Принцип работы свечей накаливания, срок службы, как проверить их работу

Симптомы неисправности свечей накаливания дизельного двигателя:

Запуск двигателя происходит с трудом;

Авто не заводится;

Неровная работа двигателя на холостых оборотах;

Белый дым выхлопа (на холодную, имитация богатой смеси).

Чаще всего данная проблема начинает проявляться с приходом первых холодов, т.к. деталь не обеспечивает нормальный прогрев камеры для возгорания топлива.

Проверить работоспособность калильных свечей в дизельном двигателе достаточно трудно. Вам понадобиться специально оборудование, но об этом мы поговорим немного позже.

Причины неисправности свечей накаливания дизельного двигателя:

Выработка ресурса;

Низкое качество;

Плохое топливо или любые другие проблемы с топливной системой;

Проблемы в электропроводке или блоке управления.

Чтобы это ни было, советуем вам немедленно обратиться в автомастерскую, в другом случае, вы можете значительно навредить своему автомобилю, тогда сумма ремонта будет значительно выше, чем деньги за замену свечей.

Стоит так же отметить, что существует значительная разница в работе свечей накаливания современных и старых двигателей. В старых движках, фор камеры располагаются в головках, и свеча должна прогреть поступившее топливо. 

В современных двигателях фор камера располагается в поршне, по этому свеча накала срабатывает перед впрыском, и имеет функцию прогрева камеры, после чего тудо поступает холодное топливо и воздух.Такие условия более благоприятны для воспламенния смеси.

Отказ одной свечи проявится в сложном запуске, машина начнет активно «капризничать на холостых». При поломке 2 свечей, дизельный движок просто не заведется. Вероятность выхода из строя всех сразу крайне мала, но если это произошло, то необходима диагностика всей электропроводки и блока управления.

Запомните, меняйте весь комплект, даже если из строя вышла только одна свеча! Будьте внимательны к электропроводке, реле управления и форсункам. Их диагностика стоит не дорого, но способна уберечь ваш авто от серьезных поломок.

Теперь поговорим о том, как избежать неполадок со свечами накаливания в дизельном двигателе?

1. Обязательная диагностика перед осенне-зимним периодом.
2. Покупайте только качественные свечи.

Способы проверки свечей накаливания на дизельном двигателе.

Сразу оговоримся, что способы проверки не из простых и вам может понадобиться помощь второго человека, или специальное оборудование.

1 способ. Берете верного товарища. Один из вас должен вывернуть форсунки, другой поворачивать ключ зажигания в предстартовое положение. Товарищ смотрит в колодцы и наблюдает нагрев или не нагрев свечей. Что не заработало, то – мертво и требует замены.

Способ интересный и познавательный, но подходит не для каждого авто. Так как конструкция двигателя не везде одинаковая. Подходит только для 1.8 на Фордах. 

2 способ. Вам понадобиться мультиметр и отвага. Выбираем режим проверки замыкания цепи, касаемся одним щупом корпуса свечи, другим – шляпки (где располагается корпус, а где шляпка, подробно описано в статье «Свечи накаливания для дизельного двигателя»). Если цепь замкнута, то все работает, если же нет, то требуется замена.

Подобные схемы диагностики не так актуальны для современны машин, все новые дизельные авто имеют индикатор на водительской панели управления. Но! Как и любая другая электроника, он тоже может выйти из строя

Поэтому, проходя зимнюю подготовку авто обратите внимание на свечки накала

Не пытайтесь самостоятельно поменять свечи накаливания на дизеле. Например, она вышла из строя раньше времени, значит, дефектная. При попытке ее выкрутить, может просто развалиться, тогда придётся снимать головку блока и доставать сломанный элемент.

Периодичность замены свечей накала на дизельном двигателе.

Стандартно, «ходят» они 60 000 км. После это необходима замена, но некачественное топливо и агрессивная эксплуатация авто, могут значительно сократить срок «жизни» свечи. Проверяйте их на каждом ТО.

Приезжайте к нам на замену свечей накаливания в дизельном двигателе. Мы проведем все работы быстро и качественно. Помните, что у нас есть услуга по подбору автозапчастей. Просто сообщите оператору ваши данные, мы предложим вам несколько вариантов деталей на выбор. Вам остается только приехать к нам!

Все вопросы по тел. +7(912) 615 51 15

Любую консультацию, а также скидку в 3 % на все услуги и материалы, вы можете получить в нашей группе в .

Система предпускового подогрева дизельного двигателя

Систему предпускового подогрева устанав­ливаются как на легковых, так и на коммер­ческих автомобилях. Система предпускового подогрева в основ­ном состоит из свечей накаливания с нагрева­тельным элементом в оболочке (GLP), блока управления и программного обеспечения в системе управления двигателем. В обычных системах предпускового подогрева использу­ются свечи накаливания с номинальным на­пряжением 11 В, на которые подается питание от электрической системы автомобиля. В но­вых низковольтных системах предпускового подогрева используются свечи накаливания с номинальным напряжением менее 11 В, тепло-производительность которых адаптиру­ется к двигателю электронным блоком управ­ления свечами накаливания.

На дизельных двигателях с предкамерой и вихрекамерой (IDI) свеча накаливания встав­лена во вторичную камеру сгорания, в то время как на двигателях с прямым впрыском топлива она вставлена в главную камеру сго­рания цилиндра двигателя.

Проходя мимо наконечника свечи накаливания, топливовоздушная смесь нагревается. Темпера­тура воспламенения достигается за счет совмест­ного действия свечей накаливания и нагрева вса­сываемого воздуха во время такта сжатия.

На дизельных двигателях с рабочим объемом более 1 л/цилиндр (коммерческие автомобили) вместо систем предпускового подогрева обычно используются пламенные подогреватели.

Фазы предпускового подогрева дизельного двигателя

• Предварительный нагрев: свечи накалива­ния нагреваются до рабочей температуры.
• Прогрев двигателя: для пуска двигателя система предпускового подогрева под­держивает требуемую температуру свечей накаливания в течение определенного пе­риода времени.
• Вспомогательный нагрев: работа свечей накаливания во время прогрева двигателя.
• Фаза после пускового нагрева: начинается после выключения стартера.
• Промежуточный нагрев: после охлаждения двигателя во время движения накатом или во время регенерации сажевого фильтра.

Обычная система предпускового подогрева дизельного двигателя

Обычная система предпускового подогрева включает свечи накаливания с номинальным напряжением 11 В, релейный блок управления и модуль управления предпусковым подогре­вом, встроенный в блок управления двигателем.

Программа предпускового подогрева в EDC (электронная система управления дизельным двигателем) включает и выключает свечи накаливания в соответствии с положением выключателя предпускового подогрева и параметрами, хранящимися в памяти блока управления. Блок управления свечами накали­вания через реле подает на свечи накаливания напряжение бортовой электрической системы автомобиля во время фаз предварительного нагрева, прогрева, пуска двигателя и после­ пускового нагрева. Номинальное напряжение свечи накаливания с нагревательным эле­ментом в оболочке составляет 11 В. Ее тепло- производительность зависит от напряжения питания и сопротивления свечи, которое, в свою очередь, зависит от температуры (свеча имеет положительный температурный коэф­фициент). Таким образом, свеча накаливания обладает свойством саморегулирования. В со­четании с функцией зависимого от нагрузки двигателя отключения, заложенной в про­грамму, это позволяет предотвратить тепло­вую перегрузку свечей накаливания.

Свеча накаливания с нагреватель­ным элементом в оболочке

Основной частью свечи накаливания с нагре­вательным элементом в оболочке является электронагревательный элемент (см. рис. «Свеча накаливания GLP2 с нагревательным элементом в оболочке» ). Трубчатый нагревательный элемент состоит из жаро- и коррозионностойкой оболочки, в которой заключена нить накаливания, окруженная спрессованным порошковым оксидом магния. Эта нить состоит из двух по­следовательно соединенные резисторов — на­гревательной нити, заключенной в наконеч­нике оболочки, и регулирующей нити.

Сравнение характеристик нагрева различных свечей накаливания

Нагревательная нить вварена в колпачок оболочки для заземления. Регулирующая нить присоединена к выводной шпильке для под­ключения к электрической системе автомобиля.

При подаче напряжения на свечу накаливания основная часть электроэнергии первоначально преобразуется в тепло; температура наконечника свечи накаливания резко возрастает. Температура регулирующей нити, а также ее сопротивление возрастают с определенной временной задержкой. Потребляемый свечой накаливания ток и, следовательно, ее теплопроизводительность снижаются, и температура приближается к температуре стабильного состояния.

Низковольтная система предпускового подогрева

Низковольтная система предпускового подогрева содержит:

• Низковольтные свечи накаливания с керамической оболочкой или с металлической оболочкой. Номинальное напряжение этих свечей на­каливания составляет менее 11 В;
• Электронный блок управления свечами на­каливания;
• Программный модуль управления функ­цией нагрева, встроенный в блок управле­ния двигателем.

В целях как можно более быстрого достиже­ния температуры, требуемой для пуска дви­гателя, на свечи накаливания перед пуском кратковременно подается повышенное напря­жение. Затем, в начале фазы прогрева напря­жение снижается до номинального значения.

Во время пуска напряжение снова повыша­ется с целью компенсации охлаждения свечей накаливания холодным всасываемым возду­хом. Это также возможно на стадиях после пу­скового и промежуточного нагрева. Значение требуемого напряжения берется из таблицы характеристик, адаптированной к каждому двигателю. Таблица характеристик содержит такие параметры как частота вращения ко­ленчатого вала, количество впрыскиваемого топлива, время после выключения стартера и температура охлаждающей жидкости.

Такое программное управление свечами накаливания позволяет предотвратить их тепловую перегрузку при любых условиях работы двигателя. В систему EDC также за­ложена функция защиты свечей накаливания от перегрева при повторных включениях.

Эти системы предпускового подогрева обеспечивают быстрый пуск двигателя при использовании свечей накаливания с металлической оболочкой и не­медленный пуск при использовании свечей накаливания с керамической оболочкой при температу­рах наружного воздуха до -28 °С.

Свеча накаливания с металлической оболочкой

Конструкция и принцип действия свечи на­каливания с металлической оболочкой в основном аналогичны свече накаливания с керамической. Нагрева­тельная и регулирующая нити рассчитаны на более низкое номинальное напряжение и обеспечивают высокую скорость нагрева.

Тонкий корпус позволяет устанавли­вать свечи в ограниченном пространстве на двигателях с четырьмя клапанами на один цилиндр. Нагревательный элемент (диаметр 4/3,3 мм) имеет коническую пе­реднюю часть, что позволяет разместить нить накаливания ближе к оболочке. Это позволяет в форсированном режиме до­стигать скорости нагрева до 1000 °С/3 с. Максимальная температура нагрева состав­ляет свыше 1000 °С. Температура во время пуска и прогрева двигателя составляет при­близительно 980 °С. Эти функциональные характеристики адаптированы к двигателям со степенью сжатия е=18.

Свеча накаливания с керамиче­ской оболочкой

Свечи накаливания с керамической оболочкой изготовлены из керамического материала, имеющего очень высокую темпе­ратурную стойкость. Благодаря своей очень высокой стойкости к окислению и тепловым ударам они позволяют производить немедлен­ный пуск двигателя, а также после пусковой и промежуточный нагрев продолжительностью несколько минут при температуре 1300 °С. Номинальное напряжение свечей накаливания с керамической оболочкой составляет 7 В.

Снижение токсичности выбросов дизельных двигателей за счет уменьшения степени сжатия

За счет уменьшения степени сжатия на совре­менных дизельных двигателях с е = 18 до е = 16, можно снизить количество выбросов NO_x и сажи, в то же время повышая удельную мощность дви­гателя. Однако на таких двигателях пуск холод­ного двигателя и работа непрогретого двигателя представляют определенные проблемы.

Для обеспечения минимальной дымности выхлопа, уверенного пуска холодного двигателя и ровной работы двигателя во время прогрева требуется температура свечей накаливания свыше 1150 °С, в то время как для обычных двигателей доста­точно температуры 850 °С. Во время пуска холод­ного двигателя умеренное количество выбросов и нормальную дымность выхлопа можно обеспе­чить только посредством после пусковой работы свечей накаливания в течение нескольких минут. По сравнению со стандартными системами пред­пускового подогрева применение керамических свечей накаливания позволяет снизить дымность выхлопа до 60 % (см. рис. «Влияние температуры поверхности свечи накаливания с керамической оболочкой на дымность выхлопа» ).

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Проверка мультиметром (тестером)

Тестер для проверки свечей накала дизеля используется в трех режимах:

1. Замер показания сопротивления;
2. Способом прозвона (если поддерживается);
3. Замер показания потребляемого тока.

Все способы можно применить, не снимая изделия с двигателя. Но таким образом мы ответим только на вопрос – «исправна свеча или нет». Выяснить в каком она состоянии и причины ее поломки не удастся.

Прозвон цепи

Для проверки способом прозвона необходимо:

1. Отсоединить питающий провод от свечи накала;
2. Выставить на тестере регулятор в нужное положение;
3. Минусовой щуп прижать к блоку двигателя, плюсовой – к электроду.
4. Наличие звука указывает на то, что спираль целая.

Если вы используете аналоговый тестер, то нужно ориентироваться по стрелке, ее отклонение указывает на целостность цепи.

Также это можно сделать и на снятой свече, только вместо блока щуп нужно приложить к корпусу изделия.

Первый и третий способы более информативны, но здесь есть свои особенности, которые важно знать

Замер сопротивления

Тут важно понимать принцип взаимосвязи блока ЭБУ с сопротивлением спирали, которое в новой свече накала должно быть в приделах 0.7-1.8 Ом. ЭБУ ориентируется на потребляемый нагревательными элементами ток (А), который в зависимости от их прогрева меняется. Величина тока обратно пропорциональна величине сопротивления

Величина тока обратно пропорциональна величине сопротивления

ЭБУ ориентируется на потребляемый нагревательными элементами ток (А), который в зависимости от их прогрева меняется. Величина тока обратно пропорциональна величине сопротивления.

Т.е. свечи накала отключаются тогда, когда их сопротивление в результате нагрева увеличивается, а сила тока, проходящего через спираль, уменьшается. По достижении определенного значения тока на ЭБУ поступается сигнал, что свечи прогреты и их нужно отключить.

Если сопротивление, в результате неисправности нагревательных элементов, завышено (больше номинального), то сила тока уменьшается раньше, чем это необходимо.

В этот момент на ЭБУ поступает сигнал (в нашем случае преждевременный), что свечи накала прогреты и их нужно отключить, что и происходит. При этом температура воздуха в цилиндрах остается не достаточной для уверенного запуска двигателя.

Замер потребляемого тока

Наиболее информативный способ, который предполагает запуск еще холодного двигателя. Т.е. свечи накала снимать не нужно.

Благодаря замеру потребляемого тока можно быстро выявить неисправный нагревательный элемент. При этом достоверность полученного результата будет приближаться к 100%.

Но здесь важно понимать, какие типы свечей накала установлены в двигателе и какой у них нормативный ток потребления. К примеру, если взять стрежневые изделия, то они могут быть однополюсными и двухполюсными. К примеру, если взять стрежневые изделия, то они могут быть однополюсными и двухполюсными

К примеру, если взять стрежневые изделия, то они могут быть однополюсными и двухполюсными.

Первые подключаются по классической схеме – масса на корпусе, отходит один вывод. Потребляют от 5 до 18 А.

Вторые определяются по наличию двух выводов, могут потреблять до 50А.

Чтобы замерить потребляющий ток необходимо в электрическую цепь, питающую свечу накала, последовательно подключить тестер в режиме «амперметр».

Для этого:

1. Отключаем от изделия запитывающий провод;
2. Переводим мультиметр в режим амперметра;
3. Подключаем один щуп к питающему проводу, второй – к центральному выводу свечи накала.
4. Потребуется помощник. Заводим автомобиль (двигатель должен быть холодным) и снимаем показания с прибора.

В первые секунды, сопротивление на электроде будет минимальным, так как двигатель еще холодный, соответственно и тестер будет показывать максимальную силу тока.

По мере прогрева свечи, сопротивление в ней будет повышаться, а сила тока падать. Это будет отображаться на приборе. Снижение должно проходить без резких перепадов, постепенно. А затем, на каком-то этапе, ток должен стабилизироваться.

Результаты проверки каждой свечи лучше записывать, чтобы затем их можно было сравнить. Они должны быть максимально идентичными.

Если поведение какой-то свечи накала отличается от других, то скорее всего прогреваются только ее середина или кончик. Отсутствие тока будет указывать на обрыв в цепи.

Здесь уже придется выкручивать изделие и повторно проводить проверку, но уже визуально наблюдая процесс накала. Как правило, это уже делается с помощью аккумулятора, подключенного напрямую (смотрите дальше).

Конструктивные особенности различных видов свечей

Данные конструкции могут быть выполнены как из керамики закрытого типа, так и из металла — открытые. Нагревательный элемент изготовлен в виде спирали.

В металлических штифтовых конструкциях имеются спирали: нагревательная и регулировочная. Благодаря первой происходит быстрое нагревание, вторая служит для защиты конструкции от перегрева.

Состав керамических деталей более сложен:

1. Корпус из металла.
2. Трубка нагревательная.
3. Болт с гайкой соединительные.
4. Спираль регулировочная.
5. Керамическое наполнение.
6. Электрод центральный.
7. Резьбовая часть.

Керамические детали более предпочтительны, благодаря их способности быстро производить нагрев и обеспечивать очень высокую температуру.

Под воздействием электрического тока происходит нагревание спирали. Высокая температура в моторе не дает элементу нагреваться выше 850°С, подогрев длится в течение короткого времени: от 4 сек до 2 мин. За продолжительностью подогрева ведет наблюдение электронный блок управления, который отслеживает температуру жидкости охлаждения через специальные датчики.

Пока подогрев продолжается, горит контрольная лампочка, расположенная на приборной панели. Выключение лампы свидетельствует о полной готовности движка к запуску.

Принцип действия

Нагревательный элемент свечи находится в камере сгорания двигателя, в том месте, где происходят завихрения рабочей смеси. При повороте ключа в замке зажигания в положение Start на свечу подается напряжение и она начинает интенсивно нагреваться. На приборной панели загорается соответствующий индикатор. Для того чтобы сделать свою работу, свече требуется порядка 5 секунд. Время может варьироваться в зависимости от температуры наружного воздуха.

Итак, свеча раскаляется и начинает прогревать камеры сгорания двигателя и воздух, который в них поступает. Однако этих нескольких секунд достаточно только для саморазогрева свечи — нагреть воздух и холодный металл массивного блока цилиндров и его головки свеча не в состоянии, тем более что воздух при кручении стартером двигателя постоянно замещается извне на холодный.

Таким образом, главная цель нагрева свечей — это подогрев впрыскиваемого топлива до температуры, при которой оно испарится, хорошо смешается с поступающим воздухом и легко воспламенится уже от компрессии. После того, как погаснет индикатор на приборной панели, двигатель можно запускать. Обычно индикатор гаснет тем быстрее, чем выше температура воздуха.

На современных дизельных двигателях свечи накаливания, помимо предварительного нагрева, могут обеспечивать дополнительный накал уже после запуска мотора

Система управления свечами представляет собой либо реле, либо самостоятельный электронный блок управления свечами накаливание. Устройства регулируют напряжение, которое необходимо подать на свечи, длительность нагрева и температуру. При этом на работу реле влияют показания датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика частоты вращения коленвала двигателя. Эти датчики относятся к системе управления двигателем.

На современных дизельных двигателях свечи накаливания, помимо предварительного нагрева, могут обеспечивать дополнительный накал уже после запуска мотора. Такая функция помогает снизить уровень шума при сгорании смеси на еще холодном моторе, а также сокращает вредных выбросы выхлопных газов. Накал происходит на протяжении трех — пяти минут и заканчивается при достижении охлаждающей жидкостью температуры 20-30°С.

Таким образом, свечи накала напрямую влияют на работу и запуск дизельного двигателя в холодное время года, а как следствие, и на его ресурс.

По внешнему виду свечи накала схожи со свечами зажигания бензинового мотора , но при этом не дают искру. Используются для запуска дизельного двигателя. Состоят из корпуса, наконечника и нагревательного элемента (металлического или керамического) — спирали. Максимальная температура наконечника составляет 1350 градусов по Цельсию. Наконечник свечи накаливания в дизельном двигателе состоит из пары спиралей – нагревательной и регулирующей. Последняя обеспечивает свече защиту от перегрева, путем увеличения электрического сопротивления при повышении температуры. Нагревательная спираль обеспечивает нагрев горючей смеси и воздуха.

Существуют свечи накаливания двух основных видов:

1. штифтовые — с металлическим нагревательным элементом, который представляет собой сплав железа, хрома и никеля. Внутренность корпуса заполнена оксидом магния;
2. керамические — нагревательный элемент изготовлен из керамики, обладающей повышенной устойчивостью к перепадам температур. Материалом для изготовления защитной оболочки служит силиконовый нитрит.

Керамические свечи обеспечивают разогрев топлива всего за 2 секунды. Их использование позволяет производить запуск дизельного мотора без предварительного прогрева.

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.