Для облегчения запуска дизельных двигателей в холодное время (от +5 до –30°С) производится нагрев воздуха в цилиндрах с помощью свечей накаливания. По своей сути свечи накаливания являются одним из устройств предпускового подогрева.
Свеча накаливания имеет различные места установки в зависимости от конструкции дизельного двигателя :
- в вихревой камере (двигатели с раздельной камерой сгорания);
- в форкамере (двигатели с раздельной камерой сгорания);
- в камере сгорания (двигатели с нераздельной камерой сгорания).
Конструктивно свеча накаливания представляет собой
электрическое нагревательное устройство, состоящее из спирали накала,
помещенной в защитную оболочку. Различают два вида свечей накаливания:
- с металлической спиралью;
- керамические.
Схема свечи накаливания
Свеча накаливания с металлической спиралью
включает нагревательный наконечник из термостойкого сплава, в который
помещены две последовательно соединенные спирали: нагревательная и
регулировочная. Нагревательная спираль обеспечивает быстрый нагрев
наконечника. Регулировочная спираль регулирует интенсивность накала
нагревательной спирали за счет увеличения электрического сопротивления
при повышении температуры. Таким способом обеспечивается
саморегулирование величины накала свечи и защита ее от перегрева.
Пространство между нагревательной трубкой и спиралями
заполняется изолирующим наполнителем, который выполняет две функции –
защиты спирали от механических воздействий и эффективной передачи тепла.
Свечи накаливания с металлической спиралью реализуют температуру накала
до 1000°С и обеспечивают время прогрева 3-4 сек.
Керамическая свеча накаливания имеет
аналогичную конструкцию, но в ней керамический нагревательный элемент,
выполняющий функции спирали, помещен в керамическую оболочку.
Керамические свечи накаливания имеют более высокую температуру накала
(до 1350°С), меньшее время прогрева (2 сек) и соответственно лучшие
характеристики холодного запуска.
Ведущими производителями свечей накаливания являются фирмы Bosch, NGK, Lucas.
Управление свечами накаливания производится с помощью реле или отдельного электронного блока управления.
Данные устройства регулируют величину подаваемого на свечи напряжения
и, тем самым, обеспечивают необходимый момент и температуру накала, а
также продолжительность нагрева.
Работа реле свечей накаливания (блока управления) осуществляется на основании сигналов входных датчиков (датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика частоты вращения коленчатого вала) системы управления дизельным двигателем.
Свечи накаливания включаются при определенных температурных условиях во время запуска двигателя (первое положение ключа в замке зажигания), о чем сигнализирует контрольная лампа на панели приборов. После того, как лампа погаснет, а прогрев закончится, производится запуск двигателя (второе положение ключа в замке зажигания).
На современных дизельных двигателях свечи накаливания помимо предварительного (предпускового) накала обеспечивают дополнительный накал после запуска двигателя.
Дополнительный накал производится для уменьшения шума при сгорании
смеси на непрогретом двигателе, а также сокращения вредных выбросов в
атмосферу. Фаза дополнительного накала имеет продолжительность порядка 3
минут и заканчивается при достижении охлаждающей жидкостью температуры
20-30°С.
Керамические свечи накаливания помимо дополнительного накала используются для регенерации сажевого фильтра.
