Свечи накала дизельного двигателя

Свечи накаливания (калильные свечи, свечи накала) — главная зимняя деталь дизельного двигателя. Летом водители даже не вспоминают об их существовании, зато морозным зимним утром от работы свечей зависит, на чём вы поедете: на собственной машине или на общественном транспорте. О роли свечей накаливания в холодном пуске дизеля — в нашей статье.

Запуск дизеля: отличия от бензиновых моторов

Дизельный двигатель заводится совсем не так, как бензиновый. Летучий бензин даже при температуре -40° C готов вспыхнуть от одной искры, которую в цилиндрах создают свечи зажигания. Дизельному топливу — даже зимнему — из-за низкой летучести для воспламенения нужны те же 40 градусов, но уже со знаком «плюс» (а летнему — и вовсе +62° C). Недаром соляр называют тяжёлым топливом.

Высокую температуру, необходимую для горения дизеля, в цилиндре создаёт сжатие воздуха поршнем. Как и любой газ, воздух сжимается неохотно, при этом растёт его давление и температура. Когда форсунка впрыскивает порцию дизтоплива, оно самостоятельно воспламеняется от контакта с горячим сжатым воздухом — из-за этого часто говорят, что дизель заводится давлением или взрывом. Старые дизельные моторы, не оснащённые электронным впрыском и датчиками, легко могут работать без аккумулятора, поскольку воспламенение топлива в цилиндрах происходит механически, без каких-либо искр и свечей зажигания.

Но дизельную идиллию рушит мать-природа: при похолодании до минусовых температур сжатия воздуха в цилиндрах уже недостаточно, чтобы нагреть топливо до самовоспламенения. Поэтому совсем отказаться от свечей в дизельном двигателе невозможно. Просто свечи здесь нужны не для зажигания топливно-воздушной смеси, а для её нагрева.

Конструкция свечи накала

Любой, кто держал в руках кипятильник или ТЭН от водонагревателя, с ходу поймёт принцип работы дизельной свечи накаливания. Кстати, первые калильные свечи были с открытой спиралью и действительно внешне напоминали мини-кипятильник. Нагревательная спираль современных свечей закрыта прочным корпусом-стержнем (обычно стальным, иногда керамическим), заполненным оксидом магния — магнезией. При прохождении электрического тока спираль нагревается, отдавая тепло стержню, а тот — воздуху в камере сгорания и топливно-воздушной смеси, помогая ей воспламениться. Кончик стержня находится ровно в том месте камеры сгорания, где образуется завихрение смеси при впрыске топлива форсункой.

Свеча с открытым нагревательным элементом и современная стержневая свеча накала

Время прогрева первых свечей накаливания в 1920-е годы составляло бесконечные 180 секунд — целых 3 минуты водитель должен был ждать, пока свечи достигнут рабочей температуры, чтобы запустить двигатель! Современные свечи со стальным стержнем полностью раскаляются менее чем за 10 секунд (рекордсмены — за 4 секунды), а температура стержня достигает 800–1000 °C.

Свечи с керамическим стержнем ещё эффективнее: прогрев за 2 секунды и максимальная температура 1350 °C. Такие свечи используются в высокофорсированных дизелях, отвечающих самым жёстким экологическим требованиям. Но и стоимость керамических свечей в сравнении с классическими стальными заметно выше.

Саморегулируемые свечи SRM/SRC

В свечах накаливания первого поколения время и мощность их нагрева регулировал либо сам водитель, либо отдельный электронный блок управления. Современные свечи меняют свой режим работы самостоятельно благодаря дополнительной регулирующей (управляющей) спирали. Такие свечи накаливания называются саморегулирующимися и обозначаются маркировкой SRM — Self Regulating Metal. Или SRC (Self Regulating Ceramic), если речь о керамической свече.

Сопротивление регулирующей спирали меняется в зависимости от температуры: чем она выше, тем меньший ток управляющая спираль пропускает к основной спирали накаливания. Это позволяет изначально подать на свечу больший ток, ускорив её прогрев, без риска выхода свечи из строя — встроенный предохранитель в виде управляющей спирали не даст ей сгореть.

Системы быстрого накаливания QGS. Свечи на 6 и 12 вольт

В двухступенчатых системах быстрого накаливания QGS (Quick Glow System) свечи последовательно работают в двух режимах: сперва интенсивный накал, затем более слабый догрев. В фазе накала свеча почти мгновенно выходит на пиковую температуру, а затем переходит в режим догрева, где поддерживает её какое-то время. Системы QGS обычно встречаются в зимних комплектациях дизелей, а работой свечей в них заведуют сразу два реле и специальный таймер.

В двухступенчатых системах используются особые свечи накаливания с пониженным вольтажом (6V или 7V). В режиме накала они работают на повышенном напряжении 12V, а после запуска двигателя переходят в режим догрева, где напряжение уже соответствует номинальным 6V. Если такие свечи установить в одноступенчатую систему накаливания, где 12 вольт подаются постоянно, то они очень быстро сгорят. А если использовать обычные свечи на 11/12 вольт в системе QGS, то автомобиль будет плохо запускаться и нестабильно работать на холостых оборотах, ведь свечи не будут раскаляться до расчётной температуры. Поэтому правильный подбор свечей накаливания очень важен — нельзя устанавливать в двигатель первые попавшиеся свечи, подходящие по размеру.

Послепусковое накаливание и очистка от сажи

С ролью свечей накаливания при запуске всё ясно. Но нередко они греются и во время работы мотора! Современные алгоритмы управления дизельным двигателем предусматривают послепусковое накаливание — включение свечей, пока двигатель холодный. Это улучшает сгорание топлива и снижает дымность двигателя при прогреве.

Другая важная функция свечей накаливания — очистка мотора от сажи. Как известно, нагар — главный враг дизеля. Продукты горения и износа оседают на поверхности поршней, в камерах сгорания и в узлах системы EGR (рециркуляции выхлопных газов). Клапан EGR особенно активно засоряется при низкой температуре выхлопа, когда отложения не успевают сгорать. Чтобы принудительно повысить её, вновь включаются свечи накаливания — этот режим называется промежуточный накал.

Современные дизельные моторы дополнительно оснащены сажевым фильтром DPF, чтобы вписываться в жёсткие экологические нормы. Ёмкость фильтра не бесконечна, поэтому в электронном блоке управления двигателя предусмотрена программа его регенерации. Чтобы очистить сажевый фильтр, его нужно прожечь — принудительно нагреть до высокой температуры на 10–15 минут. Для этого двигатель переходит в особый режим работы, где свечи накаливания также задействуются. Режим регенерации сажевого фильтра активируется водителем или механиком автосервиса вручную с помощью кнопки или специальной процедуры каждые 1500–5000 км (зависит от модели автомобиля) — подробная информация есть в сервисной инструкции. О необходимости очистки сажевого фильтра напомнит специальный индикатор на приборной панели.

Проверка свечей накала и симптомы поломки

К сожалению, на дизельных машинах редко встречается самодиагностика свечей накаливания. Если при сгоревшей свече зажигания «бензинка» сразу зажжёт ошибку Check Engine, то суровый дизель может молчать, как партизан, не информируя водителя о проблеме. Не всегда дефектную свечу накаливания видно и диагностическим сканером. Самостоятельно заметить неисправность летом тоже непросто, ведь при плюсовой температуре двигатель заводится хорошо. В итоге поиск сгоревшей свечи начинается с первыми морозами, когда машина начинает плохо заводиться и дымить.

Без снятия с двигателя свечи накала проверяют мультиметром двумя способами:

1. В режиме омметра замеряют сопротивление каждой из свечей: оно колеблется от 0,7 до 1,8 Ом, в зависимости от модели, но обычно составляет около 1 Ома. Если сопротивление повышено, то свеча вряд ли раскаляется до расчётной температуры. А если электрической проводимости нет вовсе, то свеча полностью нерабочая.
2. В режиме амперметра замеряют потребление тока в бортовой сети при включении реле накаливания. Например, если в автомобиле установлены 4 свечи с потреблением тока 5, А, то общее потребление во время накаливания должно увеличиваться на 20 А. Если эта цифра не 20, а 15, А, то одна из свечей не работает.

Но проверка мультиметром — не панацея: бывает, что и при нормальном сопротивлении свеча накаливания чудит. Поэтому самый надёжный способ проверки — выкрутить свечи и подключить их напрямую к аккумулятору, проверив нагрев визуально.

Замена свечей

Многие автомобилисты уверены, что свечи накаливания лучше лишний раз не трогать, чтобы ненароком не сломать при выкручивании — ведь в камере сгорания стержень свечи обрастает нагаром и прикипает, с риском остаться там навсегда. Но чем дольше тянуть с заменой, тем выше риск сломать свечу. А рано или поздно менять свечи придётся, ведь ничего вечного не бывает. Поэтому лучше не оттягивать замену и не ждать проблем, а менять свечи планово каждые 30 000 км пробега — тогда они не успеют обрасти сажей и выкрутятся легко.

В любом случае, перед заменой свечей стоит залить их WD-40 или любой другой проникающей смазкой и оставить на ночь, чтобы жидкость прошла всю резьбу свечи. А непосредственно перед заменой свечей прогрейте двигатель — горячее резьбовое соединение всегда поддаётся легче.

Как и свечи зажигания бензиновых двигателей, свечи накаливания рекомендуется менять комплектом, поскольку время прогрева старых (пусть и рабочих) свечей постепенно увеличивается. Затягивать новые свечи нужно с помощью динамометрического ключа, чтобы при следующей замене они выкрутились без сложностей.

Как правильно заводить дизель

Дизель спешки не любит — не только при езде, но и при запуске. Чтобы мотор завёлся уверенно, дайте свечам накаливания отработать полный цикл, и лишь затем начинайте крутить стартер.

Свечи накала начинают нагрев при включении зажигания, а об их работе сигнализирует специальный индикатор на приборной панели — жёлтая спираль. Чем холоднее на улице, тем дольше продолжается цикл накаливания. Дождитесь, пока индикатор свечей погаснет, и лишь затем начинайте заводить мотор. А в сильный мороз можно сделать и два прогрева подряд: выключить зажигание после первого накаливания и сразу включить снова, чтобы запустить его повторно. Так вы заметно повысите шансы на успешный запуск.

Меняйте свечи накала вовремя, и ваш дизель будет радовать вас уверенным холодным запуском и стабильной работой.

Свечи накала на дизеле: назначение, виды, как выбрать

Свеча накаливания, или калильная свеча — важная деталь дизельного двигателя, облегчающая его холодный пуск. Основное отличие от свечи зажигания представлено отсутствием искры, поэтому конструктивно свеча накаливания является обычным электронагревательным элементом.

Назначение свечей накала

Свечи накала используются в дизельных двигателях внутреннего сгорания с целью нагрева воздушных масс в цилиндрах до момента запуска. Работоспособная калильная свеча заметно увеличивает ресурс силовых агрегатов и предотвращает чрезмерные нагрузки, возникающие при запуске двигателя в холодное время года. Запуск и прогрев дизеля сменяется распылением топлива, подающегося через форсунки, а контакт со свечой способствует улучшению процесса подготовки топливной смеси.

ВАЖНО: Запуск дизеля в холодных погодных условиях и дальнейшая стабильная работа двигателя напрямую зависят от работоспособности свечей накаливания.

Особенности принципа работы

Стандартная свеча накаливания – электронагревательный элемент погружного типа со спиральным резистором. Внутри камеры сгорания располагается стержневая часть свечи, а её конец находится на границе рабочей топливной смеси. При повороте ключа и включении стартера, свеча накаливания подключается в автоматическом режиме, а на приборном щитке загорается лампочка-индикатор. В процессе нагрева калильной свечи до высоких температурных показателей, происходит прогрев камеры сгорания и поступающих воздушных масс.

Пяти секунд свечного накала, в условиях непрогретого состояния, хватает исключительно для самостоятельного разогрева элемента, а проблема нагрева воздуха в этом случае обусловлена поступающими извне холодными воздушными массами. Основной задачей нагрева свечи накаливания является топливный подогрев до оптимальных показателей, необходимых для воспламенения от компрессии. Как только температурный режим повышается до заданного уровня – индикаторная лампочка на панели сразу гаснет, но подача напряжения на свечу сохраняется.

В момент двигательного запуска впрыскиваемое через форсунки топливо сильно нагревается и в процессе смешивания с воздушными массами легко испаряется, а компрессия позволяет топливо-воздушной смеси самовоспламеняться. Неисправность свечных элементов сопровождается отсутствием такого воспламенения, поэтому дизельный двигатель заводится не сразу, или может вообще не завестись. В условиях заведенного двигателя, свечам накала отводится второстепенная роль элемента системы топливного распыления и улучшения подготавливаемой рабочей смеси.

ВАЖНО: Свеча накаливания – твердое тело, отличающееся очень хорошими показателями теплопроводности, а конструктивные особенности и материал такого элемента дизеля напрямую зависят от типовых характеристик двигателя, параметров напряжения и сопротивления, уровня нагрева и некоторых других важных критериев.

Виды и их устройство

Выделяется несколько основных видов калильных свечей для моторов дизельного типа:

• открытые элементы, отличающиеся отсутствием на спирали защитного чехла;
• закрытые или штифтовые свечи накаливания с защитной оболочкой и керамическим порошком в виде оксида магния.

Второй вариант имеет хорошие показатели тепловой отдачи, а теплообменные процессы на защищенной поверхности обеспечиваются подбором спирального сопротивления. Расположение свечи внутри дизеля таково, что топливо попадает непосредственно на нагретую свечную часть, поэтому элементы штифтового типа обладают лучшей прочностью и не окисляются, а также гарантированно долговечны. Для изготовления спирали используются никель, а стандартное основание выполняется на основе железо-хромо-никелевого сплава.

В зависимости от используемого для рабочей части материала, свечи накала могут быть:

• металлическими, с наличием «начинки» из оксида магния. При производстве применяются железо-кобальтовые или железо-хром-алюминиевые сплавы;
• керамического типа. Нагревательный элемент, выполненный из высокопрочной керамики, обладает особой устойчивостью к температурным перепадам. Для изготовления защитной оболочки применяется особый керамический материал в виде силиконового нитрита.

Керамический свечной элемент рассчитан на очень большие токовые показатели, что позволяет дизельному топливу разогреваться за пару секунд. Оба варианта могут использоваться при разных показателях сопротивления – от 0,5 до 1,8 Ом.

ВАЖНО: Свечи накаливания открытого типа – достаточно редкий в настоящее время вариант, массово применяемый исключительно на дизельных двигателях старого типа (Mersedes).

Как проверить свечи накала

Самостоятельно проверить работоспособность свечей накала можно несколькими способами, с участием двигателя или без него. Тестирование после демонтажа свечей осуществляется омметром или вольтметром в режиме напряжения. Для проверки, свеча подключается к аккумулятору – при этом «плюс» выводится на клемму, а «минус» – на свечной корпус. У исправного элемента наблюдается быстрый нагрев, сопровождающийся заметным свечением.

Не менее удобным и информативным является вариант тестирования работоспособности демонтированного элемента на шине, куда свечи устанавливаются концами вверх. В этом случае «масса» замыкается проводами с большим сечением на корпусе всех элементов.

ВАЖНО: При необходимости, проверка работоспособности калильных свечей может быть выполнена посредством отверстий форсунок, штифты которых после выкручивания элементов раскаляются в процессе нагрева, что свидетельствует об их исправном состоянии.

Правила выбора калильной свечи

Выбор свечей накала базируется на характеристиках автомобильного двигателя и технических параметрах электронного блока, что определяется:

• маркой автотранспортного средства;
• объемом дизельного двигателя;
• годом выпуска автомобиля;
• типом кузова.

Особое внимание при выборе необходимо уделять основным характеристикам свечи накала, представленным:

• диаметром, шагом резьбы;
• размерами под ключ;
• линейным размером рабочей части;
• типом подключения и количеством полюсов;
• показателями номинального напряжения;
• скоростью нагрева;
• материалом изготовления свечи.

Особенно востребованными являются три пусковые системы свечей:

• Suреr Quiсk Glоw с быстрым срабатыванием пуска/нагрева – элемент обладает парой реле для быстрого нагрева при запуске мотора и последующей постоянной работы;
• Sеlf-Rеgulаr Glоw и Аuto Glоw с регулируемым, автоматическим срабатыванием пуска/нагрева – элемент имеет единичное реле, которое отвечает за пусковой прогрев и последующую работоспособность.

Наибольшее распространение получили керамические калильные свечи стандарта Евро-5 и Евро-6 с улучшенной конструкцией и максимально быстрым прогревом.

ВАЖНО: К категории приоритетных для выбора и приобретения относятся керамические калильные свечи, что обусловлено удобством в работе и их максимальной надежностью.

Самостоятельная замена

Технология и этапы самостоятельной замены свечей накала на дизеле:

• дать автомобильному двигателю полностью остыть;
• открыть капот, после чего снять кожух;
• отсоединить провод с минусовой клеммы;
• демонтировать впускной коллектор;
• произвести визуальный осмотр и определить место расположения форсунок;
• открутить фиксирующие крепежи;
• снять кабельные наконечники;
• выполнить очистку отверстий форкамеры;
• прочистить свечные каналы;
• нанести на канавки смазочный состав;
• специальным ключом выкрутить свечи накала;
• динамометрическим ключом заменить неисправные элементы;
• надеть наконечники свечных проводов, после чего зафиксировать гайки;
• убедиться в оптимальной плотности установки элементов;
• подсоединить аккумуляторный провод-«минус».

На заключительном этапе работ осуществляется установка впускного коллектора и тестовый запуск двигателя. Стабильная работа мотора свидетельствует о правильной замене калильных свечей.

Свечи накаливания | Дизельная топливная аппаратура

В дизельных двигателях топливо воспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха. При запуске двигателя, особенно при низкой температуре окружающего воздуха, температура в камере сгорания недостаточна для надежного самовоспламенения топлива. Для обеспечения надежного запуска дизельного двигателя в его конструкции предусмотрена система предварительного разогрева с использованием свечей накаливания.  Свечи накаливания разогревают воздух в зоне впрыска топлива до температуры 850…1000°С за 3…4 с, что позволяет значительно улучшить условия запуска и после запуска в течении нескольких минут подогревать поступающий воздух при прогреве охлаждающей жидкости до 75°С.

Свечи подразделяются на штифтовые с нагреваемой спиралью и керамические.

Штифтовые свечи накаливания

В штифтовой свече штифт накаливания герметично запрес­совывается в корпус 5, обеспечивая хорошее газовое уплотнение. Штифт состоит из термокоррозионностойкого стержня 4 накали­вания, внутри которого в уплотненном на­полнителе 9 из порошка оксида магния находится спиральная нить накаливания. Эта нить состоит из двух последовательно соединенных резисторов: размещенной на конце трубки накаливания нагрева­тельной спирали и регулирующей спирали. Нагревательная спираль имеет практически независимое от тем­пературы сопротивление, а регулирующая обладает положительным темпе­ратурным коэффициентом. При работе свечи накаливания она нагревается до температуры 850°С и работает в течение от 4 с до 2 мин. в зависимости от типа свечи и температуры двигателя. Подаваемое топливо при этом нагревается до оптимальной температуры горения.

Продолжительность периода подогрева регулируется блоком управления  свечи накаливания, который контролирует температуру двигателя через темпера­турный датчик охлаждающей жидкости и изменяет время подогрева.

Установленная на панели контрольная лампочка сообщает водителю, что происходит подогрев. Лампочка гаснет, после окончания подогрева, что свидетельствует о возможности запуска двигателя. После запуска двигателя свеча накаливания в зависимости от температуры двигателя может работать еще некоторое время. Это помогает улучшить сгорание топлива, пока двигатель прогревается и уменьшает выбросы от­работавших газов. Обычно, подогрев включается ключом зажигания, поворотом во второе положение. Однако некоторые модели автомобилей обо­рудованы системой предпускового подогрева, которая включается только тогда, когда открыта водительская дверь.

Рис. Штифтовая свеча накала:
1 – штекер подачи электрического напряжения; 2 – изолирующая шайба; 3 – двойное уплотнение; 4 – стержень; 5 – корпус; 6 – уплотнение защитной оболочки; 7 – нагревательная спираль; 8 – трубка накаливания; 9 – наполнитель

Керамические свечи накаливания

Основными элементами керамической свечи накаливания являются контакт, корпус свечи и нагревательный стержень, выполненный из керамики. Нагревательный стержень состоит из изолирующего защитного керамического слоя и внутреннего керамического нагревательного элемента, заменяющего собой нагревательную и регулировочную спираль обычных металлических свечей накаливания.

Рис. Керамическая свеча накаливания:
1 – соединительный контакт; 2 – корпус свечи; 3 – керамический нагревательный элемент; 4 – защитный керамический слой

Керамические свечи накаливания в течение 2 сек. достигают температуры примерно 1000°C, что обеспечивает такой же быстрый пуск двигателя, как у бензинового ДВС, без присущей дизельным двигателям «раскачки».

Напряжения при разогреве имеет три фазы. Первая фаза имеет напряжение  9,8…11,5 В, при температуре  1000° в течении 2 сек. – быстрый разогрев. В последующие моменты регулировки напряжение постепенно снижается и держится ниже напряжения бортовой сети: фаза 2 …7 В, фаза 3 – 5 В. Для разгрузки бортовой сети штифты свечей накаливания управляются широтно-импульсной модуляцией со смещением фаз.

Кроме указанных фаз для регенерации сажевого фильтра может применяться промежуточное накаливание. В этом случае  свечи накаливания получают с блока управления двигателя сигнал управления на промежуточное накаливание. Благодаря промежуточному накаливанию улучшаются условия сгорания в процессе регенерации. По причине незначительного старения керамики процесс промежуточного накаливания при регенерации сажевого фильтра не оказывает особого влияния на керамические свечи накаливания.

Основными  преимуществами керамических свечей накаливания, относительно металлических свечей, являются лучшая работа в условиях холодного пуска за счёт высокой температуры предварительного и последующего накаливания, меньшая токсичность ОГ благодаря более высокой температуре накаливания и больший срок службы. По сравнению с металлическими свечами накаливания керамические свечи при одинаковой потребности в напряжении обеспечивают гораздо более высокие температуры накала.

В настоящее время отдельные производители в свечи накаливания вставляют датчики давления для корректировки процесса сгорания.

Анализ рынка свечей накаливания для дизельных автомобилей

Высокотемпературные свечи накаливания не так давно вошли в нашу жизнь. Доля их продаж на российском рынке пока не высока. Это связано с тем, что популярность дизельных двигателей в сегменте легкового автопрака долгое время была на очень низком уровне. Сегодня продажи дизелей постепенно растут. Вместе с этим растет и потребность в высокотемпературных свечах накаливания, которые используются в двигателях, отвечающих нормам Евро-4 и Евро-5. В связи с этим журнал «Трансервис. Автобизнес» решил сделать обзор рынка данных свечей. 

 

Первым делом, давайте разберемся, чем отличается высокотемпературная свеча накаливания от обычной. Как  легко догадаться из названия, основное отличие – это максимальная температура нагрева спирали (либо штифта). У обычной свечи накаливания с металлическим  штифтом рабочий диапазон температур составляет 850-1000оС. Керамическая высокотемпературная свеча разогревается до 1300оС и делает это намного быстрее обычной свечи накаливания. К примеру, если обычная свеча с металлическим штифтом разогревается до 1000 градусов за 15 секунд, то керамическая достигает этой температуры за 2-3 секунды.  Достижение такой высокой температуры и скорости стало возможным за счет применения керамики, которая имеет более высокую температуру плавления. Кроме того, керамика обладает отличной теплопроводностью.

 

Применение таких свечей накаливания стало особенно востребованным после того, как основные производители дизельных двигателей столкнулись с необходимостью довести нормы выбора своих агрегатов до требований стандартов Евро-4. Стандартная свеча накала, имеющая очень большое время разогрева и не способная обеспечить вторичное накаливание в течение длительного времени, с этой задачей не справлялась. Дело в том, что наиболее высокая доля вредных выбросов в атмосферу формируется при работе двигателя в режиме прогрева, когда топливная смесь не воспламеняется так же легко и не сгорает так же эффективно, как на горячем двигателе.

 

Высокотемпературная свеча не только ускоряет процесс запуска холодного двигателя, но и поддерживает сгорание топлива в первые минуты его работы, тем самым снижая количество вредных выхлопов в атмосферу в этот период работы мотора. Ещё один важный момент, который потребовал применения высокотемпературных свечей накаливания: для снижения выбросов сажи и окислов азота в атмосферу производителям дизельных двигателей потребовалось снизить степень сжатия в камере сгорания. Понижение степени сжатия позволило продлить по времени фазу сгорания топлива в камере и улучшить процесс формирования топливовоздушной смеси.

 

Но в каждой бочке меда есть ложка дегтя — двигатели с низкой степенью сжатия плохо запускаются при низкой температуре воздуха и неустойчиво работают до полного прогрева. Внедрение высокотемпературных свечей накаливания с длительным периодом остаточного нагрева позволило решить данную проблему.

 

Впрочем,  в России необходимость применения таких свечей обусловлена не только требованиями экологических стандартов. В большинстве регионов нашей страны зимние морозы за -30 градусов – это норма. При таком морозе без предварительного разогрева запустить современный дизель просто невозможно, и как раз благодаря высокотемпературным свечам накаливания  зимний запуск дизельного двигателя сегодня практически не отличается от зимнего запуска бензинового агрегата. Давайте же посмотрим, что предлагается в данном сегменте на вторичном рынке автокомпонентов для владельцев автомобилей, оснащенных современными дизельными двигателями?

 

Для начала стоит отметить, что высокотемпературные свечи накаливания и керамические свечи накаливания – это не тождественные понятия. На рынке сегодня представлены две самостоятельные технологии быстрого и мощного предварительного разогрева дизельных двигателей с использованием керамического нагревательного элемента и без него. Каждая из них имеет свои преимущества.

 

Керамические свечи накаливания

Данная технология получила наиболее высокое распространение на рынке и сегодня используется практически всеми производителями высокотемпературных свечей зажигания. Первой компанией, которая разработала керамическую свечу накала, стала компания Denso (1991 год). Сегодня свечи с керамическими нагревательными элементами представлены в ассортименте всех крупнейших производителей данных деталей: NGK, Bosch, Beru и другие.

 

Компания Bosch в настоящее время предлагает несколько моделей высокотемпературных свечей накаливания с керамическим элементом: Duraspeed, Duraterm Ceramix и Rapiterm. В процессе их разработки применялся весь набор знаний и ноу-хау компании Bosch. Использование керамики гарантирует максимальную защиту от расплавления и возгорания, допускает поднятие температуры до 13000С в отсеке двигателя.

 

Bosch Duraspeed

Высокотемпературные свечи с керамическим нагревательным элементом, разработанные и запатентованные Bosch, Основные характеристики:

— Сверхбыстрый разогрев: до 1000С за 2 секунды (тогда как обычной металлической свече накаливания для этого необходимо около 15 сек.).

— При работающем моторе остаточный накал поддерживается с максимальной температурой (до 1300С — на 30% выше, чем стандартные свечи накаливания) в течение нескольких минут. При неразогретом двигателе свеча позволяет значительно снизить уровень шума холостого хода и сократить вредные выбросы. 

— Безопасный монтаж: керамика и Flexible Design.

 

Своей механической прочностью свеча Duraspeed обязана концепции, запатентованной под названием Flexible Design: керамический нагревательный элемент свечи соединен с гибкой металлической трубкой, что заметно снижает риск повреждения свечи, даже если она вворачивается под углом.

— В свечу Duraspeed встроен надежный пьезоэлектрический измерительный элемент, регистрирующий давление внутри цилиндра в режиме реального времени.

 

Bosch Duraterm-Ceramix

Керамическая свеча накаливания дает возможность:

— поднять температуру подогрева вплоть до 1200 градусов С

— сократить время подогрева до 2 секунд

— снизить количество загрязняющих веществ

 

Bosch Rapiterm

Высокопроизводительные керамические свечи накаливания, разработанные для двигателей с низкой степенью сжатия:

— выполнены из инновационной проводящей керамики с исключительной теплоустойчивостью;

— обеспечивают немедленный запуск при низких температурах до -280С;

— обеспечивают длительность фазы прогрева вплоть до 15 минут.

 

 Свечи накаливания Bosch устанавливаются в автомобилях Audi, Volvo, VW, Renault, Nissan, BMW и многих других.

 

В ассортименте компании NGK представлено два типа керамических свечей накаливания: Self Regulating Ceramic (саморегулирующаяся керамика) и NHTC (высокотемпературная керамика нового типа). Однако свечи SRC имеют максимальную температуру нагрева не более 1100оС, поэтому не могут считаться высокотемпературными. Что же касается свечей NHTC, то они были специально разработаны  NGK для того, чтобы производители автомобилей могли выдерживать требования нормы токсичности ОГ Euro 4 и Euro 5. Одной из целей нормы является снижение степени сжатия в дизельных двигателях. Свечи накаливания NHTC достигают температуры 1000°C менее чем за 2 секунды и могут в течение более 10 минут, при температуре до 1350°C, выполнять вторичное накаливание.

 

Компания Denso выпускает керамическую свечу накаливания Ceramic, нагревательный элемент которой способен разогреваться до 1250оС. Нагрев до 1000 градусов достигается за 2 секунды. Время послепускового нагрева увеличено до 6 минут. Срок службы свечей этого типа составляет до 240 000 километров пробега.

 

Мощная керамическая свеча накаливания имеется и в ассортименте BorgWarner BERU Systems. Максимальная температура накаливания керамической свечи Beru составляет 1300оС. Выход на данную температуру достигается менее чем за 3 секунды — это выше, чем у многих аналогов на рынке. Свеча имеет довольно интересную конструкцию. Нагревательный элемент состоит из электропроводной массивной керамики. Ее поверхность имеет более высокое удельное сопротивление, чем материал подвода и отвода. Поэтому нагревательный стержень накаливается лишь на наконечнике (колпачке) и обеспечивает, таким образом, быстрее высокую температуру.

 

Высокотемпературные керамические свечи – оптимальны для применения в современных дизельных двигателях, имеющих пониженную степень сжатия. Свечи данного типа позволяют обеспечить стабильную работу таких агрегатов в период прогрева.

 

Свечи мгновенного нагрева

Свечи мгновенного нагрева отличаются от керамических высокотемпературных свечей своими рабочими характеристиками. Для начала стоит отметить, что они не в состоянии разогреться до температуры 1300оС. Максимальная температура нагрева составляет 1100 градусов Цельсия. Однако скорость нагрева до данной температуры у свечей мгновенного нагрева выше, чем у керамических – менее 2 секунд. Характеристики послепускового остаточного прогрева данных свечей так же уступают характеристикам керамических. Если высокотемпературная керамика в состоянии удерживать стабильную послепусковую температуру на уровне 1250-1300 градусов, то у свечей моментального нагрева, после запуска температура снижается до 900-950 градусов.

 

Таким образом, свечи накаливания данного типа – это идеальный вариант для холодного запуска дизельных двигателей любого типа. К тому же стоимость таких свечей намного ниже, чем стоимость керамических.

 

Свечи данного типа представлены в ассортименте таких производителей, как Beru (в рамках системы быстрого запуска Instant Start System) и Denso (свечи мгновенного накаливания). Данная продукция рекомендована для применения в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива, когда необходим стабильный запуск при температуре окружающего воздуха ниже – 25оС. Они позволяют добиться стабильного холостого хода уже с первых секунд работы двигателя.