Teemad:
- Hõõgküünla tutvustus
- Hõõgküünla töö
- Arvutiga juhitavad hõõgküünlad
- Hõõgküünalde defektid
- Hõõgküünalde demonteerimine
Hõõgküünalde tutvustus:
Hõõgküünlaid nimetatakse ka hõõgküünaldeks. Mõlemad nimed on õiged, kuid sellel lehel on juttu ainult hõõgküünlast. Iga diiselmootor on hõõgküünlad. Kaudsissepritsega diiselmootor vajab külmkäivitamiseks alati hõõgküünlaid. Otsesissepritsega diiselmootor võib välistemperatuuril üle 10 °C käivituda ka ilma hõõgküünaldeta, kuid siis eraldab palju rohkem kahjulikke aineid, sealhulgas tahma. Lisaks on mittetöötava hea süsteemiga diiselmootorit ka vähem lihtne kasutada tahkete osakeste filter võib taastuda, kuna vajalikku temperatuuri ei saavutata.
Kaudsissepritsega diiselmootori eel- või keeriskambri suure soojust hajutava pinna tõttu on külmkäivituse ajal vaja põlemiskambris õhku soojendada. See juhtub hõõgküünalde puhul.
Hõõgküünla töö:
Kui süüde on sisse lülitatud, voolab külma hõõgküünla kaudu koheselt tugev vool. See vool tagab, et hõõgküünal saavutab mõne sekundi jooksul väga kõrge temperatuuri. Mootori temperatuuri tõustes vool väheneb. Juhtpooli takistus suureneb temperatuuri tõustes. Näiteks metallist hõõgpulgaga hõõgpulk hoiab ühtlase temperatuuri umbes 1000 kraadi Celsiuse järgi ja keraamilise hõõgpulgaga umbes 1400 °C.
Hõõgküünlal on hõõgmähis ja juhtpool, mis on paigaldatud hõõgtorusse. Hõõgpool paneb hõõgtoru otsast helendama. Hõõgumähis ja juhtmähis on kindlalt pulbri sisse surutud. See pulber on elektriliselt isoleeriv, kuid juhib hästi soojust.
Kaasaegsetes autodes hakkab süsteem helendama, kui auto lukust lahti tehakse või juhiuks avatakse. Sel hetkel on see signaal mootori juhtseadmele, et mootor käivitatakse "varsti". Eelnevalt hõõgküünalde aktiveerimisel on põlemiskambris olev õhk ja seega ka mootori materjalid enne mootori käivitamist mõnda aega soojenenud.
Umbes 5 sek pärast. hõõgküünal saavutab töötemperatuuri. Hõõgumisaega juhitakse elektrooniliselt. Tavaliselt jäävad hõõgküünlad olenevalt ümbritsevast temperatuurist mõnda aega sisse lülitatud ka pärast mootori käivitamist. Järelhõõg paneb mootori pärast külmkäivitust ühtlaselt tööle ja tekitab vähem tahmaheidet.
Hõõgküünlaid juhitakse ka regenereerimisprotsessi käigus tahkete osakeste filter.
Allolevatel piltidel on kujutatud otsese (vasakul) ja kaudse (paremal) sissepritsega diiselmootorit. Otsesissepritsega diiselmootoris asub hõõgküünal otse pihusti kõrval kolvi kohal. Kaudsissepritsega versiooni hõõgküünal on paigaldatud eesmisse pööriskambrisse.
Mõned mootorid kasutavad süütejoa. Ühest pihusti avast tulev kütusejuga on suunatud hõõgküünlale. Kütus puutub kokku kuuma hõõgküünlaga ja aurustub seetõttu kiiremini. Tuleohtlik segu moodustub veelgi kiiremini, nii et mootor töötab külmkäivituse ajal paremini. Pildil on otsesissepritsega diiselmootori süüteraadius.
Arvutiga juhitavad hõõgküünlad:
Elektrooniliselt juhitavate hõõgküünalde puhul jäetakse eelmises lõigus kirjeldatud juhtpool välja. Seejärel ei juhi temperatuuri enam juhtpool, vaid kaudselt mootori juhtimisarvuti. See ECU määrab hõõgumisaja, hõõgumise kestuse ja juhtimise.
Diagramm näitab VW Golf VI 2.0 tdi mootori hõõgsüsteemi komponente:
- J179: hea masin (juhtseade)
- Q10 kuni Q13: hõõgküünalde sil. 1 kuni 4.
Hõõgküünaldele annab pinge eelsoojendi (J179), mida nimetatakse ka hõõgumisjuhtseadmeks või hõõgreleeks. Hõõgküünla kontaktid 11 ja 7 on ühendatud kaitsmekarbi (pluss) ja kere maanduspunktiga.
Hõõgventiil on ühendatud mootori juhtseadmega vi/gr ja vi/ge juhtmete kaudu (asendites T11b tihvtid 9 ja 10). Selle ECU leiate teiselt skeemilt viidetega 71 ja 72.
Signaali edastamist või sidet hõõgventiili ja mootori ECU vahel saab teha teiste mootoritüüpide kaudu LIN buss saavutada. Hõõgküünal suhtleb mootori ECU-ga, millal ja kui kaua hõõgküünlad peaksid olema aktiveeritud, ning annab tagasisidet, kui hõõgküünal on defektne, et mootori ECU saaks rikke salvestada.
Hõõgküünal juhib hõõgküünlaid läbi a Impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) signaal. Impulsi laius määrab juhtimise ja seega ka hõõgküünalde temperatuuri. Mida laiem on PWM-signaali "aktiivne" osa ühel perioodil, seda soojemaks hõõgküünal muutub. Joonisel on näidatud PWM-signaali põhimõte:
- eespool: töötsükkel 50%;
- keskmine: töötsükkel 25% (aktiivne veerand perioodist)
- alumine: 75% (aktiivne kolmveerand perioodist). Seetõttu on keskmine pinge kolmest näidatud PWM-signaalist kõrgeim.
Eelsoojendusprotsessi esimeses faasis juhitakse hõõgküünlaid töötsükliga > 95%, mis võrdub umbes 13-voldise keskmise pingega. See tähendab, et hõõgküünlad saavutavad väga kiiresti temperatuuri ligikaudu 1100 °C. Seejärel vähendatakse pinget järk-järgult keskmiselt 4 voldini. Temperatuur langeb umbes 1000 °C-ni ja hoitakse seejärel konstantsena. Järelvalgus peatub:
- pärast seda, kui hõõgküünlad on teatud aja jooksul aktiveeritud;
- kui jahutusvedeliku temperatuur on kõrgem kui ± 60 °C
Hõõgküünla juhtimine mootori käivitamisel:
Mootori käivitamisel juhib hõõgregulaator teatud aja jooksul hõõgküünlaid konstantse 12-voldise pingega. Seda nimetatakse ka "preglow", mis on tõlgitud hollandi keelde kui "pre-glow". See juhtimismeetod tagab, et hõõgküünal saavutab töötemperatuuri võimalikult kiiresti. See eelsoojendusaeg on vajalik jahutusvedeliku temperatuuril alla 25°. Mida madalam on temperatuur, seda kauem kestab eelsära.
- jahutusvedeliku temperatuuril üle 25°C eelsära ei toimu;
- temperatuuril 25°C kestab eelsära 0,5 sekundit;
- temperatuuril alla -25°C kestab eelsära 2,5 kuni 3 sekundit.
Objektiivi kujutised salvestati keraamiliste hõõgküünaldega helendavale süsteemile (BMW 320d, N47, 2011). Need saavutavad temperatuuri kiiremini kui metallist hõõgküünlad. Seejärel võib eelsära kesta kauem. Mõne aja pärast on hõõgküünla töötemperatuur saavutatud ja seda juhitakse pulseerivalt, et hoida seda õigel temperatuuril. See skoobi pilt näitab, et sisselülitusaeg (12 volti) aja jooksul lüheneb.
Järelvalgus pärast mootori käivitumist:
Mõni sekund pärast mootori käivitumist jätkab hõõgu juhtseade hõõgküünalde pulseerimist. See hoiab hõõgküünlad järelhõõgumiseks õigel temperatuuril. See aitab minimeerida diislikütust ja kahjulikke heitgaase. Järelhõõgumine kestab seni, kuni jahutusvedelik on saavutanud vähemalt 60°C temperatuuri (tegelik väljalülitustemperatuur võib margi või versiooni lõikes erineda). Töötsükkel jääb järelhõõgumise faasis samaks.
Mitme hõõgküünalde hõõgumise juhtimine:
Hõõgniidi juhtseade juhib hõõgküünlaid ükshaaval. Laiemate impulsside korral kattuvad impulsid osaliselt. Hõõgküünalde eraldi juhtimise põhjused on järgmised:
- Kui kõik mootori hõõgküünlad saavad impulsi samaaegselt, voolab vool samaaegselt. Sel juhul on voolu võrdne (impulsi puhul liidetakse nelja hõõgküünla läbivad voolud) ja kui pinge on 0 volti, siis voolu enam ei voolaks. Selline suure voolu ja voolu puudumise sisse-välja lülitamine koormaks rongisiseseid võrke tarbetult suure koormuse;
- Vahetades impulsse silindrite vahel, hoitakse hõõgküünla kontrollerit läbiv vool konstantsena, kuid jaotatakse impulsside abil hõõgküünalde vahel.
Alloleval pildil näeme kahe hõõgküünla juhtimpulsse. Sel juhul silindrid 1 ja 2. Nelja hõõgküünalt saab kõiki juhtida eraldi või rühmadena (nt silindrid 1 ja 4 korraga ning silindrid 2 ja 3 samaaegselt).
Hõõgküünalde defektid:
Kui hõõgküünlad on defektsed, võib seda märgata kiiruse kõikumise või diislikütuse koputusena pärast mootori käivitamist külmkäivituse ajal. Tekib tugev tahma teke (pole märgatav tahkete osakeste filtri paigaldamisel). Üks või mitu defektset hõõgküünalt võivad samuti tähendada, et tahkete osakeste filtrit ei saa enam regenereerida. Vajalikku temperatuuri ei saavutata ja see on küllastunud tahmaosakeste liigse koguse tõttu. Defektsed hõõgküünlad tunneb kaasaegsetes süsteemides ära mootori juhtkond. Hõõgjuhtimisseade teostab alati takistuse mõõtmise (pingelanguse kaudu šundi kaudu) ja edastab hõõgküünalde seisukorra (sageli LIN-siini kaudu) mootori juhtseadmega. Sageli kuvatakse veateade armatuurlaual ainult siis, kui välisõhu temperatuur on madal. Temperatuuridel üle 5°C kuni 10°C salvestatakse rike, mille saate a-ga parandada OBD süsteem saab lugeda, kuid juhti ei teavitata sellest armatuurlaual oleva sõnumiga.
Kui kahtlustate, et hõõgküünal on defektne, võite kasutada a multimeeter viiakse läbi takistuse mõõtmine. Mõõtmist saab teha mootoriplokis oleva hõõgküünlaga, aga ka eemaldatud hõõgküünla peal. Pidades silmas kahjustuste ohtu hõõgküünalde eemaldamisel, on targem mõõta hõõgküünlad esialgu paigaldatud olekus.
- eemaldage hõõgküünla küünal ja asetage see kõrvale;
- asetage punane mõõtetihvt hõõgküünla otsa, millega pistik tuleb ühendada;
- asetage must testsond (eelistatud) hõõgküünla korpusele, mujale mootoriplokile või sobivale maanduspunktile;
- seadke multimeeter takistuse mõõtmiseks seadistusele "ohm".
Takistuse väärtus ei näita, kui hea on hõõgküünal. Mõõdetakse ju takistust läbi mähise. Metallist või keraamiline ots võib vanuse tõttu olla määrdunud või hõõguda aeglasemalt ja halvemini. Takistuse mõõtmist saab siiski kasutada selleks, et teha kindlaks, kas hõõgküünal on võimeline hõõguma niipea, kui vool läbi mähise voolab:
- takistus vahemikus 0,2 kuni 6 Ω on hea;
- takistus <0,2 Ω on liiga väike. Tõenäoliselt on mähis (positiivne) ja korpus (maandus) üksteisega sisekontaktis;
- takistus puudub (OL või 1.) tähendab, et hõõgküünlas on sisemine katkestus. Vool ei saa läbi hõõgküünla voolata;
- väga suur takistus (nt 6 kΩ) viitab samuti defektile. Selle tulemusena on vool madal ja hõõgküünal peaaegu ei kuumene.
Kui selgub, et ühel või mitmel hõõgküünlal on vale takistuse väärtus, kuid kõik neli hõõgküünalt on ühevanused, on tootja nõuanne vahetada välja kõik hõõgküünlad korraga. Isegi kui takistuse mõõtmine osutub heaks, võivad hõõguvad omadused vanuse tõttu väheneda. Nelja uue hõõgküünlaga on kindel, et hõõgumisomadustes ja seega ka hõõgumistemperatuurides pole erinevusi.
Hõõgküünla abil impulsiga juhitavad hõõgküünlad tunneb ära korpusel oleva pinge järgi: 5,3 resp. 7 volti. See on tööpinge, mis on vajalik selle õige temperatuuri hoidmiseks. Kui vanade mootorite hõõgküünlaid sai testida 12-voldise akuga, võivad uuemat tüüpi hõõgküünlad üle kuumeneda ja ebaõnnestuda, kui neile antakse liiga kaua 12 volti pinget.
Hõõgküünalde demonteerimine:
Hõõgküünla eemaldamisel veenduge, et seda saaks vähese jõuga lahti saada. Kui rakendate liiga palju jõudu, võib niit või silindripea kahjustuda või hõõgküünal puruneda. Selle vältimiseks on soovitatav mootor esmalt viia töötemperatuurini. Hõõgküünla ja silindripea materjale kuumutades pehmenevad paakunud tahmaosakesed. Hõõgküünalt on nüüd lihtsam eemaldada kui külma mootoriga.
Kui hõõgküünal katki läheb, tuleb paljudel juhtudel puurida hõõgküünlasse auk ning seejärel eemaldada august või silindrist niit ja allesjäänud pea, võimalusel magneti abil. Kui te ei puuri täpselt, on oht, et niit saab puurimisel vigastada. Hoolikalt õige nurga all puurimiseks on abitööriistad (vt allolevat pilti). Kõige tüütum olukorras tuleb hõõgküünalde eemaldamiseks silindripea lahti võtta. Seega jäta hõõgküünla vahetamine spetsialisti hooleks.
Hõõgküünla purunemise kõige levinum põhjus on see, et seda on varem üle pingutatud. Hõõgküünalde pingutusmoment on olenevalt keermest vahemikus 10–25 Nm. Õige pingutusmomendi saamiseks lugege alati töökoja juhendit või vastava hõõgküünla tehnilisi andmeid.
Seotud lehed:
