Свечи накала дизельного двигателя


Для правильного запуска дизельного двигателя необходимы свечи накаливания: которые облегчают запуск двигателя, ограничивают выбросы вредных компонентов выхлопных газов при запуске холодного двигателя в зимнее и в летнее время. Об этом конструктивном элементе дизельного двигателя многие пользователи автомобилей мало знакомы. В статье поговорим про свечи накала дизельного двигателя: принцип работы, симптомы неисправности, как проверить и заменить свечи.

свечи накала дизельного двигателя

Принцип работы

Характерной особенностью работы любого дизельного двигателя является процесс, где топливовоздушная смесь воспламеняется в результате роста температуры, вызванным резким увеличением давления. Дизельный двигатель не имеет как бензиновый свечей зажигания. Цикл сгорания проходит в три этапа – отбор чистого воздуха, его сжатие в 30-55 баров, что сопровождается увеличением температуры до 700-900°C, и впрыск топлива. Растет внутреннее давление и высокая температура сжатого воздуха вызывает самовозгорание, двигатель начинает работать.

Однако, для холодного дизельного двигателя требуется предварительный разогрев камеры сгорания, чтобы обеспечить инициирование воспламенения топливовоздушной смеси, так как температура смеси в цилиндре недостаточна для зажигания. Поэтому, в дизельных двигателях применяются свечи накаливания, которые обеспечивают дополнительную энергию, необходимую для запуска двигателя. Их действие основано на нагревании воздуха в предварительной (вихревой), или непосредственно в камере сгорания (в двигателях с прямым впрыском). Свечи подогревают воздух в камере сгорания до оптимальной температуры в течение времени от нескольких до десятков секунд.

индикатор

Об их работе при запуске, свидетельствует индикатор на приборной панели (оранжевая лампочка, как правило, с символом спирали). После запуска, свечи накала не работают, но это, как правило, не для всех дизельных двигателей.

В современных двигателях, например, с системой Common Rail, свеча накаливания работает не только перед запуском двигателя, но также во время его работы. В таком случае применяются специальные управляющие электронные системы.

От простого к сложному

Эволюция модернизации свечей накаливания менялись на протяжении многих лет. Первые свечи были в основном простым нагревательным элементом в корпусе двигателя, прочность их была очень слаба. Их заменили свечи накаливания с нагревательным элементом, который размещен внутри герметично закрытого корпуса. При внешней температуре в 0°С уже через 4 секунды нагрев достигает 850 градусов, а через 10 секунд даже 1050 градусов С.

Свеча обычная

простая свеча

Нагревательный элемент выполнен в виде двойной спирали. Безопасную работу обеспечивает герметически металлический корпус. Питание от напряжения аккумуляторной батареи. Может работать до трех минут после пуска (так называемый перегрев двигателя).

Свеча быстрого старта

Еще одним решением было введение свечей с керамическим сердечником. Применяется, начиная с середины последнего десятилетия. Они изготовлены из устойчивого к воздействию высокой температуры керамического материала, который нагреваясь в течение всего лишь одной секунды, достигает температуры до 1300 градусов C.

Кроме того, керамические свечи, более устойчивы к высоким температурам и прочнее стандартных свечей.

керамосвеча

Как правило, нагревательный элемент меньшего диаметра, что ускоряет его прогрев. Питается током низкого напряжения с драйвера ЭБУ. Поэтому, ее нельзя подключать для проверки “на короткое замыкание” через аккумулятор. К сожалению, керамические свечи очень хрупкие, иногда уже на этапе монтажа могут получить повреждения.

С развитием новых систем впрыска Common Rail стали использовать свечи с высокой скоростью нагрева (так называемый МКС – Instant Start System). Их конструкция допускает нагрев до 1000°C в течение всего 2 секунд.

Свеча со встроенным датчиком давления

Последним решением стали так называемые интеллектуальные свечи с встроенным датчиком давления PSG (Pressure Sensor Glow Plug). Появлению новинки способствовали ужесточенные нормы выбросов Евро-6. К примеру такие свечи можно найти в некоторых двигателях Opel 2.0 CDTI и VW 2.0 TDI, 2008 года. Свечи этого типа в 20 раз дороже обычных.

Пьезоэлектрический датчик давления находится в верхней части свечи накаливания и передает сигнал давления на управление ЭБУ двигателя с целью оптимизации процесса горения и снижения выбросов оксидов азота.

с датчиком давления 1

Таким образом современные свечей стали выполнять свою работу более эффективнее своих предшественников. Так в старые модели проводили нагрев более чем за 20 сек., новые технологии позволяют разогрев свечи до определенной температуры за 3 – 4 сек.

Требования к современным свечам накаливания

Выделим четыре основных условий предъявляемых к современным свечам накаливания:

  • Короткое время нагрева. Свечи должны достичь высокой температуры, позволяющие зажигание топливной смеси в кратчайшие сроки, и должны поддерживать эту температуру, независимо от влияния внешних факторов.
  • Маленькие размеры. В современных двигателях с системой впрыска Common Rail или насос-форсунками свободное пространство ограничено. Это вынуждает производителя создавать очень тонкие и удлиненные свечи накаливания.
  • Точное расположение в камере сгорания. Стержень нагревательного элемента должен находиться так, чтобы рассеивал тепло оптимально. Не продуманная конструкция установки свечи, способствует излишнему увеличению выбросов вредных веществ.
  • Тепловая мощность. После запуска двигателя, температура свечей накала не может снизиться из-за увеличения потока воздуха в камере сгорания. Свеча должна имеет достаточный резерв тепловой мощности.

На автомобильном рынке неплохо зарекомендовали себя свечи накала BERU.

Каковы симптомы неисправности? 

Свечи накала работают в экстремальных условиях, особенно в холодные времена года. Мгновенные перепады больших температур не способствуют их долговечности, несмотря на то, что они сделаны из очень прочных материалов (особенно керамические свечи).

Производители дизельных силовых узлов не предусматривают периодической замены свечей накаливания. Их состояние следует проверять, в качестве профилактики, каждые 75 – 100 тысяч пройденных километров. После 100 тысяч километров – независимо от эксплуатации – стоит заменить свечи на новые.

В нормальных условиях эксплуатации, комплекта свечей хватает на 15 тысяч циклов включения или 100-150 тысяч км пробега автомобиля. Это приблизительные расчеты, так как на их работу влияет много факторов.

  • Техническое состояние двигателя.
  • Качество применяемого масла.
  • Использование топлива низкого качества. Чем больше количества воды в топливе, тем быстрее коррозия разъедает свечи и короче срок их службы.
  • Способ эксплуатации автомобиля. В городском цикле, свечи изнашиваются быстрее. Влияет на это большое количество запусков двигателя.
Не всегда неисправность свечи накаливания сопровождается информационным индикатором панели приборов.

Типичные внешние симптомы, сигнализирующий об износе свечей накала

В случае появления симптомов износа или неисправности, свечи следует заменить.

  • Проблемы с запуском двигателя (не только в холодное время года).
  • Неравномерная работа двигателя после запуска (симптомы исчезают после прогрева двигателя).
  • Сильные вибрации мотора, появляющиеся при его утреннем запуске.
  • Выхлоп сизого дыма из выхлопной трубы сразу после пуска холодного двигателя. При поломке одной из четырех свечей, единственным симптомом бывает легкие дым при запуске и чувствуется небольшая потеря мощности (симптом исчезает после прогрева).
  • Увеличенное время запуска двигателя, несмотря на погодные условия.
  • Рывки при движении в первые минуты после работы мотора.
Современные дизели с системой впрыска Common Rail имеют очень хорошие свойства запуска. Без проблем запускаются при температуре около нуля градусов. Поэтому неисправность свечей накаливания может оставаться долго незамеченной.

А можно завести двигатель без свечей накаливания?

Свечи необходимы для запуска, прежде всего, в условиях низкой температуры впускаемого воздуха (обычно не ниже 10°C).

В современных двигателях с непосредственным впрыском топлива типа Common Rail, мотор можно запустить даже тогда, когда большинство свечей не работает вообще, а температура воздуха упадет до 5-7°C. Я знаю случаи, когда моторы Volkswagen 1.9 TDI или 2.0 TDI, даже при отрицательных температурах окружающей среды, не имея ни одной исправной свечи свободно заводились. Связано это с подачей топлива под гораздо большим давлением, чем в старых образцах дизельных двигателей.

Однако стоит помнить, что езда с дефектными свечами негативно отражается на работоспособности двигателя и его навесного оборудования. Большей нагрузке подвергается аккумуляторная батарея, стартер двигателя, и даже сажевый фильтр. Чем ниже температура сгорания, тем больше двигатель производит сажи, которую будет улавливать DPF. Более того, такая езда ведет к расходу топлива. Так что делайте выводы.

Свеча накала скажет правду о работоспособности двигателя

По внешнему виду нагревательного элемента электрода свечи можно определить состояние дизельного двигателя и системы впрыска.

  • Свеча покрытая видимыми следами сажей, свидетельствует о неправильном процессе сгорания, заправка низкосортным топливом, нарушения в работе выхлопной системы.

белый нагар свечи

  • На свече белый налет – причина в топливе, химические присадки.

свеча в масле

  • Видимый масляный налет – чрезмерный расход масла или повреждение топливного насоса.
  • Перегрев – недостаточное охлаждение гнезда свечи, разбавление дизтоплива легковоспламеняющимися жидкостями.

Как проверить свечи накаливания?

Для диагностики проверка проводится при помощи:

  • Аккумуляторная батарея. На скорость и качество накаливания.
  • Тестер или контрольная лампочка (12V). На обрыв обмотки нагревательного элемента.
  • Тестер BERU для свечей накаливания.
  • Визуальным осмотром.

Без демонтажа свечи при помощи тестера:

  • Установить тестер в режим измерения сопротивления.
  • Контрольным щупом тестера подсоединить к массе “” автомобиля, второй щуп к выводу свечи.
  • Отсутствие контакта свидетельствует о неисправности.

Проверка снятой свечи:

  • Подать напряжение от “+” АКБ на клемму свечи, а корпус свечи – на ““.
  • У исправной свечи сразу нагревается калильная трубка, в противном случае свечу заменить.

Как заменить свечи накаливания?

Перед заменой свечи, мотор стоит прогреть до нормальной температуры работы, это способствует расслаблению свечной резьбы в головке блока цилиндров.

замена свечей

  • [1]Отключение проводов питания. Позволит получить лучший доступ к свечам накала.
  • [2]Распыление проникающей жидкостью WD 40 позволит ослабить прикипевшее резьбовое соединение.
  • [3]Сжатым воздухом удалить остатки загрязнения и остатки.

порядок замены свечи накала

    • [4]Откручиваем свечу динамометрическим ключом. Позволяет контролировать прилагаемую силу и избежать срыва свечи. К примеру, момент затяжки свечи 8 мм составляет около 12 Нм, то уже при усилии в 35 Нм доведет ее к срыву.
    • [5]Проверки резьбы старой свечи. Если она повреждена, резьбу в головке нужно улучшить.
  • [6]Смазка резьбы свечей специальной керамической пастой BERU GKF, Febi (Германия) или спрэем. Защищает от дальнейшего запекания соединения.
  • [7]Затяжка свечи обязательно должна быть определенного момента с соблюдением рекомендаций автопроизводителя. Это гарантирует герметичность и долговечность.

Смазка для свечей накала в Украине

Советы автолюбителю

Ни в коем случае не следует менять свечи по отдельности! Если одна из них повреждена, очень вероятно, что скоро и другие также перестанут работать правильно. Замена всех свечей, позволит предотвратить неровность работы двигателя.

Также следует помнить, нужно покупать свечи в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Такие свечи адаптированы для двигателей на наличие термических свойств или времени нагрева. Тут важны не только их тепловые свойства, время нагрева, рабочее напряжение, но и форма. Производители автомобилей адаптируют свечи для конкретных условий работы двигателя, а также к форме камеры сгорания. Покупка свечи иной формы, может привести совершенно к другой турбулентности смеси в камере тем самым влияет на расход топлива и ухудшению эксплуатационных ходовые качеств автомобиля. Запуск двигателя будет либо затруднен, либо даже невозможен.

Не все свечи можно легко выкрутить и заменить на новые. В некоторых дизельных двигателей например, в 2.0 TDI Opel Vectra, они имеют большую длину, до 160 мм и, кроме того имеют глубокую посадку. Замена такого типа свечей должна осуществляться с использованием специальных наборов обслуживания.

Проверку и при необходимости замену свечи стоит поручить специалистам. Всегда есть риск обрыва элемента, что связано с дорогостоящей разборкой.

В случае срыва свечи любые попытки ручного высверливания, заканчиваются, как правило, повреждением головки. Единственным способом, является разборка головки блока цилиндров в мастерской с последующей механической обработкой, где остатки свечи будут точно удалены на фрезерном станке. Просмотрите демонстрационный видеоролик – как уменьшить риск срыва свечи при ее демонтаже.

Свечи накала дизельного двигателя – советы и рекомендации