Dieselový motor nepotřebuje zapalovací svíčky: palivo ve válcích motoru se samo vznítí vlivem komprese. K tomu je však nutné, aby samotné palivo mělo určitou teplotu, to znamená, že nebylo příliš studené. V chladném počasí nafta, dokonce i zimní palivo, houstne a motor startuje velmi obtížně nebo vůbec nestartuje. Žhavicí svíčky slouží k zahřátí paliva a snadnému startování.
Účel, princip činnosti
Žhavicí svíčky jsou tedy určeny k ohřevu motorové nafty vstřikované do spalovací komory na teplotu odpařování, po které se smísí se vzduchem a vznítí se. To je nutné pouze na samém začátku pohybu (start a další 2-3 minuty), poté se auto zahřeje a zapalovací svíčky zhasnou, protože už jich není potřeba.
Svíčka je umístěna tak, aby spadla do proudu rozstřikované motorové nafty. Pracovní část (topná spirála s pláštěm nebo bez něj) vyčnívá do spalovací komory a nejen ohřívá přiváděné palivo na požadovanou teplotu, ale také vytváří další turbulence v páře, což napomáhá její rovnoměrnější distribuci a spalování.
U většiny aut se žhavicí svíčky zapínají v kteroukoli roční dobu a i v létě usnadňují startování motoru. U nejnovějších modelů automatika zjišťuje teplotu motoru, a pokud je již zahřátý (teplota chladicí kapaliny 60°C a více), zapalovací svíčky se nezapnou.
Výstavba
Základní provedení žhavicí svíčky
Moderní žhavicí svíčky jsou navrženy s jednou nebo dvěma vnitřními cívkami. Topná spirála je vyrobena z kovu se stanovenými hodnotami odporu a zahřívá se v závislosti na síle proudu. Druhá spirála – nastavovací – plní funkci automatického nastavení síly proudu: čím vyšší je teplota spirály, tím vyšší je hodnota odporu a tím menší proud prochází do topné spirály. To znamená, že se zvýšením teploty pracovní části se automaticky nastaví ohřev svíčky.
Po zapnutí zapalování je proud přiváděn do terminálu az něj do centrální elektrody. Dále je napětí přiváděno do nastavovací a topné cívky. Ta se zahřeje a během několika sekund zahřeje špičku svíčky na 1000 °C. 3 minuty po nastartování motoru relé vypne přívod proudu do zapalovacích svíček a motor běží jako obvykle.
Po nastartování motoru se na přístrojové desce rozsvítí ikona zapalovací svíčky. Zatímco hoří, svíčka se zahřívá, když zhasne, můžete jít.
Tvar a velikost zapalovací svíčky závisí na modelu motoru: u starších vozů s dvouventilovými válci je pro zapalovací svíčku dostatek místa, což znamená, že může být poměrně krátká a tlustá. Moderní motory common rail se čtyřventilovou konstrukcí vyžadují různá konstrukční řešení: zapalovací svíčka musí být dlouhá a tenká, aby zabírala méně místa.
Možnosti umístění zapalovacích svíček do dieselového motoru
Výrobci nabízejí nejnovější modely žhavicích svíček s průměrem pracovní části pouze 3 mm. Ale spolu se změnou tvaru svíčky se mění i její síla: dlouhé svíčky vyžadují extrémně opatrné zacházení při vyjímání a instalaci, protože se velmi snadno rozbijí.
Technické vlastnosti, konstrukční vlastnosti
Žhavicí svíčky se neustále zdokonalují: výrobci zavádějí nové materiály, které zkracují dobu ohřevu a prodlužují životnost. Výsledkem je, že z docela jednoduché části s otevřenou spirálou se svíčky proměnily v high-tech zařízení, která splňují nejvyšší moderní standardy.
- otevřené a uzavřené
Žhavicí svíčky byly původně navrženy s otevřenou cívkou a takové konstrukce lze stále nalézt na některých starších vozidlech. Všechny moderní svíčky jsou uzavřené: spirála (jedna nebo dvě) je uzavřena ochranným uzávěrem, který je chrání před příliš rychlým vyhořením. Mezi spirálkou a tělem se nachází teplovodivý prášek, který umožňuje přenos tepla z horké spirálky do hrotu v krátkém čase.
Žhavicí svíčka otevřeného (a) a uzavřeného (b) typu
Svíčka může mít jeden nebo dva připojovací póly.
U jednopólového připojení je „plus“ přiveden do zapalovací svíčky a „zem“ je vyveden do krytu.
Bipolární zapalovací svíčky mají v horní části samostatné kontakty pro „plus“ a „mínus“.
Starší modely zapalovacích svíček se zahřejí na provozní teplotu za 25-60 sekund. Moderní rychle působící svíčky se zahřejí za 10 sekund a samoregulační – za 2-5 sekund. Dosažení takové rychlosti ohřevu bylo umožněno použitím regulační spirály, díky které odpadá problém s vyhořením topného tělesa, což znamená, že lze použít více proudu pro okamžitý ohřev.
Žhavicí svíčky se liší materiálem použitým k výrobě pracovní části.
Kolíkové zapalovací svíčky mají kovový plášť vyrobený z odolné slitiny železa, chrómu a niklu. Topná spirála je od těla izolována teplovodivým práškem (oxid hořečnatý), který kromě svých izolačních vlastností chrání spirálku také před vibracemi.
U keramických svíček je topidlo vyrobeno ze žáruvzdorné keramické slitiny, která vydrží zahřívání na maximální teploty po dlouhou dobu. Ochranný plášť je vyroben z dusitanu křemíku, keramického materiálu s nejvyšší tepelnou vodivostí. Keramická zapalovací svíčka se díky konstrukci zahřeje na provozní teploty v rekordním čase 2 sekund, což umožňuje okamžité nastartování motoru bez čekání na dobu zahřátí.
Pro splnění norem Euro-5 a Euro-6 jsou vhodné pouze keramické zapalovací svíčky, které zajistí optimální spalování paliva již od první vteřiny nastartování.
- Spotřeba energie
Různí výrobci vyrábějí žhavicí svíčky určené pro určité parametry elektrického systému vozidla. V důsledku toho se jmenovité napětí může lišit: od 6 do 24 V. Zapalovací svíčky s funkcí dosvitu jsou instalovány kompletně s dodatečným odporem: před nastartováním motoru dochází k zahřívání na maximální výkon, po nastartování motoru je výkon snížen na snížit zatížení nastavovací spirály.
Odpor žhavící spirálky je 0,5-1,8 Ohm podle typu svíčky (keramické mají menší odpor, kovové větší).
- Teplota a rychlost ohřevu
Teplota ohřevu pracovní části je 1000-1350°C. U keramických svíček bude toto číslo vždy vyšší, protože materiál topné spirály méně trpí přehříváním.
Rychlost ohřevu závisí na typu zapalovací svíčky a startovacím systému.
Systém automatického žhavení a samoregulačního žhavení – jedno relé, které reguluje předehřívání a zahřívání po nastartování motoru v závislosti na teplotě chladicí kapaliny. Rychlost ohřevu svíčky je od 4 (kovové) do 11 sekund (keramické svíčky).
Systém Super Quick Giow – dvě relé, jedno pro rychlé zahřátí svíček před nastartováním motoru (2-5 sekund, motor nastartujete téměř okamžitě), druhé pro neustálé zahřívání svíček po nastartování.
Zdroj a náhrada
Žhavicí svíčky, na rozdíl od zapalovacích svíček pro benzínové motory, nemají jasný harmonogram výměny. Jsou měněny, když selhávají, v průměru jednou za 1-2 roky. Je lepší zkontrolovat a vyměnit zapalovací svíčky na podzim, aby nedošlo k nepříjemnému překvapení v prvním mrazu.
Porucha jedné zapalovací svíčky nebude mít na chod motoru prakticky žádný vliv: nastartuje se se zbývajícími třemi a dokonce se rozběhne víceméně normálně se dvěma nefunkčními svíčkami, ale pouze v teplé sezóně.
Životnost nejjednodušších svíček s kovovou spirálou je 50-80 tisíc km, keramické vydrží mnohem déle – až 160 tisíc km a některé modely zapalovacích svíček japonské výroby – až 240 tisíc km.
I když kontrola odhalí, že selhala pouze jedna svíčka, je lepší vyměnit celou sadu, aby se životnost všech svíček vyčerpala rovnoměrně.
Možné problémy při výměně žhavicích svíček
Původ problému spočívá v geometrii samotné zapalovací svíčky: dlouhá a tenká tyč se snadno zlomí, zejména s ohledem na těsné usazení zapalovací svíčky v prohlubni zapalovací svíčky, kde je mezera mezi ní a svíčkou. naplněné produkty spalování a oxidy. Mistři tuto situaci nazývají „svíce se zasekla“. Vyšroubovat zaseknutou svíčku je úkol pro zkušeného technika a i tak hrozí prasknutí svíčky při použití příliš velké síly.
Na rozdíl od zapalovacích svíček je nejlepší svěřit výměnu dobrému servisu: kromě nářadí a speciálních materiálů (například penetrační mazivo) jsou vyžadovány zkušenosti s takovou prací. Pro srovnání: výměna žhavicích svíček bude stát asi 400 hřiven, vyvrtání prasklé zapalovací svíčky od 1500 a výše (do nekonečna), podle náročnosti práce.
Poškození zapalovací svíčky v důsledku nesprávné instalace
Při vlastní výměně zapalovacích svíček musíte zvážit několik bodů:
- Výměna zapalovacích svíček se musí provádět pouze na teplém motoru a v teplé místnosti (nebo v teplé sezóně), aby motor během provozu nestihl vychladnout. V souladu s tím musíte pracovat pouze s rukavicemi, abyste se nepopálili;
- Použitou zapalovací svíčku musíte vyšroubovat stejně opatrně jako zašroubovat novou, nespěchejte a dodržujte krouticí moment. Pro usnadnění procesu se používá speciální penetrační mazivo nebo syntetický motorový olej;
- Při vyšroubování zapalovacích svíček zkuste vyšroubovat každou jednu po druhé. Po všech pokusech zvýšit sílu na klíč a znovu se pokusit vyšroubovat všechny zapalovací svíčky jednu po druhé;
- Před instalací nových zapalovacích svíček jsou jejich sedla očištěna od usazenin uhlíku;
- Při montáži nejsou zapalovací svíčky zašroubovány až na doraz! Je nutné přesně dodržovat utahovací moment doporučený výrobcem.
Což zkracuje životnost svíček
Protože neexistují žádné předpisy pro výměnu žhavicích svíček, jejich životnost bude do značné míry záviset na provozních podmínkách. Co zkracuje „život“ svíček:
- Nesprávná instalace. Žhavicí svíčku musíte umět normálně nainstalovat a sebemenší nedodržení technologie (například práce na studeném motoru nebo nesprávné působení síly na klíček) může poškodit žhavicí svíčku již ve fázi instalace;
- Vadný nebo ucpaný vstřikovač paliva. Za normálních podmínek se palivo rozstřikuje do jemné mlhy, přičemž pouze jeho část se dostane do kontaktu s hrotem zapalovací svíčky. Pokud jsou otvory vstřikovače ucpané, nafta vystříkne a často padá přímo na zapalovací svíčku. Z tohoto důvodu hrot rychle vyhoří a zapalovací svíčka selže;
- Instalace nevhodné zapalovací svíčky (není určena pro tento typ motoru nebo palubní napětí);
- Porucha sousedních součástí vozu, například motorový olej, který se dostane na zapalovací svíčku v důsledku opotřebení motoru, porucha systému řízení vstřikování, porucha počítače;
- Usazeniny uhlíku kolem zapalovací svíčky mohou způsobit zkrat k zemi, což rychle poškodí zapalovací svíčku. Aby nedošlo ke zkratu na nových zapalovacích svíčkách, před jejich montáží technici vyčistí objímku zapalovací svíčky od uhlíkových usazenin pomocí speciálního výstružníku.
Při výměně zapalovacích svíček je třeba věnovat pozornost stavu použitých zapalovacích svíček: jejich stav může naznačovat problémy v operačním systému motoru:
- Oteklý hrot obvykle ukazuje na přehřátí v důsledku nadměrného napětí na topné spirále nebo motorového oleje, který se dostane na zapalovací svíčku;
- Poškozený nebo zlomený hrot signalizuje poruchu systému vstřikování paliva (ucpané vstřikovače nebo špatná synchronizace systému);
- Poškození kontaktní tyče (nahoře) a pohyb špičky vzhledem k tělu svědčí o nesprávné instalaci (příliš těsné utažení).
Kontrola žhavicích svíček
Hlavním poškozením samotné svíčky je poškození topné spirály. Výkon zapalovacích svíček můžete zkontrolovat sami, aniž byste je museli demontovat z motoru. K tomu budete potřebovat tester, který změří odpor spirálky.
Nejprve musíte odpojit baterii od palubního napájení. Poté nastavte tester do režimu ohmmetru, dotkněte se kladným kontaktem svorky zapalovací svíčky a záporným kontaktem se dotkněte kostry vozidla. Ukazatel odporu na pracovní zapalovací svíčce je velmi malý a tester jej ne vždy detekuje. Ale odpor blízký nekonečnu ukazuje na zlomenou zapalovací svíčku (bez kontaktu).
Schéma zapojení testeru:
1, 2 – pro jednopólovou zapalovací svíčku, 3 – pro dvoupólovou svíčku.
Pokud selže téměř nová zapalovací svíčka, znamená to poruchu palivového systému nebo elektronického ovládání a vyžaduje odbornou diagnostiku.
Další „žetony“
Aby se zlepšila funkčnost svíček, výrobci je neustále vylepšují: i malé „plusy“ mohou výrazně zlepšit provoz.
Snímač tlaku ve spalovací komoře je další funkcí, která snižuje emise NOx. Snímač přenáší informace o tlaku ve spalovací komoře do ECU, která zase upravuje dodávku paliva.
Jedním ze „slabých míst“ je topná tyč, která se při nesprávné instalaci (ve špatném úhlu) zlomí. Přední výrobci vyrábějí zapalovací svíčky s ohebnou axiální hřídelí, která se může spíše ohnout než zlomit. Druhým řešením stejného problému je pohyblivě pevná středová tyč, která vyrovnává přetlak při utahování zapalovací svíčky.
Tělo zapalovací svíčky je potaženo zinkem, který má antikorozní vlastnosti. To usnadňuje jeho výměnu a prodlužuje jeho životnost.
Standardizace
Moderní žhavicí svíčky jsou standardizovány podle ISO, což umožňuje vybírat svíčky podle přesně definovaných technických parametrů:
- Průměr a stoupání upevňovacího závitu: od M10x1,0 do M18x1,5;
- Velikost klíče: 12, 14, 17, 21 mm;
- Sklon kužele: 63, 93, 123°;
- Celková délka: 58-137 mm;
- Délka pracovní části: 17,35 mm;
- Průměr pracovní části: 4-6 mm.
Žhavicí svíčky nevyžadují zvláštní pozornost a častou výměnu. Jedinou podmínkou je kompetentní výběr a instalace, po které bude tato otázka na dlouhou dobu uzavřena.
Chcete-li se dozvědět, jak vybrat nové žhavicí svíčky a které značky jsou nejlepší na trhu, přečtěte si naši příručku pro kupující.
Žhavicí svíčky v dieselovém motoru jsou potřebné k ohřevu paliva na záporné a nulové teploty, což usnadňuje startování studeného motoru.
Bez dodatečného ohřevu vzduchu ve spalovací komoře může vznětový spalovací motor nastartovat za 30-40 sekund. Důvodem je odlišný charakter spalování nafty a benzínu: směs nafty a vzduchu se vznítí kompresí, pokud je její teplota kladná.
Co jsou žhavicí svíčky?
Hlavním prvkem svíčky je topná tyč. Ve skutečnosti je princip fungování podobný elektrickému bojleru na vodu.
Existují dva typy žhavicích svíček: kolíkové (kovové) a keramické. Designově jsou si podobné, rozdíl je v topném tělese.
Kolíkové zapalovací svíčky jsou jednoduché a levné na výrobu, ale zastaralé. Uvnitř tyče je jedna nebo více spirál speciálního složení – obvykle slitina železa, niklu a chrómu.
Kovové zapalovací svíčky se zahřejí na provozní teplotu déle (asi 10-15 sekund). Jejich limit ohřevu není obvykle vyšší než 1000 ℃, protože Teplota tání tyčového materiálu je přibližně 1400 C.
Keramické svíčky – mají více žáruvzdorný hrot topné tyče (více než 1900 C).
Z tohoto důvodu může být teplota ve spalovací komoře vyšší (asi 1300 ℃, což je u kovových zapalovacích svíček nemožné).
Další výhody: vysoká rychlost zahřívání – 2-3 sekundy, delší životnost. Jedná se o nejběžnější typ žhavicích svíček u moderních dieselových motorů.
Přidat. Důvodem, proč moderní automobilky častěji volí keramické žhavicí svíčky, jsou zvýšené ekologické normy. Žhavicí svíčky se používají například k regeneraci filtru pevných částic (DPF).
Pro udržení jeho výkonu je nutné pravidelně spalovat usazeniny, které se hromadí na filtrační vložce. Elektronická řídicí jednotka motoru spustí program „regenerační žhavení“ a nuceně zahřeje žhavicí svíčky na provozní režim vyšší než 1000℃.
Z toho důvodu stoupá teplota ve spalovací komoře, zvyšuje se teplota výfukových plynů a dochází k vyhoření usazenin na filtru.
Ventil recirkulace výfukových plynů (EGR).
Dalším ekologickým „mlékem“ pro moderní „zelená“ auta je ventil recirkulace výfukových plynů (EGR).
K udržení jeho výkonu slouží mimo jiné žhavicí svíčky. Nízká teplota plynů klikové skříně vede k tvorbě karbonových usazenin na ventilu, což následně povede ke zvýšení spotřeby paliva, zvýšení koncentrace škodlivých sloučenin ve výfukových plynech a snížení výkonu motoru.
V budoucnu se rozbije samotný ventil (EGR se jednoduše zasekne). ECU dává signál k zahřátí žhavicích svíček, aby teplota ve spalovací komoře neklesla pod kritickou úroveň, čímž se prodlouží životnost systému EGR.
Životnost žhavicích svíček a předpisy pro jejich výměnu
Průměrná životnost zapalovacích svíček je 60-100 tisíc km, ale někdy dosahuje 150-160 tisíc km. Vše je zde individuální: provozní podmínky, klimatické podmínky, počet cyklů změny teploty zapalovacích svíček z negativní na pracovní.
Každá automobilka má také své vlastní předpisy o výměně.
Důležitým faktorem ovlivňujícím životnost je instalační technologie. Při nesprávné montáži (například špatně zvolený utahovací moment) může dojít k poškození pouzdra žhavicí svíčky nebo jiných prvků, což povede k výraznému snížení životnosti.
Žhavicí svíčky mohou také uvíznout v sedle. Pak při pokusu o demontáž hrozí, že se konec topného tělesa ulomí a spadne do spalovací komory. Spuštění motoru v tomto případě povede k problémům. Přítomnost pevného tělesa ve spalovací komoře běžícího motoru způsobí vážné poškození skupiny válec-píst a stěn komory.
V důsledku toho může být nutná demontáž hlavy válců s další kontrolou a v případě vážného poškození drážkování bloku válců, výměna válců a pístů. V důsledku toho dostaneme neplánovanou opravu spalovacího motoru.
Existuje několik způsobů, jak se tomu vyhnout. Často pomáhají ředící směsi (od banálních tekutých klíčů a „lidových“ metod, jako je ocet nebo motorový olej v sedadlech až po speciální směsi prodávané v obchodech s autochemií).
Provedení postupu na „horkém“ motoru také přispívá k příznivé výměně. Při zahřívání se tělesa roztahují a díky tomuto efektu se vyhneme negativním důsledkům.
Obecně platí, že pokud se vyskytne problém se vznětovým motorem, nestabilní chod nebo potíže se startováním, doporučuje se nejprve provést diagnostiku. U vznětového motoru s vnitřním spalováním jsou vzhledem k vlastnostem zařízení takové příznaky často pouze důsledkem problémů v palivovém systému.
Výměnu žhavicích svíček doporučujeme ve specializovaných servisech pro dieselové vozy.
