С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Как работают свечи накала на дизеле

Как работают свечи накала на дизеле


Руководства по ремонту

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.

[sam id=8]

Свечи накаливания

Разделы: Зажигание

Свеча зажигания — устройство для воспламенения топливно-воздушной смеси в тепловых двигателях. Свечи бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические. В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. В дизельных двигателях, предпусковых подогревателях, автономном отопителе салона (кабины) и калильных карбюраторных двигателях применяются свечи накаливания.

В данной статье рассматриваются свечи накаливания. Искровые свечи зажигания рассматриваются отдельно.

Принцип работы свечей накаливания

Свечи накаливания работают по принципу обычного электронагревательного элемента. При нормальной работе дизеля горючее в цилиндрах поджигается путём самовоспламенения в момент впрыска его форсунками в предварительно сжатый поршнем воздух, нагретый до 700—900°С, поэтому обычные искровые свечи зажигания в дизельном двигателе не нужны. Свечи накаливания в таких двигателях являются частью предпускового устройства и нужны только для улучшения условий образования рабочей смеси после долгого простоя («на холодную»), особенно при низких температурах воздуха (ниже +5 градусов, когда дизельное топливо испаряется неохотно и не образует необходимой для работы двигателя смеси с воздухом).

Главная задача свечи накаливания – максимально быстро достичь рабочей температуры, чтобы нагреть воздух в камере сгорания. Свечи накаляются до 850–1300 градусов в течение 2–30 секунд и в среднем потребляют ток 8–16 ампер каждая. Длительностью подачи тока на свечу и величиной напряжения управляет реле или специальный электронный блок. «Погасив» на торпедо лампочку, которая запрещает водителю включать стартер, реле еще некоторое время – до 3 минут продолжает подогревать свечи на работающем моторе. Часто для этого напряжение снижается ступенчато (например, +12В или + 24В при первичном прогреве, и +7В далее для поддержания температуры свечей). Однако некоторые современные свечи отключаются от сети сразу после выключения стартера, поскольку они остаются горячими в течение времени, необходимого для прогрева мотора. В самых совершенных конструкциях электроника отслеживает температуру двигателя, и если признает его достаточно теплым, не включает свечи вообще.

В ходе установившейся работы двигателя свечи начинают играть уже другую, вспомогательную роль — становятся элементом системы распыления топлива, улучшающим приготовление рабочей смести (поток топлива постоянно «разбивается» о кончик свечи, что способствует созданию завихрений в камере сгорания). Также, представляя собою твёрдое тело с хорошей теплопроводностью, свечи накала продолжают подогревать впрыскиваемое топливо, будучи нагреваемыми уже процессами сгорания внутри двигателя.

Некоторые дизели с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания (без предкамер) вообще не имеют свечей накаливания, в основном это сравнительно крупные и тихоходные тракторные двигатели или двигатели, приводящие в движение промышленное оборудование. Некоторые дизели вместо свечей накаливания используют предпусковой подогреватель в виде встроенной во впускной коллектор нагревательной решётки (grid heater), как, например, 5.9-литровый дизель Cummins автомобиля Dodge Ram.

У некоторых тракторов свеча накаливания только одна, расположена во впускном коллекторе и работает в паре с дополнительной форсункой. При запуске эта форсунка непрерывно в небольшом количестве впрыскивает дизельное топливо, тем самым обеспечивает подачу в камеры сгорания горячего воздуха с продуктами сгорания дизтоплива. Данное устройство называется электрофакельный подогреватель.

В модельных ДВС используются калильные и одновременно каталитические свечи. Топливная смесь таких двигателей содержит легко воспламеняемые компоненты. В момент запуска эти компоненты воспламеняются от раскалённой проволочки свечи. В дальнейшем накал нити поддерживается каталитическим окислением паров спирта, входящего в смесь. В настоящей статье такие двигатели подробно не рассматриваются.

Конструкция свечей накаливания

Свеча накаливания — это укрепленный в корпусе и закрытый кожухом нагревательный элемент. В простейшем случае он представляет собой спираль из тугоплавкого металла. У более сложных свечей две спирали из разных материалов. Изменяя свое сопротивление в зависимости от степени нагрева, они обеспечивают автоматическое поддержание температуры и избегают перегрева без помощи внешнего реле.

Схематика системы свечей накала непосредственно зависит от производителя двигателя — могут подаваться различные напряжения, сами свечи могут быть выполнены из различных материалов, схема управления может учитывать и температуру воздуха, топлива, изменение сопротивления свечей в зависимости от их нагрева, температуру антифриза (по достижению которой заданной отметки отключать подогрев свечей) и т.д.

Встречаются следующие виды свечей накаливания:

  • Свечи накаливания с моноспиралью, которая обеспечивает как само накаливание, так и саморегулировку, необходимую для быстрого достижения рабочей температуры, ограничения максимальной температуры и обеспечения требуемого срока эксплуатации.
  • Свечи накаливания с двойной спиралью — более совершенная версия, вытесняют свечи с моноспиралью.
  • Свечи накаливания со спиралью накаливания (нагреватели) — рабочая часть этих свечей выполнена в виде спирали из материала с высоким сопротивлением. Расположены и работают так же, как и свечи накаливания с сердечником. В настоящее время в основном применяются для облегчения запуска в различного рода отопительных агрегатах или же для подогрева воздуха во всасывающем трубопроводе двигателя.
  • Свечи накаливания с саморегулируемыми сердечниками накаливания — имеют продленный срок службы и не подвержены тепловым и токовым перегрузкам после запуска двигателя, когда напряжение в сети автомобиля достигает почти 16 В.

Проверка свечей накаливания

О нормальной работе свечей накаливания должен «сигнализировать» индикатор на панели приборов, загораемый на момент подогрева воздуха и гаснущий при достижении необходимой температуры. Но как показывает опыт, особо доверять этому индикатору не стоит, так как может загореться даже при сгоревшем предохранителе и не срабатывании реле блока управления свечами.

Проверить свечу прямо на двигателе можно при помощи обычного тестера:

  • установите тестер в режим измерения сопротивления;
  • один вывод тестера подсоедините к массе автомобиля, а второй — к выводу свечи;
  • бесконечное сопротивление означает неисправность свечи и ее необходимо заменить.

Проверка снятой свечи:

  • подсоедините клемму свечи к «плюсу» аккумулятора, а корпус свечи — к «массе»;
  • если свеча исправна, то произойдет нагрев калильной трубки, которая в течение 10 секунд раскалится и начнет светиться;
  • если же нагрева и свечения нет — свеча неисправна.

Причины неполадок

Свеча выходит из строя по двум причинам: исчерпан ресурс спирали (ориентировочно после 50–75 тыс. км пробега) или неисправна топливная аппаратура. Если на старом автомобиле отказывает одна свеча, менять нужно и остальные – они все равно скоро выйдут из строя.

Укорачивает жизнь свече неисправная топливная аппаратура, например, загрязненная или изношенная форсунка, направляющая мощную струю топлива непосредственно на рабочий элемент нагревателя. От этого в оболочке нагревателя образовывается отверстие, а спираль разрушается. Наконец, свечу легко сломать при неквалифицированной установке. Длинные свечи многих современных моторов ломаются при демонтаже, поскольку они прикипают к головке блока.Неисправное реле управления может стать причиной перегрева свечей – их оболочка деформируется, оплавляется, спираль перегорает. Само реле тоже может «перегореть», а идущие от него провода – оборваться или перетереться из-за неправильной прокладки после ремонта.

Свеча калильного карбюраторного двигателя

Калильные свечи также применяются в двухтактных и четырёхтактных калильных карбюраторных двигателях, где они необходимы для начального и последующего воспламенения топливо-воздушной смеси. Вначале на спираль подается электрический ток для разогрева спирали воспламенителя, затем раскалённая спираль сама поддерживает температуру. Такие свечи находятся в раскаленном состоянии все время работы двигателя. Подразделяются на холодные, средние, горячие и очень горячие. Это необходимо для оптимального подбора температуры воспламенения горючей смеси, относительно климатического воздействия температуры окружающего воздуха.

Свечи накаливания в автономных отопителях и подогревателях

Свечи накаливания применяются также в автономных (работающих на дизельном топливе или бензине) предпусковых подогревателях двигателя и в автономных отопителях салона (кабины) автотранспорта. Назначение то же — воспламенить подаваемое форсункой топливо в камере сгорания.На автомобилях «Запорожец» в расположенном спереди багажнике стоял автономный бензиновый отопитель салона, на ЛУАЗ-969 (двигатель спереди) этот же отопитель зимой подогревал холодный двигатель перед запуском. Бензин в камере сгорания отопителя воспламенялся при помощи свечи накаливания, после ро́зжига горение поддерживалось самостоятельно.

Первоисточники

Свечи накаливания.

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.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости