Назначение, устройство, неисправности и цена свечей накаливания при замене. Технический обзор на портале Автобизнес
Свечи накаливания с моноспиралью
Они сконструированы для использования с одной спиралью, которая обеспечивает как накаливание, так и саморегулировку, необходимую для быстрого достижения температуры рабочей части свечи накаливания jmc и ограничения максимальной температуры, а также обеспечения требуемого срока службы.
Для большинства двигателей, которые в настоящее время находятся в эксплуатации, данная конструкция соответствует требованиям к скорости и надежности накаливания.
В связи с инновациями двигателей свечи накаливания с моноспиралью постепенно заменяются свечами накаливания с двойной спиралью, обладающими еще более совершенной регулировкой температуры.
Принцип работы и функции свечи накаливания
Варианты установки свечей накаливания
Основное предназначение свечи накаливания – это прогрев внутреннего пространства камеры сгорания. А потому для каждого цилиндра устанавливается своя свеча. В отличие от бензиновых двигателей она не генерирует искру, а лишь прогревает воздух для запуска мотора.
В зависимости от конструкции самого дизельного двигателя, эти свечи могут устанавливаться в различных местах:
- в вихревой камере;
- в форкамере (предкамера);
- в камере сгорания.
При включении зажигания от аккумулятора на свечи накаливания поступает напряжение. Это позволяет разогреть воздушное пространство в зоне впрыска топлива до высоких значений температуры 850-1350°С. Когда происходит нагрев, на приборной панели автомобиля загорается индикатор состояния нагревателей (свечей).
Если лампочка индикатора гаснет, это означает, что требуемая температура достигнута и двигатель может быть запущен. После запуска силового агрегата свечи накаливания продолжают цикл разогрева, пока датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя не покажет 75 °С. В стандартном режиме это занимает не более 3 минут с момента запуска мотора.
Схема подключения свечей накаливания
Основными характеристиками свечей накаливания являются следующие параметры:
- скорость нагрева;
- объем нагрева;
- габаритные размеры;
- адаптация к параметрам камеры сгорания.
Роль свечи накаливания в дизельном двигателе
В принципе, свеча накаливания работает как погружной нагреватель. Электрическая энергия проводится через спиральное сопротивление, которое при этом сильно нагревается (до 1000 °C).
При эксплуатации этот простой принцип создавал некоторые проблемы в отношении срока службы, защиты от перегрева и потребления тока. В 60-е годы процессы запуска длились до 30 секунд. В 80-е годы время запуска сократилось до 3-5 секунд. С введением двигателей TDI, при температуре выше 0 °C, различие по сравнению с двигателем с принудительным зажиганием практически исчезло. Только, если температура падает ниже 0 °C, по-прежнему требуется разогрев.
Устройство и виды свечей накаливания
Конструктивно эти свечи состоят из: корпуса, нагревательного элемента и клеммы подключения к питанию.
В верхней части корпуса присутствует резьба, позволяющая зафиксировать нагреватель на двигателе. Нагревательный элемент состоит из спирали с защитной оболочкой, которая может быть выполнена из металла или керамики. Ранее применялись конструкции с открытой спиралью, которые сегодня можно встретить в старых моделях авто. Такая система не отличалась долговечностью.
Устройство свечи накаливания
В конструкции с металлической защитной оболочкой наконечник нагревателя выполняется из сплава железа, хрома и никеля, устойчивого к воздействию высоких температур. Внутри него находятся нагревательная и регулировочная спирали.
Нагревательная спираль выполняет разогрев воздуха, и ее сопротивление не зависит от температуры. Регулировочная спираль путем повышения сопротивления выполняет регулировку интенсивности накаливания, предотвращая перегрев. Внутреннее пространство наконечника заполняется изолятором из оксида магния.
Кроме классических конструкций существуют турбосвечи, которые имеют специфическую форму корпуса и конический наконечник, что позволяет сократить утечки. Применяются такие модели в гоночных автомобилях.
Керамические свечи накаливания имеют аналогичную конструкцию, но вместо металла и защитная оболочка, и нагревательный элемент выполняются из керамики.
Спираль в нагревателе может быть целостной (моноспираль) или двойной. В первом случае она одновременно выполняет и функции накаливания, и при этом самостоятельно регулируется, препятствуя разогреву до критических температур. Конструкции с двойной спиралью применяются сравнительно недавно. Они позволяют более точно регулировать температурный режим нагревательного элемента на всех режимах работы двигателя.
Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR)
Еще одна экологическая “примочка” для современных “зеленых” – клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR).
Свечи накаливания, в том числе, служат для поддержания его работоспособности. Низкая температура картерных газов приводит к образованию нагара на клапане, что затем приведет к увеличению расхода топлива, повышению концентрации вредных соединений в выхлопных газах, снижению мощности двигателя.
В перспективе сам клапан сломается (EGR попросту заклинит). ЭБУ дает сигнал на подогрев свечей накаливания, чтобы температура в камере сгорания не падала ниже критической отметки, тем самым продлевая срок службы системы EGR.
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.
Свечи накаливания в калильном карбюраторном двигателе[править | править код]
Калильные свечи также применяются в двухтактных и четырёхтактных калильных карбюраторных двигателях, где они необходимы для начального и последующего (вначале на спираль подается электрический ток для разогрева спирали, воспламенителя, затем раскалённая спираль сама поддерживает температуру) воспламенения топливо-воздушной смеси.
Подразделяются на несколько видов:
- холодная
- средняя
- горячая
- очень горячая
Это необходимо для оптимального подбора температуры воспламенения горючей смеси, относительно климатического воздействия температуры окружающего воздуха.
свеча зажигания
В цилиндре сгорает слишком много масла: вот часть продуктов сгорания…
В цилиндре сгорает слишком много масла: вот часть продуктов сгорания…
Очевидно, что и прежняя свеча не была завернута в головку блока цилиндров. Поэтому часть резьбы в головке покрылась нагаром и не дает ввернуть новую свечу. В такой ситуации лучше всего надфилем вдоль резьбовой части старой свечи выполнить канавки. Это превратит свечу в подобие метчика. Далее, нанеся на резьбу свечи тонкий слой пластичной смазки, вворачиваем ее в отверстие, периодически «сдавая назад», пока не пройдем всю резьбу. Протираем свечное отверстие тампоном из безворсовой ветоши и вворачиваем новую свечу. Желательно применить специальную высокотемпературную смазку или просто натереть резьбу графитом.
Изолятор свечи приобрел непонятный красноватый цвет, хотя нагара практически нет. Что это?
Управление свечами накаливания
Охлаждение нагревательного стержня осуществляется за счет потока топливно-воздушной смеси на такте подачи и потока воздуха на такте сжатия. Снижение температуры происходит при увеличении скорости, а повышение – при стабильной работе двигателя. Для компенсации и регулирования этих процессов в современных автомобилях задействуется электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который подает на свечу такое напряжение, которое оптимально соответствует текущему режиму работы мотора.
Помимо этого ЭБУ может осуществлять экстремальный разогрев свечи накаливания (за максимально короткие промежутки времени до 2 секунд). Наиболее прогрессивные системы предусматривают возможность независимого управления каждой свечой с помощью полупроводниковых элементов, что также упрощает процесс диагностики их состояния.
Неисправности свечей накаливания в дизельных двигателях
Срок службы свечи зависит от ее конструктивных особенностей, материала электрода и условий эксплуатации. Штифтовые конструкции в среднем имеют ресурс до 30 тысяч километров пробега, но некоторые наиболее качественные способны обеспечивать бесперебойную работу до 60 тысяч километров эксплуатации.
Выполнять проверку неисправности свечей в дизельном двигателе лучше всего до наступления холодов, поскольку летом проблемы могут вовсе не проявляться. Наиболее распространенными неполадками этого элемента являются:
- обрыв спирали;
- разрушение или оплавление нагревательного стержня;
- повреждение резьбы монтажного соединения.
Причинами неполадок могут служить как естественные процессы, так и нарушения правил эксплуатации. В их числе:
- перегрев нагревательного элемента при подаче слишком высокого напряжения;
- неисправность двигателя и нарушение режимов впрыска топлива;
- загрязнение форсунок мотора;
- повреждение корпуса наконечника;
- некорректная установка свечи в двигатель;
- электрохимическая коррозия;
- неисправность электронного блока управления.
Для более эффективной работы свеча должна устанавливаться точно на периферии воронки топливовоздушной смеси. При этом она должна быть продвинута достаточно глубоко в камеру сгорания или в форкамеру. Диагностику и замену этого элемента следует доверять профессионалам.
Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми интересными новостями и полезными статьями про автомобили.
Название поля*
Email*
(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка…
Проверка свечей накала и симптомы поломки
К сожалению, на дизельных машинах редко встречается самодиагностика свечей накаливания. Если при сгоревшей свече зажигания «бензинка» сразу зажжёт ошибку Check Engine, то суровый дизель может молчать, как партизан, не информируя водителя о проблеме. Не всегда дефектную свечу накаливания видно и диагностическим сканером. Самостоятельно заметить неисправность летом тоже непросто, ведь при плюсовой температуре двигатель заводится хорошо. В итоге поиск сгоревшей свечи начинается с первыми морозами, когда машина начинает плохо заводиться и дымить.
Без снятия с двигателя свечи накала проверяют мультиметром двумя способами:
- В режиме омметра замеряют сопротивление каждой из свечей: оно колеблется от 0,7 до 1,8 Ом, в зависимости от модели, но обычно составляет около 1 Ома. Если сопротивление повышено, то свеча вряд ли раскаляется до расчётной температуры. А если электрической проводимости нет вовсе, то свеча полностью нерабочая.
- В режиме амперметра замеряют потребление тока в бортовой сети при включении реле накаливания. Например, если в автомобиле установлены 4 свечи с потреблением тока 5, А, то общее потребление во время накаливания должно увеличиваться на 20 А. Если эта цифра не 20, а 15, А, то одна из свечей не работает.
Но проверка мультиметром — не панацея: бывает, что и при нормальном сопротивлении свеча накаливания чудит. Поэтому самый надёжный способ проверки — выкрутить свечи и подключить их напрямую к аккумулятору, проверив нагрев визуально.
Стандарты[править | править код]
Размеры для свечей с закрытыми спиралями:
- ISO/DIS 6550-1, 6550-2, 6550-3
- ОСТ 37.003.091-92 «Свечи накаливания со спиралью в оболочке автотракторных дизелей. Технические требования. Методы испытаний».
Стандартизация
Современные свечи накаливания стандартизированы по ISO, что позволяет выбирать свечи по строго определенным техническим параметрам:
- Диаметр и шаг резьбы крепления: от М10х1,0 до М18х1,5;
- Размер под ключ: 12, 14, 17, 21 мм;
- Покатость конуса: 63, 93, 123°;
- Общая длина: 58-137 мм;
- Длина рабочей части: 17,35 мм;
- Диаметр рабочей части: 4-6 мм.
Свечи накаливания не требуют особого внимания и частой замены. Единственное условие – грамотный выбор и установка, после чего этот вопрос на долгое время будет закрыт.
О том, как выбрать новые свечи накаливания и какие бренды лучшие на рынке, читайте наш “Гид покупателя”.