Как работают свечи накаливания для дизеля. Свеча накаливания для дизеля

Практически каждый водитель знает, что в дизельном моторе нет системы зажигания как в бензиновом двигателе внутреннего сгорания. Тогда встает вопрос о том, как же запускается дизельный мотор. Ответ на этот вопрос достаточно прост. Для того, чтобы воспламенить дизельную топливную смесь, требуется не искра, а сжатие.

Принцип действия основан на том, что воздух нагревается за счет сильного сжатия, и во время попадания туда топлива оно воспламеняется. Проблема такого мотора в том, что в холодное время года для того, чтобы нагревался воздух в цилиндрах, требуется еще и внешнее тепло. Стоит отметить, что в дизельном двигателе нет свечей зажигания, но есть свечи накаливания.

Подогрев камеры

Как уже всем известно, в бензиновом моторе есть свечи зажигания. Процесс воспламенения прост. Свеча зажигания дает искру, благодаря чему загорается бензин. Соляра (дизельное топливо) не загорается от легкой искры, поэтому было придумано, чтобы дизель попадал сразу в горячий воздух и воспламенялся.

Основная работа свечи накаливания происходит в холодное время года. Дело в том, что она разогревает как топливо, так и воздух, который попадает в цилиндры для сжатия. Она очень помогает в холодное время года запускать дизельный двигатель.

Существует два вида свечей накаливания.

Первый тип – это корпус с монолитной спиралью. Такая система проще и выгоднее для покупателя. Эта система устанавливается на большинство автомобилей с дизельным двигателем. Такую свечу гораздо проще отрегулировать, чем свечу с двойной спиралью.
Также существует второй тип – это двойная спираль. Такой вид позволяет более тщательно подобрать оптимальный уровень и температуру, однако стоит отметить, что для правильной регулировки требуется качественно выбрать материал спирали, ведь если спираль будет выполнена из низкокачественного материала, то она станет быстро разрушаться.

Расположение

О том, где находятся свечи зажигания, знают практически все, а вот свечи накаливания располагаются в зависимости от того, какой марки двигатель.

Если дизельный мотор состоит из одной вспомогательной камеры сгорания, то она устанавливается непосредственно в этой камере сгорания. Если же он поделен на цилиндры, то она устанавливается в форкамере или вихревой камере.

Современные моторы обладают прямым впрыском топлива, а это значит, что вихревых камер уже не ставят. Свечи накаливания греют непосредственно сам цилиндр.

Принцип работы

В отличие от обычных свечей зажигания, она воспламеняет топливо не с помощью искры, а с помощью нагрева спирали. Запуск работы свечи накаливания происходит с поворотом ключа зажигания. В это время на приборной панели загораются все соответствующие индикаторы об ее работе. Запускаются они лишь для того, чтобы нагреться до рабочей температуры, что происходит менее чем за 4 секунды.

Стоит отметить тот факт, что если свечи накаливания неисправны, то дизельный автомобиль будет возможно завести только при исправно работающем стартере. На свечу накаливания после успешного запуска двигателя какое-то время еще подается электричество. Это нужно для того, чтобы дизель полностью прогорел без остатка. Полное прогорание топлива обеспечивает тихий запуск мотора, а также уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу.

Достоинства и недостатки

У дизельного двигателя, как и любого другого, имеются свои недостатки.

Главным из них является то, что зимой автомобиль долго прогревается, из-за чего теряются скоростные качества автомобиля.
Вторым минусом считается трудность запустить мотор зимой. На этом минусы закончились.
К минусам стоит отнести и тот фактор, что для того, чтобы заправить бак автомобиля, потребуется выбрать «правильное» топливо, особенно зимой. Дело в том, что дизель бывает летним, зимним и межсезонным.

Стоит отметить, что все минусы дизеля проявляются только в зимнее время, так как без накаливания многие дизели не заведутся.

К положительным моментам можно отнести низкий расход топлива, которое и без этого дешевле бензина.
Вторым плюсом можно считать долговечность и выносливость двигателя на дизельном топливе.
Есть еще один плюс, но на него покупатели редко обращают внимание. Это то, что дизельный двигатель экологически чище, чем бензиновый собрат.

Споры

Водители, которые ездят на бензине и дизеле, постоянно спорят между собой. Дело в том, что каждый двигатель имеет свои положительные и отрицательные стороны. Каждый водитель свято уверен в том, что его мотор лучше. Но для того, чтобы определить какой из моторов все-таки лучше для каждого водителя отдельно, можно лишь прокатившись на обоих.

Резюме

Каждый заинтересованный человек после того, как прочитает данную статью, сможет вывести для себя несколько важных фактов. Многие люди не знали о том, что дизельный мотор не имеет системы зажигания, и теперь понимают почему владельцы дизельных автомобилей зимой часто ковыряются под капотом своих машин.

В статье также описаны плюсы и минусы такого двигателя, и как достигается такой низкий уровень загрязнения окружающей среды.

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.

Свеча накаливания – это особый элемент дизельного двигателя, предназначенный для доведения впрыскиваемого топлива до нужной температуры при . Кроме того, они используются в системе предпускового прогрева двигателя в карбюраторных двигателях и для запуска автономного прогрева салона автомобиля.

По принципу работы они полностью отличаются от , так как не создают искру при работе, а доведение топлива до необходимой температуры обеспечивается благодаря нагреву реле калильных свечей.

Так как возгорание осуществляется за счет обеспечения определенного давления, свечи накаливания являются частью предпускового устройства. Фактически, их работа ограничивается холодным пуском дизеля при температуре ниже 5°С. Как следствие, многие современные типы двигателей без предкамер, вовсе обходятся без данной детали.

Еще один метод избавиться от установки свечей широко используется фирмой Cummins . В свои дизели они встраивают специальные нагревательные решетки. Тем не менее, применение этих деталей навряд ли будет ограничено в ближайшее время, как так в будущем планируется все больше водить моторы с низким уровнем сжатия, а их холодный запуск без специальных средств практически невозможен.

Где устанавливаются эти свечи

Места установки свечей накаливания напрямую зависят от конструкции конкретного двигателя.

При раздельной камере сгорания они располагаются в вихревой камере или форкамере. Если же в дизеле используется нераздельная камера сгорания, то они устанавливаются в ней.

Места установки свечей накаливания

Конструкция свечи накаливания

Конструктивно свеча накаливания является электронагревателем со спиральным реле, погруженным в защитную оболочку. Исходя из материалов, они разделяются на два вида: металлические и керамические.

Устройство свечи накаливания

Кроме того, существуют, так называемые, турбо-свечи. Они имеют другую форму корпуса с коническим наконечником. За счет этого удается сократить утечки. Такие свечи, в основном, используются в гоночных автомобилях.

По конструкции различают свечи накаливания с моноспиралью и двойной спиралью. Первые имеют более простые в изготовлении и устанавливаются на большинстве современных автомобилей. За счет использования лишь одной спирали их легче настроить для саморегулировки и необходимой температуры. Эта конструкция более надежна и устойчива с течением времени.

С другой стороны, свечи накаливания с двойной спиралью позволяют лучше отрегулировать оптимальный баланс температур. Правда для их создания нужно тщательно подойти процессу выбора материалов, так как при неподходящем материале они могут работать нестабильно и разрушаться. Двойная спираль сейчас только вводится в массовое использование , но за ней будущее.

Принцип работы

Блок свечей накаливания включается в работу автоматически вместе с поворотом ключа зажигания перед запуском стартера. При этом на панели приборов в салоне загораются специальные индикаторы, сигнализирующие о его работе.

Принцип работы свечи накаливания

После установления рабочей температуры, индикаторы в салоне гаснут, но напряжение еще некоторое время подается.

Основная функция свечей накаливания – разогревать дизельное впрыскиваемое топливо во время старта двигателя. При их неисправном состоянии, воспламенение топлива затруднительно и возможно лишь после продолжительного вращения стартера. Фактически, они позволяют запускать дизель в морозную погоду с таким же успехом, как и в жаркую.

Видео:

В современных двигателях свечи накаливания выполняют еще одну важную функцию. На них продолжается подача электричества в течение нескольких минут после успешного запуска для стабилизации работы и обеспечения полного сгорания топлива в камерах.

Таким образом, ограничивается количество вредных выбросов в атмосферу от не полностью прогоревшего дизеля. Кроме того, за счет обеспечения полного сгорания топлива снижается уровень шума при запуске мотора.

Чтобы запустить сердце дизельного автомобиля в морозную погоду, конструкторы специально установили на нем реле свечей накаливания. Допускать выход из строя этого устройства крайне нежелательно, но по разным причинам это все же может произойти. В такой ситуации очень важно точно определить, что является причиной отказа в работе системы – само реле, свечи или вспомогательные системы. В нижеприведенной статье мы постараемся выяснить, как проверить работоспособность реле накала свечей на дизеле и как при необходимости его заменить.

Реле свечей накала – основные функции

Реле свечей накаливания дизельного автомобиля представляет собой устройство, которое активирует работу свечей накаливания, которые перед запуском двигателя непосредственно прогревают его камеры сгорания, то есть форкамеры. Но реле самостоятельно не решает, когда и на какой период времени активизировать работу свечей. Эта задача целиком ложится на блок управления двигателем, который перед включением реле свечей накала анализирует следующую информацию:

показатели температурного датчика охлаждающей жидкости;

Показатели температуры на коленчатом вале дизельного двигателя.

Что дает реле свечей накала? Активация его работы перед запуском позволяет прогреть двигатель до температуры, при которой его уже будет безопасно запускать в работу. Но на этом заканчивается работа только одноступенчатого прогрева форкамер дизеля, хотя существует еще и двухступенчатый.

Важно! После завершения работы первой ступени прогрева форкамер, на панели приборов погаснет лампочка работы реле свечей накаливания. Это является сигналом для водителя о возможности запуска дизельного двигателя.

В последнем варианте свечи накаливания активируются еще раз – уже после запуска двигателя. При этом, если на первой ступени они прогревают каждую головку цилиндра, функционируя от напряжения в 12 В, то на второй ступени напряжение может понижаться даже до значения в 5,5 В. Необходимо это для того, чтобы уже не раскалять камеры сгорания, а просто поддерживать температуру и не допускать его падения.

Благодаря такому двухступенчатому прогреву дизельный двигатель работает более ровно, существенно снижается износ его деталей и в выхлопную трубу попадает меньше токсических веществ (связано это с тем, что благодаря прогреву топливная смесь сгорает более ровно). При этом в зависимости от температуры окружающей среды время прогрева на второй ступени может быть разным. Но как только температурный датчик охлаждающей жидкости покажет значение +30˚С, система автоматически отключится.

Выход из строя такой системы крайне нежелателен для водителя. Если такое произойдет, очень важно быстро найти причину поломки и устранить ее. Для этого важно понимать устройство системы подогрева форкамер дизельного мотора и принцип их работы.

Устройство и принцип работы реле

Само реле свечей накаливания является устройством, которое при определенных командах просто замыкает и размыкает цепь, благодаря чему могут включаться или выключаться свечи накаливания. Когда напряжение поступает с блока управления, реле автоматически передает его и на свечи. Однако, схема подключения реле свечей накала не такая простая. Между реле и свечами имеется еще один прибор – токоограничительный резистор, который имеет прямую связь еще и с блоком управления. Благодаря этому он получает информацию о работе свечей накала и при необходимости может их выключать.

Сразу стоит отметить, что многие автовладельцы во время самостоятельного ремонта реле свечей накала и всей системы подогрева форкамер недооценивают значения токоограничительного резистора и забывают его подключить вовсе или же не подключают к блоку управления. Такая халатность может привести только к одному – свечи накала и реле не будут работать. Так что установленную схему подключения реле свечей накала ни в коем случае нельзя менять и при ее разборе лучше помечать все провода, чтобы не перепутать при обратном подключении.

Где же находится реле свечей накала? Его размещение может зависеть от марки вашего автомобиля и даже от его модели. Зачастую это реле размещают там, где и все остальные – под панелью приборов. Идентифицировать реле свечей накала не трудно – оно самое крупное и массивное среди всех других. Если же таким способом вам не удалось его найти – ищите ответ на этот вопрос в мануале к своему автомобилю.

Как проверить реле свечей накала на работоспособность

В том случае, если перестают работать свечи накаливания, перед водителем возникает очень важный вопрос – как проверить, работает реле или нет? А может, все дело в самих свечах или проводке? Но вначале приступаем к проверке самого реле, для чего его потребуется достать из клеммной колодки.

На каждом реле обязательно должны присутствовать контакты обмотки катушки и два управляющих контакта. Во время подачи на реле напряжения с блока управления управляющие контакты должны замыкаться. Все контакты также имеют свои обозначения, которые, впрочем, для каждого реле могут быть разными. Если речь идет об «отечественных» дизельных авто, то контакты обмотки на нем отмечаются цифрами 85 и 86, а управляющие – 87 и 30. Таким образом, когда на контакты 85 и 86 подается напряжение, то контакты 87 и 30 замыкаются.

Нетрудно догадаться, что для проверки реле на него просто необходимо подать напряжение и проверить, замкнулись ли контакты. При этом к контакту 86 и 87 можно подключить лампочку от фары. Если напряжение пойдет, то есть реле исправно, лампочка загорится. Еще одним признаком исправной работы реле является характерный щелчок, который должен произойти при подаче на него напряжения.

Если же во время проверки вы не услышали ни щелчка, ни увидели света лампы – скорее всего, катушка реле перегорела. Ее исправность также можно проверить при помощи тестера, который для этого необходимо перестроить в режим омметра. Исправная катушка должна показать определенное сопротивление (его значение может сильно отличаться, в зависимости от модели реле). Если же и омметр не показал никаких результатов – катушка реле точно перегорела, и устройство требует полной замены.

Важно! Двухкомпонентные реле будут иметь не 4, а 8 контактов, так как по сути они состоят не из одного реле, а из двух, одно из которых является вспомогательным. Вспомогательное реле активируется только на втором этапе подогрева форкамер дизельного двигателя, передавая напряжение через токоограничительный резистор.

Поиск других причин неисправности системы подогрева камеры сгорания дизельного двигателя

Как уже отмечалось выше, неисправности в работе этой системы не всегда связаны только с реле свечей накаливания, поэтому проверке стоит подвергнуть всю схему подключения свечей накала. И в первую очередь осуществляется проверка тестером свечей накала, для чего непосредственно к ним подсоединяются щупы тестера, который необходимо перестроить в режим работы вольтметра.

Чтобы понять, работают ли свечи, необходимо просто повернуть ключ в замке зажигания и поставить его в первое положение. От такого вашего действия обязательно должно сработать реле, и тестер должен показать напряжение, которое пошло от него на свечи. Высота напряжение должна не превышать 12 В, но и не быть ниже 9 В (что характерно для первой степени подогрева форкамер). После того, как камеры сгорания дизельного двигателя нормально прогреются, реле автоматически отключится и напряжения на свечах пропадет. Если же речь идет о двухступенчатой системе, то в таком случае через 5 секунд реле включится обратно, но напряжение уже будет ниже.

Проверить работу свечей также можно путем подсоединения к ним проводов от прикуривателя (напряжение будут подаваться непосредственно от аккумулятора, но при этом его величина не сможет повредить свечи накала). Если буквально за 5 секунд все свечи разогрелись и стали ярко-малиновыми – они работают , и неисправность следует искать в реле или других компонентах, к которым относятся:

провод, который идет от блока управления к реле;

Провода, которые отходят от реле;

Клеммы, при помощи которых провода подсоединяются к реле (клеммы могли просто окислиться и не передавать напряжение);

Предохранитель системы подогрева форкамер (это самый большой предохранитель, поскольку он рассчитан на 80 А).

При определении неисправности хотя бы одного из указанных элементов, его необходимо обязательно заменить. То же самое касается и самого реле свечей накала.