Princíp činnosti a úloha sviečok v dieselových motoroch
Obsah
Dieselové motory fungujú perfektne, nezlyhávajú vo valcoch a poskytujú dobrý krútiaci moment s vysokou účinnosťou vďaka použitému princípu iniciácie spaľovania. Palivo sa vstrekuje pod tlakom do horúceho vzduchu rýchlym stlačením a okamžite sa zapáli v celom objeme. Nie sú tu žiadne sviečky, ktoré na tomto pozadí vyzerajú ako nelogické riešenie. Jedným z problémov bol ale studený štart motora, kedy teplota na konci kompresie nedosahuje požadovanú hranicu.
Prečo zapaľovacia sviečka v vznetovom motore
Aby ste pomohli motoru naštartovať pri teplotách okolo nuly a nižších, môžete predhriať vzduch v spaľovacej komore. Na tento účel sú v ňom umiestnené elektrické ohrievače vo forme žeraviaceho vlákna, chráneného žiaruvzdorným puzdrom, ktoré sa zahrieva do červeno-bielej žiary. Napriek veľkým objemom studeného vzduchu a prostredia v podobe kovových stien hlavy a bloku s nízkou teplotou sa táto metóda ukázala ako celkom efektívna. Ak na sviečky nepripojíte napätie, motor vôbec nebliká, ale ak ich na niekoľko sekúnd zahrejete, spustí sa s istotou.
Zariadenie a umiestnenie žeraviacich sviečok
Ak je všetko jasné s účelom žeraviacej sviečky, potom praktická implementácia čelila množstvu problémov, ktoré sa týkali predovšetkým spoľahlivosti.
Otvorené špirály tu neboli dobré, napriek tomu je spaľovanie vo valcoch výbušné, deštruktívne. Vlákno musí byť dobre chránené. Na tento účel je uzavretý v kovovom alebo keramickom puzdre. Ak sa použije kov, potom to bude žiaruvzdorná zliatina. Aby sa predišlo elektrickým skratom, priestor medzi uzáverom a závitom je vyplnený látkou, ktorá izoluje prúd a zároveň dobre vedie teplo. Zvyčajne je to oxid horečnatý.
Keramické sviečky sa vyznačujú vyššou prevádzkovou teplotou, dlhou životnosťou a rýchlejším zahriatím. Ale tiež stoja podstatne viac. Použitie konkrétneho typu závisí od vlastností motora, niekedy sa nevyhnutným opatrením stáva použitie najmodernejších a najdrahších technológií. S moderným ekologickým dieselovým motorom si poradí iba keramická zapaľovacia sviečka na báze dusitanu kremičitého, ktorý sa okamžite zahreje a nedovolí motoru prekročiť úroveň škodlivých emisií.
Sviečky sa snažia umiestniť čo najbližšie k miestu, kde sa nafta vstrekuje do valca. Ak je tam predkomora alebo vírivá komora, tak v nich. Diesely s priamym vstrekovaním majú geometricky malú spaľovaciu zónu, pracovný valec sviečky je umiestnený s ohľadom na turbulenciu vzduchu pri kompresii. Telo sviečky má podlhovastý tvar pre jednoduchú montáž a bezpečnú demontáž. Dodáva sa so závitmi a hranami na kľúč. Elektrický kontakt je vyvedený a izolovaný.
Riadenie sviečok a pracovný algoritmus
Každá sviečka spotrebuje významný prúd, rádovo desať ampérov s odchýlkami v oboch smeroch. Podľa toho by mal byť odpor asi jeden ohm pri napájacom napätí 12 voltov. Nákladné autá používajú 24-voltové zapaľovacie sviečky.
Takéto napájanie vyžaduje vhodný spínač vo forme relé riadenia výkonu. Jedná sa o elektronické zariadenie, ktoré poskytuje zahrnutie sviečok pri spustení, ako aj včasné vypnutie alebo prechod do režimu zníženej spotreby energie.
Aj po naštartovaní naftového motora zostáva istý čas možnosť jeho nestabilnej prevádzky s dymom a preťažením filtračných a neutralizačných systémov. Preto buď samotná sviečka, alebo jej ovládacie zariadenie musí, aj keď s prúdovým obmedzením, ale naďalej ohrievať zmes, kým motor nedosiahne určitú teplotu.
Z hľadiska rýchleho nábehu a spoľahlivosti možno za optimálny považovať režim rýchleho zahriatia na maximálnu teplotu s následným poklesom výkonu a stabilizáciou na chvíľu. Robí to automaticky komplex sviečky s nelineárnou charakteristikou a elektronickou riadiacou jednotkou.
V najmodernejších motoroch sú dodatočné funkcie sviečok. Je to kvôli potrebe zachovať prostriedky na zníženie toxicity, konkrétne konvertory, filtre pevných častíc a systém EGR. K tomu je možné podľa programu riadiacej jednotky zapnúť sviečky aj pri zahriatom motore, čím sa zvýši teplota výfukových plynov. To urýchľuje oxidačné reakcie a čistí zariadenia na ochranu životného prostredia.
Vlastnosti a vlastnosti rôznych technických prevedení
Usilujú sa o to, aby sviečka bola čo najviac samoregulačná, aby nekomplikovala riadiacu jednotku, ktorá je nútená pracovať s vysokými prúdmi a zároveň neplytvala energiou na vlastné prehrievanie. To sa dá dosiahnuť použitím kovov vykurovacieho telesa s rôznymi závislosťami medzi teplotou a elektrickým odporom.
Existuje niekoľko spôsobov, ako implementovať požadovanú nelinearitu vlastností vykurovacích telies:
- použitie prídavnej riadiacej (riadiacej) cievky s inou teplotnou závislosťou;
- použitie pre jednu špirálu materiálu s danou silnou závislosťou odporu;
- nahradenie vlákna keramickou vodivou tyčinkou s oveľa lepšími vlastnosťami.
Plne keramické sviečky sú schopné dlhodobo odolávať rekordným teplotám až do 1400 stupňov.
Vývoj výkonovej elektroniky umožnil preniesť mnoho funkcií do riadiacej jednotky. Takéto technológie sa ľahko vyrovnávajú s akýmkoľvek režimom prevádzky sviečok a menia sa im dodávaná energia. Požiadavky na sviečky samotné môžu byť znížené, súčasne sa môže znížiť ich veľkosť, a tým aj rýchlosť tepelnej reakcie.
Problémy a poruchy
Napriek prijatým opatreniam sa sviečky stále nelíšia v trvanlivosti. Aj keď životnosť niektorých prípadov môže byť už viac ako 100 tisíc kilometrov. Príčiny a prejavy zlyhania môžu byť rôzne.
- Najjednoduchšie je vyhorenie vykurovacieho telesa. Valec s poškodenou zapaľovacou sviečkou odmieta pracovať pri štartovaní, motor „troit“ a vibruje. To sa dá ľahko určiť bežným multimetrom.
- Vykurovacia tyč musí nevyhnutne zvýšiť teplotu, počnúc od konca. Potom sa žiara rozšíri na závitovú časť. Ak tomu tak nie je, sviečka je chybná alebo pôvodne chybná.
- Hrot sviečky (špendlík) môže časom meniť svoj geometrický tvar. Takéto opuchnuté alebo skrútené sviečky je potrebné včas vymeniť, kým sa ešte dajú odstrániť. Takúto chybu je ťažké spozorovať, preto sa odporúča preventívna výmena s frekvenciou určenou prevedením a kvalitou dielu. Zvyčajne sú to dva roky.
- Nekvalitné palivo môže zničiť zapaľovaciu sviečku. Zmení prísne vypočítaný tepelný režim a časť zlyhá. Po ceste má motor ďalšie problémy, ktoré sú vážnejšie ako zlyhaná sviečka.
Sviečky nepodliehajú žiadnej oprave. Sú nahradené novými, nevyhnutne zameniteľnými, v súlade s pravidlami pre demontáž. Spravidla to nie je ľahké, sviečky sa stihnú prilepiť na niť na kov alebo sa zaseknú vo vedení z prehriatia. Neriskujte zložité opravy motora, je lepšie okamžite sa obrátiť na skúsených odborníkov.
