Где применяется свеча накаливания: её конструкция и принцип работы

Типы свечей накаливания

Штифтовые

Свечи накаливания для дизеля бывают двух типов:

Они имеют схожую конструкцию, отличие заключается в рабочем элементе. В штифтовых, рабочим элементом является штифт накаливания из термокоррозийного стержня, плотно запрессованный в корпус свечи. Внутри него находится уплотненный порошок оксида магния и спиральная нить.

Электрическая схема такой свечи довольно проста. Ток подается на головку, от нее по токопроводящему стержню к металлической нити накаливания, состоящей из двух резисторов — нагревательной и регулирующей спиралей.

1. Сопротивление первой постоянное, не зависящее от температуры;
2. вторая спираль имеет положительный температурный коэффициент.

Принцип ее работы заключается в том, что чем выше температура мотора, тем меньше температура нагрева свечи (когда регулирующая спираль нагревается, ее сопротивление растет, и на нагревательную спираль подается меньший ток). Такая свеча нагревается до 850 градусов, время ее работы составляет от 4 секунд до двух минут и зависит от температуры мотора и параметров самой свечи.

Продолжительность подогрева горючего регулирует блок управления, контролирующий показания датчика температуры охлаждающей жидкости. На панели приборов имеется контрольная лампа, сигнализирующая о том, что работает подогрев. Когда она гаснет – двигатель готов к запуску. Существует два варианта включения свечей накаливания: ключ зажигания поворачивается во второе положение, либо предпусковой подогрев включается, когда открыта водительская дверца. Свечи, продолжающие работать после запуска мотора, помогают сократить время прогрева и обеспечивают более полное сгорания топлива, снижая тем самым выбросы вредных веществ.

Керамические

Керамические свечи накаливания – это второй тип подогревающих устройств. Ее электрическая схема не отличается от предыдущей. Рабочим элементом такой свечи является керамический стержень, внутри которого находится керамический нагревательный элемент. В течение двух секунд происходит нагрев стержня до 1000 градусов, в результате чего обеспечивается быстрый запуск дизеля, как у бензинового силового агрегата, без характерной для большинства дизельных моторов «раскачки».

Напряжение разогрева не постоянно, оно имеет три фазы. На этапе быстрого прогрева оно составляет от 9,8 до 11,5 В, стержень при этом нагревается до максимально возможной температуры. Когда заводится двигатель, подаваемое напряжение постепенно снижается до уровня, ниже напряжения бортовой сети автомобиля: во второй фазе до 7 В, в третьей – до 5.

Помимо этих трех фаз существует режим промежуточного накаливания, предназначенный для восстановления сажевого фильтра. Это помогает улучшить условия сгорания в процессе восстановления.

Керамические свечи накаливания имеют ряд преимуществ перед штифтовыми с нагреваемой спиралью. Наиболее значимые – это более высокая температура нагрева, которая обеспечивает лучшую работу свечей при холодном пуске, меньшая токсичность отработавших газов, более долгий срок службы, большая эффективность (их температура нагрева при равном напряжении значительно выше).

Часто производители устанавливают на дизельные моторы свечи с встроенным датчиком давления. Его показания помогают скорректировать температуру нагрева свечи и повысить ее эффективность.

Как проверить свечи накала в Рено Сценик и других дизелей аккумулятором

Как проверить свечу накала тестером, мы выяснили. Но профессионалы считают этот способ недостаточно надежным. Поэтому многие опытные автолюбители таких машин, как Кайрон, Ховер Н3, Hyundai H1 Гранд Старекс, Мерседес Спринтер 312, проверяют нагревательные элементы с помощью старого дедовского метода — аккумулятора. Этот способ подразумевает использование нескольких подручных инструментов:

• изолированного провода;
• автомобильного аккумулятора.

Для проверки деталей таким способом предварительно снимите нагревательные элементы. Выкручивать их стоит очень аккуратно. Иначе просто можно сломать.

Как проверить свечи накала: аккумулятором

Для этой процедуры необходимы торцевой ключ-трещотка, отвертка и гаечный ключ. Извлечению детали предшествует отсоединение клемм от АБ, откручивание гаек. После этого и происходит вывинчивание самого элемента.

Вынутая свеча накала тестируется следующим образом:

1. На плюсовую клемму автомобильного аккумулятора устанавливается нагревательный элемент.
2. Изолированный провод соединяется с корпусом свечи и отрицательной клеммой аккумуляторной батареи.
3. В это время деталь должна нагреваться.
4. Успела на 3 секунды стать теплее на 50-60% — просто великолепно. Это говорит о том, что деталь полностью исправна.
5. В противном случае она требует срочной замены.

Как проверить свечи накала: порядок действий

Как проверить на искру свечу накала

На Вебасто, ПЖД 12, 4м41 DG-001 DENSO и многих других свечах накала можно испытать проверку на искру. Это подразумевает использование провода длиной 70 см, зачищенного от изоляции по краям. Во время этой проверки с детали полностью удаляются шины, устраняется питание.

Один конец оголённого провода присоединяется к плюсу аккумулятора. Второй касается центрального электропровода свечи.

Отсутствие реакций на эти манипуляции говорит о полной неисправности. Небольшое искрение — о слабом накале. Сильная и мощная искра — признак полностью работоспособной свечи накала.

Таким образом можно проверять нагревательные элементы даже на подогревателе двигателя и салона Планар 4Д. Проверку таких свечей следует осуществлять напряжением 12В.

Как проверить свечи накала: на искру

Проверка нагревательных элементов с помощью лампочки

Тестирование лампочкой — самый простой способ проверки работоспособности детали. Для его применения обычно используется лампочка мощностью в 12В.

Алгоритм проведения этого тестирования прост:

1. Берется лампа от габаритных огней или тормозной системы.
2. К ее выводам подпаиваются два проводка.
3. Один из проводов присоединяется к выводу свечи накала.
4. Второй касается плюса аккумуляторной батареи.

Как проверить свечи накала: тестирование лампочкой

Яркий спокойный свет лампочки говорит о полной исправности нагревательных элементов. В таких деталях априори обрыва нет. Очень слабое освещение лампочки говорит, что нагревательный элемент близок к выходу из строя. Отсутствие света утверждает, что свеча накала полностью мертва. Следовательно, стоит подумать о ее быстрой замене.

Система холодного пуска в Форде

Автомобили Форд Транзит, выпуска максимум 2000 года, имеют систему холодного пуска и факельные свечи накаливания. Эти детали часто ломаются. В рабочем состоянии система обязана включаться при −5°С. Но на самом деле эта величина колеблется в более приличных интервалах.

Эта проблема зависит от реле и естественно, от работоспособности факельной свечи. В ней легко может перегореть спираль. Сама же деталь может попросту загрязниться. Тогда ее нужно промыть 646 растворителем. Еслши спираль сгорела — заменить ее.

В автомобиле Форд-Транзит система холодного пуска может выйти из строя по нескольким причинам. Факельные свечи — лишь одна из них. Кроме этого система может не работать из-за окисления контактов реле или из-за его выхода из строя, отсутствия подачи топлива к нагревательному элементу, выходе из строя клапанов и так далее.

Как проверить свечи накала: система холодного пуска в Форде

Проверка нагревательного элемента часто проводится аккумулятором. Существует несколько рекомендаций:

Ни в коем случае не нужно держать деталь в руке во время подачи напряжения на аккумуляторную батарею. Рабочий элемент нагревается практически мгновенно. Поэтому велика вероятность обжечь руки.

Открученную деталь также можно прозвонить тестером. И это более безопасный вариант.

Главное фото: nskcollege.ru

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» ).

В следующей статье я расскажу об очистке отработавших газов в дизельном двигателе.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Диагностика свечей на дизеле

Свечи накаливания должны быть своевременно проверены и в случае необходимости заменены новыми, так как при отказе хотя бы одного элемента, запустить мотор будет невозможно. Периодичность замены всегда указывается производителем двигателя, но проверку свечей нужно выполнять перед каждой зимой и в случае выявления неисправностей менять комплект целиком.

Существует всего два способа определения исправности свечей накаливания. Первый предусматривает участие двух человек.

• Форсунки выкручиваются, один из мастеров садится в автомобиль и включает массу автомобиля. Второй же рассматривает отверстия в форсунках. Если свечи исправны – они должны быть красными от накала во всех отверстиях. Недостатки данного способа заключаются в том, что снятие форсунок – это трудоемкое занятие, которое отнимает много времени и сил, а конструкция многих двигателей не дает возможность увидеть свечи через отверстия. Поэтому существует другой способ проверки.
• Второй способ более рациональный и потребует наличие мультиметра или же обычной тестовой лампы. Тестер ставится в режим замыкания, а его щупы прикладываются к шляпке свечи и корпусу. При наличии звукового сигнала, или срабатывания лампы, можно с уверенностью заявлять, что свеча находится в исправном состоянии. В противном случае, потребуется ее замена.

Электрическая схема современных автомобилей позволяет производить самодиагностику элементов. В случае поломки одной из свечей, на приборной панели загорится соответствующий индикатор.

Как устроены свечи накаливания для дизеля и как это всё работает?

Как устроены свечи накаливания для дизеля? Если совсем упростить вопрос, то это самые обычные спирали из тугоплавкого металла, которые нагреваются, когда по ним бежит электрический ток.

Кстати, в плане тока эти элементы очень прожорливы – некоторые экземпляры потребляют до 16 Ампер и это только один, а их в моторе, столько, сколько и цилиндров.

Конструкция свечи накаливания

Конструктив свечи зависит во многом от фантазии автопроизводителей. Как правило, у любой свечи есть:

• наконечник с нагревательным элементом;
• корпус со всем необходимым для крепления в двигателе;
• контактный вывод;
• встроенные датчики (бывают не всегда).

Ключевым элементом выступает наконечник, скрывающий в своих недрах спираль. К слову, современные свечи могут иметь несколько спиралей, одна из которых выступает в роли регулятора температуры – её сопротивление повышается с ростом градусов и таким образом ток через нагревательную спираль уменьшается. Благодаря такой нехитрой схеме обеспечивается стабильный температурный режим.

Работа свечи накаливания

Разогревать воздух внутри камер сгорания нам нужно лишь для надёжного старта двигателя, поэтому этот процесс контролируется при помощи блока управления свечами накаливания.

Внутри него электроника, отслеживающая различные параметры, например температуру за бортом, топлива и т.д., которая вычисляет необходимое время работы.

В упрощённом виде алгоритм действия системы следующий: когда Вы повернули ключ в замке зажигания, включив электрику, на панели приборов загорается лампочка, сигнализирующая о включении свечей, пока она светится, включать стартер ещё рано – мотор холодный. После того, как электроника посчитала прогрев достаточным, индикатор гаснет и силовой агрегат должен завестись без каких-либо усилий.

Пуск, прогрев, и поехали… До новых встреч друзья!

Устройство

Внешне они похожи на те, что устанавливаются в бензиновом двигателе, но конструкция несколько сложнее. Свечи накаливания не вырабатывают искру, в их основе – нагревательный элемент в виде спирали, которая может быть металлической или заключенной в керамический «чехол». В первом случае речь идет о двух «завитках», один из которых служит для подогрева, второй защищает от перегрева. Следующий тип изделий представляет собой спираль, помещенную в керамическую оболочку, благодаря чему разогрев происходит быстрее. Наконечник свечи раскаляется до 1350 градусов. Также в конструкцию входит нить накаливания, состоящая из пары резисторов. Первый из них имеет неизменяемое сопротивление. У второго регулируется температурный коэффициент. Т. е. при изменении температуры двигателя меняется и нагрев пусковых элементов. Это позволяет экономить электроэнергию.

Керамические изделия считаются более перспективными: такие свечи не только быстро разогревают наконечник, что позволяет без проблем запустить дизельный силовой агрегат при низкой температуре, у них есть и иные плюсы: данные запчасти подходят под стандарт Евро 5 и 6. Это связано с тем, что изделия с керамической оболочкой гарантируют режим промежуточного накаливания. Это оптимизирует процесс восстановления фильтра, «занимающегося» уменьшением содержания сажи в выхлопе «Санг Енг Актион», «Кайрон» или иного подобного авто.

Управление

Работа свечей накаливания регулируется ЭБУ, отдельным блоком либо специальным реле. Их работа связана с данными, полученными от датчиков, определяющих частоту вращения коленвала и температуру охлаждающей жидкости. На многих моделях авто предусмотрена функция поддержания накала после пуска для уменьшения уровня шума от непрогретого двигателя (этим «грешат» «Фрилендеры Ленд Ровер», и не только они). Когда производится замена свечей накала и почему они выходят из строя?

Статья в тему: Как заменить бендикс, диагностика неисправностей и причины поломки

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 .

Цены на техническое обслуживание

Визуальная проверка свечей накала

Визуальная проверка позволяет выявить не только дефекты, но и работу топливной системы, срабатывание электронного управления, состояние поршневой, поэтому всегда внимательно осматривайте свечи накала, коль уже они сняты.

На свече есть дефекты

Если свечи ещё не выбегали свой ресурс, но уже имеют следы перегрева (примерно посередине нагреваемого стерженька), корпус вздувается и по сторонам разбегаются трещины, то это:

1. Слишком высокое напряжение. Нужно измерить мультиметром напряжение в бортовой сети.
2. Реле накала свечей долго не отключается. Засеките время срабатывание по щелчкам либо проверьте реле омметром.

Оплавление кончика свечи

Может происходить по причинам:

1. Раннего впрыска топливной смеси.
2. Загрязнения форсунок, вследствие чего распыл происходит неправильно. Можно проверить факел впрыска на специальном стенде.
3. Слабая компрессия и позднее зажигание, а соответственно — перегрев.
4. Накрылся напорный клапан. Тогда мотор будет достаточно жестко работать, а если попустить (на работающем моторе) гайку подводящего к форсунке топливопровода, то из под нее пойдет не топливо, а пена.

При визуальной проверке самой тонкой части свечи (та, которая и находится в форкамере) смотрите, чтобы она была хоть и потемневшей, но не с оплавленным железным корпусом, и без трещин. Потому, что даже если она и работает еще, то это будет продолжаться недолго, и вскорости придется снова проверять ее работу.

Кстати говоря, плохая работа свечи может случиться по причине недостаточного контакта с питающей шиной. При слабой затяжке гайки из-за вибрации, она приоткручивается. Но и тянуть сильно не стоит, можно повредить электрод. Часто свечи повреждаются непрофессиональными действиями при выкручивании/закручивании. Не редкость, что неправильное усилие крутящего момента может привести к потере компрессии, а их вибрация разрушает сердечник в керамических свечах накаливания.

Свечи накаливания – достаточно хрупкие, так что выкручивать их с двигателя, желательно, только если требуется замена. Причем, производить затяжку следует с помощью динамометрического ключа, поскольку усилие не должно превышать 20 Нм. Круглые гайки крепления электрического провода затягиваются только вручную; если шестигранные – ключом (но без нажима). Если применить большое усилие, то это скажется на зазоре (сузится) между металлическим корпусом и калильной трубкой и свеча начнет перегреваться.

Когда все вышеперечисленные проверки показали, что свечи в отличном состоянии, но при установке на двигатель они не работают, то тут нужно заняться электропроводкой и первое, с чего стоит начинать, это с предохранителей, датчиков и реле свечей накала.

Проверку реле времени и датчиков лучше доверить специалистам. Следует помнить, что система подогрева работает только на «холодном» двигателе, температура которого не превышает +60°С.

Воздух

Дизель не может нормально функционировать, если в топливной магистрали находится воздух. Из-за воздуха после простоя в топливной магистрали падает давление. Прежде чем запустить ДВС, стартер будет крутить, нагоняя давление в магистрали. Основным признаком подобной неисправности будет затрудненный пуск после простоя. Последующие запуски и общая работа двигателя могут не претерпеть никаких изменений.

Груша ручной подкачки топлива значительно облегчит развоздушивание системы

• в топливную магистраль низкого давления (желательно перед ТНВД) необходимо врезать прозрачную трубку небольшой длины. Так вы сможете обнаружить пузырьки воздуха;
• компрессором накачайте в бак около 2 Атм давления. Все места повреждения шланга, подсоса в местах уплотнений начнут «потеть».
• во время запуска смотрите на выхлоп. Если двигатель не заводится, но, по крайней мере, дымит (черный дым – это остатки несгоревшего топлива), проблема скорей всего не в завоздушивании системы.

К наиболее частым причинам подсоса воздуха относятся повреждения шлангов топливной магистрали (подачи и обратки), потеря эластичности уплотнительных резинок, колец, сальников (к примеру, топливного фильтра, приводного вала либо крышки ТНВД). Последняя проблема наиболее характерна в мороз, когда резинотехнические изделия деформируются под воздействием температуры.