Свечи накаливания в дизельном двигателе

Свечи накаливания в дизельном двигателе

Основным отличием дизельного ДВС от бензинового является отсутствие свечи зажигания в цилиндре. Воспламенение смеси происходит из-за высокой температуры и давления при движении поршня. До нагрева силового агрегата этот процесс затруднен, особенно при запуске мотора в холодное время года. 

Для упрощения холодного пуска производители транспортных средств устанавливают в мотор свечу накаливания. Рассмотрим подробнее ее конструктивные особенности и роль в работе дизеля. 

Для чего нужны свечи накаливания в дизельном двигателе и принцип их работы

Проблема всех дизельных моторов — сложный пуск при отрицательной температуре воздуха. Уже при — 5°С воспламенение топливной смеси затруднено, из-за чего ДВС приходится работать в холодном режиме. Свечи накаливания для дизеля позволяют избежать трудностей. Они находятся в каждом цилиндре и обеспечивают быстрый старт независимо от сезона. Основная задача этой детали — подогрев воздуха до той температуры, при которой может загораться сжатое топливо, перемешанное с воздухом. 

Для понимания работы свечи накала важно знать принцип функционирования дизельного силового агрегата. Особенность топлива для этого мотора в том, что смесь солярки с воздухом достаточно тяжелая и воспламеняется при повышении температуры в момент сжатия в цилиндре с помощью поршня. 

Температура возгорания зависит от нескольких критериев, которые напрямую влияют на функционирование ДВС. В летнее время проблемы не возникает, так как поступающий воздух достаточно нагрет. Но зимой он требует дополнительного прогрева, что и делают свечи накаливания. 

Конструктивно она состоит из нити накаливания, помещенной в защищенный корпус. Производители используют металл с высоким сопротивлением, который при пропускании электрического тока раскаляется до высоких температур. При подаче импульса во время старта происходит нагрев газовой среды, которая находится в цилиндре. В результате она воспламеняется и сдвигает поршень в нижнее положение. 

После запуска свеча накаливания в дизеле продолжает работать до тех пор, пока мотор не прогреется до нужной температуры и воспламенение будет происходить без предварительного прогрева. Благодаря этому снижается количество опасных и ядовитых веществ, которые попадают в выхлопные газы. 

Устройство и типы свечей накаливания

Свечи накаливания для дизельного двигателя внутреннего сгорания имеют типовую конструкцию. Главную роль играет нить из металла с высоким сопротивлением. Электричество к ней подается через клеммы, к которым подключается кабель бортового питания. Для установки в цилиндр предусмотрена резьба. Сам корпус изготавливается из керамики или металла. 

Не так давно для производства дизельных моторов использовались модели с открытой спиралью. Их минус — быстрый выход из строя в процессе эксплуатации. В новых машинах такие изделия не устанавливают, их заменили приспособления закрытого типа. 

Технические особенности свечи в дизельном двигателе:

• Она собирается в корпусе, который защищает все компоненты от повреждений и позволяет закрепить ее в цилиндре.

• Нагревательная спираль изготавливается из сплава, в состав которого входит железо, никель и хром.

• Помимо основной спирали, внутри установлена регулировочная. Она необходима для защиты от перегрева и продления срока службы свечи. 

• Внутри корпус заполнен оксидом магния, который выполняет функцию изолятора. 

Кроме стандартных свечей накаливания, используются турбо-варианты. Они имеют наконечник в виде конуса и отличаются необычной формой. Благодаря этому снижается риск утечки смеси из цилиндра. Их чаще всего устанавливают в автомобилях гоночного класса. 

Свечи с двойной спиралью появились недавно. До этого применялись модели с одним нагревательным элементом. Они могли перегреваться и при достижении критической температуры выходили из строя. Вторая (компенсационная) спираль позволяет точнее регулировать нагрев в зависимости от режима работы силового агрегата. 

Производители транспортных средств используют для установки в дизельных моторах свечи накала двух видов.

Керамические 

Эти устройства имеют высокую эффективность и долгий срок эксплуатации. Керамический корпус выдерживает нагрев до высокой температуры. Такие свечи подходят для эксплуатации в экстремальных условиях. 

Стержень детали изготавливается из смеси кремния и азота. Благодаря этому он получает такие преимущества:

• Стойкость к высокой температуре;

• устойчивость к деформации в процессе работы.

Свечи из керамики выдерживают нагрев до + 1500°С, их ресурс работы превышает 100 тыс. км пробега. Но они стоят дороже аналогов, поэтому за обслуживание автомобиля его владельцу придется заплатить больше. 

Штифтовые

Эти детали более распространены благодаря простой конструкции и меньшей стоимости. Свеча накала дизеля состоит из 1 или 2 нитей накаливания, которые размещены в металлической колбе. Внутри корпус заполнен веществом с электроизолирующими свойствами, но высокой теплопроводностью. 

Характеристики штифтовой свечи зависят от сплава, из которого изготовлены нагревающиеся спирали и от их количества. Основное преимущество — низкая цена. Но они чаще выходят из строя, поэтому в большинстве случаев из-за постоянной замены экономия в сравнении с керамическими получается незначительной. 

Управление свечами накаливания

Срок службы свечи на дизельном двигателе зависит от соблюдения правил эксплуатации силового агрегата. Водитель должен четко следовать инструкции по запуску мотора в холодное время года. 

Порядок действий:

1. Повернуть ключ в замке зажигания. В этот момент на свечу подается питание. 

2. На приборной доске загорится соответствующий индикатор. Необходимо немного подождать, чтобы свеча накала прогрела воздух до нужной температуры. 

3. После выключения индикатора работы свечи следует завести мотор, повернув ключ. Как правило, на предварительный прогрев уходит до 30 секунд. 

После запуска двигателя нагревательные элементы продолжают работать в течение 2-3 минут. Это время необходимо для нагрева силового агрегата до той температуры, которой будет достаточно для нормального функционирования ДВС. После этого свечи отключаются автоматически. 

Срок службы свечей накаливания и регламент их замены

Производители свечей дизельного двигателя устанавливают ресурс работы своих запчастей в 60 тыс. км пробега. Этого показателя можно достичь, если строго соблюдать регламент обслуживания мотора. Часто эти запчасти выходят из строя из-за ошибок при монтаже, воздействия коррозии, а также неправильного выбора модели под конкретную разновидность дизеля. 

Перегоревшая свеча не будет подогревать смесь в цилиндре, из-за чего нормальный запуск мотора будет невозможен. Об этом свидетельствуют коды ошибок, которые высвечиваются на бортовом компьютере или приборной панели. 

Также обнаружить поломку можно визуально по деформированному корпусу запчасти. В этом случае при ее замене следует действовать очень аккуратно, чтобы не сломать деталь в отверстии и не усложнить ее демонтаж. 

Наиболее сложная ситуация — это прикипание корпуса к посадочному месту и его поломка. Часть наконечника при этом падает в камеру сгорания. Если это произошло во время движения, посторонние предметы в цилиндре могут привести к полному выходу силового агрегата из строя. Поэтому нужно постоянно контролировать состояние свечей накаливания в дизельном двигателе и своевременно менять их до наступления критических последствий. 

Обнаружить проблему со свечей помогают также такие внешние признаки:

• появление трещин на кончике корпуса;

• образование нагара на поверхности детали;

• разбухание трубки, в которой находится нагревательная спираль. 

Также можно проверить запчасть тестером. Для этого его нужно выставить в режим контроля сопротивления. Для нормальной работающей детали оно должно составлять 1 Ом или около того. 

Мастера по ремонту автомобилей диагностируют свечи путем подачи напряжения. Для этого ее нужно подключить на несколько секунд к источнику тока. Если кончик разогреется, то нить исправна и запчасть можно использовать. Но тестировать нужно очень быстро. В противном случае спираль может перегреться и перегореть.

Во избежание проблем рекомендуется менять свечи каждые 60 тыс. пробега или менее во время очередного технического обслуживания авто. 

Характерные неисправности и как они проявляются

Признаками выхода из строя свечи на дизеле являются:

• Проблемы с запуском мотора при температуре — 5°С и ниже;

• Плохое «схватывание» ДВС при проворачивании стартером;

• Густой темный дым из выхлопной трубы. 

Свеча ломается до окончания срока эксплуатации из-за превышения температурных пределов во время работы или механических повреждений. Также проблема может быть вызвана заводским браком или коротким замыканием на корпус. 

Помимо мультиметра для измерения сопротивления, диагностировать неисправность можно с помощью прибора OBD II. Это устройство продается в магазинах автозапчастей. Для расшифровки кодов ошибок можно пользоваться телефоном с интернетом или справочными таблицами. 

Механическое разрушение корпуса или разбухание наконечника можно обнаружить только после демонтажа свечи. При этом важно действовать аккуратно, чтобы избежать падения части детали в цилиндр. Такие проблемы обычно вызваны ошибками при установке или неисправностью цепи управления нагревательным иэлементами. 

Замена свечей

Устанавливать новые свечи на дизеле могут люди с навыками обслуживания машин и необходимыми инструментами. Во избежание более серьезных поломок лучше обратиться за помощью к мастерам сервисного центра, которые выполнят эту процедуру с соблюдением рекомендаций производителя. 

Если вы решили установить свечи накаливания для дизельного двигателя самостоятельно, действуйте по такой схеме:

1. Выключить двигатель автомобиля и дождаться остывания силового агрегата, отключить аккумулятор.

2. Снять пластиковый кожух, который защищает головку блока цилиндров. 

3. Отсоединить от свечей клеммы подачи питания. 

4. Демонтировать впускной коллектор, найти форсунки и открутить их крепежи. 

5. Отсоединить электрический кабель. 

6. Очистить каналы для свечей и смазать канавки.

7. Демонтировать детали с помощью ключа и заменить на новые.

8. Надеть на свечи наконечники проводов и закрепить гайки. 

9. Выполнить обратную сборку.

10. Подключить батарею. 

Основная сложность состоит в демонтаже свечей накаливания. В процессе работы они могут «привариться» к резьбе. Выкрутить их будет сложно, так как существует риск разлома корпуса и падения его части внутрь мотора. Также при неаккуратных действиях легко повредить резьбу ГБЦ. 

Во избежание проблем при самостоятельном ремонте следуйте таким правилам:

• Для откручивания нужен специальный инструмент с диаметром, соответствующим размеру корпуса свечи;

• Перед откручиванием следует обязательно очистить прилегающее пространство, чтобы через отверстие в цилиндр не попала пыль и абразивные частицы;

• Перед установкой новой запчасти нужно очистить ее и посадочное место;

• Закручивать свечу нужно только ключом с регулировкой усилия, чтобы избежать перетяжки и поломки корпуса. 

Перед вкручиванием можно смазать резьбу на корпусе керамической смазкой, которая выдерживает высокую температуру. Благодаря этому при нагреве деталь не прилипнет к блоку цилиндров. При очередной замене ее проще открутить, не рискуя поломкой и повреждением резьбы. 

Для предотвращения выхода из строя новой свечи перед ее установкой нужно протестировать работу электрического оборудования и системы впрыска. Возможно, поломка была вызвана нарушениями в их работе. То есть новая свеча тоже может перегореть. 

Заключение

Хотя процедура диагностики и замены свечей в дизельном двигателе кажется простой, неквалифицированные действия могут привести к серьезным проблемам вплоть до капитального ремонта мотора. Если вы сомневаетесь в правильной работе силового агрегата, лучше потратить немного времени и денег на визит к профессионалам в сервисный центр на замену свечей.