31.01.2024 Спецтехника 7282 Время чтения: 13 мин.

Свечи в дизельном двигателе: устройство и принцип работы

О чем речь? Свечи в дизельных двигателях не используются в традиционном смысле, как в бензиновом ДВС. То есть они не воспламеняют топливную смесь. В дизеле установлены свечи накаливания.

Что делают? Эти устройства нагревают небольшой металлический наконечник внутри головки блока цилиндров, когда на улице холодно. Это помогает запустить дизельный двигатель быстрее, чем при использовании только топливно-воздушной смеси.

В этой статье:

Отличия дизельного двигателя от бензинового

Работа дизельного и бензинового двигателей отличается в первую очередь способом воспламенения топливной смеси. Дизтопливо сгорает в результате сжатия воздуха при резком увеличении давления. А воспламенение бензина происходит от искры, создаваемой свечой зажигания.

Непонимание этого отличия приводит к появлению вопроса: есть ли в дизельном двигателе свечи зажигания? Такие детали присутствуют только в бензиновых моторах, где после сжатия топливная смесь смешивается с воздухом и нагревается до 500 °С. Этой температуры недостаточно для горения бензина. Воспламенение топливовоздушной смеси происходит за счет искры от свечи зажигания.

В дизельных моторах сжатию подвергается не сама топливная смесь, а только воздух, температура которого при давлении 30–50 бар повышается до 900 °С. Затем в камере сгорания распыляется дизтопливо и его капельки начинают испаряться. Так формируется гомогенная топливовоздушная смесь, которая самовоспламеняется и сгорает без дополнительной помощи. Зачем же тогда нужны свечи в дизельном двигателе? Об этом мы расскажем в следующем разделе. Высокая степень сжатия дизтоплива (в сравнении с бензиновой смесью) снижает расход горючего. КПД моторов, работающих на дизеле, на 40 °% выше, чем у ДВС на бензине.

Из-за высокого давления, создаваемого в дизельных моторах, возникает такой недостаток, как повышенная шумность. Для его устранения автопроизводители работают над улучшением шумоизоляции.

С учетом необходимости сильного сжатия воздуха в дизельных моторах для изготовления таких агрегатов применяют высокопрочные материалы с усиленной жесткостью. В результате такого решения двигатели на дизтопливе имеют больший ресурс, чем бензиновые и могут прослужить дольше последних. При этом следует учитывать, что дизельные моторы более чувствительны к качеству топлива. Если такие двигатели длительное время будут работать на плохой солярке, они могут выйти из строя. Ремонт дизельного ДВС – достаточно сложная процедура, она обходится намного дороже в сравнении с бензиновыми.

Такая же ситуация с обслуживанием силовых агрегатов на дизтопливе. В них нужно часто менять масло, топливный, воздушный и масляный фильтры, проводить замер компрессии. Специалисты рекомендуют устранять всевозможные неисправности на ранней стадии. Сложная конструкция дизельного мотора требует постоянного контроля его состояния.

Роль свечей накаливания в дизельном двигателе

Свеча накаливания в дизельном двигателе – элемент системы зажигания. С ее помощью обеспечивается подогрев воздуха в цилиндре на этапе, предшествующем впрыску топлива. Принцип работы свечи накала в дизельном двигателе состоит в обеспечении необходимых условий для возгорания топливной смеси. Как было отмечено выше, в дизелях не используется искра зажигания. Самовозгорание топлива обеспечивается за счет сжатого воздуха. При этом важно обеспечить высокую температуру внутри цилиндра перед впрыском смеси.

Роль свечей накаливания в дизельном двигателе Роль свечей накаливания в дизельном двигателе

Назначение свечи накаливания в дизельном двигателе состоит в повышении температуры сжатого воздуха до уровня, необходимого для зажигания топлива. Это достигается благодаря нагреву никель-хромовой нити. При подаче электрического тока она накаляется до очень высоких температур (иногда свыше 1 000 °C). После этого в цилиндр впрыскивается дизтопливо, которое самовоспламеняется от контакта с нагретым воздухом, инициируя движение поршня и запуск ДВС. То есть свеча в дизельном двигателе выполняет ключевую функцию в системе зажигания, формируя условия для горения топлива в цилиндре, что нужно для стабильной работы мотора.

Конструкция свечи накаливания в дизельном двигателе

Тот, кто ранее имел дело с кипятильником или ТЭНом водонагревателя, легко разберется с особенностями работы дизельной свечи накала. Первые устройства такого рода имели открытую нагревательную спираль и по внешнему виду напоминали уменьшенный кипятильник.

В современных свечах накаливания нагревательная спираль защищена прочным стержнем (чаще стальным, реже – керамическим), наполненным магнезией (оксид магния). При подаче электричества этот элемент передает тепло стержню, который нагревает воздух в камере сгорания и топливно-воздушную смесь, способствуя ее воспламенению. Конец стержня располагается в точке камеры сгорания, где при впрыске топлива форсункой происходит завихрение смеси.

Конструкция свечи накаливания в дизельном двигателе Конструкция свечи накаливания в дизельном двигателе

В двадцатые годы прошлого столетия первые дизельные свечи накаливания нагревались очень долго. Водителям приходилось ждать 180 сек. перед запуском мотора. Современные свечи с металлическим стержнем достигают рабочей температуры менее чем за 10 секунд, некоторые модели – всего за 4. За это время жар стержня может подняться до 800–1 000 °C.

Еще более эффективны свечи с керамическим стержнем. Они нагреваются всего за 2 секунды и достигают температуры в 1350 °C. Эти свечи применяются в высокомощных дизельных двигателях, соответствующих наиболее строгим экологическим нормам. Однако их стоимость значительно выше по сравнению с традиционными стальными.

Саморегулируемые свечи SRM/SRC

В первых поколениях свечей накаливания интенсивность и продолжительность нагрева контролировались вручную водителем или через специальный электронный блок управления (ЭБУ). Современные устройства автоматически адаптируют режим работы благодаря встроенной дополнительной регулирующей спирали. Эти свечи известны как саморегулирующиеся и маркируются как SRM (Self Regulating Metal) для металлических или SRC (Self Regulating Ceramic) для керамических модификаций.

Регулирующая спираль меняет свое сопротивление в соответствии с температурой. Нагревание приводит к снижению тока, пропускаемого к основной спирали накала. Это дает возможность изначально подавать более сильный ток для быстрого прогрева свечи, минимизируя риск поломки, так как встроенная управляющая спираль предотвращает перегрев.

Свечи в системе быстрого накаливания QGS

В QGS (Quick Glow System) с двухступенчатым быстрым накаливанием свечи последовательно функционируют в двух режимах. Вначале происходит интенсивный нагрев, затем обеспечивается мягкий догрев. В первой фазе свечи быстро достигают максимума температуры, после переходят в режим ее поддержания на нужный период. Системы эти чаще используются в зимних версиях дизельных двигателей, и управление свечами в них ведется при помощи двух реле и таймера.

Свечи в системе быстрого накаливания QGS Свечи в системе быстрого накаливания QGS

Двухступенчатые системы комплектуются специальными свечами накала с уменьшенным номинальным напряжением (6 V или 7 V). На этапе начального накала они работают на сильном напряжении 12 V, а после запуска двигателя переходят на режим поддержания температуры при номинальных 6 V.

Если поставить эти свечи в систему с одноступенчатым накаливанием (здесь постоянно подается 12 V), они быстро придут в негодность. А применение стандартных 11/12-вольтовых устройств в QGS приведет к плохому запуску машины, нестабильному холостому ходу, так как свечи не достигнут нужной температуры. Это указывает на важность грамотного выбора свечей накала. Поэтому не стоит вкручивать в мотор любые, которые подходят по размеру.

Послепусковое накаливание и очистка от сажи

Выше подробно описан принцип работы свечи накаливания в дизельном двигателе при запуске, но это устройство нагревается и в процессе работы. Новейшие системы управления дизельными силовыми агрегатами обеспечиваются послепусковым накаливанием, которое включает свечи до полного прогрева двигателя. Такое решение повышает эффективность сгорания топливной смеси и сокращает дымность.

Свечи накала в дизельных двигателях решают еще одну важную задачу, связанную с очисткой деталей ДВС от нагара – основной проблемы этих моторов. Отложения в результате сгорания топлива и износа собираются на поршнях, в камерах сгорания и в элементах системы EGR (рециркуляции выхлопных газов). Клапан EGR склонен к засорению при низкой температуре выхлопа (отложения не успевают сгореть). Для повышения температуры и очистки системы свечи накаливания включаются в режиме промежуточного накала.

Еще более новые дизельные двигатели оборудованы сажевым фильтром DPF для соответствия строгим экологическим стандартам. Этот элемент имеет ограниченный ресурс, но в ЭБУ мотора предусмотрена программа его регенерации. Для очистки фильтр нужно нагреть до высокой температуры на 10–15 минут. Это обеспечивают свечи накаливания. Режим регенерации сажевого фильтра может активироваться водителем или механиком вручную через кнопку или особую процедуру каждые 1,5–5 тыс. км (в зависимости от модификации ТС). Точная информация есть в сервисной книжке автомобиля. О необходимости очистки сажевого фильтра водителя уведомляет специальный значок на панели приборов.

Признаки неисправности свечей накаливания дизельного двигателя

Существует 7 основных индикаторов неисправности свечей в дизельном двигателе автомобиля:

  1. Трудности при пуске мотора. Неисправные свечи накала могут вызвать такие проблемы, поскольку они должны обеспечивать предварительный нагрев воздуха в цилиндрах.
  2. Неравномерная работа мотора на холостом ходу. Эта проблема возникает, так как поврежденные свечи накала не обеспечивают нужного нагрева для эффективного сгорания топлива.
  3. Повышенная дымность в результате неполного сгорания топлива, которое не может адекватно смешиваться с нагретым воздухом в отсутствие работоспособной свечи накала.
  4. Пропуски в работе двигателя при разгоне или повышенной нагрузке.
  5. Увеличенный расход дизтоплива из-за недостаточного предварительного нагрева воздуха.
  6. Снижение мощности дизеля из-за неэффективной работы свечей накала, которые не могут нагреть воздух до требуемой температуры.
  7. Дефекты других элементов ДВС, включая износ цилиндров, поршней, клапанов из-за неэффективного сгорания и недостаточной смазки.

Признаки неисправности свечей накаливания дизельного двигателя Признаки неисправности свечей накаливания дизельного двигателя

Не исключены случаи, когда одновременно присутствует несколько признаков и причин неисправности свечей накаливания. К примеру, к их выходу из строя могут привести: повышенный износ, загрязнение, неправильная работа электросистемы автомобиля, нарушенные регулировки и подача топлива, ошибки контрольных устройств, неправильный впрыск. Зачастую поломки свечей приводят к тому, что двигатель плохо заводится в холодную погоду. При появлении такого симптома, как затрудненный пуск, следует проверить свечи в дизельном двигателе. При выявлении неисправности они подлежат замене.

Проверка свечей накаливания на работоспособность

Для проверки того, как работают свечи в дизельном двигателе, необходимо провести мероприятия в следующей последовательности:

  1. Удостовериться, что мотор полностью остыл.
  2. Открыть крышку капота и определить местонахождение свечей накала. Как правило, они установлены рядом с головкой цилиндра или возле выпускного коллектора.
  3. От всех свечей накала нужно отсоединить электрические провода.
  4. Для проверки их нужно перевести мультиметр в режим замера показателей сопротивления. Этот параметр для каждой свечи должен соответствовать нормативным значением, которые указаны в мануале по эксплуатации транспортного средства. Существенное отличие сопротивления от нормы указывает на наличие неисправности. Такую свечу нужно заменить.
  5. Когда мультиметр показывает нормальный показатель сопротивления, можно провести осмотр на предмет трещин и других дефектов. При наличии видимых повреждений детали следует заменить.
  6. После проверки всех свечей, если не выявлены неисправности и дефекты, их следует установить на место и подключить электропровода в правильном порядке.

Проверка свечей накаливания на работоспособность Проверка свечей накаливания на работоспособность

Чтобы проверить свечи накаливания в дизельном двигателе, необходимо использовать специнструмент и профессиональное оборудование. Действия должны осуществляться в строгом соответствии с инструкциями производителя транспортного средства. Для квалифицированной диагностики свечей накала следует обратиться в специализированный автосервис.

Замена свечей накаливания в дизельном двигателе

Существует популярное мнение, что свечи накала лучше не выкручивать, чтобы не сломать. Внутри камеры сгорания стержень покрывается нагаром и буквально прикипает к резьбе. Здесь следует учитывать, чем реже меняются свечи, тем выше риск их обламывания при демонтаже. Это приводит к дорогостоящему ремонту со снятием ГБЦ. При этом любая деталь подвержена износу. Может возникнуть необходимость замены и свечи в дизельном двигателе. Специалисты рекомендуют для предотвращения более серьезных проблем проводить такую процедуру каждые 30 тыс. км пробега. При таком подходе свечи накала не покрываются сажей и выкручиваются без особых сложностей.

Перед проведением замены рекомендуется обработка свечей WD-40 или другой смазкой (такие средства следует нанести на ночь, чтобы резьба лучше пропиталась). Прежде чем приступить к выкручиванию, следует прогреть мотор – так резьбовое соединение станет более податливым.

Свечи накала (также, как и детали зажигания бензиновых ДВС) рекомендуется менять все сразу. Это важно для нормальной работы двигателя. Со временем старые свечи, даже исправные, нагреваются дольше. Затяжка новых деталей при установке выполняется динамометрическим ключом, чтобы обеспечить легкость их последующей замены.

Правила ухода за свечами накаливания в дизельном двигателе

Грамотный уход за свечами накала способствует нормальной работе ДВС и увеличивает срок их эксплуатации. Основные рекомендации по их обслуживанию выглядят следующим образом:

  1. Когда приходит время менять свечи накаливания в дизельном двигателе, следует убедиться в правильности их установки. Важно, чтобы они были точно посажены и хорошо закреплены в посадочных местах. Недостаточная их затяжка – причина утечки тока и искрения.
  2. Систематически проводите чистку свечей от скопившейся грязи и сажи с помощью мягкой щетки или компрессора.
  3. Проводите периодический осмотр электродов свечей накаливания на предмет износа и состояния. У них должны быть одинаковые зазоры.
  4. Также проверяйте провода и соединения на целостность.
  5. Регулярно осматривайте изоляторы свечей на предмет трещин и повреждений.
  6. Время от времени нужно замерять показатели выходной мощности свечей. Недостаточный искровой разряд указывает на возможную неисправность.
  7. Контролируйте и поддерживайте необходимый зазор в электродах свечей накала. Нормативные показатели можно найти в рекомендациях автопроизводителя. Для регулировки зазора между электродами применяйте специальный инструмент.
  8. Систематически следите за состоянием свечей и меняйте их согласно рекомендациям производителя, чтобы избежать проблем с запуском мотора.

Правила ухода за свечами накаливания в дизельном двигателе Правила ухода за свечами накаливания в дизельном двигателе

Внимательное отношение к свечам накаливания позволит продлить срок их службы и обеспечит стабильную работу дизельного двигателя.

Часто задаваемые вопросы о свечах в дизельном двигателе

Влияет ли неисправная свеча накаливания на плохой запуск дизельного двигателя?

Когда эта деталь не работает должным образом, возникают сложности при пуске дизельного мотора. Если же двигатель холодный, то запустить его в таком случае практически невозможно. Как правило, это связано с неспособностью свечи поднять температуру рабочей смеси до требуемого уровня из-за неправильной работы реле управления.

Сколько служат свечи накаливания в дизельном двигателе?

В среднем такие свечи служат 60–100 тыс. км, хотя иногда их эксплуатация может достигать 150–160 тысяч километров пробега. На этот показатель влияют разные факторы: климатические условия, особенности эксплуатации, количество циклов изменения их температуры от минусовых значений до рабочих. Очень важным моментом является соблюдение технологии установки таких деталей. Неправильный монтаж (к примеру, ошибки в выборе момента затяжки) может повредить корпус или другие элементы свечи, снижая срок ее службы.

Как подобрать свечи накаливания?

Так же, как и при подборе любых запасных частей к автомобилю, здесь нужны оригинальные каталоги (к примеру, elcats.ru, acat.online), VIN-коды, Frame (индивидуальный номер ТС, содержащий сведения о его комплектации, включая коды силового агрегата, КПП и т. д.), а также технические руководства по эксплуатации. Прежде чем перейти прямо к подбору свечей накала, нужно выяснить оригинальный номер запасной части (OE или OEM).

На рынке представлен широкий выбор этих деталей от разных производителей, отличающихся по качеству и стоимости. Принимая решение купить аналог, следует ориентироваться не только ценник. Высокая стоимость не всегда гарантирует качество. Нужно учитывать характеристики и внешние параметры детали. Даже глубокая проработка OEM-номера полностью не исключает разные несовпадения. При подборе свечей накала следует обязательно учитывать код двигателя. Моторы с одинаковым объемом и форсировкой могут иметь разную конструкцию ГБЦ.

Свечи накаливания в дизельном двигателе существенно облегчают пуск и обеспечивают стабильную работу силового агрегата в холодную погоду. Чтобы мотор всегда хорошо заводился и не подводил, в процессе эксплуатации автомобиля следует постоянно контролировать состояние и своевременно производить замену неисправных свечей.

Утилизационный сбор
Спецтехника
Утилизационный сбор
Подробнее
Какая категория прав нужна на фронтальный погрузчик: обучение, стоимость и ответы на популярные вопросы
Погрузчики
Какая категория прав нужна на фронтальный погрузчик: обучение, стоимость и ответы на популярные вопросы
Подробнее
Работа крана вблизи ЛЭП: правила и документация
Подъемные краны
Работа крана вблизи ЛЭП: правила и документация
Подробнее
Как взять спецтехнику в лизинг: алгоритм действий
Спецтехника
Как взять спецтехнику в лизинг: алгоритм действий
Подробнее
Система питания дизельного двигателя: устройство, принцип работы
Спецтехника
Система питания дизельного двигателя: устройство, принцип работы
Подробнее

Есть вопросы?

Оставьте заявку и наш менеджер с вами свяжется в течение 15 минут

Введите корректные данные
я подтверждаю согласие на обработку персональных данных
*Необходимо подтвердить согласие на обработку персональных данных

Или звоните по бесплатному номеру

price icon
Получить актуальный прайс
Получить прайс
Позвонить бесплатно
Подобрать оборудование
close icon

Артем Родин

Руководитель направления "спецтехника"

Артем Родин печатает ...