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.
- Сопротивление первой постоянное, не зависящее от температуры;
- вторая спираль имеет положительный температурный коэффициент.
Принцип ее работы заключается в том, что чем выше температура мотора, тем меньше температура нагрева свечи (когда регулирующая спираль нагревается, ее сопротивление растет, и на нагревательную спираль подается меньший ток). Такая свеча нагревается до 850 градусов, время ее работы составляет от 4 секунд до двух минут и зависит от температуры мотора и параметров самой свечи.
Продолжительность подогрева горючего регулирует блок управления, контролирующий показания датчика температуры охлаждающей жидкости. На панели приборов имеется контрольная лампа, сигнализирующая о том, что работает подогрев. Когда она гаснет – двигатель готов к запуску. Существует два варианта включения свечей накаливания: ключ зажигания поворачивается во второе положение, либо предпусковой подогрев включается, когда открыта водительская дверца. Свечи, продолжающие работать после запуска мотора, помогают сократить время прогрева и обеспечивают более полное сгорания топлива, снижая тем самым выбросы вредных веществ.
Керамические
Керамические свечи накаливания – это второй тип подогревающих устройств. Ее электрическая схема не отличается от предыдущей. Рабочим элементом такой свечи является керамический стержень, внутри которого находится керамический нагревательный элемент. В течение двух секунд происходит нагрев стержня до 1000 градусов, в результате чего обеспечивается быстрый запуск дизеля, как у бензинового силового агрегата, без характерной для большинства дизельных моторов «раскачки».
Напряжение разогрева не постоянно, оно имеет три фазы. На этапе быстрого прогрева оно составляет от 9,8 до 11,5 В, стержень при этом нагревается до максимально возможной температуры. Когда заводится двигатель, подаваемое напряжение постепенно снижается до уровня, ниже напряжения бортовой сети автомобиля: во второй фазе до 7 В, в третьей – до 5.
Помимо этих трех фаз существует режим промежуточного накаливания, предназначенный для восстановления сажевого фильтра . Это помогает улучшить условия сгорания в процессе восстановления.
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.
Принцип работы свечей накаливания на дизельных двигателях отличается от свечей зажигания бензиновых моторов. При этом от их своевременной замены и правильного монтажа зависит холодный пуск силового агрегата при низких температурах за бортом машины. В этой статье описаны конструктивные особенности указанных изделий, а также способы проведения их диагностики.
Размещение СН внутри двигателя.
В отличие от силовых агрегатов, работающих на бензине, дизельные двигатели не имеют СЗ, в них установлены свечи накаливания (сокращенно, далее в тексте СН). Они служат нагревательным элементом, основная функция которого – подогрев камеры сгорания для упрощения холодного пуска мотора. Воспламенение топливо – воздушной смеси в дизельных движках происходит из-за образования высокого давления внутри камеры сгорания при окончании такта сжатия, когда поршень доходит до верхней мертвой точки. Воспламенение топливной смеси, возможно, только при подогретом горючем. Летом, температура за бортом автомобиля достаточная, подогрев не нужен, а зимой, если температура воздуха меньше +5 0 С необходимо прогревать камеру сгорания. С этой целью, для каждой камеры монтируются СН. Стержень изделия располагается в предкамере, его окончание достигает границы завихрения рабочей жидкости, создаваемой с помощью форсунки. Подача электрического тока на свечную спираль производится автоматически при повороте ключа зажигания. Разогреваются изделия до нужной температуры и прогревают, таким образом, камеру и попадающий в нее воздух.
Учтите, есть типы дизельных моторов, не имеющие СН. В большинстве случаев это автодвигатели приводящие в действие промышленное оборудование либо тихоходные тракторные движки. В таких случаях применяется специальная нагревательная решетка, встроенная во впускной коллектор, она заменяет СН.
В автомобиле присутствует специальный блок управления СН. При проворачивании ключа зажигания в рабочее положение, происходит подключение свечей к аккумулятору, при этом на приборной панели загорается индикатор, который при полностью прогретом моторе тухнет, указывая, что автодвигатель готов к пуску.
Разновидности
Конструктивные особенности стержня из керамики
Различают такие типы свечных изделий:
- закрытого типа, при этом спираль может быть открыта либо размещена внутри защитного кожуха;
- открытого типа.
В первом варианте нагревательный элемент помещен в свечной корпус, заполненный специальным порошком, проводящий тепло. Разделяют изделия со спиралью, выполненной из металла либо из керамики.
Основным достоинством керамических изделий есть достижение максимальной температуры прогрева за очень короткий период. При этом обеспечивается лучший пуск автодвигателя без прогрева, снижается количество токсичных газов выхлопа, возрастает срок службы свечных элементов и движка. Срок службы свечи увличивается, та как помещенный в кожух нагревательный элемент не окисляется, плюс он защищен от механических воздействий.
Калильные изделия открытого типа располагаются в камере сгорания, для их эффективной работы топливная смесь должна поступать на раскаленную часть стержня.
По времени достижения рабочей температуры калильные свечи разделены таким образом:
- обычные, прогрев изделия происходит менее 1 мин;
- быстродействующие, нужная температура достигается в течение 10 сек.;
- саморегулируемые, их прогрев происходит за 5 сек.
В последнем варианте скорость прогрева достигается благодаря присутствию двух свечных спиралей. Такие изделия очень эффективны в работе и имеют длительный эксплуатационный период, что позволяет им вытеснять с прилавков авторынка первые два вида свечей.
Диагностика в домашних условиях
Одна из разновидностей конструкции СН.
- Штепсель
- Печатная плата с электроникой
- Корпус свечи накаливания
- Нагревательный стержень накаливания
- Высоковольтное соединение
- Измерительная диафрагма
- Набивка
Проверить необходимость замены свечей накаливания на дизельном двигателе можно несколькими способами:
- Используя аккумулятор. Для проведения диагностики, придерживайтесь последовательности:
- возьмите изолированный провод, длина которого 50 см;
- переверните свечу так, чтоб нагревательный элемент оказался вверху и установите его центральный электрод на «+» клемму аккумулятора;
- подсоедините «-» клемму АКБ с корпусом свечи, используя электропровод;
- об исправности свечи можно судить по степени ее прогрева, если нагревательный элемент быстро прогреется хоть на 50%, то изделие исправно, в ситуациях, когда разогревается только кончик нагревательного элемента стоит заменить свечу.
Из недочетов данного метода можно выделить необходимость выкручивания каждого свечного устройства, при этом может понадобиться демонтаж некоторых элементов автомобиля, препятствующих доступу к СН.
- Применяя мультиметр. Используя этот способ можно не извлекать свечи. Для проведения диагностики, проведите следующие манипуляции:
- отсоединяете от калильных изделий токопровод центрального электрода;
- подсоедините к центральному свечному электроду плюсовой щуп мультиметра, минусовым щупом прикоснитесь к боковой части корпуса;
- установите прибор в положение омметр;
- при отсутствии показаний на дисплее прибора можно говорить о пробое нагревательного элемента - свеча требует замены.
Недочетом указанного метода есть диагностика изделий, имеющих слабый накал. При тестировании прибор укажет, что пробой отсутствует, при этом прогрев камеры сгорания будет недостаточным.
- Используя изолированный провод. Схема проверки следующая:
- снимите изоляционный слой, около 2 см с каждой стороны провода (длина которого до 1 м);
- отсоедините свечи от подающего провода и шины;
- закрепите один конец изоляционного провода на «+» клемму АКБ, а вторым прикоснитесь к центральному контакту свечи.
- на исправной свече возникает искра, если изделие слабо накаливается, то искра незначительная.
Отсутствие искры указывает на полностью неисправную свечу. Недочетом указанного метода есть возможность проверки свечей на автомобилях старого образца, «без мозгов».
Заключение
Сколько свечей накаливания на дизельном двигателе зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Существую моторы, работающие на ДТ, оснащенные непосредственным впрыском, они не имеют предкамер и СН.
Установка СН на дизеля позволяет улучшить пуск мотора после длительного простоя либо при низкотемпературных показателях за бортом машины. Эти изделия позволяют улучшить условия образования рабочей смеси. Современные СН могут продолжать работать непродолжительное время после пуска автодвигателя, таким образом, снижается количество вредных веществ в выхлопных газах, а также стабилизируется процесс горения. При установившейся работе мотора они выполняют дополнительную функцию - улучшают распыление топлива. Поток горючего разбивается, ударяясь об свечной наконечник, это улучшает возникновение завихрений в камере сгорания.
Владельцам дизельных автомобилей будет весьма полезна информация о том, как проверить свечи накаливания, так как они являются неотъемлемым элементом дизельного двигателя, а любой сбой в их работе создаст дискомфорт, либо вовсе заставит пересесть на общественный транспорт.
Замена свечей накаливания – так ли важно делать это вовремя?
Основная функция этих деталей заключается в запуске двигателя, ведь, как известно, его принцип работы несколько отличается от бензинового, так как горючее в этом случае воспламеняется не посредством искры, а за счет сжатия. А более эффективному воспламенению способствует высокая температура, именно ее и обеспечивают свечи накала. Современные авто оснащены такими видами, которые нагревают топливо не только до момента пуска, но и потом еще на протяжении нескольких минут, благодаря этому работа движка на холостых оборотах становится более стабильной, и выброс вредных веществ достигает минимума из-за более эффективного сгорания топлива.
Безусловно, в теплое время года в них практически нет никакой надобности, но как только температура окружающей среды достигает +5 °С, то завести авто без этого элемента становится практически невозможно
. Поэтому весьма важно следить за их состоянием, особенно с наступлением холодов, а для этого нужно знать, как проверить свечу накала. Но для начала подробнее рассмотрим их схему подключения, чтобы понимать, в какой момент нужно бить тревогу.
Схема подключения свечей накаливания и признаки неисправности
В принципе, их можно сравнить с электронагревателем. Стержень свечи расположен в предкамере таким образом, что его кончик находится прямо на границе завихрения рабочей смеси, создаваемого форсункой. Схема подключения свечей накаливания обеспечивает автоматическую подачу электрического тока, сразу же после поворота ключа зажигания в рабочее положение. Они нагреваются сами до очень высокой температуры и, соответственно, прогревают камеру сгорания, а также попадающий в нее воздух.
За их правильное функционирование отвечает блок управления свечами накаливания. Алгоритм его работы заключается в следующем: после поворота ключа свечи подключаются непосредственно к аккумулятору, в это же время на щитке приборов загорается соответствующая лампочка, спустя некоторое время предварительного разогрева эта лампа гаснет, что свидетельствует о полной готовности движка к запуску.
Первым признаком того, что в системе электроподогрева произошел сбой, является неработающий индикатор . Это может свидетельствовать о выходе из строя предохранителя либо же датчика температуры. Длительное же горение индикатора говорит о необходимости заменить тепловой выключатель, и если это проигнорировать, то может перегореть тепловой штифт, и тогда уже понадобится накаливания. Правда, индикатор иногда может и не просигнализировать о возможной поломке.
Также явным признаком того, что какая-то свеча начинает «шалить», является проблемный запуск двигателя. И в этом случае срочно необходима проверка свечей накаливания.
Как проверить свечи накаливания своими силами?
Сделать диагностику можно как на СТО, так и самостоятельно, для этого вам понадобится только клещевой амперметр. Действовать необходимо следующим образом. Первым отсоединяется питающий привод, идущий к положительному контакту конкретной свечи, этот привод необходимо подсоединить к «плюсу» амперметра. Второй полюс амперметра соединяется с положительным контактом самих свечей. Включается система, определяется сила тока. Так как каждая участница работы мотора потребляет приблизительно по 12 А, следовательно в сумме должно быть 48 А, если это значение меньше, значит есть неисправности.
Существует еще один способ, как проверить свечи накала в вывернутом состоянии. Извлеченные свечи следует установить на общей шине, концами вверх, и посредством проводов большого сечения корпуса каждая из них замыкается на «массу». Затем , и визуально определяется их состояние (появившаяся искра обозначит неисправность). С помощью мультиметра или же других специализированных приборов можно проверить сопротивление свечей накаливания, оно должно быть менее 5 Ом, если же его значение стремится к бесконечности, значит, неисправна нагревательная спираль.
Свеча накаливания используется для . Ее роль, прежде всего, заключается в нагреве воздуха в цилиндрах двигателя, до того момента, как он будет запущен.Таким образом, запуск дизельного мотора при температуре воздуха ниже +5 градусов практически невозможен, даже если из строя вышла только одна из свечей накаливания. Свечи значительно увеличивают ресурс силового агрегата, спасая его от чрезмерных нагрузок при запуске в холодную погоду.
После запуска и прогрева двигателя роль свечей накала меняется – они помогают в распылении топлива. Дело в том, что топливо, подающееся через форсунки, сталкивается со свечой, в результате чего в камере сгорания образуются завихрения. Таким образом, благодаря свечам, улучшается процесс приготовления топливной смеси.
Разновидности свечей накаливания и их устройство
Свеча накаливания внешне похожа на свечу зажигания, однако искру она не вырабатывает. Свеча имеет нагревательный элемент в форме спирали, который может быть выполнен из металла или керамики.
Свечи накаливания могут нагреваться до температуры 1 350 градусов по Цельсию в считанные секунды
Металлический нагревательный наконечник свечи состоит из двух спиралей: нагревательной и регулировочной. Первая нужна для быстрого нагрева наконечника, а вторая защищает свечу от чрезмерного перегрева. Это происходит благодаря увеличению электрического сопротивления регулировочной спирали при повышении температуры.
Пространство между нагревательной трубкой и спиралями заполняется изолирующим наполнителем, который выполняет две функции – защиты спирали от механических воздействий и эффективной передачи тепла. Свечи накаливания с металлической спиралью могут нагреваться до 1 000°С.
Свеча накаливания с керамическим нагревательным элементом схожа по принципу действия. Ее конструктивное отличие в том, что нагревательный элемент – спираль, находится в керамической оболочке. Благодаря этому, такая свеча быстрее нагревается. Выше и ее мощность - 1 350°С. Нагревается такая свеча всего за несколько секунд.
Принцип действия
Нагревательный элемент свечи находится в камере сгорания двигателя, в том месте, где происходят завихрения рабочей смеси. При повороте ключа в замке зажигания в положение Start на свечу подается напряжение и она начинает интенсивно нагреваться. На приборной панели загорается соответствующий индикатор. Для того чтобы сделать свою работу, свече требуется порядка 5 секунд. Время может варьироваться в зависимости от температуры наружного воздуха.
Итак, свеча раскаляется и начинает прогревать камеры сгорания двигателя и воздух, который в них поступает. Однако этих нескольких секунд достаточно только для саморазогрева свечи - нагреть воздух и холодный металл массивного блока цилиндров и его головки свеча не в состоянии, тем более что воздух при кручении стартером двигателя постоянно замещается извне на холодный.
Таким образом, главная цель нагрева свечей - это подогрев впрыскиваемого топлива до температуры, при которой оно испарится, хорошо смешается с поступающим воздухом и легко воспламенится уже от компрессии. После того, как погаснет индикатор на приборной панели, двигатель можно запускать. Обычно индикатор гаснет тем быстрее, чем выше температура воздуха.
На современных дизельных двигателях свечи накаливания, помимо предварительного нагрева, могут обеспечивать дополнительный накал уже после запуска мотора
Система управления свечами представляет собой либо реле, либо самостоятельный электронный блок управления свечами накаливание. Устройства регулируют напряжение, которое необходимо подать на свечи, длительность нагрева и температуру. При этом на работу реле влияют показания датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика частоты вращения коленвала двигателя. Эти датчики относятся к системе управления двигателем.
На современных дизельных двигателях свечи накаливания, помимо предварительного нагрева, могут обеспечивать дополнительный накал уже после запуска мотора. Такая функция помогает снизить уровень шума при сгорании смеси на еще холодном моторе, а также сокращает вредных выбросы выхлопных газов. Накал происходит на протяжении трех - пяти минут и заканчивается при достижении охлаждающей жидкостью температуры 20-30°С.
Таким образом, свечи накала напрямую влияют на работу и запуск дизельного двигателя в холодное время года, а как следствие, и на его ресурс.
Свеча накаливания – это особый элемент дизельного двигателя, предназначенный для доведения впрыскиваемого топлива до нужной температуры при . Кроме того, они используются в системе предпускового прогрева двигателя в карбюраторных двигателях и для запуска автономного прогрева салона автомобиля.
По принципу работы они полностью отличаются от , так как не создают искру при работе, а доведение топлива до необходимой температуры обеспечивается благодаря нагреву реле калильных свечей.
Так как возгорание осуществляется за счет обеспечения определенного давления, свечи накаливания являются частью предпускового устройства. Фактически, их работа ограничивается холодным пуском дизеля при температуре ниже 5°С. Как следствие, многие современные типы двигателей без предкамер, вовсе обходятся без данной детали.
Еще один метод избавиться от установки свечей широко используется фирмой Cummins . В свои дизели они встраивают специальные нагревательные решетки. Тем не менее, применение этих деталей навряд ли будет ограничено в ближайшее время, как так в будущем планируется все больше водить моторы с низким уровнем сжатия, а их холодный запуск без специальных средств практически невозможен.
Где устанавливаются эти свечи
Места установки свечей накаливания напрямую зависят от конструкции конкретного двигателя.
При раздельной камере сгорания они располагаются в вихревой камере или форкамере. Если же в дизеле используется нераздельная камера сгорания, то они устанавливаются в ней.
Места установки свечей накаливания
Конструкция свечи накаливания
Конструктивно свеча накаливания является электронагревателем со спиральным реле, погруженным в защитную оболочку. Исходя из материалов, они разделяются на два вида: металлические и керамические.
Устройство свечи накаливания
Кроме того, существуют, так называемые, турбо-свечи. Они имеют другую форму корпуса с коническим наконечником. За счет этого удается сократить утечки. Такие свечи, в основном, используются в гоночных автомобилях.
По конструкции различают свечи накаливания с моноспиралью и двойной спиралью. Первые имеют более простые в изготовлении и устанавливаются на большинстве современных автомобилей. За счет использования лишь одной спирали их легче настроить для саморегулировки и необходимой температуры. Эта конструкция более надежна и устойчива с течением времени.
С другой стороны, свечи накаливания с двойной спиралью позволяют лучше отрегулировать оптимальный баланс температур. Правда для их создания нужно тщательно подойти процессу выбора материалов, так как при неподходящем материале они могут работать нестабильно и разрушаться. Двойная спираль сейчас только вводится в массовое использование , но за ней будущее.
Принцип работы
Блок свечей накаливания включается в работу автоматически вместе с поворотом ключа зажигания перед запуском стартера. При этом на панели приборов в салоне загораются специальные индикаторы, сигнализирующие о его работе.
Принцип работы свечи накаливания
После установления рабочей температуры, индикаторы в салоне гаснут, но напряжение еще некоторое время подается.
Основная функция свечей накаливания – разогревать дизельное впрыскиваемое топливо во время старта двигателя. При их неисправном состоянии, воспламенение топлива затруднительно и возможно лишь после продолжительного вращения стартера. Фактически, они позволяют запускать дизель в морозную погоду с таким же успехом, как и в жаркую.
Видео:
В современных двигателях свечи накаливания выполняют еще одну важную функцию. На них продолжается подача электричества в течение нескольких минут после успешного запуска для стабилизации работы и обеспечения полного сгорания топлива в камерах.
Таким образом, ограничивается количество вредных выбросов в атмосферу от не полностью прогоревшего дизеля. Кроме того, за счет обеспечения полного сгорания топлива снижается уровень шума при запуске мотора.
Loading...