За что отвечают свечи накала на дизеле

Свечи накаливания: нужны не только для запуска

Для запуска дизельного двигателя необходимо, чтобы сжатый поршнем воздух достиг температуры, достаточной для самовоспламенения топлива. Если поступающий в двигатель воздух изначально холодный, а компоненты двигателя еще не разогрелись, велика вероятность, что запуск просто-напросто не произойдет.

Для решения проблемы холодного пуска дизеля его конструкцией предусмотрены свечи накаливания, задача которых состоит в прогреве воздуха в камере сгорания до необходимой температуры. Собственно, этим и исчерпывается функционал свечей накаливания, по мнению большинства автолюбителей. Однако есть у них и другая функция.

Чем ниже температура в камере сгорания, тем менее равномерно происходит процесс горения, а значит, образуется больше сажи. Сажа — это мелкие частички углерода, который не успевает окислиться (сгореть) до конца.

Сажевые частицы имеют мелкопористую структуру, и в этих порах могут скапливаться другие (помимо углерода или CO) продукты горения. Например, окислы азота (NOx). Мелкопористый углерод, наполненный окислами азота — сильнейший канцероген. Этот факт был доказан многолетними клиническими исследованиями всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Следовательно, «дизельная» сажа (впрочем, как и любая другая), образующаяся в процессе неполного сгорания топлива, крайне вредна для здоровья человека.

Для защиты от сажи в выхлопной системе современных дизельных автомобилей установлен специальный фильтр, который способен задерживать частицы сажи, а затем, по мере накопления, дожигать их, превращая в СО. Процесс дожига скопившихся сажевых частиц называется регенерацией сажевого фильтра.

Защита фильтра и регенерация

Для того чтобы фильтр меньше забивался сажей, необходимо ограничить ее образование в цилиндре, особенно в процессе прогрева после холодного пуска. В этом и заключается вторая функция свечей накаливания. Обеспечив сам пуск, современные свечи не перестают работать. Они продолжают нагревать камеру сгорания в течение определенного времени — три минуты и более, в зависимости от внешних условий. Благодаря этому удается поддерживать высокую температуру в камере сгорания сразу после пуска, что благотворно влияет на сгорание топлива. Более полное сгорание топлива снижает интенсивность процесса образования сажи и тем самым увеличивает ресурс сажевого фильтра.

Помимо послепускового подогрева свечи накаливания задействованы и в процессе регенерации «сажевика». Как известно, для запуска процесса дожига необходимо, чтобы выхлопные газы достигли определенной температуры. Обычно это становится возможным при длительной работе двигателя под средней или высокой нагрузкой, например при длительной езде по трассе. Однако в городском режиме эксплуатации не всегда удается достичь условий, необходимых для регенерации. Тем не менее данная процедура является обязательной для обеспечения долговечности фильтра.

Принудительная очистка и свечи

Принудительная регенерация — это процедура, при которой искусственно создаются условия для поднятия температуры выхлопных газов. Как раз здесь и помогают свечи накаливания, такова очередная функция данных изделий. Для принудительной регенерации ЭБУ двигателя отдает команду на впрыск дополнительного топлива, перепускает часть отработанных газов через клапан ЕГР, прикрывает дроссель (на тех дизелях, где он установлен) и включает свечи накаливания. Все это в совокупности позволяет быстро поднять температуру выхлопных газов, чтобы мог начаться процесс регенерации фильтра. Исправные свечи накаливания играют в этом очень важную роль.

Качественные и современные свечи накаливания увеличивают эффективность процесса регенерации, а также способствуют уменьшению количества сажи в выбросах посредством поддержания высокой температуры в камере сгорания после холодного пуска.

Выбор качественных свечей

Свечи накаливания бывают разными. Керамические свечи быстро нагреваются, обладают высокой термостойкостью и эффективно справляются с дополнительными экологическими функциями. Свечи мгновенного нагрева с двумя металлическими спиралями также хорошо выполняют свою работу благодаря быстрому выходу на рабочую температуру и низкому потреблению тока в процессе нагрева. Оба типа современных свечей производятся DENSO с учетом необходимости обеспечения работы нужных функций: свечи накаливания DENSO способствуют быстрому и надежному пуску и обеспечивают соответствие автомобиля актуальным экологическим требованиям.

Используя качественные свечи накаливания DENSO, вы не только облегчаете запуск дизеля при низкой температуре, но и значительно продлеваете жизненный цикл дорогостоящего сажевого фильтра. За счет снижения интенсивности процесса образования сажи во время прогрева двигателя и облегчения процесса регенерации свечи накаливания способствуют продлению ресурса работы сажевого фильтра. А это значит, что вероятность незапланированного и дорогостоящего ремонта уменьшается. Подобрать надежные свечи накаливания DENSO для вашего дизельного автомобиля вы можете в нашем электронном каталоге.

Источник

Головная боль дизелиста. Для чего нужны и почему выходят из строя свечи накала

Иными словами, когда свечи накала выходят из строя, отсутствия любых других неисправностей, способных осложнить холодный запуск, может быть недостаточно, чтобы без проблем завести дизельный мотор. Рассказывает Сергей Боярских.

Ниже дымность и токсичность

Летом одна-две неработающие свечи еще не становятся непреодолимым препятствием для запуска. Однако в старых предкамерных и вихрекамерных дизелях не всегда удавалось обеспечить температуру в камере сгорания в конце такта сжатия выше требуемой для самовоспламенения горючей смеси уже при осеннем снижении температур окружающего воздуха до плюс 5-7 градусов. Если свечи не грели, это создавало проблемы с запуском даже в таких условиях.

В морозы в дополнение к еще более низкой температуре ухудшается смесеобразование из-за того, что холодное и вязкое дизтопливо не только хуже распыляется форсунками, но и не спешит испаряться. Необходимость обеспечить испарение капелек топлива для качественного смесеобразования в момент запуска также требует наличия в камерах сгорания высокой температуры.

Свечи накаливания как раз и являются ее источниками. Они включаются в работу сразу после поворота ключа в замке зажигания в первое положение, на что указывает синхронно загоревшийся символ спирали на приборном щитке.

Но если сигнал погас, это не значит, что свечи греть перестали. Помимо предпускового подогрева у них есть другие задачи. Некоторое время после запуска свечи продолжают функционировать, чтобы улучшить условия для смесеобразования и обеспечить более полное сгорание топлива.

Как они это выдерживают?

Кроме свечей накаливания, по одной на каждый цилиндр, система предпускового подогрева состоит также из блока управления, реле включения и температурного датчика, однако именно свечи выходят из строя чаще всего. Почему?

Кроме тяжелых условий работы на срок службы влияет торговая марка, которая отражает качество изготовления свечей. Однако даже в случае использования качественных изделий риск выхода свечей из строя существенно увеличивается, если они отработали 80-100 тыс. км.

Спираль в калильной трубке плотно упакована в спрессованный порошок, который изолирует витки от короткого замыкания и предохраняет от вибраций. Такое устройство до минимума сокращает число причин, которые приводят к преждевременной неисправности свечи.

Почему выходят из строя?

Гораздо реже, как уверяют специалисты, спираль может перегореть из-за залипания реле и слишком долгой в этой связи подачи электропитания. И это же возможно, если из-за разрядившегося аккумулятора двигатель запускают от внешнего источника энергии при слишком большом напряжении.

Как о том говорилось, не факт, что с неработающими свечами двигатель не удастся завести. Многое зависит от конструкции конкретного мотора, температуры в момент запуска, компрессии в цилиндрах и других факторов.

Зато лишь одна вышедшая из строя свеча в дизеле с сажевым фильтром не позволит включиться автоматической регенерации. Ничего хорошего сажевому фильтру это не сулит.

Негативные последствия неисправности только этим не ограничиваются. Чтобы за счет лишь одного давления в конце такта сжатия воздух в камере сгорания начал разогреваться до температуры, превышающей температуру самовоспламенения паров дизтоплива, при каждой попытке запуска стартеру придется раскручивать коленвал гораздо дольше. Ему и аккумулятору такой труд жизни не добавит.

Также ухудшаются условия смазки трущихся деталей в цилиндре с отказавшей свечой. Неиспарившаяся часть холодного дизтоплива попадает на стенки цилиндров, где разжижает и смывает масляную пленку. Несгоревшее топливо, попавшее в масло, вызывает его более быстрое старение.

После запуска двигатель с неработающей свечой из-за пропусков воспламенения какое-то время “троит”. При этом из выхлопной трубы наряду с отработавшими газами появляется дым.

Нельзя сказать, что это однозначный признак выхода свечей накала из строя. У неровной работы мотора и дымления могут быть другие причины, однако свечи как минимум желательно проверить.

Пожалуйста, без “лома”

Не будем вдаваться в подробности, как это делается, каким бы увлекательным ни казался такой рассказ желающим самостоятельно выяснить, в каком состоянии свечи накаливания в их автомобиле.

Не будем углубляться и в вопросы замены свечей своими руками, несмотря на то что эта нехитрая на вид процедура может запросто превратиться в захватывающий триллер, если окажется, что старые свечи не желают выкручиваться, а после приложения силы и вовсе обламываются.

А если это не поможет либо свеча разрушилась, в результате чего одна ее часть все-таки осталась в головке цилиндров? Чтобы не усугубить ситуацию, которая усложнит дальнейшие действия по извлечению свечи или ее обломка, лучше обратить к специалистам, имеющим инструмент и приспособления, предназначенные для этой работы. Мастера есть, их нужно только найти.

Поэтому замена должна быть адекватной. В противном случае свечи будут разогреваться лишь частично или вообще не станут работать.

Точную информацию, какие свечи используются в конкретном двигателе, следует искать в инструкции по обслуживанию и ремонту, в каталогах взаимозаменяемости свечей производства разных компаний. При отсутствии данных образцом может служить свеча, которой ищется замена.

Хотя при неисправности одной свечи менять все свечи в двигателе комплектом необязательно, желательно все-таки на покупке не экономить. Если в результате длительной эксплуатации комплекта свечей накаливания из строя выходит одна из них, это можно считать сигналом, что ресурс остальных, скорее всего, почти исчерпан, долго они не прослужат, а значит, придется снова лезть в мотор.

В какую сумму в рублях обойдется покупка свечей накаливания отдельных марок для некоторых распространенных автомобилей, можно узнать из таблицы. В ней также приведен диапазон цен от минимума до максимума среди свечей, найденных в предложениях о продаже.

Фото автора и из открытых источников
Автобизнес

Источник

Доступно о свечах накала.

Статья позаимствована с сайта mirtransporta.ru, автор Леонид Круглов (большое ему спасибо)

В дизельных двигателях с предварительной и вихревой камерами сгорания для пуска холодного двигателя необходимы свечи накаливания для зажигания топливной смеси. О них наш разговор.

Свеча для дизеля
Дизельные двигатели — это двигатели с самовоспламенением, которое происходит от повышения температуры внутри камеры сгорания при сильном сжатии топливовоздушной смеси. Однако при низких температурах для холодного пуска требуется больше энергии, так как и подаваемый воздух, и сам двигатель холодные, и часть тепла, получаемого при сжатии, рассеивается на их обогрев.

Чтобы компенсировать эти потери, используют свечи накаливания. Стержень свечи накаливания выступает внутрь камеры сгорания или предкамеры и расположен точно на краю завихрения топливовоздушной смеси для ее оптимального подогрева. При подаче на них напряжения их нагревающий стержень раскаляется до 800 и даже более градусов. Двигатель нуждается и в послепусковом накаливании, пока он не прогрелся до рабочей температуры. Это позволяет добиться полного сгорания топлива, а значит, и уменьшения выброса вредных веществ в атмосферу.

Компания NGK предлагает свечи накаливания для разнообразных двигателей. Свечи накаливания, используемые в современных двигателях, отличаются друг от друга не только визуально, но и используемыми материалами и характеристиками — временем нагрева, потребляемым током и т.д. Существует два основных вида — стержневые и керамические свечи накаливания, которые, в свою очередь, подразделяются на несколько типов.

Стержневые свечи накаливания — свечи, в которых нагревательная спираль располагается в накаливающем стержне, изготовленном из жаропрочного металла. Они бывают четырех типов — стандартные, свечи для быстрого пуска, свечи для системы QGS
и саморегулирующиеся (SRM).

Стержневые свечи накаливания

Нагревательная и регулировочная спирали таких свечей заключены в стрежень накаливания из термостойкого литейного сплава на основе легкого металла. Они образуют общий резистивный элемент, причем нагревательная спираль вместе с передней частью стержня накаливания образует нагревательную зону, тогда как регулировочная спираль закреплена на токоведущих болтах для подключения. Пространство между спиралями и стержнем заполнено изолирующим порошком (окись магния).

Нагревательная спираль непосредственно не подвергается воздействию сгорания и ударных волн, которые возникают из-за быстрого расширения смеси. Стержень накаливания обеспечивает определенную защиту нагревательной спирали от углерода, образующегося при сгорании. Он не откладывается, так что не возникает короткого замыкания.

Стандартные стержневые свечи накаливания имеют такую нагревательную спираль, сопротивление которой не изменяется с повышением температуры, всегда потребляя одинаковый ток.

Свечи накаливания для облегченного пуска имеют нагревательную спираль, сопротивление которой изменяется при изменении температуры. Сначала сопротивление низкое, так что через нагревательную спираль протекает большой ток. Температура поднимается быстрее, чем в стандартных свечах, в результате сокращается время предварительного разогрева. При повышении температуры повышается и сопротивление, отчего уменьшается ток.

Стержневые свечи накаливания QGS нагреваются очень быстро, но требуют специального устройства управления QGS. Имеются два различных и не взаимозаменяемых типа свечей накаливания для облегченного пуска: с одной нагревательной спиралью и с двумя нагревательными спиралями.

Первый тип имеет одну нагревательную спираль с низким сопротивлением, которая выполнена с расчетом на очень высокий ток. Второй тип содержит как нагревательную, так и регулировочную спираль. Это гарантирует, что сопротивление при повышении температуры повышается, и поэтому в известной мере обеспечивается регулировка температуры. Эти свечи накаливания обеспечивают очень малое время предварительного разогрева и улучшают пусковые качества.

Если напряжение подается слишком долго, температура становится слишком высокой, свечи могут оплавиться и треснуть. Поэтому устройство управления или реле должно уменьшать или совсем выключать ток, как только температура достигает примерно 900 оC.

Стержневые свечи накаливания SRM имеют нагревательную и регулировочную спираль. Нагревательная спираль нагревается очень быстро, а регулировочная спираль повышает сопротивление при повышении температуры. Благодаря свойствам регулировочной спирали такая свеча нагревается очень быстро, а при достижении температуры нагрев автоматически понижается.

Такая система разогрева не требует никакого внешнего контроля и обеспечивает отличные характеристики разогрева и остаточного накала!

Стержневые свечи накаливания с остаточным накалом могут функционировать при полном напряжении генератора. Их температура быстро повышается, однако затем снижается до величины, ниже температуры свечей без остаточного накала. Это происходит благодаря нагретой регулировочной спирали, электрическое сопротивление которой повышается, в то время как ток уменьшается, в результате чего становится невозможным выход из строя стержня накаливания.

Керамические свечи накаливания

Керамические свечи накаливания подразделяются на два основных типа — свечи для системы QGS и саморегулирующиеся (SRC). В отличие от нагревательной спирали стержневой свечи, нагревательная спираль керамической свечи имеет особо высокую точку плавления. Кроме того, она размещается в крайне износостойком материале — нитрите кремния, который не только защищает ее от высоких температур и вибрации в камере сгорания, но и является очень эффективным проводником тепла.

Сейчас есть более совершенные свечи накаливания — высокотемпературные свечи (HTC)
и следующее поколение — новые высокотемпературные свечи (NHTC — New High Temperature Ceramic glow plug).

Концепция нового поколения керамических свечей накаливания NHTC предусматривает использование удлиненного нагревательного электрода уменьшенного диаметра, обеспечивающего подъем температуры до 1000 оC всего за 2 секунды. Кроме того, время остывания увеличено до 10 минут, а в результате возможности промежуточного накаливания впервые появляется потенциал для сокращения выбросов, например на фазе пуска.

Керамические свечи накаливания новой серии нагреваются максимально до температуры около 1300 оC, что обеспечивает великолепные условия пуска двигателей с низкой степенью сжатия, обеспечивающих, в свою очередь, потенциал для сокращения выбросов. Кроме того, они имеют повышенную вибрационную сопротивляемость. Обе новые свечи накаливания позволяют также снизить расход энергии.

В керамической свече накаливания для облегченного пуска повышение температуры происходит быстрее, чем в стержневых свечах для облегченного пуска. Прикладываемое напряжение при этом точно регулируется с помощью специального устройства управления или реле накаливания.

Так же, как и стержневые свечи накаливания, керамические свечи саморегулирующегося типа оснащаются нагревательной спиралью и регулировочной спиралью для регулировки напряжения, которая уменьшает ток при повышении температуры. Эти свечи отличаются ускоренным повышением температуры и увеличенной теплопроводностью. Этот тип свечей зажигания не нуждается во внешнем управлении, так как является саморегулирующимся.

Керамические свечи накаливания снабжены специальной нагревательной спиралью, которая обладает особенно высокой температурой плавления. Эта спираль заключена в новый керамический материал — силиконнитрит. Он отличается очень высокой теплопроводностью, что обеспечивает очень малое время разогрева. Материал может выдерживать в течение длительного времени быстрый нагрев.

Керамические свечи накаливания имеют более высокую термостойкость и больший срок службы, чем стержневые свечи накаливания.

Хорошо функционирующие и надежные свечи накаливания — серьезный помощник при каждом холодном пуске.

В холодное время года двигатели не всегда запускаются, как хотелось бы. Одного возникающего тепла часто недостаточно, чтобы запустить двигатель. Нередко в камерах сгорания не хватает требуемого тепла. Потери тепла из-за холодных цилиндров и впускаемого воздуха препятствуют самовоспламенению. Дизельный двигатель без подачи тепла не достигает требуемых температур. Основной функцией свечей накаливания является снабжение дополнительной энергией при пуске.

Стержень свечи накаливания выступает внутрь камеры сгорания или предкамеры, располагаясь точно на краю завихрения топливной смеси. Таким образом, он имеет возможность направить тепло точно туда, где оно требуется. Однако он ни в коем случае не должен выступать в камеру сгорания слишком далеко, так как не будут гарантированы подготовка топлива и формирование топливной смеси. Выделение свечой накаливания тепла оптимизирует сгорание, уменьшая выделение бело-голубого дыма и другие выбросы. Топливо сгорает равномернее и полнее; при этом освобождается больше энергии, и температура в камере сгорания повышается быстрее, устраняя детонационный стук при холодном пуске. Благодаря остаточному накалу топливо сгорает полнее, снижая выделения дыма примерно на 49%.

Свеча накаливания подвергается воздействию сгорающего топлива, поэтому должна выдерживать воздействие сильного нагрева, высокого давления, вибраций и вызывающих коррозию химикатов. Кроме того, она должна быстро достигать рабочей температуры и иметь длительный срок службы.

Источник