Pakaitinimo žvakės yra esminė dyzelinio variklio įsiurbimo sistemos dalis, kurios pagrindinė paskirtis - sušildyti patenkantį kurą ir palengvinti oro-degalų mišinio užsidegimą. Kokybiškai veikiančios pakaitinimo žvakės yra gyvybiškai svarbi variklio darbo dalis, ypač šaltuoju metų laiku. Skirtingai nuo uždegimo žvakės, naudojamos benzininiuose varikliuose ir veikiančios nuolat vairuojant, pakaitinimo žvakė reikalinga tik uždegimo proceso metu.
Pakaitinimo Žvakių Evoliucija ir Tipai
Bėgant metams, pakaitinimo žvakių technologijos evoliucionavo, siekiant efektyvesnio ir ekologiškesnio variklio darbo.
Senesnių ir Modernių Žvakių Skirtumai
Senesniuose transporto priemonių modeliuose standartiškai buvo įrengtos kaitinimo žvakės, kurios pakaitina variklį tik prieš užvedimą ir užvedimo metu. Jas galima identifikuoti pagal sutrumpinimą GV. Šiuolaikiniai lengvųjų automobilių modeliai, turintys dyzelinį variklį, nuo surinkimo linijos išvažiuoja su GN tipo kaitinimo žvakėmis, įrengtomis pagal trijų pakopų šildymo technologijas. Elektroniniu būdu valdomas pakaitinimas prasideda nuo degimo rakto pasukimo.
Normaliomis darbo sąlygomis variklis darbui yra pasiruošęs nuo 2 iki 5 sekundžių. Pašildymo laikas yra iki 3 minučių po variklio užvedimo, tai padeda sumažinti teršalų emisiją ir nuslopinti pavaros darbą. Darbas yra kontroliuojamas, pavyzdžiui, matuojant aušinimo skysčio temperatūrą.
Temperatūros Savireguliacija ir Greitas Kaitinimas
Kaitinimo žvakės su temperatūros savireguliacija kontroliuoja galią iš akumuliatoriaus iki kaitinimo žvakių, apsaugodamos jas nuo perkaitimo. Žvakės pritaikytos atlaikyti aukštą temperatūrą, jų temperatūra kyla veikiama išorinių veiksnių. Pavyzdžiui, BERU kaitinimo žvakės su pakaitinimo funkcija veikia prie visų aukštesnių įtampų (darbo įtampa 13,5 V). Jų temperatūra kyla labai greitai, bet yra kontroliuojama reguliavimo spirale. Reikia turėti omenyje, kad GN degimo sistemoje gali būti naudojamos tik GN tipo žvakės.
GN kaitinimo žvakės su pakaitinimo funkcija gali sutrumpinti kaitinimo laiką iki 2-5 sekundžių. Kad tai būtų įmanoma, inžinieriai pasiūlė sumažinti kaitinimo strypo galo diametrą, dėl kurio jis įkaista greičiau. 0°C temperatūroje tai trunka vos 2 sekundes nuo užvedimo.
Efektyvus dyzelino degimo būdas yra papildomo pašildymo funkcijos įdiegimas. Pakaitinimas ir šildymas GN žvake suteiks greitesnę darbinę temperatūrą. Tai saugo variklį, kuris veikia tyliau - be papildomo bildesio.
Impulso Pločio Moduliavimas (PWM): Principai ir Privalumai
Šiuolaikinės pakaitinimo žvakių sistemos, siekdamos optimalaus veikimo ir ilgaamžiškumo, dažnai naudoja pažangius valdymo metodus, tokius kaip impulso pločio moduliavimas (PWM).
Kas yra PWM?
PWM arba „impulso pločio moduliavimas“ (dar vadinamas „impulso trukmės moduliavimu“) yra moduliacinis valdymo signalas. Jis gali būti naudojamas norimam sukimosi greičiui siųsti į EC variklį arba kintamosios srovės ventiliatoriaus greičio valdymui. Kitas taikymo pavyzdys - norimos padėties perdavimas sklendės pavarai.
PWM signalas yra ištisinis elektroninių impulsų signalas, kurį sudaro aukšta ir maža dalys. PWM signalo dažnis lemia vieno viso aukštos/žemos ciklo trukmę. Pavyzdžiui, 1000 Hz dažnis reiškia, kad kiekvieną sekundę PWM signalas suskaičiuoja 1000 aukštos/žemos ciklų. Aukštosios dalies trukmės palyginimas su visu signalu (išreikštas procentais ir taip pat vadinamas „darbo ciklu“) nustato greitį, kuriuo turėtų veikti variklis ar ventiliatorius, arba, jei valdoma pavara, sklendės padėtį.
PWM Valdymo Signalo Generavimas
Norint generuoti PWM valdymo signalą, reikalingas maitinimas. Dauguma įrenginių su analoginiu išėjimu turi integruotą maitinimo šaltinį (3,3 VDC arba 12 VDC), tačiau tuo atveju, jei EC varikliui reikalingas PWM signalas su tam tikra amplitude, turėtų būti naudojamas išorinis energijos šaltinis.
PWM Privalumai
Vienas iš PWM privalumų yra tas, kad signalai iš procesoriaus į valdomą sistemą yra skaitmeninės formos, be skaitmeninio ir analoginio konvertavimo. Išlaikyti signalą skaitmenine forma sumažina triukšmo poveikį. Triukšmas gali paveikti skaitmeninius signalus tik tada, kai jis yra pakankamai stiprus, kad pakeistų logiką 1 į logiką 0 arba atvirkščiai.
Atsparumo triukšmui didinimas yra dar vienas PWM privalumas analoginio valdymo atžvilgiu. Perėjimas nuo analoginio signalo prie PWM gali labai išplėsti ryšio atstumą. Priėmimo pabaigoje tinkamas RC arba LC tinklas gali filtruoti moduliuotą aukšto dažnio kvadratinę bangą ir atkurti signalą į analoginę formą. Trumpai tariant, PWM yra ekonomiškas, erdvės taupymo ir turi stiprų anti-triukšmo efektyvumą.
Aptariama, kad kaitinimo žvakių relės valdymas nėra tik įtampa, o dažnis, kodas, impulsai ar pan. Todėl tikrinimas paprastu testeriu gali nieko nepasakyti. Relės valdymo signalas gali būti ne tiesioginė įtampa, o moduliavimo signalas, kurį sudėtinga interpretuoti paprastu testeriu.
Pakaitinimo Žvakių Gedimų Simptomai
Kaip ir kiekviena automobilio dalis, pakaitinimo žvakės dėvisi ir susiduria su gedimais. Laiku pastebėjus galimas problemas pavyks išvengti nemalonios situacijos, kuomet sustojus šalikelėje tenka kviesti techninę pagalbą.
Sunkus Variklio Užvedimas
- Sunkiai užsivedantis variklis yra bene pagrindinis indikatorius, pranešantis apie pakaitinimo žvakių gedimus. Tai itin akivaizdžiai pastebima šaltomis dienomis, kuomet pakaitinimo žvakėms veikiant nepakankamai efektyviai, degimo kameroje nepasiekiama pakankamai aukšta temperatūra ir variklis, apskritai, neužsiveda.
- Jei viena ar daugiau pakaitinimo žvakių yra išdegusios, apsinešusios anglies junginiais arba pažeistos, variklį bus vis sunkiau užvesti esant žemai temperatūrai.
- Jei variklis užsiveda, jo darbas tuščia eiga bus netolygus (drebėjimas). Dyzelinio variklio beldimas (drebėjimas) užvedant šaltą variklį yra dėl uždegimo vėlavimų. Mišinys užsidega staiga, o variklis dreba.
Išmetamųjų Dujų Spalva
- Balti dūmai iš išmetimo sistemos: Paprasčiau tariant, balti dūmai atsiranda, kai nepakanka šilumos degalams deginti. Nesudegusios kuro dalelės išeina iš išmetimo vamzdžio kaip dūmai ir paprastai skleidžia sodrų kuro kvapą. Neįprasta, kai šaltu oru matomi balti dūmai, kol variklis sušyla. Pažeistos kaitinimo žvakės arba sugedęs kaitinimo žvakių valdymo modulis gali sukelti baltus dūmus užvedus variklį. Taip pat prieš pat užsivedant varikliui išmetimo sistema gali išspjauti kamuolį baltų dūmų. Jų atsiradimą taip pat gali lemti ir kiti faktoriai, pavyzdžiui, žemi alkūninio veleno sūkiai, pernelyg mažas suspaudimo laipsnis ir degalų tiekimo sistemos gedimai.
- Juodi dūmai iš išmetimo sistemos: Juodus dūmus sukelia oro ir kuro santykio disbalansas - per daug degalų ir nepakankamai oro. Tai reiškia, kad į mišinį įpurškiama per daug degalų arba degalai tiekiami nepakankamai. Sugedusios pakaitinimo žvakės gali sutrikdyti jautrų dyzelino degimo procesą, o tai savo ruožtu gali paskatinti juodų dūmų atsiradimą.
Įspėjamieji Indikatoriai Prietaisų Skydelyje
- Šviečianti kontrolinė pakaitinimo žvakių lemputė (geltona spiralė): Kiekvieną kartą užkūrus automobilį lemputė, vaizduojanti geltoną spiralę, įsižiebia ir dega tol, kol įkaista pakaitinimo žvakės. Jei įkaitus žvakėms ši lemputė neužgęsta, vadinasi bent viena iš pakaitinimo žvakių yra sugedusi.
- Mirksinti pakaitinimo žvakių lemputė: Mirksinti pakaitinimo žvakių lemputė dyzeliniuose automobiliuose dažniausiai signalizuoja apie tam tikras variklio ar elektronikos problemas. Tai nėra tik pakaitinimo žvakių gedimo ženklas - ši lemputė gali įspėti apie įvairius gedimus, susijusius su variklio, išmetimo ar valdymo sistema. Jei prietaisų skydelyje esanti lemputė pradeda mirksėti, vadinasi, turite problemų su EGR ar variklio valdymo bloku. Mirksinti lemputė gali rodyti skirtingas klaidas. Dažniausiai pasitaikančios priežastys: kaitinimo žvakės gedimas, DPF filtro užsikimšimas, turbinos veiklos sutrikimai, EGR vožtuvo gedimai, stabdžių šviesos jungiklio gedimas. Šis jungiklis dažnai yra susijęs su variklio valdymo sistema.
- Deganti „Check Engine“ lemputė: Jei kompiuteris aptinka gedimus, jis stengiasi apie tai perspėti vairuotoją. Lemputė dažniausia užsidega pradėjus automobiliui judėti.
Sumažėjusi Galia ir Padidėjusios Degalų Sąnaudos
- Jei pakaitinimo žvakės neveikia ir reikiama temperatūra nėra pasiekiama, sumažės maksimali variklio išvystoma galia.
- Neįprastai didelės degalų sąnaudos gali būti geras papildomas indikatorius greta kitų jau išvardintų simptomų. Energetinis degalų tankis gali būti mažesnis, o norint sudeginti visą mišinį reikalinga šiek tiek aukštesnė temperatūra.
- Vienas iš pagrindinių simptomų, lydinčių mirksinčią pakaitinimo žvakių lemputę, yra dingusi trauka. Ši problema atsiranda, kai variklis įsijungia į avarinį režimą („limp mode“) dėl aptikto gedimo. Avarinis režimas riboja variklio galią ir apsukas, kad būtų išvengta didesnės žalos.
Pakaitinimo Žvakių Relė ir Jos Valdymas
Pakaitinimo žvakių relė yra esminė dyzelinio variklio dalis, kuri rūpinasi variklio užvedimu žemoje temperatūroje. Pagrindinė šios relės funkcija yra užtikrinti efektyvų pakaitinimo žvakių pašildymą prieš variklio užvedimą šaltu oru.
Relės Funkcija ir Veikimas
Pakaitinimo žvakių relė paprastai yra įmontuota variklio skyriuje, netoli cilindro galvutės, šalia pačių pakaitinimo žvakių, šalia automobilio akumuliatoriaus arba starterio. Kai kuriuose modeliuose relė gali būti ir bendroje rėlių/saugiklių dėžutėje. Konkreti vieta gali skirtis priklausomai nuo transporto priemonės markės ir modelio.
Relės veikimas vyksta taip:
- Aktyvacija: Kai pasukate automobilio raktelį į degimo padėtį, relė įjungiama.
- Energijos tiekimas: Aktyvavus relę, ji lygiagrečiai sujungia pakaitinimo žvakes.
- Pakaitinimo žvakių šildymas: Elektros srovė teka per pakaitinimo žvakes, kurios iš esmės yra maži kaitinimo elementai, esantys variklio degimo kameroje.
- Šildymo laikas: Relė palaiko pakaitinimo žvakių maitinimą tam tikrą laikotarpį, paprastai apie 5-15 sekundžių, priklausomai nuo variklio ir aplinkos temperatūros.
- Variklio užvedimas: Kai pakaitinimo žvakės pakankamai įkaista, variklį galima vesti.
Sugedusios Relės Simptomai
Sugedusios pakaitinimo žvakės relės simptomai dažnai yra sunkus užvedimas, ypač šaltu oru, dėl kurio užsitęsia starterio sukimas. Taip pat galite pastebėti per daug baltų arba juodų dūmų, įspėjančių apie nesudegusį kurą vedimo metu.
Relės Valdymo Principas
Šiuolaikinių automobilių pakaitinimo žvakių relės valdymas dažnai yra sudėtingesnis nei paprastas įtampos padavimas. Vietoj tiesioginės įtampos, relė gali būti valdoma dažniu, kodu ar impulsais (pvz., PWM signalu). Todėl, matuojant įtampą prie relės valdymo kontaktų, gali būti matoma tik dalinė įtampa (pvz., 3,5V), kuri nėra tiesiogiai susijusi su relės gedimu, bet atspindi sudėtingą valdymo signalą. Dėl šios priežasties, diagnozuojant relės veikimą, reikia atsižvelgti į tai, kad įprastas testeris gali neteisingai interpretuoti šiuos moduliuotus signalus.
Diagnostika ir Priežiūra
Tinkama pakaitinimo žvakių diagnostika ir priežiūra yra būtina norint išvengti didesnių variklio problemų.
Kada Keisti Pakaitinimo Žvakes?
Kaip dažnai reikia keisti pakaitinimo žvakes, įprastai nurodo automobilio gamintojas. Tikslaus vieningo atsakymo, kada tiksliai reikia keisti pakaitinimo žvakes, nėra. Dažnai rekomendacija yra kas 100 000 - 150 000 km, priklausomai nuo gamintojo. Pakaitinimo žvakes verta patikrinti kas 75 000-100 000 km. Pakaitinimo žvakių diagnostika turi būti daroma kas kelis metus.
Pakaitinimo Žvakių Patikrinimo Metodai
- Vizuali patikra: Pagal kaitinimo žvakės išvaizdą galima nustatyti jos gedimo priežastį. Teks matyti patirpusiais galiukais, apaugusias suodžiais ir tepalais, bet jų gyvavimo laikas dažniausiai neilgas.
- Tikrinimas ampermetru: Naudojant ampermetrą, patikrinkite srovę pagrindinėje jungtyje. Jei, pavyzdžiui, variklis turi keturias kaitinimo žvakes ir kiekvienai iš žvakių būtina 5A srovė, bendra reikalaujama srovė tokiu atveju yra 20A. Jei tikrinimo metu parodoma mažesnė srovės vertė, tai reiškia, jog bent viena iš kaitinimo žvakių yra sugedusi. Pagal skirtingų kaitinimo žvakių tipą ar modelį, reikalaujama srovė yra skirtinga.
- Tikrinimas multimetru: Norint įvertinti kaitinimo žvakės atsparumą, reikia naudoti multimetrą. Multimetras pasukamas į varžos pavarą, vienas laidas prijungiamas prie teigiamo poliaus, o kitas - prie kaitinimo žvakės korpuso (vienas bandymo laidas prijungiamas prie kaitinimo žvakės apvalkalo, o kitas - prie kaitinimo žvakės centro). Paprastai jos varža yra mažesnė nei 1 omas. Jei yra pasipriešinimas, tai gerai. Jei keli pasipriešinimai iš esmės yra vienodi (klaidų lygis mažesnis nei 2 procentai), tai yra gerai. Jei nėra pasipriešinimo, tai yra trumpasis jungimas. Jei žvakė sudegus, tai nieko nerodo.
- Karštosios patikros metodas: Yra ir kitas būdas: įjunkite maitinimą 20 sekundžių (neužvedę variklio), tada palieskite kaitinimo žvakę ranka. Jei ji šilta, vadinasi, šiluminė kaitinimo žvakė veikia normaliai, kitaip ji yra nenormalios būsenos.
- Kontrolinės lemputės metodas: Užtenka kontrolinės lemputės (vienas laidas ant + gnybto, kitas ant pakaitinimo žvakės galiuko). Jei kontrolinė lemputė dega - viskas gerai. Tikrinant žvakes, nepamirškite nuimti bendrą metalinę juostelę, jungiančią visas žvakes.
Žvakių Keitimas ir Tinkamas Sukimo Momentas
Jei patikros metu buvo aptikta, jog pakaitinimo žvakės susidėvėjo arba sugedo, nerekomenduojama žvakių keisti patiems. Pakaitinimo žvakių keitimui reikalinga speciali įranga. Prieš įsukant naują kaitinimo žvakę, iš pradžių būtina išvalyti sriegimo angą. Po to kaitinimo žvakę sukti ranka, kol ji atsirems.
Tinkamam kaitinimo žvakės prisukimui naudojamas dinamometrinis raktas, kadangi „iš akies“ pataikyti tinkamai prisukti kaitinimo žvakę yra gan sudėtinga. Jei kaitinimo žvakė bus prisukta netinkamu sukimo momentu, gali sumažėti kompresija arba, keramikinių kaitinimo žvakių atveju, trūkti keraminis elementas. Per didelis sukimo momentas taipogi gali sugadinti žvakės sandarinimo žiedą.
Jei kaitinimo žvakė yra sugedusi, būtina keisti visą komplektą. Tokie gedimai atsiranda naudojant netinkamas kaitinimo žvakes (pvz., 12V vietoj 24V). Pasitaiko, kuomet kaitinimo relė praleidžia per didelę srovę arba per vėlai atjungia srovės padavimą.
Mirksinčios Pakaitinimo Žvakių Lemputės Reikšmė ir Sprendimas
Mirksinti pakaitinimo žvakių lemputė, nors tiesiogiai siejama su žvakėmis, iš tiesų gali signalizuoti apie daug platesnį gedimų spektrą dyzeliniame variklyje.
Ką Reiškia Mirksinti Lemputė?
Mirksinti pakaitinimo žvakių lemputė gali įspėti apie įvairius gedimus, susijusius su variklio, išmetimo ar valdymo sistema. Tai nėra tik pakaitinimo žvakių gedimo ženklas. Dažniausiai tai reiškia, kad DPF filtras pasiekia tam tikrą užsikimšimo lygį, po kurio prasideda regeneracija. Jei DPF filtras pilnai nebeišsivalo ir pavažiavus 2-3 šimtus kilometrų vėl bando valytis, lemputė gali mirksėti dažniau. Taip pat tai gali būti susiję su EGR vožtuvo gedimu arba variklio valdymo bloku.
Jei lemputė mirksi ir variklis praranda galią, gali būti užsikimšęs DPF filtras. Ilgai važinėjant mieste ir trumpais atstumais, filtras nesugeba atlikti regeneracijos, todėl užsikemša.
[EN] How to clean a DPF filter | Masters of Motion
Ką Daryti, jei Mirksi Lemputė?
Ant šios mirksinčios lemputės „kabo“ ne vienas klaidos kodas. Todėl teigti, kad čia kažkas bus negerai su DPF filtru, EGR vožtuvu ar turbinos gedimu, nėra tikslu. Svarbiausia - neignoruoti įspėjamųjų ženklų ir laiku atlikti diagnostiką bei remontą.
Atsakymas, ar nieko neatsitiks, jeigu važinėsite su degančia žvakių pakaitinimo lempute, yra vienas: atsitiks! Tai tik laiko klausimas. Pirmiausia galite sugadinti suodžių filtrą. DPF filtro kaina svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių eurų, priklausomai nuo modelio. Todėl, užfiksavus bent vieną iš simptomų, rekomenduojama ilgai nedelsiant kreiptis į specialistus, kurie galėtų profesionaliai atlikti diagnostiką ir pašalinti gedimus. Tam yra speciali įranga, kuri leidžia atlikti kompiuterinę variklio diagnostiką ir viską išsiaiškinti be spėlionių.
tags: #kodel #pakaitinimo #zvakes #veikiamos #pwm #signalu