Свечи накаливания для дизеля принцип работы: назначение, устройство и принцип работы

Содержание

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.

Поделиться новостью с друзьями:

Похожее

Как работает система предпускового подогрева

08.09.2019, Просмотров: 2452

Из-за особенностей сгорания дизельного топлива при холодном запуске двигателя к состоянию ЦПГ, стартеру и АКБ выдвигаются высокие требования. Система предпускового подогрева призвана компенсировать теплообмен сжимаемого воздуха с холодными стенками цилиндров и камерой сгорания, облегчив тем самым пуск мотора в мороз. Давайте рассмотрим устройство свечей накаливаний и общий принцип работы системы.

Предназначение

Дизельное топливо самовоспламеняется при температуре около 300°С. Чтобы достичь таких значений в камере сгорания, необходимо с достаточно силой сжать поступивший в цилиндры воздух,. Когда двигатель холодный, на такте сжатия часть тепла расходуется на нагрев стенок камеры сгорания, цилиндров и поршней. Запуск в таких условиях будет очень трудным, а в большие морозы и вовсе невозможным. Свеча накаливая, раскаляясь докрасна, компенсирует термические потери и облегчает запуск в условиях низких температур.

Первоначальная функция получила свое развитие в режиме послепускового подогрева. После запуска свечи накаливания продолжают еще некоторое время работать, уменьшая вредные выбросы в атмосферу, снижая шумность и вибрации при работе холодного двигателя, а также ускоряя его прогрев.

Виды свечей накаливания
  • Металлические свечи штифтового типа. От оболочки из стойкого сплава железа нагревательную спираль отделяет теплопроводный порошок.

  • Керамические свечи накаливания. Свое название нагреватель получили из-за оболочки и нагревательного штифта из керамического материала. Нагреватель керамической свечи раскаляется до 1350° С, а оболочка имеет отличную теплопроводность. Благодаря этому с момента включения свечи до ее нагрева проходит всего 2 с.

Виды металлических свечей по типу нагревательного элемента:
  • моноспиральные. В качестве нагревательного элемента использована одна спираль, которая совмещает функции накаливания и саморегулирования для препятствования перегреву и перегоранию;
  • двухспиральные. Две нити подключены последовательно. Одна из низ служит для быстрого разогрева кончика жала свечи, а вторая при нагреве изменяет свое сопротивление, не давая первой нити перегрееться свыше 1000° С.

По типу подключения свечи могут быть однополюсные или двухполюсные. В первом варианте один из выводов нагревательного элемента подключен на массу через корпус самой свечи. Второй тип предполагает наличие в фишке как плюсового, так и минусового вывода.

Еще одно немаловажное разделение – по степени быстродействия. Старым штифтовым свечам для достижения максимальной температуры требовалось от 10-30 сек. Современным быстродействующим свечам накала для этого нужно до 10 сек, а новейшие саморегулирующиеся модели выходят на пиковую температуру за 2-5 с.

Свеча с дифференциальным датчиком давления

Некоторые модели дизельных двигателей начали оснащаться нагревателями с пьезорезистивным датчиком давления. Чувствительный элемент датчика связан с подвижным штоком нагревательного элемента. На тактах сжатия и рабочего хода давление цилиндра воздействует на шток, заставляя его деформировать мембрану измерительного элемента. Степень деформации мембраны преобразовывается в электрический сигнал. Полученные значения интерпретируются в ЭБУ двигателя для коррекции момента и времени продолжительности впрыска, работы дроссельной заслонки, системы EGR.

Как вы уже могли догадаться, все эти ухищрения по контролю за происходящими в цилиндре процессами необходимы для снижения выбросов вредных веществ, а уже потом лишь для уменьшения шумности, расхода и повышения мощности. И польза от обратной связи действительно есть, но одобрит ли ее владелец авто, узнав, что стоимость такой свечи накала в 10 раз превышает цену обычной (порядка 100-150 $). К тому же, добавление в конструкцию подвижных элементов, датчика и процессорной части заметно снизит ресурс нагревателя.

Системы управления

Подробно о способах подключениях и управлении свечами накаливания мы рассказывали в статье «Как проверить свечи накала», поэтому ограничимся лишь кратким перечислением типов систем и их отличительных особенностей.

  • Ручное включение свечей накала с помощью кнопки в салоне. Ток коммутируется через силовое реле.
  • Автоматическое включение свечей при помощи реле с небольшой электронной схемой.
  • Автоматическое включение свечей ЭБУ двигателя через силовое реле или отдельный блок управления свечами накала.

Регулирование степени накала

На современных системах, пока температура ОЖ не превысит заложенные конструкторами значения (обычно около + 35°С) свечи накаливания включаются каждый раз после запуска двигателя. На автомобилях Skoda, VW, Audi, Seat период дополнительного накала длится не более 3 минут и автоматически отключается при оборотах двигателя свыше 2500 или 4000 (зависит от типа системы), а также при падении напряжения в бортовой сети.

Управление питанием осуществляется от блока управления свечами накаливания с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией. Благодаря ШИМ-сигналу напряжения на саморегулирующихся и керамических свечах может изменятся от 11,5 В до 4,5 В. Максимальное напряжение подается в момент предпускового подогрева, но не более чем на 2 с, иначе нагреватель оплавится. В режимах послепускового подогрева максимальная температура накала больше не нужна, поэтому блок управления регулирует напряжение на свечах накаливания в соответствии с температурой ОЖ и режимом работы двигателя.

На автомобилях VAG-группы в режиме послепускового подогрева для разгрузки генератора используется сдвинутый по фазе сигнал. Задний фронт сигнала для одной из свечей запускает импульс для нагрева следующей свечи.

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.

Иногда можно встретить ситуацию, когда дизельный двигатель с непосредственным впрыском в камеру сгорания не имеет вообще свечей накаливания. В большей степени это крупные и тихоходные двигатели. Также, это двигатели, которые приводят в движение промышленное оборудование. Иногда дизели используют предпусковой подогреватель вместо свечей накаливания. Он существует в виде нагревательной решетки, которая встроена во впускной коллектор. У некоторых транспортных средств присутствует только одна свеча накаливания (у тракторов, в основном), расположена она во впускном коллекторе и работает в паре с дополнительной форсункой. Из этого и выплывает, что перед самим запуском подается горячий воздух вместе с продуктами сгорания дизтоплива в камеры сгорания. Это устройство носит название электрофакельного подогревателя.

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.

Как работают свечи накала на дизеле


Свечи накала дизельного двигателя

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

Запуск дизеля: отличия от бензиновых моторов

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

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

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

Конструкция свечи накала

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

Свеча с открытым нагревательным элементом и современная стержневая свеча накала

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

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

Саморегулируемые свечи SRM/SRC

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

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

Системы быстрого накаливания QGS. Свечи на 6 и 12 вольт

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

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

Послепусковое накаливание и очистка от сажи

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

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

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

Проверка свечей накала и симптомы поломки

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

Без снятия с двигателя свечи накала проверяют мультиметром двумя способами:

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

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

Замена свечей

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

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

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

Как правильно заводить дизель

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

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

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

hyperauto.ru

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

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.

znanieavto.ru

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.

www.syl.ru

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.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.ru

Как проверить дизельные свечи накала. — DRIVE2

Полный размер

Вторая распространенная причина отказа запуска — неис¬правности в системе управления свечами накаливания. Тут все проще. Надо вынуть все свечи, связать все проволокой и закрепить ее на массу. Обратите внимание на то, чтобы при включении зажигания все свечи нагревались абсолютно оди¬наково. Если какая-нибудь свеча зажигания будет нагревать¬ся не так, как другие, ее надо заменить. Дело в том, что в процессе нагрева меняется внутреннее сопротивление свечи, а его величина учитывается в блоке управления и влияет на время прогрева.
Если у вас двигатель укомплектован двойными свечами (у дви¬гателя «Nissan LD20-II» на первом и втором цилиндрах уста¬новлены обычные свечи накаливания, а на третьем и четвертом цилиндрах установлены свечи с двумя плюсовыми выводами), то проверьте их идентичность, подав напряжение сначала на одну шину, а потом на другую. Свечи, вернее, гирлянду свечей, можно проверить на столе от отдельного аккумулятора. Итак, вы узнали, что свечи накаливания у вас нагреваются до одного и того же цвета, значит, они все исправны. Не бывает такого, чтобы все четыре (или шесть) свечей накаливания были оди¬наково плохими, всегда одна или две будут хуже остальных. А вот одинаково хорошими они могут быть. Теперь, чтобы узнать,

исправна ли у вас система накала свечей, надо сделать ту же проверку, но на двигателе. Это немного сложнее, но возмож¬но. Подсоедините все свечи накаливания к общей шине (или шинам, если их две), но так, чтобы они торчали вверх. Толс¬той проволокой сделайте каждой (1) свече массу и подсоедините провод (или провода) питания. После этого с помощью тряпок исключите возможность касания плюсовых выводов свечей и шины с корпусом двигателя. Затем один человек садится за руль, а второй смотрит на свечи и слушает, что из салона авто¬мобиля будет кричать ему первый. Первый же включает зажи¬гание и кричит: «Включил!» — после чего следит за лампой контроля свечей зажигания на щитке приборов. Когда та по¬гаснет, он кричит: «Погасла!» — на этом его работа заканчива¬ется, тогда как второй человек, более опытный (надеемся, что это будете вы), следит за свечами и слушает. Если система ис¬правна, произойдет следующее. После крика «Включил!» под капотом громко и одновременно щелкнут несколько реле, от кончиков свечей пойдет легкий дымок (если бы при установке свечей руки у вас были чистые, дыма бы не было), и свечи начнут греться. К тому времени, как раздастся крик «Погас¬ла! », свечи должны быть вишневыми, продолжая при этом греть¬ся. И вот, когда они станут красными, раздастся щелчок реле, и питание 12 вольт со свечей снимется, т.е. прекратится ускорен¬ный разогрев свечей. Но они останутся красными, поскольку на них еще подается пониженное напряжение около 5 вольт. Впро¬чем, у автомобилей некоторых фирм, например «Mitsubishi», вто¬рая ступень накала включается только тогда, когда двигатель вращается от стартера или сам по себе, т.е. работает. Может пройти около минуты и более, пока пониженное напряжение со свечей снимется. Так всегда будет происходить, если свечи и система управления ими исправны. А что может быть, вернее, что чаще всего происходит, когда существуют проблемы? А про¬исходит следующее. Радостное «включил!» — и тут же перекры¬вая: «Погасла!» — а под капотом: щелк — щелк. Это блок управления свечами накаливания (или таймер, или контрол¬лер, или ECU и т.п.) включил свечи, включил контрольную лампу и тут же решил, что хватит, и все выключил. Причины следующие: 1. Свечи накаливания не соответствуют требовани-

ям. 2. Неисправен датчик температуры двигателя (или двига¬тель горячий). 3. Неисправен таймер.
Чаще всего, конечно, проблемы со свечами. Рынок навод¬нен свечами накаливания для любых двигателей, но эти све¬чи, изготовленные в третьих странах, зачастую крайне низкого качества. Мало того, что они изначально не совсем соответствуют требованиям по величине внутреннего сопро¬тивления, еще и выходят из строя за срок, до неприличия короткий. Зато стоят такие свечи всего около 10 долларов, тогда как изготовленные в Японии двойные свечи стоят око¬ло 60 долларов и даже более.
При управлении свечами таймер, помимо прочего, по их со¬противлению учитывает и температуру свечей, и не допускает их нагрева выше 1000°С. При нагревании сопротивление свечей повышается, и потребляемый ток снижается. Но при перегора¬нии одной свечи накаливания общее сопротивление всех свечей (с точки зрения таймера) также повышается. И две холодные свечи создают для таймера такую же нагрузку, как и четыре докрасна раскаленные свечи, и он решает, что их надо немед¬ленно выключить. Естественно, таймер учитывает и температу¬ру двигателя.

Полный размер

www.drive2.ru

Свечи накаливания для дизеля: принцип работы

Дизельные двигатели пользуются большой популярностью среди автомобилистов. Это связано с тем, что такой тип мотора обладает бо́льшим КПД, чем его бензиновые собратья. Также эксплуатация силовой установки обходится в меньшую сумму, ведь снижены затраты на топливо.

Грамотные автомобилисты знают, что в бензиновых ДВС для воспламенения топливной смеси применяются дополнительные приспособления, а в моторах на солярке данный эффект достигается за счет сжатия ТВС. Однако в конструкции современных авто используются еще и свечи накаливания для дизеля. Подобный элемент востребован в машинах, которые эксплуатируются в суровых зимних условиях.

Что собой представляет дизельная свеча

Большинство автомобилистов знакомится с моторами в автошколах на уроках, посвященных конструкциям ДВС. Там объясняют традиционные модели моторов в классической компоновке. О том, есть ли свечи в дизельном двигателе, чаще всего обучающиеся вождению будущие водители практически не спрашивают, ведь для них ответ очевиден. Однако в реальности оказывается не все так просто.

Калильные свечи — элементы дизельного ДВС, располагающиеся внутри предпускового подогревателя, внутри автономного обогревателя салона и в калильном карбюраторном движке.

Основным назначением подобных элементов является облегчение старта холодной силовой установки. Базовое отличие от применяемых в бензиновых системах свечей зажигания заключается в том, что калильные не предназначены для формирования искры. Функционал их аналогичен электронагревательным элементам.

После запуска зажигания встроенные спирали разогреваются до установленных производителем температур. Таким образом, для каждого из тактов сжатия удается обеспечить отличную воспламеняемость топливовоздушной смеси.

Предназначение калильных элементов

В обычных ДВС, использующих для работы солярку, воспламенение впрыснутой смеси в цилиндрах происходит после сжатия и разогрева ее до 900С. Этому помогает химический состав применяемых углеводородов.

Если же мотор только запускается и недостаточно разогрет, то ему помогает свеча накаливания в дизельном двигателе, являющаяся частью предпускового устройства ДВС. Таким образом удается улучшить условия формирования рабочей смеси.

Наилучший эффект удается заметить, когда окружающая температура становится ниже +5С­. В таких условиях снижается возможность хорошего испарения топлива, что приводит к худшим возможностям образования ТВС.

Для крупных силовых установок и тихоходных моделей характерным отличием является непосредственный впрыск углеводородного состава в камеру сгорания. Это позволяет обойтись без дополнительных калильных приспособлений. К подобным установкам можно отнести и аппараты, приводящие в движение различное промышленное оборудование.

В некоторых конструкциях, где также отсутствуют свечи подогрева дизельного двигателя, применяется предпусковой подогреватель. Его изготавливают как нагревательную решетку, вмонтированную в систему спускного коллектора.

Большинство тракторов оснащается единственной свечой накаливания. Ее конструкторы располагают также внутри впускного коллектора для парной работы с допфорсункой. В результате получается, что перед стартом в камеру сгорания поступает очень теплый воздух с распыленными частицами топлива. Подобное устройство принято называть «электрофакельным подогревателем».

Как работают свечи накала на дизеле и их устройство

У калильных свечей есть небольшое визуальное сходство со своими бензиновыми аналогами, но для искрообразования они не применяются. Основной частью изделия является нагревательный элемент, выполненный в виде спирали, изготовленной на основе металлов либо керамических материалов.

Важно знать, что наибольшей допустимой температурой, до которой разогревается рабочая спираль, является значение 1350 С.

В современном нагревательном наконечнике может скрываться пара спиралей, одна из которых является регулировочной, а вторая — нагревательная. Первая из них задействована для защиты от перегрева. Главным фактором выступает то, что из-за повышения рабочей температуры происходит рост электросопротивления.

Конструкторы предусмотрели наличие пространства в промежутке между нагревательной трубой и спиралями. Данная полость заполнена специальным изолятором, который выполняет несколько функций:

  • эффективно передает тепловую энергию;
  • защищает спираль от внешнего воздействия;
  • формирует комфортные условия работы.

В устройствах с металлическими спиралями наконечник может раскаляться до 1000С. Нагрев занимает несколько больше времени, чем у керамики.

В приборах с керамическими вставками применяется аналогичный функционал. Разница лишь в том, что спираль скрыта в дополнительную оболочку из керамики. Такой конструкционный подход позволяет в считанные секунды осуществить накал.

Как все работает

Принцип работы свечей накаливания напоминает эксплуатацию погружного электрического нагревателя. Внутрь цилиндров проникает лишь его часть (стержень). Наконечник достигает зоны завихрений, образуемых распылением форсунки.

Как только водитель проворачивает ключ в первое положение, когда запускается стартер, то в автоматическом режиме поступает напряжение на калильную свечу. Отображение соответствующего процесса демонстрируется на приборной панели в виде горящей индикаторной лампочки.

Свечи разогреваются докрасна, одновременно повышая температуру окружающего их воздуха. В большинстве случаев хватает 5 секунд, чтобы выйти им в рабочий режим. В задачи не входит обогрев остывшего металла, также на понижение температуры работает меняющийся вновь поступающий воздух извне.

Основной задачей вмонтированного нагревателя является прогрев воздушных масс, задействованных в образовании топливовоздушной смеси. Это поможет своевременно воспламеняться составу после такта сжатия.

Как только свеча накаливания выходит в рабочий температурный режим, индикатор на приборной панели гаснет. Если возникают неисправности с обогревом, например, случился обрыв проводки или иные неприятности с напряжением, то это отражается на качестве воспламенения. Мотор приходится долго крутить стартером, прежде чем он полноценно запустится.

Если силовая установка в порядке, то старт осуществляется достаточно быстро. Для выхода в рабочий режим требуется всего лишь несколько минут. Время затрачивается на стабилизацию процесса горения, одновременно происходит снижение вредных выбросов в атмосферу. Необходимость в прогреве снижается, а вскоре полностью прекращается подача напряжения на калильный нагреватель.

Заключение

Запуск и первоначальная работа двигателя в холодное время года зависит от качества работы свечей накала. Реализуемая рабочая схема в них устанавливается заводом-изготовителем, поэтому при замене необходимо учитывать данный фактор. Желательно подбирать новую свечу, в которой спираль выполнена из высококачественных материалов, способных прослужить длительный эксплуатационный период.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ktonaavto.ru

Свечи накаливания дизеля.

В этой статье будут описаны свечи накаливания дизельного двигателя, которые являются важным элементом для надёжного пуска дизеля. Ведь как известно, когда поршень дизельного двигателя подходит к верхней мёртвой точке и сжимает воздух, и температура его значительно повышается (примерно 700 — 900°), а впрыснутое вовремя топливо самовоспламеняетя. Но вот зимой температуры от сжатия может не хватить для уверенного воспламенения топлива, и вот для этого и существую свечи накала, о которых мы и поговорим в этой небольшой статье.

В отличие от карбюраторного двигателя, у которого свечи зажигания воспламеняют бензовоздушную смесь в камере сгорания даже летом, про свечи накаливания начинают вспоминать только лишь с похолоданием. Особенно если двигатель уже подуставший, компрессия невелика (о важности компрессии дизельного мотора, какой она должна быть и вообще всё о ней советую почитать вот тут).

От этого температура сжатого воздуха и топлива значительно падает, впрыснутое топливо хуже воспламеняется и от этого без свечей не заведёшь дизель, даже при плюсовой температуре. А что уж говорить про морозную погоду.

Тем более при минусовой температуре, свечи накала могут быть раскалёнными до трёх минут, даже когда дизель завёлся и уже работает на холостых, но ещё не достаточно прогрет. Это способствует уменьшению количества вредного выхлопа при прогреве дизеля, да и работа на холостых более устойчива.

В этот момент свечи раскаляются полностью, и их температура накала просто поддерживается уже не таким мощным током (что позволяет сберечь бортовую электроэнергию). Работа свечей при работающем моторе контролируется отдельным датчиком температуры, который по мере прогрева и устойчивой работы дизеля, отключает свечи c помощью реле свечей накаливания.

А при плюсовой температуре датчик так же следит за температурой мотора, и если она понижается (например осенью) то и время прогрева свечой камеры сгорания увеличивается. И чем ниже температура окружающего воздуха, тем дольше прогревается свечой камера сгорания (до момента угасания лампы на приборной панели), что способствует лёгкому запуску дизеля. Поэтому при ухудшении запуска, следует кроме свечей накаливания, проверять и исправность датчика температуры, управляющего свечами.

Какие свечи накаливания бывают.

Свечи для дизелей бывают открытого типа и закрытого. Свечи открытого типа (со спиралью накаливания, см. фото слева) могут тоже отличаться друг от друга и они ставятся на более древних машинах (или тракторах) и они менее надёжны, так как принцип их работы и пуск дизеля основан не сколько на подогреве камеры сгорания раскалённой спиралью (чтобы запустить мотор) а сколько от попадания топлива на раскалённую спираль). И при плохом топливе (или от воды в соляре) спираль постоянно окисляется, подгорает, и становится со временем тоньше и свеча выходит из строя.

 

 

 

 

 

 

Более надёжны и долговечны современные свечи закрытого типа (см. фото) с двойной спиралью. Они не окисляются от примесей в топливе, так как спираль в них находится внутри в керамическом порошке и закрыта специальным колпачком, который нагревается вместе с спиралью. К тому же такие свечи имеют бóльшую температуру нагрева и рассчитаны хорошо подогревать камеру сгорания и естественно повышать в ней температуру, чтобы легко воспламенить топливо.

Есть ещё похожие свечи тоже закрытого типа, но с одной спиралью (моноспиралью) но всё же они постепенно вытесняются более современными свечами с двойной спиралью.

Ну и самые современные высокотемпературные свечи накаливания (из керамики) устанавливают на самые современные дизели с низким сжатием но с надувом, позволяющим увеличить мощность двигателя, несмотря на низкую степень сжатия. У таких двигателей вредных выбросов меньше, а установленные в них керамические свечи намного долговечнее обычных.

И хотя принцип работы многих свечей накаливания почти одинаковый, да и резьба для их крепления тоже, но всё же при покупке новой свечи (или свечей) всегда следует сверяться с рекомендациями завода изготовителя.

Что касается выбора производителя при покупке свечей, по любому следует отдавать предпочтение авторитетным фирмам. И хотя цены значительно отличаются от цен китайских подделок, всё же на качестве не стоит экономить и лучше переплатить. Это даст гарантию того, что вам не придётся через короткое время вновь открывать капот и менять вышедшую из строя свечу новой. Здесь так же как и с другими запчастями действует знаменитая пословица, что скупой платит дважды.

На большинстве дизельных иномарок, при неисправных свечах накаливания, мотор можно запустить при температуре не ниже +5 градусов. При более низкой температуре и неисправных свечах накала, запустить большинство дизелей не так то просто. Поэтому если на улице холодно ( холоднее +5), а ваш дизель не запускается, то не пытайтесь посадить аккумулятор до конца. Лучше проверьте работоспособность свечей. Как это сделать можно подробно прочитать вот в этой статье, которая называется «Что делать, если дизель плохо запускается при похолодании». Там же описаны и другие причины плохого запуска дизеля зимой.

Неисправности свечей накаливания.

У свечей накаливания в основном страдает наконечник, оно и понятно — это наиболее нагруженная часть свечи (ведь он постоянно накаляется до большой температуры, и при этом на него может попадать масло и пригорать, или струя топлива — при неисправностях). И по состоянию наконечника свечи, можно определить причину неисправности других компонентов машины, ведь когда с ними всё в порядке, то и свеча отрабатывает нормально весь свой ресурс.

Основные неисправности определяются по внешнему виду наконечника, и чтоб его рассмотреть, естественно нужно выкрутить свечу (свечи). Делать это нужно аккуратно и выкрутив свечу, внимательно осмотрите наконечник.

  • Если самый кончик наконечника имеет больший диаметр, чем весь наконечник (раздут как шарик), или имеет точечные прогары, то это значит что бортовое напряжение вашей машины постоянно завышено, то есть вместо положенных максимальных 14, 5 вольт, генератор выдаёт больше (например 15 — 16 вольт). Но как правило причина в неисправном реле регуляторе. Поэтому если вы обнаружили раздутый кончик свечи, значит проблема в повышенном напряжении.

Чтобы в этом убедиться, заведите двигатель и прикоснитесь щупами тестера (мультиметра), выставленного в режим вольтметра (измерения постоянного тока) к клеммам аккумулятора и добавив газу (попросите помощника) проверьте напряжение при повышенных оборотах. Оно не должно повышаться более 14,5 вольт. От повышенного напряжения страдают не только свечи, но и другие компоненты электррооборудования (например сгорают лампочки). Естественно эту неисправность нужно устранить, заменив реле регулятор.

  • Ещё одна неисправность, при которой страдает наконечник свечи (часть его отсутствует, а бывает он сгорает полностью) это неправильное направление факела форсунки (струя бьёт на кончик свечи) или работа её через раз. При такой неисправности следует проверить на стенде работу форсунки того целиндра, свеча которого пострадала. Эта же неисправность может быть и из-за слишком повышенного напряжения, например свеча рассчитана на 12 вольт, а работает она при 24 вольтах. И если проверив форсунку на стенде, вы убедились, что с ней всё в порядке, значит проверьте бортовое напряжение, или работу блока управления впрыском (на современных дизелях — возможно нарушение синхронизации впрыска). 
  • Вздутие всего наконечника свечи (не только кончика) происходит из-за попадания масла в камеру сгорания. При такой неисправности возможен ремонт двигателя или нужно просто заменить сальники клапанов.
  • Бывает, что наконечник свечи искривляется — его ведёт как от повышенного нагрева. Причина может быть опять же от неправильного направления факела (бьёт на наконечник), или перебои в работе форсунки, ну или неисправностиь блока управления на современных дизелях. Такая же неисправность происходит из-за слишком повышенного напряжения в бортовой сети, которое проверяется с помощью тестера.
  • Бывает ещё чисто механическая неисправность — наконечник свечи касается ею корпуса, согнут (замыкает на массу). Такая неисправность происходит от слишком большого усилия при затяжке свечи в головку цилиндров.
  • Ну и ещё одна распространённая неисправность — слой нагара внизу наконечника (между корпусом и наконечником). Это происходит от неправильной регулировки Топливного насоса высокого давления (ТНВД), опять же от неправильно бьющего факела из форсунки или при перебоях в её работе, или из-за неисправности блока управления на современных дизелях.

О других неисправностях дизельного двигателя советую почитать вот в этой статье, а так же вот в этой , ну и во всей рубрике «Дизели» новички тоже найдут для себя много полезного. Там же описано как проверить работоспособность свечей. Надеюсь эта статья будет полезна новичкам, у которых возникли проблемы со свечами накаливания, успехов всем.

как проверить свечу накаливания на дизеле не снимая

Свечи накаливания на дизельных двигателях часто оказываются «слабым звеном» в морозную погоду. Владельцам таких автомобилей зачастую приходится отказываться от запланированных поездок, потому что их мотор упорно не хочет заводиться. В этой статье мы опишем три простых способа, как проверить свечи накаливания для дизеля.

Свечи накаливания играют важную роль при запуске дизельного двигателя в холодное время года. Благодаря их подогреву камер сгорания удается облегчить воспламенение топлива в цилиндрах мотора.

Самый быстрый способ проверки свечей накаливания для дизеля подробно показан на видео в конце статьи.

В зависимости от модели и возраста автомобиля есть разные принципы работы системы подогрева дизельных двигателей:

  • У старых машин свечи накаливания, как правило, включаются практически при каждом запуске мотора.
  • Современные автомобили могут успешно заводиться и без включения свечей накала при плюсовых температурах.

Поэтому прежде чем приступать к диагностике системы предпускового подогрева дизеля, нужно узнать при каком температурном режиме происходит нагрев камеры сгорания. О включении свечей накаливания на панели приборов сигнализирует соответствующая лампочка в виде спирали.

Способы проверки свечей накаливания для дизеля

Выход из строя одной или двух свечей накала может быть незаметно при относительно теплой погоде. А при наступлении морозов сразу возникают трудности с запуском дизельного мотора.

Мы опишем три разных способа проверки работоспособности свечей накаливания. Выбор каждого из них зависит от того, есть ли у автомобилиста определенные приборы, инструменты, навыки и свободное время.

Способ 1 — Проверка свечей накаливания при помощи аккумулятора

Наиболее точную и наглядную картину об исправности нагревательных элементов для дизеля дает проверка на аккумуляторной батареей. Каждая свеча проверяется отдельно, при этом автолюбитель видит степень ее накаливания.

Недостатком данного метода диагностики будет необходимость выкручивания всех свечей накала. Это потребует в некоторых автомобилях значительных затрат времени, а также демонтажа некоторых деталей, затрудняющих доступ к нагревательным элементам.

  1. Для проведения испытаний понадобится изолированный провод длиной около 0,5 м.
  2. Свеча накаливания переворачивается нагревательным элементом вверх и устанавливается центральным электродом на плюсовую клемму АКБ.
  3. С помощью электрического провода нужно соединить минусовую клемму аккумулятора и корпус свечи (в боковой части).
  4. Если нагревательный элемент быстро накаливается более чем наполовину, то свеча исправная.
  5. При отсутствии накала или нагревании только кончика элемента — требуется замена свечи.

Ниже приведены более простые способы проверки свечей накала.

Способ 2 — Проверка свечей накаливания мультиметром

Иногда нет времени или инструментов, чтобы извлечь свечи накаливания из головки блока дизельного двигателя. В этом случае может оказаться полезной проверка мультиметром. Прибор устанавливается в положение для тестирования сопротивления (омметр).

Но предварительно необходимо отсоединить от свечей накала провод, подающий ток на центральный электрод. На каждый нагревательный элемент может подаваться отдельный провод или же все свечи могут соединяться медной или латунной шиной. Теперь остается плюсовой щуп мультиметра соединить с центральным электродом свечи, а минусовым щупом прикоснуться к боковой поверхности корпуса. Если стрелка не отклоняется или нет показаний на цифровом дисплее, то имеется пробой в нагревательном элементе. Свечу накаливания необходимо заменить.

Недостатком этого способа является трудность выявления нагревательных элементов со слабым накалом. Тестер покажет, что пробоя нет, а свеча будет недостаточно прогревать камеру сгорания.

Способ 3 — Проверка свечей накаливания на «искру»

Старым испытанным способом проверки исправности свечей накаливания является степень искрообразования. Для этого понадобится изолированный провод длиной 0,5-1 м, на обоих концах которого снимается по 1-2 см изоляции.

Теперь нужно освободить свечи накала от шины и подающего провода. Один конец проверочного провода крепится на плюсовой клемме аккумулятора, а вторым концом выполняется касательное движение по центральному электроду свечи накаливания (смотрите на видео ниже). Таким образом мы сможем наблюдать примерно следующее:

  • На исправном нагревательном элементе образуется сильная искра.
  • Если свеча слабо накаливается, искрение будет незначительным.
  • На полностью неисправной свече накаливания искры не будет вообще.

Данную проверку можно смело делать на старых автомобилях, у которых нет «мозгов» и компьютера. На видео ниже, таким способом проверяют свечи накала на дизельной Nissan Primera.

Приведенные выше способы проверки свечей накаливания позволяют самостоятельно обнаружить причину плохого запуска дизеля. При выявлении неисправной детали автовладельцу останется только заменить вышедший из строя нагревательный элемент. После этого завести двигатель на морозе, как правило, не составляет труда.

Также владельцам машин с дизельными моторами в зимнее время года совсем не лишним окажется предпусковой подогреватель двигателя.

Быстрая проверка свечей накаливания на дизеле

Свечи накаливания для дизеля — виды, свойства, принцип работы

Свеча накаливания необходима для обеспечения холодного пуска дизельного двигателя. Особенно важна работа свечей в дизельном двигателе в холодную погоду – начиная от температуры +5 градусов и ниже. Свечи накаливания для дизеля, как и для бензинового двигателя, подбираются в количестве, равном количеству цилиндров силового агрегата.

Зачем нужны?

В дизельных силовых агрегатах воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется не за счет искры, а за счет сжатия. Внешнего источника воспламенения – искры – в данном случае не нужно, в смеси воздуха и дизеля воспламенение возникает самостоятельно. Благодаря работе свечей после поворота ключа зажигания происходит предварительный прогрев камеры сгорания.

С работоспособностью свечей накала напрямую связана скорость пуска дизельного двигателя. Исправные свечи обеспечивают стабильную работу мотора и быстрый запуск.

Виды

Выпускаемые сегодня свечи накаливания для автомобилей с дизельным двигателем можно разделить на две группы – открытые и закрытые.

  • Открытые свечи накаливания – их также называют стержневые или штифтовые. Топливо в процессе работы попадает на разогретую часть. Они являются менее долговечными и в большей степени подвержены различным загрязнениям. В процессе работы эти свечи могут окисляться и приходить в негодность. Чтобы продлить срок их службы, следует как можно плотнее крепить стержень манжеты.
  • Закрытые свечи накаливания – состоят из спирали и оболочки, внутреннее пространство заполнено керамическим порошком. Запчасти характеризуются долговечностью и высокой степенью прочности, детали редко получают механические повреждения и работают стабильно на протяжении длительного времени. Эти свечи не окисляются.

Свойства

Свечи разогревают топливно-воздушную смесь в зоне впрыска за секунды. Температура нагрева колеблется в диапазоне 850-1000°С. При этом свечи накаливания для дизеля продолжают свою работу и после пуска силового агрегата, до необходимого прогрева охлаждающей жидкости (не менее 75°С).

Принцип работы

Свечи накала устанавливаются в каждую камеру сгорания. После запуска автомобиля электроэнергия поступает на спиральный резистор, который разогревается до температуры 100°С. Это приводит к самозажиганию топлива. То есть, по сути, свечи накаливания нужны для прогрева дизеля, но они не создают при этом искру. 

В машинах с дизельным мотором всегда присутствует датчик свечей накала, который информирует владельца в случае выхода из строя деталей.

В более старых моделях авто свечи накала включаются в работу каждый раз при запуске двигателя. Современные автомобили используют свечи накаливания для дизеля только при низких температурах (начиная от +5°C и ниже). Для определения неисправностей свечей накаливания в дизельных автомобилях используется специальный индикатор, установленный на панели приборов.

 

Как дизельная свеча накаливания улучшает запуск и снижает выбросы выхлопных газов

Дизельные и бензиновые двигатели во многом схожи. Например, они оба используют такие компоненты, как топливные форсунки, поршни и клапаны, для передачи мощности на коленчатый вал. Другое дело, как они извлекают энергию из топлива, потому что дизельное топливо и бензин не похожи друг на друга по химическому составу. При более низких температурах эта разница становится еще более очевидной, но свеча накаливания для дизельного двигателя облегчает запуск дизельных двигателей.

Различия между бензином и дизельным топливом

Основное различие между дизельным топливом и бензином заключается в том, как соотносятся их точки 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 воспламеняется. Бензин имеет очень низкую температуру воспламенения, всего минус 45 градусов по Фаренгейту, но высокую температуру самовоспламенения, 536 градусов по Фаренгейту — искра воспламенит бензин, а сжатие — 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 на такте сжатия, дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Поскольку температура сжатого воздуха выше, чем температура самовоспламенения дизельного топлива, он мгновенно испаряется и воспламеняется, заставляя поршень опускаться и опускаться к коленчатому валу. Поскольку воспламенение дизельного топлива очень сильно зависит от температуры, дизельные двигатели могут быть трудно запускать на холоде и могут выделять более высокие выбросы на холостом ходу.

Тепловые двигатели с 1929 года

После разработки дизельного двигателя в 1890-х годах холодный запуск стал проблемой, которую нелегко решить. Некоторым двигателям даже требовалось разжечь огонь, чтобы нагреть всасываемый воздух достаточно для запуска. В холодную погоду холодный блок двигателя и головка блока цилиндров работают как теплоотвод, при понижении температуры воздуха и работе двигателей на холостом ходу эффективность снижается, но свечи накаливания могут компенсировать разницу. К 1929 году началась разработка электрических свечей накаливания.Нагреватель свечи накаливания дополнительно повышает температуру сжатого воздуха в цилиндре, поднимая ее выше, чем температура самовоспламенения дизельного топлива. Более теплый блок и температура воздуха улучшили холодный запуск и, позже, будут использоваться для уменьшения выбросов на холостом ходу.

Свеча накаливания современного дизельного двигателя похожа на карандашный паяльник и работает по схожим принципам. Свеча накаливания ввинчивается в цилиндр рядом с портом топливной форсунки и питается от специальной сильноточной цепи.По команде, например, при предпусковом прогреве или когда этого требуют стратегии контроля выбросов, внутренние нагревательные змеевики свечи накаливания нагревают наконечник от светящегося оранжевого до красного цвета. В то время как более старым моделям требовалось от 20 до 30 секунд, чтобы нагреться, современным моделям требуется всего шесть секунд.

Замена свечей накаливания дизельного двигателя

Хотя обычно нет интервала замены свечей накаливания, некоторые рекомендуют замену через 60 000–100 000 миль. Также обычно рекомендуется при замене одной вышедшей из строя 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 возникли проблемы с запуском автомобиля в холодную погоду. К счастью, свечи накаливания можно найти практически для любого применения.

Ознакомьтесь со всеми продуктами по топливу и выбросам, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17000 центров NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о техническом обслуживании двигателя автомобиля поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Изображение с Wikimedia Commons.

Свечи накаливания для дизельных двигателей Принцип работы

Функция свечи накаливания : Свечи накаливания выполняют одну из основных функций.

Обеспечивает дизельные двигатели дополнительной тепловой энергией при запуске в холодную погоду.

В упрощенной автомобильной терминологии свеча накаливания — это электронагревательный прибор.

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

Причина в том, что они не всегда «охотно» заводятся холодным и морозным утром. Им нужна небольшая помощь свечи подогрева.

Проблема чаще всего возникает при холодном блоке дизельного двигателя с непрямым впрыском. Часто обычного возникающего тепла недостаточно для запуска дизеля.

Это означает, что в камерах сгорания не хватает тепла сжатия. Под этим мы имеем в виду блок цилиндров и головку блока цилиндров.

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

На некоторых автомобилях устанавливаются свечи предпускового подогрева для работы дизельного двигателя. Они привыкают обеспечивать достаточно дополнительного тепла — или заменяющего источника энергии — для запуска двигателя. Это может означать использование нескольких циклов свечей накаливания очень холодным утром.

Свечи накаливания для дизельного двигателя Принцип работы

Процесс должен выполняться до запуска двигателя.Датчик температуры автомобиля определяет недостаток тепла в воздухе. Затем запальная свеча получает питание через цепь управления. Лампа накаливания нагревается до невероятных 800 ° Цельсия.

Высокая температура «значительно» улучшает способность двигателя к холодному запуску. После запуска двигатель нагревается и впоследствии вырабатывает достаточно собственного тепла. После этого он будет работать в обычном режиме без необходимости использования свечей предпускового подогрева.

Еще одним преимуществом этого повышенного тепловыделения является оптимизация необработанного сгорания в вихревой камере.Это снижает вероятность возникновения дыма в дизельном двигателе и других выбросов от транспортного средства.

Как известно большинству владельцев дизельных автомобилей 4х4, следует дождаться, пока погаснет свет на приборной панели (если она есть). Он сообщает вам, что свечи накаливания завершили процесс прогрева, и вы можете попытаться завести автомобиль.

Установка свечи накаливания и положение двигателя

Свечи накаливания дизельного двигателя устанавливаются в определенном месте головки блока цилиндров. Принцип не работает, если световой стержень не продлен внутрь горячей зоны.

Важнейшая часть — убедиться, что накаленный стержень находится точно на краю топливной смеси.

Это единственный способ обеспечить достаточно тепла именно там, где это нужно больше всего. Согласно техническим автомобильным терминам, обозначающим правильное расположение, это «камеры предварительного сгорания , ».

Примечание : Слишком большое выдвижение стержня накала внутрь камеры сгорания не является идеальным. Результат вряд ли может гарантировать воспламеняемость топливовоздушной смеси.

Как работают разные части свечи накаливания

Обычно свечи накаливания дизельных двигателей представляют собой металлические стержни в форме карандашей. На конце стержня расположен нагревательный элемент. При электризации элемент нагревается — из-за своего 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». Потому что свет виден. Это похоже на эффект, наблюдаемый в тостере или нити накаливания лампочки, когда они нагреваются.

Распыляемая струя топливной форсунки ударяет « прямо » в раскаленный докрасна наконечник. Выбор времени для 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» горячий для его нормальной работы. Это сокращает время запуска двигателя, необходимое для запуска дизельного двигателя с непрямым впрыском.

Двигатели с прямым впрыском

Топливо также может впрыскиваться непосредственно в цилиндр (не в вихревую камеру).Таким образом, дизельные двигатели с прямым впрыском не имеют свечей накаливания. У некоторых вместо этого может быть нагреватель впускного коллектора. Это нагревает воздух, поступающий в цилиндры перед сжатием. К другим вспомогательным средствам запуска дизельного двигателя относятся:

  • Пусковая жидкость двигателей, не оборудованных свечами накаливания.
  • Нагреватели впускного коллектора, иногда устанавливаемые на транспортном средстве как интегрированная система.
  • Электрический нагнетатель, который сжимает больше воздуха при запуске.
  • Регулируемые фазы газораспределения для создания более высокой степени динамического сжатия при запуске.
  • Почти все современные легковые и грузовые автомобили с дизельным двигателем опережают время впрыска при холодном двигателе.
  • Искровое зажигание с непосредственным впрыском обедненного бензина (используется на некоторых очень старых тракторах).

Холодное дизельное топливо имеет тенденцию к слишком легкому гелеобразованию, как и шлам моторного масла. Это означает, что он не сгорает «эффективно». Тем не менее, не все автомобили серийно оснащаются свечами предпускового подогрева.

Все о свечах накаливания — Roger’s Hobby Center

Для работы двигателям необходимы три вещи: топливо, кислород и точка воспламенения.Свеча накаливания обеспечивает это зажигание, нагревая элемент (который представляет собой небольшую катушку с проволокой внутри свечи). Обычно это делается с помощью батареи 1,5 В, содержащейся в запальнике. Некоторые из более поздних автомобилей имеют бортовые аккумуляторы, которые зажигают свечи накаливания как часть системы электрического запуска. В любом случае, как только элемент нагревается и двигатель запускается, больше не требуется мощность, чтобы поддерживать элемент в горячем состоянии и обеспечивать постоянное зажигание двигателя.

Как элемент остается горячим после снятия батареи все петли на топливе, которое мы используем в двигателях накаливания, и на материале, из которого сделан элемент.Топливо содержит метанол, который является разновидностью спирта. Элемент сделан из нескольких разных металлов, которые при сплавлении вместе делают его достаточно прочным, чтобы выдерживать тепло и вибрацию. Но один из металлов — платина — особенный. Когда платина в элементе контактирует с метанолом в топливе, между ними происходит каталитическая реакция. Это нагревает платину, вызывая воспламенение метанола. Это фундамент, на котором строится все азартное хобби.

Что определяет точку воспламенения, если элемент всегда горячий?

Каталитическая реакция зависит от двух факторов: тепла и давления.Чем горячее элемент, тем легче он воспламенится. Точно так же, чем выше давление внутри камеры сгорания, тем легче воспламеняется.

Температура свечи накаливания — высокая, средняя или низкая?

Температура свечей накаливания регулируется с помощью свечей различного диапазона нагрева. Существует много разных диапазонов тепла, но большинство из них попадают в одну из трех категорий: горячая, средняя или холодная. Если вы не уверены, какой тип использовать, проконсультируйтесь с производителем двигателя, чтобы определить, что они рекомендуют для своего двигателя.Использование более горячей свечи накаливания приведет к увеличению точки зажигания, а использование свечи более холодной, чем обычно, приведет к замедлению точки зажигания.

Давление в камере сгорания

Вы мало что можете сделать, чтобы изменить давление в камере сгорания, поскольку это обычно устанавливается производителем. Вы можете добавить прокладки для головки, чтобы увеличить или уменьшить размер камеры, но это то, что должны делать только опытные пользователи нитро, так как вы можете легко заблокировать свой двигатель, если сделаете ошибку.

Свечи накаливания и нитро-топливо — что нужно знать, чтобы выбрать правильную свечу

Внимание к электронике | Снижение выбросов дизельных двигателей

Рудольф Дизель изобрел двигатель в 1890-х годах, чтобы помочь независимым мастерам конкурировать с крупными предприятиями. Благодаря очень высокой степени сжатия он обладал очень высоким тепловым КПД. Используемые в то время паровые двигатели преобразовывали около 10% своего топлива в полезную энергию. Медленно горящий дизельный двигатель с высокой степенью сжатия давал до 50% эффективности в преобразовании топлива в энергию.

Эффективность по-прежнему остается главным преимуществом современных технологий экологически чистых дизельных двигателей. Используемый сейчас дизельный процесс может быть на 30% эффективнее сопоставимых бензиновых двигателей. Что еще более важно, передовые технологии сделали их такими же экологически чистыми, как и их аналоги, работающие на бензине. Производство дизелей по-прежнему стоит дороже, но экономия энергии окупится.

Минусы дизельного двигателя хорошо известны. Чтобы справиться со всем этим сжатием, возникает потребность в более прочных и тяжелых блоках и коленчатых валах, сборка которых обходится дороже.Синхронизированный впрыск топлива в камеру сгорания дизельного топлива с высокой температурой и высоким давлением также является дорогостоящим. Первоначальные дизельные двигатели были в основном стационарными двигателями для заводов или корабельными / локомотивными двигателями, где размер и вес не имели большого значения. Известно, что первые дизели были шумными, вонючими, плохо заводились и являлись значительным источником загрязнения.

За последние 20 лет значительные разработки в области электронного управления превратили гадкого утенка-дизеля в своего рода лебедя.В основе этого лежат системы запуска и выбросов, основанные на электронном управлении, исполнительных механизмах и программном обеспечении.

Beru Corp. — немецкая компания, специализирующаяся на системах холодного пуска дизельных двигателей. Его веб-сайт ( www.Beru.com ) включает ряд технических документов, в которых рассказывается о свечах накаливания, системах мгновенного запуска со свечами накаливания и влиянии свечей накаливания на двигатели с точки зрения выбросов и расхода топлива.

Свечи накаливания получают тепло от батареи в виде электричества.Эта дополнительная нагрузка на батарею проявляется как раз в худшее время. В то же время двигателю требуется нагрев свечи накаливания, аккумулятор также должен обеспечивать питание для запуска двигателя. Как и у всех двигателей постоянного тока, скорость стартера зависит от напряжения. По мере того, как напряжение аккумулятора падает под нагрузкой, частота вращения коленчатого вала снижается, что дает сжатому воздуху еще больше возможностей для охлаждения, препятствуя горению.

Свеча накаливания должна выполнять ряд задач. Поскольку большинство людей ожидают мгновенного запуска двигателя, как на бензине, чем быстрее свеча накаливания загорится и обеспечит необходимое тепло, тем лучше.Свечи накаливания также должны иметь достаточный объем накала. Свеча накаливания должна иметь достаточную массу, чтобы движущийся воздух и турбулентность не могли ее охладить. Система терморегулирования необходима для поддержания постоянной температуры, даже если силы, пытающиеся отвести тепло от свечи накаливания, являются переменными.

Свеча накаливания должна быть правильно установлена. Беру говорит, что наконечник пробки должен располагаться точно на границе завихрения смеси. Он должен располагаться достаточно глубоко в камере, чтобы выполнять свою работу, но не мешать потоку и турбулентности воздуха и / или впрыску топлива.

Точное позиционирование свечей накаливания сопряжено с трудностями. Область камеры сгорания уже забита клапанами, головками поршней, форсунками и т.п. Когда в конструкции двигателя четыре клапана на цилиндр, для свечи накаливания остается не так много места. Это добавляет требование, чтобы свеча накаливания была длинной и тонкой.

Управлять мощностью свечей накаливания можно как минимум двумя способами. Ток, потребляемый каждой вилкой, может находиться в диапазоне от 7 до 15 ампер.Это может быть переключено отдельными твердотельными драйверами, такими как MOSFET. Этими устройствами можно напрямую управлять с помощью сигналов логического уровня компьютера в ответ на программное обеспечение, которое пытается управлять и минимизировать потребление тока от батареи.

Реле

используются, когда все свечи накаливания должны быть включены одновременно. Общая потребляемая мощность в некоторых системах может составлять сотни ампер, и твердотельные драйверы, необходимые для обработки такого большого тока, были бы слишком дорогими, чтобы быть практичными.Реле тоже не очень хорошо справляются с этими токами и могут стать предметом, требующим большой замены и / или подверженным износу.

Цель программного управления свечами накаливания — обеспечить подачу тепла туда, где это необходимо, в нужное время и в кратчайшие сроки. Beru утверждает, что наконечники свечей накаливания могут нагреваться до 1000 ° C так быстро, что двигатель может надежно запуститься в течение 2–5 секунд при –30 ° C. И дело здесь не только в свечах накаливания. Для правильной работы системы мгновенного запуска (ISS) требуется оптимизация точки впрыска топлива и количества впрыскиваемого топлива.Свеча накаливания также должна иметь подходящую способность к нагреванию для конкретного применения и располагаться точно в нужном месте.

Работа свечи накаливания не завершается после запуска двигателя. Во время фазы прогрева цикла запуска двигателя характеристики выбросов (углеродные частицы) могут быть улучшены на 40%, если свечи накаливания остаются в рабочем состоянии. Управление нагревом, добавленным на этом этапе, находится под контролем компьютера. Для типичных применений свечи накаливания все еще будут выделять тепло в течение 3-4 минут после запуска.Обычно свечи накаливания выключаются, когда температура охлаждающей жидкости достигает 70 ° C.

Беру говорит, что когда двигатель работает, свечи накаливания могут охлаждаться за счет циклов заряда и движения воздуха, которое происходит во время фазы сжатия. Температура свечи накаливания будет снижаться с повышенной скоростью (при постоянном приложенном напряжении). По мере добавления топлива температура свечи накаливания будет расти (при постоянном напряжении и скорости). Электронный блок управления может компенсировать эти эффекты.Под электронным управлением свечи накаливания всегда получают мощность, необходимую для условий работы двигателя.

Дополнительное время работы при запуске для свечей накаливания особенно эффективно против белого или голубоватого дыма, который часто возникает во время фаз запуска и прогрева. Эти заметные выбросы вызваны неполным сгоранием топлива из-за слишком низкой температуры. Дополнительный нагрев помогает топливу сгорать более полно, что приводит к уменьшению дыма на 40% или более.Этот последующий нагрев также помогает уменьшить дребезжание и детонацию — шумы из-за неравномерного горения дизельного топлива, что приводит к резким скачкам давления. Последующий нагрев камеры сгорания свечами накаливания является основным фактором в решении давних проблем с дизельным двигателем.

Согласно Беру, основной принцип работы свечей накаливания основан на двух последовательно соединенных катушках, расположенных внутри керамики корпуса свечи накаливания. Меньшая нагревательная спираль изготовлена ​​из жаропрочной проволоки.Сопротивление этой катушки в значительной степени не зависит от ее температуры. Именно эта проволока и керамика или металл, которые удерживают ее, фактически загораются и создают зону «нагрева» на кончике свечи накаливания.

Вторая, более длинная катушка регулятора очень сильно зависит от температуры с точки зрения сопротивления. Ток, подаваемый на нагревательную катушку, сначала должен пройти через регулирующую катушку, которая также нагревается нагревательной катушкой. По мере того как два источника тепла нагревают регулирующую катушку, ее сопротивление увеличивается, уменьшая или уменьшая ток, чтобы нагревательная катушка не перегревалась и не перегорала.

Свечи накаливания находятся в опасной зоне. Наличие электронного управления свечей означает, что возможна индивидуальная диагностика свечей накаливания. В системе ISS можно контролировать ток в каждой свече накаливания. Если возникнет проблема, компьютер сообщит вам об этом.

Стоит упомянуть еще одну особенность. Что поможет системе управления двигателем выполнять свою работу, так это знать фактическое давление в цилиндре в реальном времени. Это позволит компьютеру делать более точные впрыски с точки зрения количества, скорости рециркуляции отработавших газов и точки впрыска.

Свечи накаливания находятся как раз в нужном месте для проведения измерения. Разработчики Beru встроили пьезорезистивный датчик давления в корпус свечи накаливания. Нагревательный стержень не прижимается жестко к корпусу свечи накаливания, а скорее может перемещаться относительно элемента датчика давления, надежно расположенного в задней части свечи накаливания. В конечном итоге свеча накаливания становится датчиком, который значительно улучшает способность компьютера контролировать процесс сгорания.

Скачать PDF

СуперДизель

Свечи накаливания
Дизельные двигатели характеризуются самовоспламенением при температуре более 650 ° C.Это повышение температуры вызвано сжатием воздуха внутри цилиндра, которое, в зависимости от типа двигателя, изменяется от 1 бар (давление окружающей среды) до 20/30 бар, что приводит к сгоранию дизельного топлива.
Однако во время фазы зажигания — когда двигатель, стенки поршней и стенки камеры сгорания холодные — часть тепла, производимого при сгорании, рассеивается, предотвращая самовоспламенение. Свечи накаливания работают как дополнительный источник тепла, чтобы компенсировать эту потерю.
После фазы зажигания тепло, выделяемое при сгорании, способно поддерживать минимальную температуру для самовоспламенения.
Технологии сыграли значительную роль в этом процессе, и прогресс был достигнут. Двигатели с одинарными свечами накаливания первого поколения действительно не сжигали дизельное топливо должным образом, выделяя черный дым и запах топлива до тех пор, пока рабочая температура не была достигнута
В настоящее время свечи накаливания нового поколения, называемые свечами «предварительного» и «последующего нагрева», значительно сокращают потребление и выбросы вредных оксидов, тем самым делая двигатели менее шумными и без запаха
Структура этих свечей накаливания с двойной спиралью имеет преимущество: она регулирует температуру и поддерживает работу свечей накаливания.
В частности, первая нить накала позволяет саморегулировать ток, проходящий через нее, в соответствии с достигнутой температурой; вторая — это лампа накаливания, которая всего за несколько секунд позволяет достичь температуры 1.000 ° C, вызывая самовозгорание.
Эта комбинация увеличивает срок службы свечи накаливания и гарантирует ее надежность в любых погодных условиях.

САМОРЕГУЛИРУЮЩИЕСЯ ПРОКЛАДКИ
  • Клемма с резьбой
  • Электрод
  • Изоляционная шайба
  • Корпус заглушки
  • Кольцо уплотнительное
  • Оксид магния
  • Оболочка резистивная Шток
  • Регулирующая спираль
  • Нагревательная спираль

Состав и характеристики свечи накаливания
Современные свечи накаливания состоят из корпуса свечи, нагревательного элемента (где есть регулирующая и нагревательная спираль) и клеммы для электрического подключения.
Нагревательный элемент вдавливается в корпус штекера, чтобы предотвратить утечку газа, в то время как изолирующий диск удерживает его отдельно от клеммы для электрического соединения.
Свечи накаливания питаются от батареи и управляются трансформатором.

Спираль регулирующая и нагревательная
Основной принцип современных свечей накаливания состоит в сочетании нагревательной и регулирующей спиралей, соединенных в резистивный стержень оболочки и последовательно соединенных между собой.
Нагревательная спираль, приваренная к оболочке, является передней частью свечи накаливания.
Регулирующая спираль, закрепленная на выводе соединения, является задней частью; увеличивает электрическое сопротивление в зависимости от температуры; тем самым позволяя регулировать ток и саму температуру.

Защита нагревательно-регулирующая спираль
Спирали прижимаются и электрически изолируются через оксид магния, который механически вдавливается внутрь оболочки: таким образом резистивный стержень оболочки может выдерживать любую вибрацию.
Петли спирали должны находиться на расстоянии не менее нескольких десятых миллиметра друг от друга: оксид магния предотвращает их соприкосновение, чтобы избежать короткого замыкания, которое может разрушить резистивный стержень оболочки.

10 способов повысить производительность дизельного двигателя — блог ForDiesels

Рынок запасных частей для дизельных двигателей предлагает, казалось бы, бесконечный запас продуктов, предназначенных для обеспечения производительности, повышения топливной эффективности и увеличения мощности и крутящего момента.Некоторые работают лучше, чем другие, но ниже приводится список из 10 модификаций, которые доказали свою значимость.

ОБНОВЛЕНИЕ ВСПЫШКИ И ЧИПа ECM

Современные дизельные двигатели управляются и контролируются электронным блоком управления (ECU) или электронным блоком управления (ECM): компьютером, который контролирует все электронные функции и регулирует рабочие параметры двигателя.

Инженеры производителей оригинального оборудования для новых автомобилей (OEM) калибруют двигатель в соответствии со стандартами выбросов, требуемыми Агентством по охране окружающей среды (EPA), достигают требований к экономии топлива и оптимизируют устойчивость.Хотя эти настройки выбираются на основе многих факторов, они часто устанавливаются ниже пиковых значений мощности и крутящего момента и могут быть изменены по сравнению с заводскими ограничениями для улучшения характеристик двигателя.

Послепродажные модули (микросхемы)

В одном из методов изменения параметров дизельного двигателя используется неоригинальный компьютерный калибровочный модуль. Эти устройства повышают производительность за счет регулировки количества, давления и времени впрыска топлива в цилиндр.

Доступны многочисленные послепродажные силовые модули и микросхемы, которые модифицируют ECM, позволяя водителю вручную выбирать настройки двигателя для достижения желаемой производительности.

Перепрошивка блока управления двигателем

Для автомобилей без съемных чипов, ECM может быть удален и перепрограммирован авторитетной компанией, занимающейся перепрошивкой, чтобы оптимизировать кривые подачи топлива и синхронизации во всем диапазоне мощности. Процесс перепрограммирования, выполняемый за несколько минут, предписывает блоку управления двигателем разрешить больше топлива, впуск воздуха и турбонаддув во время такта сжатия и оптимизировать синхронизацию переключения передач.

При увеличении выходной мощности двигателя увеличенный крутящий момент не должен превышать номинальный номинальный крутящий момент трансмиссии.В новом автомобиле OEM-производитель подбирает трансмиссию с запрограммированной номинальной мощностью двигателя, чтобы предотвратить повреждение. Превышение этих рейтингов подвергает риску передачу.

Программирование своими руками

Для тех, кто занимается тонкой настройкой двигателя, рынок запчастей предлагает широкий выбор устройств программирования. Лучшие программы включают программное обеспечение с учебными пособиями или руководствами, в которых подробно объясняется каждый шаг. Многие из них включают встроенный сканер, который считывает и очищает диагностические коды.

Все три метода модификации ECM позволяют получить доступ к ранее не использованным крутящему моменту и мощности.

ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ И НАСОСНИКИ

Турбокомпрессор дизельного двигателя увеличивает производительность, нагнетая в двигатель больше воздуха, чем обычно. Основным компонентом является турбина, приводимая в действие выхлопными газами автомобиля, и компрессор, который нагнетает воздух во впускном отверстии, а затем нагнетает его в двигатель, что значительно увеличивает производительность двигателя.Стандартный турбонаддув разработан для увеличения потока воздуха или наддува, измеряемого в фунтах на квадратный дюйм (psi), в три-четыре раза по сравнению с атмосферным двигателем. Высокопроизводительный турбонаддув может увеличить воздушный поток в 5-10 раз. Модернизированный турбонаддув увеличивает эффективность и производительность двигателя за счет снижения температуры выхлопных газов.

Если в ECM внесены изменения, увеличивающие поток топлива в цилиндры без увеличения потока воздуха через турбонагнетатель, двигатель будет работать менее эффективно из-за сжигания большего количества топлива, создания более высоких температур выхлопных газов (EGT) и значительного снижения экономии топлива.

Twin Turbo

Турбины большего размера обычно дают больший наддув. Однако они могут хорошо работать на более высоких скоростях, но обеспечивать меньший наддув на более низких скоростях, на которых обычно работает двигатель. У них также есть значительное время задержки. Турбины на шарикоподшипниках меньшего размера имеют низкое внутреннее сопротивление, быстро достигают максимальной производительности и отлично работают на более низких скоростях.

Оптимальная конструкция — это установка с двойным турбонаддувом, которая включает меньший турбонаддув для большинства нормальных скоростей движения и больший для более высоких скоростей и крутящего момента.

Нагнетатель Нагнетатели

предлагают альтернативный метод повышения производительности конструкции с двойным турбонаддувом. В то время как турбокомпрессоры работают со скоростью 15 000 об / мин, нагнетатель вращается со скоростью примерно 50 000 об / мин. Он напрямую связан с коленчатым валом двигателя с помощью цепи или ремня и не использует выхлопные газы в качестве источника энергии. Прямое соединение означает, что у нагнетателя нет задержек и он может обеспечивать постоянный наддув даже при низких оборотах двигателя, добавляя к двигателю потенциальную мощность на 40–45 процентов.

МОДИФИКАЦИЯ ВПУСКА ВОЗДУХА

Для достижения максимальной производительности дизельным двигателям требуется неограниченный поток воздуха. Больше воздуха означает больше кислорода, доступного для горения, и больше производимой энергии.

Дизельные двигатели поставляются производителем с ограниченными отверстиями для забора воздуха и шумозащитными экранами, которые снижают шум, но препятствуют потоку воздуха. Перегородку можно снять, чтобы больше воздуха попадало в камеру сгорания.

В типичной конфигурации OEM воздухозаборник забирает воздух из перегородки радиатора или из-под переднего крыла.Модификация впуска для вытягивания воздуха из источника за пределами корпуса двигателя позволит проникать более холодному воздуху. Холодный воздух более плотный и содержит больше кислорода для сжигания при сжатии.

Несколько компаний на вторичном рынке предлагают полные комплекты воздухозаборников с высокой пропускной способностью, которые заменят всю воздушную коробку OEM. Эти комплекты обычно включают фильтр, сделанный из синтетического волокна или промасленной или хлопковой марли, который, даже будучи грязным, пропускает больше воздуха, чем стандартный элемент из некачественной бумаги.

Модернизация системы впуска воздуха приводит к улучшению соотношения воздух / топливо, может увеличить мощность на 20–30 процентов и улучшить экономию топлива.

ИНЖЕКТОРЫ

Увеличение выходной мощности дизельного двигателя в идеале включает модернизацию нескольких компонентов, таких как топливные форсунки, которые хорошо работают вместе для достижения желаемой мощности и крутящего момента.

Форсунки вторичного рынка

После модернизации блока управления двигателем или модулей и увеличения расхода воздуха с помощью турбонаддува, следующим соображением должен стать переход на форсунки вторичного рынка. Многие форсунки, предлагаемые на вторичном рынке, используют стандартные единицы, которые переработаны для подачи большего количества топлива при заданных настройках.Очень важно согласовать инжектор с желаемым уровнем мощности и другими модернизированными компонентами. Уровень мощности будет определять идеальную рабочую точку инжектора и оптимальный уровень производительности, обеспечивая ни слишком много, ни слишком мало топлива в цилиндры. Сжигание слишком большого количества сыпучего топлива снижает топливную экономичность и создает чрезмерную нагрузку на двигатель.

Непрямой впрыск

Многие старые дизельные двигатели 80-х или 90-х годов используют систему непрямого впрыска (IDI).Топливо смешивается с воздухом под высоким давлением в камере предварительного сгорания и воспламеняется свечой накаливания. Когда клапан открывается, взрыв проходит через сопло инжектора и расширяется в чашеобразной камере наверху поршня. Для этого требуется нагнетательный насос высокого давления.

Прямой впрыск

Более экономичная система, чем IDI, использует технологию прямого впрыска (DI) в сочетании с ECM. Точно отмеренное количество топлива впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в верхней части поршня.Камера предварительного сгорания не требуется, поскольку давление уже очень высокое.

Систему DI можно модернизировать, настроив ECM. Изменения частот открытия и закрытия форсунок и количества топлива, распыляемого за цикл, позволят получить больше лошадиных сил. DI предлагает несколько преимуществ по сравнению с IDI, включая более высокий термический КПД, вибрацию, шум, экономию топлива и общие превосходные характеристики двигателя.

ОБНОВЛЕНИЕ КОНДИЦИОНЕРА

Промежуточный охладитель — еще один важный компонент, который следует модернизировать, чтобы он соответствовал другим модификациям дизельного двигателя, в первую очередь турбо.Оптимальная производительность достигается за счет сочетания всех компонентов.

В системе турбодизельного двигателя промежуточный охладитель предназначен для поддержания давления наддува после выхода из турбонагнетателя при одновременном охлаждении воздуха до того, как он достигнет камеры сгорания. Более холодный воздух плотнее и содержит больше кислорода, который сжигает больше топлива при сгорании, что приводит к увеличению мощности.

Интеркулер — это теплообменник, который следует основным принципам теплопередачи: чем больше площадь поверхности, тем эффективнее он охлаждается.Стандартные промежуточные охладители OEM предназначены для стандартных дизельных двигателей. Однако, когда характеристики двигателя повышаются путем замены компонентов, стандартного промежуточного охладителя может оказаться недостаточно для соответствия, и, следовательно, он может ограничить производительность.

Может потребоваться модернизация промежуточного охладителя на вторичном рынке. Большинство из них представляют собой цельные модели с ребрами, изготовленные из алюминия, с большими входными и выходными отверстиями, а также с расширенной решеткой и радиатором для обеспечения большего потока воздуха, чем у стандартного устройства. Для преобразования настройки турбонаддува или перехода на более крупный турбо правильный выбор промежуточного охладителя имеет решающее значение.

ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА

Выхлопная система дизельного двигателя предназначена для уменьшения нагрева двигателя и удаления газов дожигания с упором на снижение шума в сравнении с производительностью.

В стандартных глушителях и выхлопных трубах грузовиков обычно используются трубы малого диаметра. Эти трубы имеют несколько сложных изгибов и изгибов, что заставляет ваш двигатель работать тяжелее, быстро и легко выталкивая выхлопные газы.

Вы можете найти особенности выхлопной системы послепродажного обслуживания и без этих странностей.У труб вторичного рынка есть более прямые трубы большего диаметра. Большинство из них имеют внешний диаметр 3-1 / 2 и 5 дюймов с небольшим количеством изгибов и поворотов. Это снижает сопротивление и позволяет газам выходить быстро и эффективно.

Выхлопная система с высоким расходом обеспечивает улучшенный звук и способность поддерживать повышенную мощность и крутящий момент. Это также помогает снизить температуру выхлопных газов (EGT), что повышает общую производительность и продлевает срок службы двигателя.

Выхлопная система с высоким потоком необходима для повышения производительности дизельного двигателя, которое включает замену компьютерных микросхем, электронных программаторов или турбокомпрессора.Эти обновления позволяют повторно откалибровать топливно-воздушную смесь двигателя, чтобы обеспечить большую мощность и улучшить общие характеристики. Однако создаваемое дополнительное тепло и выхлопные газы могут превышать количества, с которыми стандартная выхлопная система рассчитана эффективно.

Если с чрезмерным нагревом не справиться эффективно, краткосрочным эффектом будет потеря производительности, а долгосрочным эффектом возможно повреждение двигателя.

Модернизация комплекта выхлопной системы и глушителя на вторичном рынке снизит температуру выхлопных газов (EGT), улучшит крутящий момент и увеличит мощность примерно на 10–20 лошадиных сил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОМЕНТА И ТРАНСМИССИЯ

Одна из точек потенциальной неисправности, которой часто пренебрегают при увеличении мощности дизельного двигателя, — это трансмиссия. Стандартная трансмиссия OEM в грузовике рассчитана на выходную мощность. После того, как другие компоненты были модернизированы для увеличения мощности и крутящего момента, стандартная трансмиссия перестала быть идеальной.

Гидротрансформатор

Хотя гидротрансформаторы могут выдерживать изрядное количество неправильных действий, при чрезмерном крутящем моменте, мощности и нагрузке муфта гидротрансформатора может проскальзывать, вызывая трение и нагрев.Конвертер может со временем деформироваться и выйти из строя.

Преобразователи

с высокими рабочими характеристиками обычно изготавливаются с использованием заготовки или более прочного стального корпуса, чтобы выдерживать более высокие внутренние температуры и неправильное обращение, и они разработаны с несколькими дисками сцепления, которые предотвращают проскальзывание, износ поверхности сцепления и значительно улучшают удерживающую способность преобразователя.

Новая трансмиссия

Простого гидротрансформатора может не хватить для увеличения мощности и крутящего момента, поэтому необходима трансмиссия с более высокими характеристиками.Трансмиссии, предназначенные для работы в экстремальных условиях, обычно оснащены большим количеством дисков сцепления для работы с высокой мощностью и большими нагрузками и предотвращения проскальзывания при переключениях трансмиссии.

Установка вторичного рынка или восстановление стандартной трансмиссии имеет большой смысл.

ДОБАВКИ В ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО

На рынке много присадок к топливу. Некоторые из них делают амбициозные и, возможно, нереалистичные заявления об увеличении мощности от использования их продукта, в то время как другие предлагают более разумное увеличение мощности на 20 лошадиных сил.

Присадки к топливу — это химические соединения, которые смешиваются с дизельным топливом для обеспечения более чистого горения. Они предназначены для очистки от примесей, уменьшения трения, удаления шлама из двигателя и стабилизации топлива. Некоторые смеси дизельного топлива и различных присадок улучшат топливную экономичность и увеличат мощность примерно на 10 лошадиных сил.

Цетан

Некоторые присадки содержат цетан, октановый эквивалент дизельного топлива. Более высокое цетановое число в топливе оказывает заметное влияние на то, как топливо горит в камере сгорания, что приводит к более плавному и тихому двигателю, который работает с заметно большей мощностью.

Свечи накаливания

В холодном дизельном двигателе одной компрессии может быть недостаточно для получения температуры самовоспламенения. Поэтому необходима система предварительного накала для повышения температуры сжатого воздуха и облегчения зажигания. Необходимая продолжительность предварительного накала зависит как от температуры двигателя, так и от температуры окружающей среды.

Двигатели с неисправными свечами накаливания проявляют несколько симптомов, таких как затрудненный запуск, черный выхлопной дым, снижение топливной экономичности и снижение мощности и ускорения из-за пропусков зажигания двигателя.

Замена гарантирует, что они не повлияют на другие компоненты, повышающие производительность.

ДАТЧИКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ДИЗЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Хотя большинство модификаций дизельного двигателя заставляют его производить большую мощность, они также предъявляют более высокие требования к системам транспортного средства. Хорошо спроектированные датчики позволяют контролировать эти системы и выявлять проблемы до того, как они могут нанести серьезный ущерб.

Пирометр

Чрезмерная температура выхлопных газов может представлять наибольший риск повреждения модифицированного двигателя, но может быть обнаружена с помощью пирометра.В манометре используется датчик термопары, который может быть установлен либо за выпускным отверстием турбины на турбонагнетателе, либо на выпускном коллекторе, который контролирует уровни EGT.

Датчик повышения давления

Датчик наддува контролирует работу турбокомпрессора. Высококачественные модели позволяют выбирать идеальные настройки наддува и изменять конфигурацию в соответствии со спецификациями двигателя.

Датчик температуры трансмиссии

Любое отклонение от стандартной рабочей температуры коробки передач является индикатором потенциальных проблем.Простой датчик температуры стоит вложенных средств и может помочь избежать поломки коробки передач и дорогостоящего ремонта.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ МЫСЛЬ

Это лишь некоторые из множества способов улучшить характеристики дизельного двигателя. Эти модификации создают дополнительную нагрузку на все внутренние и вспомогательные механизмы. Возможно, наиболее важным фактором для любого обновления является координация и совместимость компонентов обновления. Только тогда двигатель может работать с максимальной эффективностью и максимальной производительностью без чрезмерного риска повреждения.

Общие проблемы, часть 2 Свечи накаливания

Гэри Филдс из Diesel Pros

Надеюсь, после прочтения первой части этой серии вы все решили потянуть защелку открывания капота и взглянуть на свои батареи. Возможно, это было впервые для некоторых из вас, и есть надежда, что 1 или 2 из вас смогли обнаружить потенциальную проблему с батареями до того, как она оставила вас в затруднительном положении.

Мы подробно рассмотрели батареи в прошлом месяце, а в этом месяце я расскажу о свечах накаливания как можно подробнее.Это довольно простой виджет с большим заданием, так что давайте приступим.

Конструкция свечей накаливания

Большинство свечей накаливания по своей конструкции представляют собой саморегулирующийся нагревательный элемент, работающий по тому же принципу, что и реле свечи накаливания (или катушка). К сожалению, они являются промежуточным звеном между напряжением аккумулятора и землей.

Если вы когда-либо касались проводом под напряжением 12 В к заземленному корпусу или блоку двигателя, вы сразу заметили, что там происходит какое-то волшебство.Подобно тому, как работает лампочка, свеча накаливания принимает входящее напряжение и силу тока батареи и преобразует их в тепло на наконечнике через сопротивление через внутреннюю катушку или нагревательный элемент на землю. Затем наконечник загорается докрасна, и изобретатель Captain Obvious удачно назвал это новое устройство свечой накаливания.

Зачем они нужны

Для владельцев Cummins вы можете пропустить это … Я уверен, что вы уже бормочете себе под нос какое-то заявление о «недостатке инженерии» насчет этих «V-приседаний-2-пи-я-дон». грузовики, но я отвлекся.

Возможно, в какой-то момент мы поговорим о нагревателях всасываемого воздуха, но идея здесь в том, что для запуска и эффективного запуска холодного дизельного двигателя вам нужно немного нагреться при запуске.

Эти двигатели производят огромную компрессию, но этого сжатия недостаточно, чтобы сработать до 7,3 при температуре масла, скажем, 100 градусов. Помните, в Части 1 (июнь Diesel Tech ) я рассказывал о важности скорости запуска? Что ж, после того, как двигатель запущен и вращается со скоростью 500+ оборотов в минуту, он обычно может совершать достаточно повторяющихся событий сжатия, чтобы легко поддерживать импульс, необходимый для этих 4-тактных двигателей, без помощи стартера.Топливо холодное, цилиндры холодные и по своей природе имеют тенденцию к меньшему сжатию в холодном состоянии; поэтому мы используем свечу накаливания, чтобы нагреть вещи.

Принцип работы свечей накаливания

Мы уже рассмотрели их конструкцию, и вы знаете, что они работают, преобразуя силу тока в тепло, как лампочка. Но мы еще не говорили о стратегии, которую разработчики 7.3 реализовали для правильного использования свечи накаливания.

Стратегия помощи при холодном пуске в этих грузовиках действительно довольно проста, если вы разбираетесь в отдельных компонентах.У вас есть свечи накаливания, и эти свечи накаливания управляются реле свечей накаливания … не так уж сложно понять эти термины, но то, как они используются, может немного сбить с толку некоторых.

Вы включаете холодный выключатель 7.3, и ваш ждет начала работы. Загорается индикатор . Все, у кого есть 7.3, знают это, но вы можете не понимать, что когда свет гаснет, это не означает, что ваши свечи накаливания перестают работать. Инженеры основывают свечи накаливания «вовремя» на фактической температуре масла в вашем двигателе, и чем она холоднее, тем дольше они работают.

Например, при 50 градусах холода 7.3 ваши свечи накаливания будут продолжать работать в течение 80–90 секунд после того, как погаснет индикатор ожидания включения. Даже после запуска двигателя ваши свечи накаливания будут продолжать работать, и при правильной работе они помогут избавиться от белого дыма, который так любят ваши соседи.

Поскольку ваши GP получают мощность (силу тока) от реле свечей накаливания, грузовики с 49 состояниями имеют реле, расположенное в центре моторного отсека. Это 4-контактный узел катушки, который получает управление от автомобильного PCM (модуля управления трансмиссией) и предназначен для пропускания через него более 150 ампер мощности, необходимой для этих систем свечей накаливания.Они похожи на соленоиды стартера, которые Форд использовал с тех пор, как Иисус был PFC, и они также являются единственной причиной большинства тяжелых или нулевых запусков в холодную погоду.

Тестирование компонентов

Мы рассмотрим контрольную часть системы свечей накаливания в нашей следующей статье, но я хочу рассказать о методах тестирования, которые мы используем ежедневно, чтобы убедиться, что основной проблемы нет.

Первое место, где мы тестируем в потенциально холодной ситуации, когда не запускается двигатель, — это реле свечей накаливания.Он состоит из четырех цепей, и понимание их действительно поможет вам в диагностике проблемы.

На реле вы увидите два больших контакта (высокая нагрузка по А) и два маленьких контакта (цепи управления). Внутри реле вы найдете две «прокладки» на медной основе, которые закрыты катушкой. Вышеупомянутые «посты управления» — это то, что выполняет эту функцию, и когда две контактные площадки соприкасаются, реле затем подает надлежащую величину доступной силы тока на вилки через свои цепи; если все происходит так, как рекламируется.

Самая распространенная неисправность реле заключается в том, что две контактные площадки теряют свою проводимость из-за царапин или внутренней коррозии реле. Иногда эти медные колодки похожи на моих родителей и раскалываются, но опять же, я отвлекаюсь.

Вот простой тест: с помощью контрольной лампы на 12 В (проверьте ее на батарее, чтобы убедиться, что она работоспособна) проверьте напряжение батареи на одном из больших контактов. Предполагая, что у вас есть напряжение аккумулятора, переместите контрольную лампу на другую большую клемму и попросите помощника включить зажигание.Вы, , должны услышать и почувствовать слышимый «удар» внутри реле, и если вы знаете, что управляющая часть реле, скорее всего, работает правильно.

Следующее, что вы должны заметить, если оно работает должным образом, — это то, что напряжение батареи теперь прошло через реле и направляется к свечам накаливания. Если он стукнет, и не будет замечено / низкое напряжение (более низкое, чем на другом выводе), то ваше реле мусор и его необходимо заменить.

Следующим местом является проверка отдельных свечей накаливания на отсутствие замыкания на массу.Это делается различными способами, но наиболее распространенным методом является проверка с помощью тестового пигтейла (на фото) или прямо на разъемах крышки клапана.

Вы установите для цифрового вольтметра значение сопротивления, и вы будете проверять правильные контакты на крышке клапана на массу. Помните, что свеча накаливания — это, по сути, резистор, а не заземление, и здесь должна быть непрерывность. Как показывает практика, ваша свеча накаливания должна показывать сопротивление относительно земли от 0,7 до 1,1 Ом, если она работает должным образом (2.0 Ом, например, или нулевое соединение с массой является результатом того, что жгут проводов свечи накаливания или крышки клапана не работает нормально и должен быть заменен).

Проверьте последнее, сняв крышку клапана и проверив подозрительные свечи накаливания непосредственно на самой свече. Замените жгут проводов клапанной крышки, если подозрительная свеча в точке подключения исправна, или замените свечу накаливания, если проблема подтверждается в точке подключения.

Надеюсь, теперь у вас есть базовые знания о системе помощи при холодном запуске вашего 7.3 используется, чтобы разжечь его на холоде.

В следующей части мы углубимся в особенности работы оставшейся части управления системой свечей накаливания, чтобы дать вам более полное представление о менее распространенной, но столь же важной части работы вашего грузовика.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *