Содержание [скрыть]
С каждым годом дизельные двигатели набирают всё больше популярности среди простых водителей. Это и не удивительно, ведь их КПД гораздо выше, чем у бензиновых аналогов, а цена эксплуатации за счёт использования дизельного топлива намного ниже.
В это тяжело поверить, но первый дизельный двигатель был построен ещё в конце XIX века гениальным инженером Рудольфом Дизелем. Вот только конструкция получилась слишком большой. Её вес составлял порядка пяти тонн, но уже тогда КПД устройства был просто невероятным — целых 26,2%. Естественно, что вскоре устройство нашло своё применение в промышленности. Агрегаты стали устанавливать на торговых и военных судах.
Также за почти что сто лет развития технологии учёными было придумано множество дополнительных устройств, позволяющих увеличить мощность дизельного двигателя, достаточно вспомнить турбокомпрессор. В итоге КПД повысилось до невероятных 50%! Бензиновый аналог на данный момент способен выдать порядка 20. Подробно об особенностях V-образного дизельного двигателя можно прочитать здесь.
В дизельном двигателе есть множество важных узлов, которые регламентируют его работу. Одним из главных, пожалуй, является комплект свечей накаливания, которые делают возможным сам запуск системы в сложных условиях.
Что такое свеча накаливания
Свеча накаливания в дизельном двигателе — это один из самых важных элементов. Именно свечи отвечают за то, чтобы топливо внутри системы, обладало нужной температурой. Проще говоря, без этого элемента холодный запуск стал бы просто невозможным.
Сразу нужно дать одно важное пояснение. Свечи накаливания для дизеля кардинально отличаются от свечей зажигания. Дело в том, что они не генерируют искру, а доводят топливо до нужной температуры. Это происходит благодаря реле.
Возгорание топлива в дизельном двигателе происходит посредством давления. Соответственно основная работа свечей накаливания заключается в обеспечении беспроблемного запуска устройства, когда температура внешней среды менее пяти градусов по Цельсию.
Принцип работы
В дизельном двигателе воздух нагревается в цилиндрах до температуры в 900 градусов по Цельсию. Именно это приводит к воспламенению топливно-воздушной смеси. Фактически она загорается сама без какой-либо искры.
Чтобы достичь столь значительных показателей конструкция должна быть действительно прочной. Но этого недостаточно. Дело в том, что дизельный двигатель очень чувствителен к неблагоприятным погодным условиям. Свечи накаливания позволяют ему работать практически в любых условиях.
Свечи накаливания работают по принципу погружного электродвигателя. Чтобы смесь нагрелась до нужной температуры и воспламенилась, энергия должна пройти по спиральному резистору. При этом нагрев данного элемента может достигать 1000 градусов.
Этот не особо сложный принцип работы позволяет свечам накаливания обеспечить запуск дизельного двигателя даже в сильный мороз. Тем не менее не всё так просто как может показаться на первый взгляд.
Дело в том, что, несмотря на свою простоту и эффективность, данный принцип работы не лучшим образом отражается на сроке эксплуатации всей системы. Мало того, существует реальный риск перегрева.
Если же вернуться к истории, то достаточно вспомнить 60-е года. Тогда чтобы запустить дизельный двигатель нужно было по меньшей мере 30 секунд. В 80-е годы учёным удалось сократить данный интервал до трёх.
К сожалению, при активации дизельного агрегата в мороз, свечам накаливания необходимо определённое время, чтобы осуществить разогрев. Но на быстром запуске эволюция свечей не заканчивается.
С каждым годом экологи выдвигают всё более строгие требования к современным автомобилям. Чтобы соответствовать стандартам свечи накаливания стали делать таким образом, чтобы они включались в процесс запуска даже на холостом ходу. Это позволило обеспечить более низкие выбросы вредных веществ в атмосферу. Само собой, что и требования к надёжности данных элементов значительно выросли.
Если же смотреть в будущее, то не за горами время, когда повсеместно станут использоваться двигатели, имеющие низкое сжатие. Подобное становится возможным благодаря усиленному наддуву. Мало того, это позволяет минимизировать количество вредных выбросов.
К сожалению, конструкции с мощным наддувом не отличаются надёжным пусковым режимом. Выход из ситуации учёные нашли в высокотемпературных свечах накаливания. Они не только могут раскалиться до гораздо больше температуры, чем свои предшественники, но и обладают куда большим сроком службы.
Однако такого рода концепция имеет плохой пусковой режим, обусловленный конструкцией. Здесь некоторую пользу можно получить благодаря высокотемпературным свечам накаливания из керамики, так как они существенно горячее металлических аналогов и дополнительно к этому обладают большим сроком службы.
Когда свечи накаливания включаются в работу после запуска, это позволяет в значительной мере сократить выбросы дыма. Как результат устройства данного класса полностью соответствуют строгим экологическим нормам.
Добавления в конструкцию свечей накаливания уникального сердечника позволяет вывести саморегулирование устройства на качественно новый уровень. Подобное устройство позволяет избежать тепловых перегрузок. Даже скачки напряжения не могут повредить свечам.
Оптимальная форма сердечника накаливания позволяет при низком расходе энергии максимально быстро достичь нужной температуры. Мало того, сама возможность достижение «пика» исключается благодаря оптимизации конструкции.
Типы конструкций
Конструкция детали может быть выполнена из керамики или металла. Сам нагревательный элемент имеет форму спирали. Считается, что первый вариант исполнения имеет более перспективное будущее, так как обеспечивает большую скорость нагрева и более высокую температуру.
Металлическая конструкция имеет в наличии две спирали:
- нагревательную,
- регулировочную.
Первая обеспечивает быстрый нагрев. Вторая защищает конструкцию от перегрева. Подобное становится возможным благодаря увеличению сопротивления при росте температуры.
Керамические конструкции являются куда более сложными в исполнении и состоят из таких элементов:
- металлический корпус,
- нагревательная трубка,
- болт для подсоединения и гайка,
- регулировочная спираль,
- специальное наполнение для изоляции,
- центральный электрод,
- резьба для вывёртывания.
Принцип действия керамической конструкции такой же, как и у металлического аналога, но эффективность намного выше.
Как проверить состояния свечей накаливания в дизельном двигателе
Есть несколько способов проверки свечей накаливания. Вы можете осуществить данную процедуру, используя двигатель, или же без его участия. При демонтаже и последующей проверке вам понадобится омметр. Если же подобного устройства нет, сгодится и вольтметр. Оба устройства созданы для того, чтобы показывать напряжение.
Чтобы проверить есть или нет напряжение на свечах накаливания, подключите свечу к аккумулятору. Плюс должен выходить на клемму, а минус лучше вывести на корпус самой свечи.
Если свеча накаливания исправна, то уже через несколько секунд её спираль станет горячей. Небольшое свечение станет признаком того, что с элементом всё в порядке, и вы можете проверять следующую свечу.
Также для проверки вы можете использовать обычную шину. Для этого достаточно установить на ней свечи. Их концы должны смотреть вверх. Массу нужно замкнуть посредством проводов с большим сечением. Проводники крепятся к корпусу каждого элемента.
Ещё один способ проверки можно осуществить посредством форсунок. Точнее, вам понадобятся их отверстия. Выкрутите элементы и понаблюдайте за свечением штифтов. В процессе работы они должны раскалиться от нагрева.
Если свечение одних штифтов серьёзно уступает всем остальным, значит, необходимо дополнительно протестировать электрические соединения. В случае положительных результатов проблему нужно искать посредством проверки сопротивления.
Итоги
Важность данных деталей не подлежит сомнению. Они не только позволяют реализовать запуск дизельного двигателя при минусовой температуре, но и в значительной мере уменьшают количество вредных выбросов.
