Promremont34.ru

Авто мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель со свечами накаливания

Свеча накаливания в дизельном двигателе современного автомобиля

Свечи в дизельном двигателе обеспечивают гарантированный запуск силового агрегата на холодную. Принцип их действия заключается в доведении топлива, находящегося под высоким давлением, до необходимой температуры при помощи специального реле. Дизельный движок имеет столько свечей, сколько цилиндров расположено в нем. На каждый цилиндр мотора приходится по одной свече.

Свечи накаливания

Топливо в дизельном моторе, в отличие от бензинового, воспламеняется не от искры, а под воздействием температуры +800°С, получаемой в камере сгорания при высоком давлении в конце такта сжатия. Впрыскивается топливо в момент приближения поршня к верхней мертвой точке. При пуске дизеля в зимнее время разогреть воздух до температуры самовоспламенения солярки только высоким давлением нельзя, поэтому для облегчения пуска в камеру сгорания (реже – во впускной тракт) дизелей устанавливается свеча накаливания – электрический нагревательный элемент в виде спирали.

Режим работы

Свечи накаливания включаются не какой-то определенной кнопкой, а поворотом ключа стартера перед пуском двигателя. Продолжительность их работы определяется электронным блоком управления на основе информации датчика температуры.

О работе свечи накаливания информирует желтая сигнальная лампа с символом спирали на щитке приборов. После разогрева лампа гаснет, давая водителю сигнал к включению стартера. Чтобы поддержать устойчивую работу дизеля сразу после его пуска, в некоторых системах предварительного разогрева свечи накала остаются включенными еще какое-то время (до 180 секунд). Так обеспечивается более устойчивая работа мотора, ускоряется его прогрев, снижаются токсичность выхлопа и уровень шумности.

Устройство и разновидности

Свечи накаливания делятся на два типа – открытые и закрытые. У открытых спираль накаливания не имеет защитного чехла, у закрытых она находится внутри оболочки, которая заполнена изолятором – керамическим порошком (например, оксидом магния) с высокой теплопроводностью. Оптимальное распределение температуры на поверхности оболочки достигается путем подбора сопротивления спирали и расположением ее витков. Из-за формы нагревательного элемента эти свечи иногда называют штифтовыми или стержневыми. В камеру сгорания они устанавливаются таким образом, чтобы конус струи топлива попадал на раскаленную часть. Преимуществом штифтовых свечей перед свечами открытого типа является большая механическая прочность и увеличенный вследствие отсутствия окисления спирали срок службы. Нагреватель свечи не должен препятствовать свободной циркуляции топливовоздушной смеси в камере сгорания. В связи с этим диаметр оболочки нагревателей не превышает 5-6 мм.

Для предотвращения проникания влаги и загрязнений вовнутрь оболочки контактный стержень уплотняется манжетой из специальной резины или силиконового герметика.

В качестве материала для спирали свечей накаливания используют никель, железокобальтовые или железохромалюминиевые сплавы, а корпус обычно делают из железохромоникелиевого сплава Iconel 601.

Существуют два способа подключения электропитания к свечам накаливания – однополюсный, когда «массой» является ее корпус, и двухполюсный (два вывода – «плюс» и «минус»). Однополюсные штифтовые свечи потребляют токи 5 – 18 А, величина напряжения их питания зависит от типа автомобиля и составляет 5 … 24 В. Двухполюсные свечи при напряжении питания 1,7 В потребляют токи силой до 50 А, а их мощность может быть от 40 до 150 Вт.

Свечи накаливания открытого типа сегодня встречаются редко. Ими оснащались в основном старые дизели Mercedes.

Несколько слов следует сказать о факельных свечах накаливания, которые являются разновидностью свечей открытого типа и устанавливаются во впускных коллекторах дизелей с большим рабочим объемом. Работают эти свечи иначе, чем описанные выше. Они предназначены для воспламенения топлива, поступающего к ним по специальным трубопроводам. Создаваемый при этом факел подогревает воздух во впускном коллекторе, обеспечивая повышение температуры в цилиндрах.

Быстродействие

По времени нагрева различают обычные свечи накаливания – их рабочая температура достигается менее чем за 60 секунд, быстродействующие – до 10 секунд и саморегулируемые – до 5 секунд. В быстродействующих свечах конструкция спирали позволяет ей быстрее выходить на рабочую температуру. А в саморегулируемых свечах типа Duraterm имеются две последовательно соединенные спирали. Нижняя (никелевая) быстро нагревается, благодаря чему обеспечивается ускоренный выход свечи на рабочий режим. Верхняя железохромалюминиевая спираль является регулирующей – нагреваясь медленнее, она ограничивает ток в зависимости от температуры и предохраняет свечу от перегрева свыше 1000° С.

После выключения саморегулируемая свеча еще на протяжении трех минут сохраняет свою температуру (так называемые свечи послепускового подогрева Post-heating). За счет этого облегчается воспламенение смеси, пока двигатель еще холодный.

Читать еще:  Двигатель 406 стук нижней цепи

Благодаря своим характеристикам саморегулируемые свечи наиболее перспективны и постепенно вытесняют обычные и быстродействующие.

Ресурс

Свечи накаливания со спиралью в оболочке имеют неразборную конструкцию, не требуют технического обслуживания и отличаются высокой надежностью. При нормальных условиях эксплуатации их срок службы составляет не менее 60 тыс. км пробега автомобиля. Возможные неисправности свечей накаливания обуславливаются разными причинами:

  • механическими повреждениями свечи (трещины в корпусе, срыв резьбовых соединений) из-за нарушений правил монтажа. В результате влага и грязь попадают в порошковый уплотнитель, что приводит к замыканию витков спирали на «массу»;
  • трещинами, вздутиями и оплавлением рабочей части нагревателя из-за электрохимической коррозии;
  • повреждением нагревателя вследствие перегрева чрезмерно выступающей в камеру сгорания рабочей части нагревателя; возникает при использовании свечи, не соответствующей данному двигателю.

Свечи могут не работать из-за поломки реле времени блока управления или одного из датчиков (температуры охлаждающей жидкости, скорости движения, оборотов двигателя).

Отказы свечей накаливания могут быть вызваны неисправностями в системе топливо-подачи – при увеличении дозировки, плохом распыле, отклонении угла опережения впрыска топлива, а также завышении напряжения в системе электропитания.

Свечи накаливания разных типов могут различаться по размерам, времени нагрева до рабочей температуры и мощности, поэтому при выходе из строя свечи ее следует заменить такой же – исправной. В противном случае свечи будут разогреваться лишь частично или вообще не будут работать. Если в результате длительной эксплуатации комплекта свечей накаливания из строя выходит одна из них, менять желательно все, так как ресурс остальных уже исчерпан и долго они не прослужат.

Свечи накаливания – достаточно хрупкий элемент, поэтому снимать их с двигателя желательно только для замены. Затяжку при установке следует проводить с помощью динамометрического ключа Используют при сборке ответственных винтовых соединений (приборов, двигателей, и др.). Такие ключи имеют указатель значения крутящего момента. , не превышая усилие в 20 Нм. Если изготовителем предусмотрена круглая специальная гайка крепления электрического провода, ее необходимо затягивать только вручную; если шестигранная – воспользоваться ключом (без нажима).

Диагностика

Проверяют свечи накаливания омметром (у исправной свечи сопротивление спирали составляет 0,7… 1,8 Ом), а в режиме прогрева – с помощью бесконтактного амперметра. Ток потребления исправной свечи в зависимости от типа должен составлять 5-18 А. Если необходимых приборов под рукой нет, проверить свечу на предмет разогрева в некоторых дизелях можно визуально. Для этого снимают форсунки и через их установочные отверстия в головке блока цилиндров определяют разогрев свечи (при установке ключа стартера в первое положение) по изменению цвета стержня.

Проверку реле времени и датчиков лучше доверить специалистам. Следует помнить, что система подогрева работает только на «холодном» двигателе, температура которого не превышает + 60° С.

Стандартизация

Каждый производитель имеет свою систему условного обозначения производимых свечей. Кроме типа, на свечах указывают название фирмы, напряжение источника питания, иногда – страну-производитель и дату выпуска. Все эти данные выдавлены на корпусе. Некоторые свечи накаливания производства разных фирм являются взаимозаменяемыми, о чем можно узнать из специальных каталогов.

Размеры штифтовых свечей накаливания различных типов регламентированы стандартами ISO/DIN 6550-1, 6550-2 и 6550-3 и определяются:

  • резьбой крепления: от М10 x 1,0 до М18 x 1,5;
  • размером шестигранника «под ключ» – 12, 14,17, 21 мм;
  • углом конического посадочного места – 63, 93, 123 градуса;
  • общей длиной (L1) – от 58 до 137 мм;
  • длиной рабочей части нагревателя (L2) – от 17 до 35 мм;
  • диаметром рабочей части нагревателя (D) – от 5 до 6 мм.

Виды и их устройство

Выделяется несколько основных видов калильных свечей для моторов дизельного типа:

  • открытые элементы, отличающиеся отсутствием на спирали защитного чехла;
  • закрытые или штифтовые свечи накаливания с защитной оболочкой и керамическим порошком в виде оксида магния.

Второй вариант имеет хорошие показатели тепловой отдачи, а теплообменные процессы на защищенной поверхности обеспечиваются подбором спирального сопротивления. Расположение свечи внутри дизеля таково, что топливо попадает непосредственно на нагретую свечную часть, поэтому элементы штифтового типа обладают лучшей прочностью и не окисляются, а также гарантированно долговечны. Для изготовления спирали используются никель, а стандартное основание выполняется на основе железо-хромо-никелевого сплава.

В зависимости от используемого для рабочей части материала, свечи накала могут быть:

  • металлическими, с наличием «начинки» из оксида магния. При производстве применяются железо-кобальтовые или железо-хром-алюминиевые сплавы;
  • керамического типа. Нагревательный элемент, выполненный из высокопрочной керамики, обладает особой устойчивостью к температурным перепадам. Для изготовления защитной оболочки применяется особый керамический материал в виде силиконового нитрита.
Читать еще:  Bmw e36 двигатели расход

Керамический свечной элемент рассчитан на очень большие токовые показатели, что позволяет дизельному топливу разогреваться за пару секунд. Оба варианта могут использоваться при разных показателях сопротивления – от 0,5 до 1,8 Ом.

ВАЖНО: Свечи накаливания открытого типа – достаточно редкий в настоящее время вариант, массово применяемый исключительно на дизельных двигателях старого типа (Mersedes).

Принцип работы и устройство

Свеча в цилиндре устанавливается максимально близко к зоне впрыска в него распылённого топлива. Дизели могут иметь разную конструкцию, с вихревыми или предварительными форкамерами, камерой сгорания в поршне, многократным впрыском за один цикл.

В любом случаен топливо надо воспламенить как можно быстрее при его появлении в сжатом воздухе. От этого зависит экономичность двигателя и чистота сгорания.

Начальный разогрев свечей идёт на максимально допустимой мощности. Водитель не должен тратить время на ожидание. После погасания индикаторной лампочки проходит ещё некоторое время, и температура выйдет на предел.

Двигатель запускается, но свечи не отключаются ещё некоторое время, просто понижается подаваемая на них мощность. Это достигается либо характеристиками спиралей, либо управляющим устройством.

Самые простые свечи медленно набирают температуру за время, измеряемое десятками секунд. Лучшие современные способны за время менее 2 секунд выйти на режим максимальной температуры, а затем самостоятельно её сбросить. Этому способствует применение керамических проводящих стержней вместо спиралей, а также уменьшение размеров наконечника.

Запуск двигателя происходит с трудом;

Авто не заводится;

Неровная работа двигателя на холостых оборотах;

Белый дым выхлопа (на холодную, имитация богатой смеси).

Чаще всего данная проблема начинает проявляться с приходом первых холодов, т.к. деталь не обеспечивает нормальный прогрев камеры для возгорания топлива.

Проверить работоспособность калильных свечей в дизельном двигателе достаточно трудно. Вам понадобиться специально оборудование, но об этом мы поговорим немного позже.

Причины неисправности свечей накаливания дизельного двигателя:

Выработка ресурса;

Низкое качество;

Плохое топливо или любые другие проблемы с топливной системой;

Проблемы в электропроводке или блоке управления.

Чтобы это ни было, советуем вам немедленно обратиться в автомастерскую, в другом случае, вы можете значительно навредить своему автомобилю, тогда сумма ремонта будет значительно выше, чем деньги за замену свечей.

Стоит так же отметить, что существует значительная разница в работе свечей накаливания современных и старых двигателей. В старых движках, фор камеры располагаются в головках, и свеча должна прогреть поступившее топливо.

В современных двигателях фор камера располагается в поршне, по этому свеча накала срабатывает перед впрыском, и имеет функцию прогрева камеры, после чего тудо поступает холодное топливо и воздух.Такие условия более благоприятны для воспламенния смеси.

Отказ одной свечи проявится в сложном запуске, машина начнет активно «капризничать на холостых». При поломке 2 свечей, дизельный движок просто не заведется. Вероятность выхода из строя всех сразу крайне мала, но если это произошло, то необходима диагностика всей электропроводки и блока управления.

Запомните, меняйте весь комплект, даже если из строя вышла только одна свеча! Будьте внимательны к электропроводке, реле управления и форсункам. Их диагностика стоит не дорого, но способна уберечь ваш авто от серьезных поломок.

Теперь поговорим о том, как избежать неполадок со свечами накаливания в дизельном двигателе?

  1. Обязательная диагностика перед осенне-зимним периодом.
  2. Покупайте только качественные свечи.

Способы проверки свечей накаливания на дизельном двигателе.

Сразу оговоримся, что способы проверки не из простых и вам может понадобиться помощь второго человека, или специальное оборудование.

1 способ. Берете верного товарища. Один из вас должен вывернуть форсунки, другой поворачивать ключ зажигания в предстартовое положение. Товарищ смотрит в колодцы и наблюдает нагрев или не нагрев свечей. Что не заработало, то – мертво и требует замены.

Способ интересный и познавательный, но подходит не для каждого авто. Так как конструкция двигателя не везде одинаковая. Подходит только для 1.8 на Фордах.

2 способ. Вам понадобиться мультиметр и отвага. Выбираем режим проверки замыкания цепи, касаемся одним щупом корпуса свечи, другим – шляпки (где располагается корпус, а где шляпка, подробно описано в статье «Свечи накаливания для дизельного двигателя»). Если цепь замкнута, то все работает, если же нет, то требуется замена.

Читать еще:  Чем хороши двигатели от опеля

Подобные схемы диагностики не так актуальны для современны машин, все новые дизельные авто имеют индикатор на водительской панели управления. Но! Как и любая другая электроника, он тоже может выйти из строя. Поэтому, проходя зимнюю подготовку авто обратите внимание на свечки накала.

Не пытайтесь самостоятельно поменять свечи накаливания на дизеле. Например, она вышла из строя раньше времени, значит, дефектная. При попытке ее выкрутить, может просто развалиться, тогда придётся снимать головку блока и доставать сломанный элемент.

Периодичность замены свечей накала на дизельном двигателе.

Стандартно, «ходят» они 60 000 км. После это необходима замена, но некачественное топливо и агрессивная эксплуатация авто, могут значительно сократить срок «жизни» свечи. Проверяйте их на каждом ТО.

Приезжайте к нам на замену свечей накаливания в дизельном двигателе. Мы проведем все работы быстро и качественно. Помните, что у нас есть услуга по подбору автозапчастей. Просто сообщите оператору ваши данные, мы предложим вам несколько вариантов деталей на выбор. Вам остается только приехать к нам!

Все вопросы по тел. +7 (912) 615 51 15

Любую консультацию, а также скидку в 3 % на все услуги и материалы, вы можете получить в нашей группе в «ВКонтакте».

Симптомы проблемы

В современном дизеле исправная свеча с нормально работающим блоком управления разогревается до рабочей температуры за несколько секунд.

Отсутствие подогрева внутреннего объема цилиндров – наиболее вероятная причина затрудненного запуска дизеля. Исправный двигатель должен заводиться сразу после включения стартера, с первых оборотов коленвала. В теплую погоду отказ одной свечи не всегда заметен при старте, но первые минуты после запуска некоторые моторы (в зависимости от модели и состояния) будут работать неровно, поскольку процесс сгорания в холодном цилиндре нарушится. Две проблемные свечи уже серьезно усложняют запуск. Отказ сразу трех или четырех свечей маловероятен, поэтому если двигатель не заводится, причина может крыться в реле управления или проводке. Есть автомобили, у которых о неисправности свечи сигнализирует лампа на торпедо.

При неисправных свечах теплый (от 60 градусов и выше) дизель заводится без проблем.

После первых случаев затрудненного запуска дизеля нужно проверить свечи накаливания. Вслед за одной свечой обычно отказывают другие – и двигатель совсем не заведется.

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector