Предмети:
- Введення свічки розжарювання
- Робота свічки розжарювання
- Свічки розжарювання з комп’ютерним керуванням
- Дефекти свічок розжарювання
- Демонтаж свічок розжарювання
Введення свічки розжарювання:
Свічки розжарювання ще називають свічками розжарювання. Обидві назви правильні, але на цій сторінці йдеться лише про свічку розжарювання. Кожен дизельний двигун має свічки розжарювання. Дизельному двигуну з непрямим упорскуванням завжди потрібні свічки розжарювання для холодного запуску. Дизельний двигун із прямим уприскуванням також може запускатися без свічок розжарювання при зовнішній температурі вище 10 °C, але тоді виділяє набагато більше шкідливих речовин, зокрема сажі. Крім того, дизельний двигун з несправною системою також буде менш простий в експлуатації сажовий фільтр може регенерувати, оскільки необхідна температура не досягнута.
Через велику поверхню розсіювання тепла попередньої або вихрової камери в дизельному двигуні з непрямим уприскуванням необхідно підігріти повітря в камері згоряння під час холодного пуску. Це буває зі свічками розжарювання.
Робота свічки розжарювання:
При включенні запалювання крізь холодну свічку розжарювання відразу проходить сильний струм. Цей струм гарантує, що свічка розжарювання досягне дуже високої температури протягом кількох секунд. Струм зменшується зі збільшенням температури двигуна. Опір котушки управління зростає з температурою. Наприклад, світлова паличка з металевою паличкою підтримує рівномірну температуру приблизно 1000 градусів Цельсія, а з керамічною паличкою приблизно 1400 °C.
Свічка розжарювання має котушку розжарювання та котушку керування, встановлену в трубці розжарювання. Катушка розжарювання змушує трубку розжарюватися на кінці. Котушка розжарювання та контрольна котушка міцно занурені в порошок. Цей порошок є електроізоляційним, але добре проводить тепло.
У сучасних автомобілях система починає світитися при відмиканні автомобіля або при відкритті дверей водія. У цей момент це сигнал для блоку керування двигуном, що двигун «незабаром» запуститься. Завдяки попередньому активуванню свічок розжарювання повітря в камері згоряння і, таким чином, матеріали двигуна прогріваються протягом деякого часу перед запуском двигуна.
Приблизно через 5 сек. свічка розжарювання досягає робочої температури. Час світіння контролюється електронікою. Свічки розжарювання зазвичай залишаються включеними деякий час навіть після запуску двигуна, залежно від температури навколишнього середовища. Післясвітлення забезпечує рівномірну роботу двигуна після холодного запуску та виробляє менше викидів сажі.
Свічки розжарювання також контролюються в процесі регенерації сажовий фільтр.
На зображеннях нижче показано дизельний двигун із прямим (ліворуч) і непрямим (праворуч) упорскуванням. У дизельному двигуні з прямим уприскуванням свічка розжарювання розташована безпосередньо біля інжектора над поршнем. Свічка розжарювання версії з непрямим уприскуванням встановлена в передній вихровій камері.
У деяких двигунах використовується жиклер запалювання. Струмінь палива, що виходить з одного з отворів форсунки, спрямовується на свічку розжарювання. Паливо контактує з гарячою свічкою розжарювання і тому швидше випаровується. Горюча суміш утворюється ще швидше, тому при холодному запуску двигун працює краще. На зображенні показано радіус запалювання дизельного двигуна з прямим уприскуванням.
Свічки розжарювання з комп’ютерним керуванням:
У свічках розжарювання з електронним керуванням котушка керування, описана в попередньому параграфі, відсутня. Тоді температура більше не контролюється котушкою керування, а опосередковано комп’ютером керування двигуном. Цей ECU визначає час світіння, тривалість світіння та керування.
На схемі показані компоненти системи розжарювання двигуна VW Golf VI 2.0 tdi:
- J179: хороша машина (блок управління)
- Q10 - Q13: свічки розжарювання цил. від 1 до 4.
Свічки розжарювання подають напругу від попереднього нагрівача (J179), який також називають блоком керування розжарюванням або реле розжарювання. Контакти 11 і 7 свічки розжарювання з’єднані з блоком запобіжників (плюс) і точкою заземлення на кузові.
Клапан розжарювання з’єднаний з блоком керування двигуном через дроти vi/gr і vi/ge (у положеннях контактів 11 і 9 T10b). Цей ECU можна знайти на іншій схемі з посиланнями 71 і 72.
Передача сигналу або зв'язок між клапаном розжарювання та ЕБУ двигуна може здійснюватися через двигуни інших типів шина LIN бути досягнутим. Свічка розжарювання обмінюється даними з ЕБУ двигуна, коли та протягом якого часу свічки розжарювання мають бути активовані, і забезпечує зворотний зв’язок, якщо свічка розжарювання несправна, щоб ЕБУ двигуна міг зберегти помилку.
Свічка розжарювання керує свічками розжарювання через a Сигнал широтно-імпульсної модуляції (ШІМ).. Ширина імпульсу визначає контроль, а отже, і температуру свічок розжарювання. Чим ширше «активна» частина сигналу ШІМ за один період, тим тепліше стане свічка розжарювання. На малюнку показаний принцип ШІМ-сигналу:
- вище: робочий цикл 50%;
- середній: робочий цикл 25% (активний протягом чверті періоду)
- знизу: 75% (активний протягом трьох чвертей періоду). Тому середня напруга є найвищою з трьох показаних сигналів ШІМ.
На першому етапі процесу попереднього нагріву свічки розжарювання контролюються із робочим циклом > 95%, що відповідає середній напрузі близько 13 вольт. Це означає, що свічки розжарювання дуже швидко досягають температури приблизно 1100 °C. Потім напруга поступово знижується в середньому до 4 вольт. Температура падає приблизно до 1000 °C, а потім залишається постійною. Післясвічення припиняється:
- після певного періоду роботи свічок розжарювання;
- якщо температура теплоносія вище ± 60 °C
Контроль свічки розжарювання при запуску двигуна:
При запуску двигуна контролер розжарювання протягом певного часу управляє свічками розжарювання постійною напругою 12 вольт. Це також називається «попереднє світіння», що перекладається голландською як «попереднє світіння». Цей метод контролю гарантує, що свічка розжарювання досягає своєї робочої температури якомога швидше. Цей час попереднього нагріву необхідний при температурі теплоносія нижче 25°. Чим нижча температура, тим довше триватиме попереднє світіння.
- при температурі охолоджуючої рідини вище 25°C попереднє розжарювання не відбувається;
- при температурі 25°С попереднє світіння триває 0,5 секунди;
- при температурі нижче -25°C попереднє світіння триває від 2,5 до 3 секунд.
Зображення телескопа записували на систему розжарювання з керамічними свічками розжарювання (BMW 320d, N47, 2011). Вони досягають температури швидше, ніж металеві свічки розжарювання. Тоді попереднє світіння може тривати довше. Через деякий час робоча температура свічки розжарювання досягається, і вона пульсуючим чином регулюється для підтримки потрібної температури. Це зображення прицілу показує, що час увімкнення (12 вольт) з часом стає меншим.
Післясвічення після запуску двигуна:
Через кілька секунд після запуску двигуна блок керування розжарюванням продовжує пульсувати свічками розжарювання. Це підтримує правильну температуру свічок розжарювання для подальшого розжарювання. Це допомагає мінімізувати детонацію дизеля, а також шкідливі викиди. Післясвічення триває, поки охолоджуюча рідина не досягне температури щонайменше 60° за Цельсієм (фактична температура вимкнення може відрізнятися залежно від марки чи версії). Робочий цикл залишається незмінним у фазі післясвічення.
Контроль розжарювання кількох свічок розжарювання:
Блок керування розжарюванням керує свічками розжарювання одну за одною. При більш широких імпульсах імпульси частково перекриваються. Причини окремого керування свічками розжарювання наступні:
- Якщо всі свічки розжарювання в двигуні отримають імпульс одночасно, струм потече одночасно. У цьому випадку існує рівна величина струму (у разі імпульсу струми, що проходять через чотири свічки розжарювання, додаються разом), і якщо напруга становить 0 вольт, струм більше не тече. Це вмикання і вимикання великої кількості струму та відсутності струму спричинило б надмірно високе навантаження на бортову мережу;
- Чергуючи імпульси між циліндрами, струм через контролер розжарювання підтримується постійним, але розподіляється по свічках розжарювання імпульсами.
На зображенні приладу нижче ми бачимо керуючі імпульси двох свічок розжарювання. У цьому випадку циліндри 1 і 2. Чотири свічки розжарювання можна контролювати окремо або групами (наприклад, циліндри 1 і 4 одночасно, а також циліндри 2 і 3 одночасно).
Дефекти свічки розжарювання:
Якщо свічки розжарювання несправні, це можна помітити за коливаннями швидкості або стуком дизеля після запуску двигуна під час холодного запуску. Відбувається сильне утворення нагару (непомітно, якщо встановлено сажовий фільтр). Одна або кілька несправних свічок розжарювання також можуть означати, що сажовий фільтр більше не підлягає регенерації. Необхідна температура не досягається і насичується через надмірну кількість частинок сажі. У сучасних системах управління двигуном розпізнає несправність свічок розжарювання. Блок керування розжарюванням завжди виконує вимірювання опору (через падіння напруги на шунті) і повідомляє про стан свічок розжарювання (часто через шину LIN) із блоком керування двигуном. Часто повідомлення про несправність відображається на приладовій панелі лише тоді, коли зовнішня температура повітря низька. При температурах вище від 5°C до 10°C зберігається помилка, яку можна усунути за допомогою a OBD система можна прочитати, але водія не сповіщає про це повідомлення на панелі приладів.
Якщо ви підозрюєте, що свічка розжарювання несправна, ви можете використовувати a мультиметр проводиться вимірювання опору. Вимірювання можна проводити зі свічкою розжарювання в блоці двигуна, а також зі знятою свічкою розжарювання. З огляду на ризик пошкодження під час видалення свічок розжарювання, розумніше спочатку виміряти свічки розжарювання у встановленому стані.
- вийміть свічку розжарювання і відкладіть її;
- помістіть червоний мірний штифт на головку свічки розжарювання, до якої слід підключити свічку;
- помістіть чорний тестовий зонд (бажано) на корпус свічки розжарювання, в іншому місці на блоці двигуна або на відповідній точці заземлення;
- встановіть мультиметр на значення «Ом», щоб виміряти опір.
Значення опору не вказує на якість свічки розжарювання. Адже вимірюється опір через котушку. Металевий або керамічний кінець може бути забрудненим або світитися гірше та гірше через старіння. Однак за допомогою вимірювання опору можна визначити, чи здатна свічка розжарювання запалюватися, як тільки струм протікає через котушку:
- опір від 0,2 до 6 Ом є хорошим;
- опір <0,2 Ом є занадто низьким. Швидше за все, котушка (плюс) і корпус (земля) знаходяться у внутрішньому контакті один з одним;
- відсутність опору (OL або 1.) означає, що в свічці розжарювання є внутрішній перерив. Через свічку розжарювання не може протікати струм;
- дуже високий опір (наприклад, 6 кОм) також свідчить про дефект. В результаті струм буде низьким, а свічка розжарювання майже не буде нагріватися.
Якщо виявилося, що одна або кілька свічок розжарювання мають неправильне значення опору, але всі чотири свічки розжарювання мають однаковий вік, виробник рекомендує замінити всі свічки розжарювання одночасно. Навіть якщо вимірювання опору виявилося хорошим, властивості світіння можуть погіршитися через старіння. Чотири нові свічки розжарювання гарантують відсутність відмінностей у властивостях розжарювання, а отже, і в температурах розжарювання.
Свічки розжарювання, які керуються імпульсом від свічки розжарювання, можна розпізнати по напрузі на корпусі: 5,3 відп. 7 вольт. Це робоча напруга, необхідна для підтримки потрібної температури. У той час як свічки розжарювання від старих двигунів можна перевірити за допомогою 12-вольтової батареї, новіші типи свічок розжарювання можуть перегріватися та виходити з ладу, якщо вони надто довго живляться від 12-вольтової напруги.
Демонтаж свічок розжарювання:
Виймаючи свічку розжарювання, переконайтеся, що її можна послабити з невеликим зусиллям. Якщо ви прикладаєте занадто велику силу, різьба або головка циліндра можуть бути пошкоджені, або свічка розжарювання може зламатися. Щоб цього не сталося, бажано спочатку розігріти двигун до робочої температури. Нагріваючи матеріали свічки розжарювання та головки блоку циліндрів, частки зліпленої сажі розм’якшуються. Свічку розжарювання тепер буде легше вийняти, ніж з холодного двигуна.
Якщо свічка розжарювання зламалася, у багатьох випадках необхідно просвердлити отвір у свічці розжарювання, а потім видалити різьбу та головку, що залишилася, з отвору або з циліндра, можливо, за допомогою магніту. Існує ризик пошкодження різьби під час свердління, якщо свердлити неточно. Для акуратного свердління під потрібним кутом є допоміжні інструменти (див. зображення нижче). У найнеприємнішій ситуації необхідно розібрати головку блоку циліндрів, щоб видалити свічки розжарювання. Тому довірте заміну свічки розжарювання спеціалісту.
Найпоширенішою причиною поломки свічки розжарювання є її надмірне затягування в минулому. Свічки розжарювання мають момент затягування від 10 до 25 Нм залежно від різьби. Завжди зверніться до посібника з ремонту або технічних характеристик відповідної свічки розжарювання для правильного моменту затягування.
Пов'язані сторінки:
