emner:
- Gløderør introduktion
- Betjening af gløderøret
- Computerstyret gløderør
- Gløderørsdefekter
- Demontering af gløderør
Gløderør introduktion:
Gløderør kaldes også gløderør. Begge navne er korrekte, men denne side taler kun om gløderøret. Hver dieselmotor har gløderør. En indirekte indsprøjtet dieselmotor har altid brug for gløderør for at lave en koldstart. En dieselmotor med direkte indsprøjtning kan også starte uden gløderør ved udetemperaturer over 10 °C, men udleder så mange flere skadelige stoffer, herunder sod. Derudover vil en dieselmotor med et ikke-fungerende godt system også være mindre nem at betjene partikelfilter kan regenerere, fordi den ønskede temperatur ikke opnås.
På grund af den store varmeafledende overflade på et for- eller hvirvelkammer i en indirekte indsprøjtet dieselmotor, er det nødvendigt at varme luften i forbrændingskammeret op under en koldstart. Dette sker med gløderørene.
Betjening af gløderøret:
Når tændingen slås til, løber der straks en høj strøm gennem det kolde gløderør. Denne strøm sikrer, at gløderøret når en meget høj temperatur inden for få sekunder. Strømmen falder, når motorens temperatur stiger. Styrespolens modstand stiger med temperaturen. For eksempel holder en glødestift med en metalglødestift en ensartet temperatur på cirka 1000 grader Celsius og med en keramisk glødestift cirka 1400 °C.
Et gløderør har en glødespole og en kontrolspole, monteret i et gløderør. Glødespolen får gløderøret til at lyse i enden. Glødespolen og kontrolspolen er fast indlejret i et pulver. Dette pulver er elektrisk isolerende, men leder varme godt.
I moderne biler begynder systemet at lyse, når bilen låses op, eller når førerdøren åbnes. I det øjeblik er det et signal til motorstyreenheden, at motoren vil blive startet 'snart'. Ved at aktivere gløderørene i forvejen har luften i forbrændingskammeret og dermed motormaterialerne været varmet op i nogen tid, inden motoren startes.
Efter ca. 5 sek. gløderøret når sin driftstemperatur. Glødetiden er elektronisk styret. Gløderørene forbliver normalt tændt i et stykke tid, selv efter at motoren er startet, afhængigt af den omgivende temperatur. Afterglow får motoren til at køre jævnt efter en koldstart og vil producere færre sodemissioner.
Gløderørene styres også under regenereringsprocessen partikelfilter.
Billederne nedenfor viser en dieselmotor med direkte (venstre) og indirekte (højre) indsprøjtning. I dieselmotoren med direkte indsprøjtning er gløderøret placeret direkte ved siden af injektoren over stemplet. Gløderøret til den indirekte indsprøjtede version er monteret i det forreste hvirvelkammer.
Nogle motorer bruger en tændingsstråle. En brændstofstråle, der kommer fra et af injektorhullerne, er rettet mod gløderøren. Brændstoffet kommer i kontakt med det varme gløderør og vil derfor fordampe hurtigere. En brændbar blanding dannes endnu hurtigere, så motoren kører bedre ved en koldstart. Billedet viser tændingsradius for en dieselmotor med direkte indsprøjtning.
Computerstyret gløderør:
Ved elektronisk styrede gløderør er styrespolen beskrevet i det foregående afsnit udeladt. Temperaturen styres så ikke længere af styrespolen, men indirekte af motorstyringscomputeren. Denne ECU bestemmer glødetiden, glødens varighed og styringen.
Diagrammet viser komponenterne i glødesystemet i en VW Golf VI 2.0 tdi-motor:
- J179: god maskine (kontrolenhed)
- Q10 til Q13: gløderør cyl. 1 til 4.
Gløderørene forsynes med spænding af forvarmeren (J179), også kaldet glødekontrolenheden eller gløderelæet. Ben 11 og 7 på gløderøret er forbundet til sikringsboksen (plus) og et jordpunkt på karrosseriet.
Glødeventilen er forbundet til motorstyringsenheden via vi/gr og vi/ge ledninger (i position T11b ben 9 og 10). Denne ECU kan findes på et andet diagram med referencerne 71 og 72.
Signaloverførslen eller kommunikationen mellem glødeventilen og motorens ECU kan ske via andre motortyper LIN bus blive opnået. Gløderøret kommunikerer med motorens ECU, hvornår og hvor længe gløderørene skal aktiveres, og giver feedback, hvis et gløderør er defekt, så motorens ECU kan lagre en fejl.
Gløderøret styrer gløderørene via en Pulse Width Modulation (PWM) signal. Pulsens bredde bestemmer styringen, og derfor temperaturen på gløderørene. Jo bredere den "aktive" del af PWM-signalet er i en periode, jo varmere bliver gløderøret. Figuren viser princippet for et PWM-signal:
- ovenfor: driftscyklus på 50 %;
- midt: driftscyklus på 25 % (aktiv i en fjerdedel af perioden)
- bund: 75 % (aktiv i tre fjerdedele af perioden). Gennemsnitsspændingen er derfor den højeste af de tre viste PWM-signaler.
I den første fase af forvarmningsprocessen styres gløderørene med en duty cycle > 95 %, hvilket svarer til en gennemsnitlig spænding på omkring 13 volt. Det betyder, at gløderørene meget hurtigt når en temperatur på cirka 1100 °C. Spændingen reduceres derefter i trin til et gennemsnit på 4 volt. Temperaturen falder til omkring 1000 °C og holdes derefter konstant. Eftergløden stopper:
- efter at gløderørene har været aktiveret i en vis periode;
- hvis kølevæsketemperaturen er højere end ± 60 °C
Gløderørskontrol ved start af motoren:
Når motoren startes, styrer gløderegulatoren gløderørene i et vist tidsrum med en konstant spænding på 12 volt. Dette kaldes også "preglow", oversat til hollandsk som "pre-glow". Denne styringsmetode sikrer, at gløderøret når sin arbejdstemperatur så hurtigt som muligt. Denne forvarmningstid er nødvendig ved en kølevæsketemperatur lavere end 25°. Jo lavere temperatur, jo længere vil forgløden vare.
- ved en kølevæsketemperatur over 25°C finder ingen forglød sted;
- ved en temperatur på 25°C varer forgløden 0,5 sekunder;
- ved en temperatur lavere end -25°C varer forgløden mellem 2,5 og 3 sekunder.
Kikkertbillederne blev optaget på et glødende system med keramiske gløderør (BMW 320d, N47, 2011). Disse når temperaturen hurtigere end metalgløderør. Forgløden kan så holde længere. Efter nogen tid er gløderørets arbejdstemperatur nået, og den styres pulserende for at holde den på den rigtige temperatur. Dette scope-billede viser, at tændingstiden (12 volt) bliver kortere over tid.
Efterglød efter at motoren er startet:
Få sekunder efter at motoren er startet, fortsætter glødekontrolenheden med at pulsere gløderørene. Dette holder gløderørene på den rigtige temperatur til efterglød. Dette er med til at minimere dieselstød samt skadelige emissioner. Eftergløden varer indtil kølevæsken har nået en temperatur på mindst 60° Celsius (den faktiske slukningstemperatur kan variere efter mærke eller version). Driftscyklussen forbliver den samme i efterglødingsfasen.
Glødestyring af flere gløderør:
Glødekontrolenheden styrer gløderørene et efter et. Ved bredere pulser overlapper pulserne delvist. Årsagerne til at styre gløderørene separat er som følger:
- Hvis alle gløderør i motoren får en puls på samme tid, vil der flyde en strøm samtidigt. I så fald er der lige meget strøm (i tilfælde af en puls lægges strømmene gennem fire gløderør sammen), og hvis spændingen er 0 volt, ville der ikke gå mere strøm. Denne on-off kobling af meget strøm og ingen strøm ville give en unødvendig høj belastning på det indbyggede netværk;
- Ved at veksle pulserne mellem cylindrene holdes strømmen gennem gløderørsregulatoren konstant, men fordeles over gløderørene af pulserne.
På scope-billedet nedenfor ser vi kontrolimpulserne fra to gløderør. I dette tilfælde cylinder 1 og 2. De fire gløderør kan alle styres separat eller i grupper (f.eks. cylinder 1 og 4 samtidigt og cylinder 2 og 3 samtidigt).
Gløderørsfejl:
Hvis gløderør er defekte, kan dette bemærkes ved hastighedsudsving eller et dieselbank, efter at motoren er startet under en koldstart. Der er en kraftig sodudvikling (ikke mærkbar, når der er installeret et partikelfilter). Et eller flere defekte gløderør kan også betyde, at partikelfilteret ikke længere kan regenereres. Den nødvendige temperatur opnås ikke og er mættet på grund af en for stor mængde sodpartikler. Defekte gløderør genkendes af motorstyringen i moderne systemer. Glødestyringsenheden udfører altid en modstandsmåling (via et spændingsfald over en shunt) og kommunikerer gløderørenes tilstand (ofte via LIN-bus) med motorstyringsenheden. Ofte vil en fejlmeddelelse kun blive vist på instrumentbrættet, når udelufttemperaturerne er lave. Ved temperaturer over 5°C til 10°C lagres en fejl, som du kan rette med en OBD system kan aflæses, men føreren bliver ikke gjort opmærksom på dette ved en meddelelse på instrumentbrættet.
Hvis du har mistanke om, at et gløderør er defekt, kan du bruge en multimeter der udføres en modstandsmåling. Målingen kan udføres med gløderøret i motorblokken, men også på et afmonteret gløderør. I betragtning af risikoen for skader ved afmontering af gløderør, er det klogere i første omgang at måle gløderørene i installeret tilstand.
- fjern gløderøret og læg det til side;
- placer den røde målestift på hovedet af gløderøret, som stikket skal tilsluttes;
- anbring den sorte testsonde (foretrukket) på gløderørshuset, et andet sted på motorblokken eller på et passende jordpunkt;
- Indstil multimeteret til "ohm"-indstillingen for at måle modstanden.
Modstandsværdien indikerer ikke, hvor godt et gløderør er. Modstanden gennem spolen måles jo. Metal- eller keramiske ende kan være snavset eller gløde mindre hurtigt og mindre godt på grund af alder. Modstandsmålingen kan dog bruges til at bestemme, om gløderøret er i stand til at lyse, så snart der løber strøm gennem spolen:
- en modstand mellem 0,2 og 6 Ω er god;
- en modstand <0,2 Ω er for lav. Mest sandsynligt er spolen (positiv) og huset (jord) i indre kontakt med hinanden;
- ingen modstand (OL eller 1.) betyder, at der er en intern afbrydelse i gløderøret. Ingen strøm kan løbe gennem gløderøret;
- en meget høj modstand (f.eks. 6 kΩ) indikerer også en defekt. Som følge heraf vil strømmen være lav, og gløderøret vil næsten ikke varme op.
Viser det sig, at et eller flere gløderør har en forkert modstandsværdi, men alle fire gløderør har samme alder, er producentens råd at udskifte alle gløderør på samme tid. Selvom en modstandsmåling viser sig at være god, kan glødende egenskaber være nedsat på grund af alder. Med fire nye gløderør er det sikret, at der ikke er indbyrdes forskelle i glødeegenskaber og derfor i glødetemperaturer.
Gløderør, der styres med en puls af et gløderør, kan kendes på spændingen på huset: 5,3 hhv. 7 volt. Dette er den driftsspænding, der kræves for at holde den på den rigtige temperatur. Mens gløderør fra gamle motorer kunne testes med et 12 volt batteri, kan de nyere typer gløderør overophedes og svigte, hvis de forsynes med 12 volt for længe.
Afmontering af gløderør:
Når du fjerner gløderøret, skal du sørge for, at det kan løsnes med lille kraft. Hvis du udøver for meget kraft, kan gevindet eller topstykket blive beskadiget, eller gløderøren kan gå i stykker. For at forhindre dette, er det tilrådeligt først at bringe motoren op på driftstemperatur. Ved at opvarme materialerne i gløderøret og topstykket bliver de sammenbagte sodpartikler blødere. Gløderøret vil nu være lettere at fjerne end med en kold motor.
Hvis gløderøret knækker af, skal der i mange tilfælde bores hul i gløderøret og derefter skal gevindet og det resterende hoved fjernes fra hullet eller fra cylinderen, eventuelt ved hjælp af en magnet. Der er risiko for, at gevindet bliver beskadiget under boringen, hvis du ikke borer præcist. Der er hjælpeværktøjer til forsigtigt at bore i den rigtige vinkel (se billedet nedenfor). I den mest irriterende situation skal du skille topstykket ad for at fjerne gløderørene. Så overlad udskiftningen af et gløderør til en specialist.
Den mest almindelige årsag til, at et gløderør går i stykker, er, at det tidligere er blevet overspændt. Gløderør har et tilspændingsmoment mellem 10 og 25 Nm, afhængig af gevindet. Se altid værkstedsmanualen eller specifikationerne for det relevante gløderør for det korrekte tilspændingsmoment.
Relaterede sider:
