Свечи в дизельном двигателе обеспечивают гарантированный запуск силового агрегата на холодную. Принцип их действия заключается в доведении топлива, находящегося под высоким давлением, до необходимой температуры при помощи специального реле. Дизельный движок имеет столько свечей, сколько цилиндров расположено в нем. На каждый цилиндр мотора приходится по одной свече.
Принцип включения дизельного мотора
Топливно-воздушная смесь, находящаяся в цилиндре под давлением, нагревается до 900°С. Для обеспечения условий возгорания, конструкция обладает высокой прочностью. Горючая смесь воспламеняется от степени сжатия, а не от свечи. При температуре окружающей среды ниже плюс 5°С вплоть до сильных морозов, камера сгорания нуждается в принудительном прогреве при помощи керамических или штифтовых свечей накала.
Свеча накаливания в дизельном двигателе способна прогреть зону впрыска до 1000°С за считаные секунды. Когда происходит включение дизеля, данные устройства работают до достижения температуры жидкости охлаждения плюс 75°С.
В связи с повышенными требованиями экологов, благодаря своим уникальным свойствам, свечи зажигания начинают функционировать на холостых оборотах. Устройство данных деталей способствует снижению количества вредных выбросов дизельного двигателя в атмосферу.
Принцип работы
В отличие от обычных свечей зажигания, она воспламеняет топливо не с помощью искры, а с помощью нагрева спирали. Запуск работы свечи накаливания происходит с поворотом ключа зажигания. В это время на приборной панели загораются все соответствующие индикаторы об ее работе. Запускаются они лишь для того, чтобы нагреться до рабочей температуры, что происходит менее чем за 4 секунды.
Стоит отметить тот факт, что если свечи накаливания неисправны, то дизельный автомобиль будет возможно завести только при исправно работающем стартере. На свечу накаливания после успешного запуска двигателя какое-то время еще подается электричество. Это нужно для того, чтобы дизель полностью прогорел без остатка. Полное прогорание топлива обеспечивает тихий запуск мотора, а также уменьшается количество вредных выбросов 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.
Состав керамических деталей более сложен:
- Корпус из металла.
- Трубка нагревательная.
- Болт с гайкой соединительные.
- Спираль регулировочная.
- Керамическое наполнение.
- Электрод центральный.
- Резьбовая часть.
Керамические детали более предпочтительны, благодаря их способности быстро производить нагрев и обеспечивать очень высокую температуру.
Под воздействием электрического тока происходит нагревание спирали. Высокая температура в моторе не дает элементу нагреваться выше 850°С, подогрев длится в течение короткого времени: от 4 сек до 2 мин. За продолжительностью подогрева ведет наблюдение электронный блок управления, который отслеживает температуру жидкости охлаждения через специальные датчики.
Пока подогрев продолжается, горит контрольная лампочка, расположенная на приборной панели. Выключение лампы свидетельствует о полной готовности движка к запуску.
Свечи накаливания продолжают работать и после включения мотора, продолжая прогрев и обеспечивая наиболее полное сгорание воздушно-топливной смеси, уменьшая вредные выбросы.
Штифтовые свечи накаливания
В штифтовой свече штифт накаливания герметично запрессовывается в корпус 5, обеспечивая хорошее газовое уплотнение. Штифт состоит из термокоррозионностойкого стержня 4 накаливания, внутри которого в уплотненном наполнителе 9 из порошка оксида магния находится спиральная нить накаливания. Эта нить состоит из двух последовательно соединенных резисторов: размещенной на конце трубки накаливания нагревательной спирали и регулирующей спирали. Нагревательная спираль имеет практически независимое от температуры сопротивление, а регулирующая обладает положительным температурным коэффициентом. При работе свечи накаливания она нагревается до температуры 850°С и работает в течение от 4 с до 2 мин. в зависимости от типа свечи и температуры двигателя. Подаваемое топливо при этом нагревается до оптимальной температуры горения.
Продолжительность периода подогрева регулируется блоком управления свечи накаливания, который контролирует температуру двигателя через температурный датчик охлаждающей жидкости и изменяет время подогрева.
Установленная на панели контрольная лампочка сообщает водителю, что происходит подогрев. Лампочка гаснет, после окончания подогрева, что свидетельствует о возможности запуска двигателя. После запуска двигателя свеча накаливания в зависимости от температуры двигателя может работать еще некоторое время. Это помогает улучшить сгорание топлива, пока двигатель прогревается и уменьшает выбросы отработавших газов. Обычно, подогрев включается ключом зажигания, поворотом во второе положение. Однако некоторые модели автомобилей оборудованы системой предпускового подогрева, которая включается только тогда, когда открыта водительская дверь.
Рис. Штифтовая свеча накала: 1 – штекер подачи электрического напряжения; 2 – изолирующая шайба; 3 – двойное уплотнение; 4 – стержень; 5 – корпус; 6 – уплотнение защитной оболочки; 7 – нагревательная спираль; 8 – трубка накаливания; 9 – наполнитель
Методы проверки свечей
Проверить напряжение в элементах можно с использованиеммультиметраили аккумулятора автомобильного.
Чтобы не демонтировать устройство, достаточно подключить его к аккумулятору. Схема подключения такова: минус подсоединяется к корпусу свечи, а плюс — к клемме соответственно. В исправном узле в течение нескольких секунд нагревается спираль. Отсутствие тепла говорит о необходимости заменить устройство.
При проверке свечей в форсунках нужно выкрутить элементы и изучить свечение штифтов, которые должны раскалиться. Отличие интенсивности свечения хотя бы одного элемента говорит о необходимости дополнительной проверки путем замера его сопротивления.Во избежание быстрого выхода из строя остальных элементов, замена производится сразу всего комплекта, независимо от того, сколько деталей оказалось бракованными.
Редко случается, когда происходит отказ более двух устройств, в таком случае необходимо произвести проверку электрической проводки либо электронного блока управления.
При помощи мультиметра работоспособность демонтированной свечи определяется методом «прозвонки».
В современных автомобилях проверить данные узлы можно путем самодиагностики, дополнительно используя индикатор, расположенный на панели приборов, который подает сигнал при появлении поломки свечи.
Описание признаков неисправностей элементов накаливания
Поломки свечей накала проявляются следующими дефектами:
- Мотор не хочет запускаться.
- Неравномерность работы холодного движка.
- Появление выхлопных газов белого цвета.
Если автовладелец недавно производил замену всех свечей, то причина может крыться в неисправности элемента по вине производителя. Бракованную деталь нужно выкрутить и заменить на новый экземпляр. Неисправности элементов накаливания наиболее заметны в зимнее время. Понижение температуры в окружающей среде вызывает появление большего количества признаков неисправностей элементов накала.
Чтобы облегчить процесс демонтажа, используется специальный съемник свечей накаливания дизельных двигателей. Его нужно применять в комплекте с инструментом, приспособленным под квадратную или шестигранную головку.
Почему свечи выходят из строя
Срок службы современных штифтовых свечей накала дизелей составляет 60 тысяч километров при условии соблюдения эксплуатационных условий. Если случится повреждение оболочки спирали, то все устройство выйдет из строя раньше, т. к. в образовавшуюся трещину внутрь проникают грязь и влага, а спираль замыкается на корпус. Оболочка может выйти из строя по следующим причинам:
- несоблюдение тщательности и аккуратности при монтаже элемента накаливания в мотор;
- появление электрохимической коррозии с течением длительного времени;
- установка свечей, не соответствующих моделей данному типу дизельного двигателя.
Данные устройства очень важны — они обеспечивают как бесперебойный запуск дизельного двигателя при минусовых значениях температуры окружающей среды, так и существенно снижают количество отработавших вредных газов.
Свеча накаливания — конструкция и принцип действия
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:
