С каждым годом дизельные двигатели набирают всё больше популярности среди простых водителей. Это и не удивительно, ведь их КПД гораздо выше, чем у бензиновых аналогов, а цена эксплуатации за счёт использования дизельного топлива намного ниже.
Важно! Также нужно отметить, что дизельные двигатели значительно более экологичны, так как работают благодаря отходам нефтяной промышленности.
В это тяжело поверить, но первый дизельный двигатель был построен ещё в конце XIX века гениальным инженером Рудольфом Дизелем. Вот только конструкция получилась слишком большой. Её вес составлял порядка пяти тонн, но уже тогда КПД устройства был просто невероятным — целых 26,2%. Естественно, что вскоре устройство нашло своё применение в промышленности. Агрегаты стали устанавливать на торговых и военных судах.
Внимание! Первый легковой автомобиль с дизельным двигателем был выпущен в 1936 году.
Также за почти что сто лет развития технологии учёными было придумано множество дополнительных устройств, позволяющих увеличить мощность дизельного двигателя, достаточно вспомнить турбокомпрессор. В итоге КПД повысилось до невероятных 50%! Бензиновый аналог на данный момент способен выдать порядка 20. Подробно об особенностях V-образного дизельного двигателя можно прочитать .
В дизельном двигателе есть множество важных узлов, которые регламентируют его работу. Одним из главных, пожалуй, является комплект свечей накаливания, которые делают возможным сам запуск системы в сложных условиях.
Что такое свеча накаливания
Свеча накаливания в дизельном двигателе — это один из самых важных элементов. Именно свечи отвечают за то, чтобы топливо внутри системы, обладало нужной температурой. Проще говоря, без этого элемента холодный запуск стал бы просто невозможным.
Внимание! Также свечи накаливания используются при прогреве карбюраторных двигателей и при запуске обогрева салона.
Сразу нужно дать одно важное пояснение. Свечи накаливания для дизеля кардинально отличаются от свечей зажигания. Дело в том, что они не генерируют искру, а доводят топливо до нужной температуры. Это происходит благодаря реле.
Возгорание топлива в дизельном двигателе происходит посредством давления. Соответственно основная работа свечей накаливания заключается в обеспечении беспроблемного запуска устройства, когда температура внешней среды менее пяти градусов по Цельсию.
Внимание! Количество элементов накаливания в дизельном двигателе напрямую зависит от числа цилиндров.
Принцип работы
В дизельном двигателе воздух нагревается в цилиндрах до температуры в 900 градусов по Цельсию. Именно это приводит к воспламенению топливно-воздушной смеси. Фактически она загорается сама без какой-либо искры.
Внимание! Чтобы самовоспламенение стало возможным степень сжатия должна достигнуть 20.
Чтобы достичь столь значительных показателей конструкция должна быть действительно прочной. Но этого недостаточно. Дело в том, что дизельный двигатель очень чувствителен к неблагоприятным погодным условиям. Свечи накаливания позволяют ему работать практически в любых условиях.
Свечи накаливания работают по принципу погружного электродвигателя. Чтобы смесь нагрелась до нужной температуры и воспламенилась, энергия должна пройти по спиральному резистору. При этом нагрев данного элемента может достигать 1000 градусов.
Этот не особо сложный принцип работы позволяет свечам накаливания обеспечить запуск дизельного двигателя даже в сильный мороз. Тем не менее не всё так просто как может показаться на первый взгляд.
Дело в том, что, несмотря на свою простоту и эффективность, данный принцип работы не лучшим образом отражается на сроке эксплуатации всей системы. Мало того, существует реальный риск перегрева.
Если же вернуться к истории, то достаточно вспомнить 60-е года. Тогда чтобы запустить дизельный двигатель нужно было по меньшей мере 30 секунд. В 80-е годы учёным удалось сократить данный интервал до трёх.
Внимание! Настоящим прорывом в данном контексте стало изобретение турбонаддува. Благодаря ему запуск приравнялся к аналогичному параметру бензинового двигателя.
К сожалению, при активации дизельного агрегата в мороз, свечам накаливания необходимо определённое время, чтобы осуществить разогрев. Но на быстром запуске эволюция свечей не заканчивается.
С каждым годом экологи выдвигают всё более строгие требования к современным автомобилям. Чтобы соответствовать стандартам свечи накаливания стали делать таким образом, чтобы они включались в процесс запуска даже на холостом ходу. Это позволило обеспечить более низкие выбросы вредных веществ в атмосферу. Само собой, что и требования к надёжности данных элементов значительно выросли.
Если же смотреть в будущее, то не за горами время, когда повсеместно станут использоваться двигатели, имеющие низкое сжатие. Подобное становится возможным благодаря усиленному наддуву. Мало того, это позволяет минимизировать количество вредных выбросов.
К сожалению, конструкции с мощным наддувом не отличаются надёжным пусковым режимом. Выход из ситуации учёные нашли в высокотемпературных свечах накаливания. Они не только могут раскалиться до гораздо больше температуры, чем свои предшественники, но и обладают куда большим сроком службы.
Однако такого рода концепция имеет плохой пусковой режим, обусловленный конструкцией. Здесь некоторую пользу можно получить благодаря высокотемпературным свечам накаливания из керамики, так как они существенно горячее металлических аналогов и дополнительно к этому обладают большим сроком службы.
Когда свечи накаливания включаются в работу после запуска, это позволяет в значительной мере сократить выбросы дыма. Как результат устройства данного класса полностью соответствуют строгим экологическим нормам.
Добавления в конструкцию свечей накаливания уникального сердечника позволяет вывести саморегулирование устройства на качественно новый уровень. Подобное устройство позволяет избежать тепловых перегрузок. Даже скачки напряжения не могут повредить свечам.
Внимание! Сердечник в значительной мере увеличивает срок эксплуатации элементов.
Оптимальная форма сердечника накаливания позволяет при низком расходе энергии максимально быстро достичь нужной температуры. Мало того, сама возможность достижение «пика» исключается благодаря оптимизации конструкции.
Типы конструкций
Конструкция детали может быть выполнена из керамики или металла. Сам нагревательный элемент имеет форму спирали. Считается, что первый вариант исполнения имеет более перспективное будущее, так как обеспечивает большую скорость нагрева и более высокую температуру.
Металлическая конструкция имеет в наличии две спирали:
- нагревательную,
- регулировочную.
Первая обеспечивает быстрый нагрев. Вторая защищает конструкцию от перегрева. Подобное становится возможным благодаря увеличению сопротивления при росте температуры.
Керамические конструкции являются куда более сложными в исполнении и состоят из таких элементов:
- металлический корпус,
- нагревательная трубка,
- болт для подсоединения и гайка,
- регулировочная спираль,
- специальное наполнение для изоляции,
- центральный электрод,
- резьба для вывёртывания.
Принцип действия керамической конструкции такой же, как и у металлического аналога, но эффективность намного выше.
Как проверить состояния свечей накаливания в дизельном двигателе
Есть несколько способов проверки свечей накаливания. Вы можете осуществить данную процедуру, используя двигатель, или же без его участия. При демонтаже и последующей проверке вам понадобится омметр. Если же подобного устройства нет, сгодится и вольтметр. Оба устройства созданы для того, чтобы показывать напряжение.
Чтобы проверить есть или нет напряжение на свечах накаливания, подключите свечу к аккумулятору. Плюс должен выходить на клемму, а минус лучше вывести на корпус самой свечи.
Если свеча накаливания исправна, то уже через несколько секунд её спираль станет горячей. Небольшое свечение станет признаком того, что с элементом всё в порядке, и вы можете проверять следующую свечу.
Внимание! При отсутствии какой-либо реакции просто замените свечу накаливания.
Также для проверки вы можете использовать обычную шину. Для этого достаточно установить на ней свечи. Их концы должны смотреть вверх. Массу нужно замкнуть посредством проводов с большим сечением. Проводники крепятся к корпусу каждого элемента.
Ещё один способ проверки можно осуществить посредством форсунок. Точнее, вам понадобятся их отверстия. Выкрутите элементы и понаблюдайте за свечением штифтов. В процессе работы они должны раскалиться от нагрева.
Если свечение одних штифтов серьёзно уступает всем остальным, значит, необходимо дополнительно протестировать электрические соединения. В случае положительных результатов проблему нужно искать посредством проверки сопротивления.
Итоги
Важность данных деталей не подлежит сомнению. Они не только позволяют реализовать запуск дизельного двигателя при минусовой температуре, но и в значительной мере уменьшают количество вредных выбросов.
Одно из существенных отличий дизеля от бензиновых моторов - сложные условия запуска при низких температурах, обусловленные принципом его работы. Свечи накала должны обеспечить уверенный старт двигателя, но в случае их отказа водителя ожидают серьезные проблемы.
Назначение и конструкция
Топливо-воздушная смесь в цилиндрах дизельного двигателя воспламеняется при температуре 800-850 градусов. Но в холодном дизеле (менее 50-60 градусов) одним только сжатием воздуха поршнями такой температуры не достичь. Имено поэтому в конструкцию этого типа двигателей внедрили свечи накаливания, рабочая часть которых расположена в камере сгорания для подогрева воздуха.
Главная задача свечи накаливания - после поворота ключа «зажигания» в первое положение 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 (т. е. 96-192 Вт) 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. 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.
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.
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.
Причины неполадок
Форсунка не должна «лить» солярку одной струей прямо на свечу.
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.
Диагностика
О том, что свеча разогрета и можно включать стартер, подскажет потухшая сигнальная лампа.
Простейшая диагностика свечей накала состоит в проверке их электрической проводимости. Спираль должна проводить ток, ее сопротивление в холодном состоянии в пределах 0,6-4,0 Ома. Если к свечам есть доступ, «прозвонить» их можно самостоятельно: не всякий бытовой тестер способен замерить столь невысокое сопротивление, но любой прибор покажет наличие обрыва нагревателя (сопротивление равно бесконечности).
Более точную диагностику с отслеживанием характеристик каждой из спиралей производят уже специалисты. При наличии бесконтактного (индукционного) амперметра можно обойтись без демонтажа свечи с двигателя. Но нередко необходима проверка узла на специальном стенде и визуальный осмотр рабочей части, на которой могут быть заметны признаки перегрева - оплавление, деформация наконечника вплоть до его разрушения.
В некоторых случаях - в т. ч. при отказе сразу всех свечей - может понадобиться проверка электрооборудования автомобиля. А именно - реле управления свечами и его цепей.
Игорь Широкун
Фото Bosch, Beru
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
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.
Дизельный двигатель в отличие от традиционных бензиновых моторов внутреннего сгорания нуждается в специальных свечах накаливания. Что это за устройство, и какие принципы его работы в турбодизеле – об этом мы расскажем в данной статье.
Для чего нужна свеча накаливания в дизельном агрегате
Из физики мы знаем, что в бензиновом двигателе топливо в камере сгорания воспламеняется от искры, а в дизельном моторе – топливо самодетонирует от сжатия, при котором температура возрастает до 800 градусов Цельсия. Однако в холодное время года для детонации дизельного топлива недостаточно только лишь высокого давления. Для процесса детонации топлива необходимо его нагреть с помощью специальной свечи накаливания.
Принцип работы свечей накаливания в дизельном моторе
Запуск свечей накаливания в дизельном моторе происходит автоматически при проворачивании ключа в замке зажигания. Длительность работы свечей накаливания определяется датчиком температуры двигателя. Как только турбодизель полностью прогреется, свечи накаливания отключаются.
В таблице ниже указан алгоритм работы свечей накаливания в дизельном силовом агрегате.
| Действие | Описание |
| Поворот ключа стартера | На свечу накаливания подается электрический ток |
| На панели приборов загорается контрольная лампа состояния свечей накаливания | В зимнее время года необходимо задержать ключ в замке зажигания на «массе» свечи накаливания разогрели камеру сгорания. Пока горит контрольная лампа – свечи накаливания греют, как только контрольная лампа гаснет – это означает, что можно заводить мотор стартером. |
| Запуск двигателя стартером | После 15-30-секундной работы свечей накаливания мы можем заводить турбодизель. |
| Трехминутная работа свечей накаливания после запуска двигателя | После запуска мотора стартером свечи накаливания работают в течение трех минут, чтобы обеспечить бесперебойную работу до полного прогрева двигателя. |
Устройство свечи накаливания
Свеча накаливания имеет спираль накаливания, которая может быть защищена чехлом или быть открытой. Защитный чехол спирали обычно изготовлен из оболочки, которая заполнена керамическим порошком. Такая оболочка хорошо проводит тепло.
Выделяют несколько видов свечей накаливания для дизельных моторов:
— свечи открытого типа;
— штифтовые свечи;
— другое название штифтовых свечей – стержневые свечи.
Штифтовые свечи устанавливаются непосредственно в камере сгорания мотора. Струя топливной смеси попадает прямо на раскаленную оболочку спирали свечи. Стержневые свечи служат намного дольше свечей открытого типа, но и стоят они дороже. Автомобильные производители практически отошли от использования свечей открытого типа в настоящее время. Ранее их еще использовали в дизельных моторах Mercedes.
Ресурс свечи накаливания
Современные штифтовые свечи накаливания могут служить до 60 000 километров, если не нарушаются условия эксплуатации дизельного двигателя. Свеча накаливания может выйти из строя раньше оговоренного интервала работы из-за повреждения оболочки спирали накаливания. Через трещину в оболочке поступают влага и грязь, от чего витки спирали просто замыкаются на корпус. К повреждению оболочки спирали свечи накаливания могут привести:
— неправильный или неаккуратный монтаж свечи накаливания в двигатель;
— электрохимическая коррозия, возникающая со временем;
— несоответствие модели свечи двигателю автомобиля.
Киеве
Свечи накала представляют собой расходный элемент. Качественные свечи имеют рабочий ресурс около 100 тысяч км. пробега автомобиля, но замена свечей накаливания при работе в тяжелых условиях является плановой процедурой, которую рекомендуется осуществлять через каждые 20-30 тыс. пройденных километров. От их исправности напрямую зависит эффективность и стабильность работы агрегата до полного выхода мотора на .
Читайте в этой статье
Что нужно знать перед началом работ
Острая необходимость замены свечей накаливания своими руками может возникнуть в холодное время года, так как свечи повышают температуру внутри цилиндра для эффективного самовоспламенения смеси солярки и сжатого воздуха в момент прогрева . При выходе из строя более одной свечи дизель зимой уже не заводится. Также калильные свечи влияют на эффективность распыла топлива в цилиндрах.
Для самостоятельной замены необходимо иметь минимальный набор подручного инструмента: гаечный ключ, торцевой ключ-трещетку и отвертку. Полный набор подразумевает наличие перчаток, гаечные и торцевые ключи (которые имеют удлинители и замки-трещотки), развертку и плоскогубцы. Также понадобится немного графитовой и высокотемпературной смазки.
Стоит добавить, что свечи накала достаточно хрупкие. В процессе замены их можно сломать в результате неосторожной работы с ключами. Поломка свечи внутри свечного колодца приведет к тому, что возникнет необходимость высверливания остатков контактного стержня при помощи сверла и дрели. Также могут потребоваться дополнительные инструменты для восстановления поврежденной резьбы.
В отдельных источниках рекомендуется менять свечи накаливания дизельного двигателя на прогретом моторе. Это объясняется тем, что резьба в блоке цилиндров может оказаться более хрупкой сравнительно с корпусом свечи. Благодаря температурному расширению свечи на разогретом дизеле должны выкручиваться легче. Другие руководства рекомендуют осуществлять замену на холодном моторе. Перед началом работ в обязательном порядке ознакомьтесь с инструкциями касательно замены калильных свечей на конкретном дизельном двигателе.
Самостоятельная замена
Обратите внимание, что при замене желательно менять сразу все свечи на новые независимо от их визуального состояния. Свечи накала подбираются согласно их соответствию для установки на тот или иной тип дизельного двигателя.
Снятие защиты
Свечи накаливания зачастую располагаются в верхней части головки блока цилиндров (обычно рядом с дизельными форсунками). Их может быть не видно в том случае, если мотор сверху прикрыт пластиковой крышкой или защитным кожухом. Данную защиту необходимо демонтировать для обеспечения доступа.
Отсоединение клемм АКБ
Так как свечи накала представляют собой электрический нагревательный элемент, потребуется осуществить отсоединение от минусовой клеммы. Затем производится откручивание небольших гаек, которые фиксируют наконечники высоковольтных проводов на контактных стержнях калильных свечей. Провод подключается к верхней части свечи. Указанную гайку необходимо отвернуть при помощи гаечного ключа, а сам провод можно немного сдвинуть, чтобы он не мешал дальнейшему снятию свечей накаливания.
Выкручивание калильных свечей
Доступные способы самостоятельной проверки свечей накала дизельного двигателя. Диагностика калильных свечей со снятием, проверка тестером, на искру. 
Загрузка...