также у каждого автопроизводителя свои регламенты по замене.

Важный фактор, влияющий на срок службы – технология монтажа. При неправильной установке (например, неверно подобран момент затяжки), можно повредить корпус свечи накаливания или другие элементы, что приведет к значительному сокращению ресурса работы.

Свечи накаливания также могут прикипеть в посадочном месте. Тогда при попытке демонтажа есть риск, что конец нагревательного элемента обломится и попадет в камеру сгорания. Запуск двигателя в таком случае приведет к проблемам. Наличие твердого тела в камере сгорания работающего двигателя нанесет сильный урон цилиндро-поршневой группе и стенкам камеры.

Как следствие, может потребоваться демонтаж головки блока цилиндров с дальнейшей ревизией, а при серьезном ущербе — проточка блока цилиндров, замена цилиндров и поршней. В итоге получим внеплановый ремонт ДВС.

Избежать этого можно несколькими способами. Часто помогают разжижающие составы (от банальных жидких ключей и «народных» способов, вроде уксуса или моторного масла в посадочные места до спецсоставов, продающихся в магазинах автохимии).

Также благоприятной замене способствует проведение процедуры на «горячем» моторе. При нагревании тела расширяются, и за счет этого эффекта избегаем негативных последствий.

Вообще, при возникновении неисправностей с дизельным двигателем, нестабильной работе или трудностях с запуском – рекомендуется сначала произвести его диагностику. В дизельном ДВС, из-за особенностей устройства, подобные симптомы часто лишь следствие проблем в топливной системе.

Рекомендуем менять свечи накаливания в специализированных центрах по обслуживанию дизельных авто.

Принцип действия и роль свечей в дизельных моторах

Двигатели Дизеля отлично работают, не пропуская воспламенения в цилиндрах и выдавая хороший крутящий момент при высокой экономичности, благодаря используемому принципу инициации горения. Топливо впрыскивается под давлением в раскалённый от быстрого сжатия воздух и мгновенно зажигается по всему объёму. Здесь нет искровых свечей, которые на этом фоне выглядят просто нелогичным решением. Но одной из проблем стал холодный запуск мотора, когда температура в конце сжатия не достигает нужного порога.

Зачем свеча двигателю с воспламенением от сжатия

внешний вид свечи накаливания

Помочь мотору запуститься при температурах около нуля и ниже можно предварительно подогрев воздух в камере сгорания. Для этого в неё помещаются электронагреватели в виде нити накаливания, защищённой огнеупорным корпусом, который раскаляется до красно-белого свечения. Несмотря на большие объёмы холодного воздуха и окружение в виде металлических стенок головки и блока с низкой температурой, такой способ оказался достаточно эффективным. Если не подавать напряжение на свечи, то мотор не даёт вспышек вообще, а стоит их подогреть на несколько секунд – уверенно запускается.

Читайте также  При постановке на учет нужен ли номер двигателя

Устройство и расположение свечей накаливания

Если с назначением свечи накаливания всё ясно, то практическая реализация столкнулась с целым рядом проблем, прежде всего касающихся надёжности.

Открытые спирали здесь никуда не годились, всё же горение в цилиндрах носит взрывной, разрушающий характер. Нить накала должна быть хорошо защищена. Для этого она заключается в металлический или керамический корпус. Если применяется металл, то это будет жаропрочный легированный сплав. Для избегания электрических замыканий пространство между колпаком и нитью заполняется веществом, одновременно изолирующим для тока и хорошо проводящим для тепла. Обычно это оксид магния.

устройство свечи накаливания

Керамические свечи отличаются более высокой рабочей температурой, долгим сроком службы и ускоренным разогревом. Но и обходятся при этом значительно дороже. Применение конкретного типа зависит от особенностей мотора, иногда использование самых совершенных и дорогих технологий становится вынужденной мерой. С современным экологичным дизелем может справиться лишь свеча из керамики на основе нитрита кремния, мгновенно разогревающаяся и не позволяющая мотору превысит уровень вредных выбросов.

Располагать свечи стараются возможно ближе к месту впрыска дизтоплива в цилиндр. Если есть форкамера или вихревая камера – то в них. Дизели с прямым впрыском имеют геометрически небольшую зону горения, рабочий цилиндр свечи размещается с учётом турбулизации воздуха при сжатии. Корпус свечи имеет удлинённую форму для удобства компоновки и безопасного демонтажа. Он снабжается резьбой и гранями под ключ. Электрический контакт выводится наружу и изолируется.

Управление свечами и алгоритм работы

Каждая свеча потребляет значительный ток, порядка десяти ампер с отклонениями в обе стороны. Соответственно, сопротивление должно быть около одного ома при напряжении питания 12 вольт. Для грузовиков используются 24-вольтовые свечи.

схема работы свечи накаливания

Подобная мощность требует подходящего коммутатора в виде силового реле управления. Это электронное устройство, обеспечивающее включение свечей при пуске, а также своевременное отключение или перевод в режим удержания уменьшенной мощности.

Даже после запуска дизеля некоторое время сохраняется возможность его неустойчивой работы с дымлением и перегрузкой систем фильтрации и нейтрализации. Поэтому либо сама свеча, либо её устройство управления должны пусть с ограничением тока, но продолжать подогревать смесь, пока мотор не наберёт определённую температуру.

Оптимальным с точки зрения быстрого запуска и надёжности можно считать режим быстрого разогрева до максимальной температуры с последующим снижением мощности и стабилизацией на некоторое время. Это и выполняется автоматически комплексом из свечи с нелинейной характеристикой и электронного блока управления.

Существуют и дополнительные функции свечей у самых современных моторов. Это связано с необходимостью поддержания в порядке средств снижения токсичности, а именно, нейтрализаторов, сажевых фильтров и системы EGR. Для этого по программе блока управления свечи могут включаться и на прогретом двигателе, что повышает температуру выхлопных газов. Это ускоряет реакции окисления и очищает аппаратуру соблюдения экологических норм.

Особенности и свойства разных технических исполнений

Свечу стремятся изготовить максимально саморегулирующейся, чтобы не усложнять блок управления, вынужденный работать с большими токами, при этом не затрачивая энергию на собственный перегрев. Добиться этого можно используя металлы нагревательных элементов с различными зависимостями между температурой и электрическим сопротивлением.

виды свечей накаливания

Есть несколько путей реализации нужной нелинейности свойств нагревательных элементов:

  • применение дополнительной регулирующей (контрольной) спирали с иной температурной зависимостью;
  • использование для единственной спирали материала с заданной сильной зависимостью сопротивления;
  • замена нити накаливания керамическим токопроводящим стержнем с намного улучшенными свойствами.

Полностью керамические свечи способны долгое время выдерживать рекордные температуры до 1400 градусов.

Развитие средств силовой электроники позволило перенести многие функции на управляющий блок. Такие технологии легко справляются с любым режимом работы свечей, изменяя подводимую к ним мощность. Требования к самим свечам можно понизить, заодно уменьшив их размер, а значит и скорость тепловой реакции.

Проблемы и неисправности

Несмотря на принимаемые меры, свечи до сих пор долговечностью не отличаются. Хотя срок службы некоторых экземпляров уже может составлять более 100 тысяч километров пробега. Причины и проявления выхода из строя могут быть разными.

  1. Самое простое – это перегорание нагревательного элемента. Цилиндр с пострадавшей свечой отказывается работать при пуске, двигатель «троит» и вибрирует. Определить такое легко обычным мультиметром.
  2. Нагревающийся стержень обязательно должен повышать температуру, начиная с торца. Затем свечение распространяется к резьбовой части. Если это не так – свеча неисправна или исходно бракованная.
  3. Наконечник свечи (штифт) может со временем изменить свою геометрическую форму. Такие раздувшиеся или искривлённые свечи надо вовремя менять, пока их ещё возможно извлечь. Заметить такой дефект сложно, поэтому рекомендуется профилактическая замена с частотой, определяемой конструкцией и качеством детали. Обычно это два года.
  4. Испортить свечу может некачественное топливо. Оно меняет строго рассчитанный тепловой режим, и деталь выходит из строя. Попутно у двигателя появляются и другие проблемы, более серьёзные, чем отказавшая свеча.

Принцип действия и роль свечей в дизельных моторах

Никакому ремонту свечи не подлежат. Они меняются на новые, обязательно взаимозаменяемые, с соблюдением правил демонтажа. Как правило, он непрост, свечи успевают прикипеть по резьбе к металлу или заклинить в направляющей от перегрева. Не стоит рисковать сложным ремонтом двигателя, лучше сразу обратиться к опытным профессионалам.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: