Emner:
- Glødeplugg introduksjon
- Betjening av glødepluggen
- Datastyrte glødeplugger
- Glødepluggdefekter
- Demontering av glødeplugger
Glødeplugg introduksjon:
Glødeplugger kalles også glødeplugger. Begge navnene er riktige, men denne siden snakker kun om glødepluggen. Hver dieselmotor har glødeplugger. En indirekte injisert dieselmotor trenger alltid glødeplugger for å få en kaldstart. En dieselmotor med direkte innsprøytning kan også starte uten glødeplugger ved utetemperaturer over 10 °C, men slipper da ut mange flere skadelige stoffer, inkludert sot. I tillegg vil en dieselmotor med et ikke-fungerende godt system også være mindre enkel å betjene partikkelfilter kan regenerere fordi ønsket temperatur ikke oppnås.
På grunn av den store varmeavledende overflaten til et for- eller virvelkammer i en indirekte injisert dieselmotor, er det nødvendig å varme opp luften i forbrenningskammeret ved kaldstart. Dette skjer med glødepluggene.
Betjening av glødepluggen:
Når tenningen er slått på, går det umiddelbart en høy strøm gjennom den kalde glødepluggen. Denne strømmen sørger for at glødepluggen når en svært høy temperatur i løpet av få sekunder. Strømmen avtar når temperaturen på motoren øker. Motstanden til kontrollspolen øker med temperaturen. For eksempel holder en glødepinne med metallglødepinne en jevn temperatur på ca. 1000 grader Celsius og med en keramisk glødepinne ca. 1400 °C.
En glødeplugg har en glødespole og en kontrollspole, montert i et gløderør. Glødespolen får gløderøret til å lyse i enden. Glødespolen og kontrollspolen er fast innebygd i et pulver. Dette pulveret er elektrisk isolerende, men leder varme godt.
I moderne biler begynner systemet å lyse når bilen låses opp eller når førerdøren åpnes. I det øyeblikket er det et signal til motorkontrollenheten om at motoren vil startes 'snart'. Ved å aktivere glødepluggene på forhånd har luften i forbrenningskammeret og dermed motormaterialene vært varmet opp en stund før motoren startes.
Etter ca 5 sek. glødepluggen når driftstemperaturen. Glødetiden styres elektronisk. Glødepluggene forblir vanligvis slått på en stund selv etter at motoren er startet, avhengig av omgivelsestemperaturen. Etterglød får motoren til å gå jevnt etter kaldstart og vil gi mindre sotutslipp.
Glødepluggene kontrolleres også under regenereringsprosessen partikkelfilter.
Bildene nedenfor viser en dieselmotor med direkte (venstre) og indirekte (høyre) innsprøytning. I dieselmotoren med direkte innsprøytning er glødepluggen plassert rett ved siden av injektoren over stempelet. Glødepluggen til den indirekte injiserte versjonen er montert i det fremre virvelkammeret.
Noen motorer bruker en tenningsstråle. En drivstoffstråle som kommer fra et av injektorhullene er rettet mot glødepluggen. Drivstoffet kommer i kontakt med den varme glødepluggen og vil derfor fordampe raskere. En brennbar blanding dannes enda raskere, slik at motoren går bedre ved kaldstart. Bildet viser tenningsradiusen til en dieselmotor med direkte innsprøytning.
Datastyrte glødeplugger:
Ved elektronisk styrte glødeplugger er kontrollspolen beskrevet i forrige avsnitt utelatt. Temperaturen styres da ikke lenger av kontrollspolen, men indirekte av motorstyringscomputeren. Denne ECUen bestemmer glødetiden, glødevarigheten og kontrollen.
Diagrammet viser komponentene i glødesystemet til en VW Golf VI 2.0 tdi-motor:
- J179: god maskin (kontrollenhet)
- Q10 til Q13: glødeplugger cyl. 1 til 4.
Glødepluggene forsynes med spenning av forvarmeren (J179), også kalt glødekontrollenheten eller glødereléet. Pinne 11 og 7 på glødepluggen er koblet til sikringsskapet (pluss) og et jordingspunkt på karosseriet.
Glødeventilen er koblet til motorens kontrollenhet via vi/gr- og vi/ge-ledningene (i posisjon T11b pinner 9 og 10). Denne ECUen finnes på et annet diagram med referanser 71 og 72.
Signaloverføringen eller kommunikasjonen mellom glødeventilen og motorens ECU kan gjøres via andre motortyper LIN buss bli oppnådd. Glødepluggen kommuniserer med motorens ECU når og hvor lenge glødepluggene skal aktiveres, og gir tilbakemelding dersom en glødeplugg er defekt, slik at motorens ECU kan lagre en feil.
Glødepluggen styrer glødepluggene via en Pulse Width Modulation (PWM) signal. Bredden på pulsen bestemmer kontrollen, og derfor temperaturen på glødepluggene. Jo bredere den "aktive" delen av PWM-signalet er i løpet av en periode, jo varmere blir glødepluggen. Figuren viser prinsippet for et PWM-signal:
- over: driftssyklus på 50 %;
- midten: driftssyklus på 25 % (aktiv i en fjerdedel av perioden)
- bunn: 75 % (aktiv i tre fjerdedeler av perioden). Gjennomsnittsspenningen er derfor den høyeste av de tre PWM-signalene som vises.
I første fase av forvarmingsprosessen styres glødepluggene med en driftssyklus > 95 %, som tilsvarer en gjennomsnittlig spenning på rundt 13 volt. Dette betyr at glødepluggene når en temperatur på ca. 1100 °C svært raskt. Spenningen reduseres deretter i trinn til et gjennomsnitt på 4 volt. Temperaturen synker til ca. 1000 °C og holdes deretter konstant. Ettergløden stopper:
- etter at glødepluggene har vært aktivert i en viss periode;
- hvis kjølevæsketemperaturen er høyere enn ± 60 °C
Glødepluggkontroll ved start av motoren:
Når motoren startes, styrer gløderegulatoren glødepluggene i en viss tidsperiode med en konstant spenning på 12 volt. Dette kalles også "preglow", oversatt til nederlandsk som "pre-glow". Denne kontrollmetoden sikrer at glødepluggen når arbeidstemperaturen så raskt som mulig. Denne forvarmingstiden er nødvendig ved en kjølevæsketemperatur lavere enn 25°. Jo lavere temperatur, desto lenger vil forglødingen vare.
- ved en kjølevæsketemperatur over 25°C finner ingen forgløding sted;
- ved en temperatur på 25°C varer forglødingen 0,5 sekunder;
- ved en temperatur lavere enn -25°C varer forglødingen mellom 2,5 og 3 sekunder.
Kikkertbildene ble tatt opp på et glødende system med keramiske glødeplugger (BMW 320d, N47, 2011). Disse når temperaturen raskere enn metallglødeplugger. Forgløden kan da vare lenger. Etter en tid er arbeidstemperaturen til glødepluggen nådd og den styres på en pulserende måte for å holde den på riktig temperatur. Dette scope-bildet viser at innkoblingstiden (12 volt) blir kortere over tid.
Ettergløding etter at motoren har startet:
Noen sekunder etter at motoren har startet, fortsetter glødekontrollenheten å pulsere glødepluggene. Dette holder glødepluggene på riktig temperatur for ettergløding. Dette bidrar til å minimere dieselslag og skadelige utslipp. Etterglødingen varer til kjølevæsken har nådd en temperatur på minst 60° Celsius (den faktiske utkoblingstemperaturen kan variere etter merke eller versjon). Driftssyklusen forblir den samme i etterglødingsfasen.
Glødekontroll av flere glødeplugger:
Glødekontrollenheten styrer glødepluggene en etter en. Med bredere pulser overlapper pulsene delvis. Årsakene til å kontrollere glødepluggene separat er som følger:
- Hvis alle glødeplugger i motoren får en puls samtidig, vil det gå en strøm samtidig. I så fall er det like mye strøm (ved en puls legges strømmene gjennom fire glødeplugger sammen), og hvis spenningen er 0 volt, vil det ikke gå mer strøm. Denne på-av-svitsjen av mye strøm og ingen strøm vil gi en unødvendig høy belastning på ombordnettet;
- Ved å veksle pulsene mellom sylindrene holdes strømmen gjennom glødepluggkontrolleren konstant, men fordeles over glødepluggene av pulsene.
På scope-bildet nedenfor ser vi kontrollpulsene til to glødeplugger. I dette tilfellet sylinder 1 og 2. De fire glødepluggene kan alle styres separat, eller i grupper (f.eks. sylinder 1 og 4 samtidig, og sylinder 2 og 3 samtidig).
Glødepluggdefekter:
Hvis glødepluggene er defekte, kan dette merkes ved hastighetssvingninger eller en dieselbanking etter at motoren har startet ved kaldstart. Det er en sterk utvikling av sot (ikke merkbar når et partikkelfilter er installert). En eller flere defekte glødeplugger kan også føre til at partikkelfilteret ikke lenger kan regenereres. Den nødvendige temperaturen oppnås ikke og er mettet på grunn av en for stor mengde sotpartikler. Defekte glødeplugger gjenkjennes av motorledelsen i moderne systemer. Glødekontrollenheten utfører alltid en motstandsmåling (via et spenningsfall over en shunt) og kommuniserer tilstanden til glødepluggene (ofte via LIN-buss) med motorkontrollenheten. Ofte vil en feilmelding kun vises på dashbordet når utetemperaturen er lav. Ved temperaturer over 5°C til 10°C lagres en feil som du kan rette med en OBD-system kan leses, men føreren blir ikke varslet om dette ved en melding på dashbordet.
Hvis du mistenker at en glødeplugg er defekt, kan du bruke en multimeter det utføres en motstandsmåling. Målingen kan utføres med glødepluggen i motorblokken, men også på fjernet glødeplugg. Av hensyn til risikoen for skade ved fjerning av glødeplugger, er det lurere å i utgangspunktet måle glødepluggene i installert tilstand.
- ta ut glødepluggen og legg den til side;
- plasser den røde målepinnen på hodet til glødepluggen som pluggen skal kobles til;
- plasser den svarte testsonden (foretrukket) på glødeplugghuset, et annet sted på motorblokken, eller på et passende jordingspunkt;
- Sett multimeteret til "ohm"-innstillingen for å måle motstanden.
Motstandsverdien indikerer ikke hvor god en glødeplugg er. Tross alt blir motstanden gjennom spolen målt. Metall- eller keramikkenden kan være skitten eller gløde mindre raskt og mindre godt på grunn av alder. Imidlertid kan motstandsmålingen brukes til å bestemme om glødepluggen er i stand til å gløde så snart det går strøm gjennom spolen:
- en motstand mellom 0,2 og 6 Ω er god;
- en motstand <0,2 Ω er for lav. Mest sannsynlig er spolen (positiv) og huset (jord) i intern kontakt med hverandre;
- ingen motstand (OL eller 1.) betyr at det er et internt avbrudd i glødepluggen. Ingen strøm kan flyte gjennom glødepluggen;
- en svært høy motstand (f.eks. 6 kΩ) indikerer også en defekt. Som et resultat vil strømmen være lav og glødepluggen vil nesten ikke varmes opp.
Viser det seg at en eller flere glødeplugger har feil motstandsverdi, men alle fire glødepluggene er like gamle, er produsentens råd å bytte alle glødeplugger samtidig. Selv om en motstandsmåling viser seg å være god, kan glødeegenskapene bli redusert på grunn av alder. Med fire nye glødeplugger er det sikret at det ikke er forskjeller i glødeegenskaper og derfor i glødetemperaturer.
Glødeplugger som styres med en puls av en glødeplugg kan kjennes igjen på spenningen på huset: 5,3 hhv. 7 volt. Dette er driftsspenningen som kreves for å holde den på riktig temperatur. Mens glødeplugger fra gamle motorer kunne testes med et 12 volts batteri, kan de nyere typene glødeplugger overopphetes og svikte hvis de forsynes med 12 volt for lenge.
Demontering av glødeplugger:
Når du fjerner glødepluggen, sørg for at den kan løsnes med liten kraft. Hvis du bruker for mye kraft, kan gjengen eller sylinderhodet bli skadet, eller glødepluggen kan gå i stykker. For å forhindre dette, anbefales det først å bringe motoren opp til driftstemperatur. Ved å varme opp materialene til glødepluggen og sylinderhodet, mykner de kakede sotpartiklene. Glødepluggen vil nå være lettere å fjerne enn med en kald motor.
Hvis glødepluggen ryker av, må det i mange tilfeller bores hull i glødepluggen og deretter skal gjengen og gjenværende hode fjernes fra hullet eller fra sylinderen, eventuelt ved hjelp av en magnet. Det er fare for at gjengen blir skadet under boring hvis du ikke borer nøyaktig. Det er hjelpeverktøy for å bore forsiktig i riktig vinkel (se bildet nedenfor). I den mest irriterende situasjonen må sylinderhodet demonteres for å fjerne glødepluggene. Så overlat utskiftingen av en glødeplugg til en spesialist.
Den vanligste årsaken til at en glødeplugg går i stykker er at den har blitt strammet for mye tidligere. Glødeplugger har et tiltrekkingsmoment mellom 10 og 25 Nm, avhengig av gjenger. Se alltid i verkstedhåndboken eller spesifikasjonene til den aktuelle glødepluggen for riktig tiltrekkingsmoment.
Relaterte sider:
