Pakaitinimo žvakių paskirtis ir veikimo principas

Pakaitinimo žvakės - tai elektriniai elementai, esantys kiekviename dyzelinio variklio cilindre. Jų pagrindinė paskirtis - užtikrinti patikimą dyzelinio variklio užvedimą bet kokiomis oro sąlygomis. Skirtingai nuo uždegimo žvakių, naudojamų benzininiuose varikliuose, kurios veikia nuolat vairuojant, pakaitinimo žvakės reikalingos tik uždegimo proceso metu.

Veikimo principas

Pakaitinimo žvakės veikimo principas yra paprastas: ji elektrifikuoja kaitinimo elementą, kad jis įkaistų iki tokios temperatūros, jog skleistų matomą šviesą. Įsiurbiamas oras suspaudžiamas prieš degalų purkštuvo purškimą. Kuro įpurškimo metu degalai nukreipiami į karštą kaitinimo žvakės galiuką, kur jie užsidega.

Dyzeliniuose varikliuose kuro mišinys užsidega pats, kai įsiurbiamas oras suspaudžiamas cilindruose ir įkaista iki 700-900 °C. Kai į cilindrą įpurškiamas kuras, kuro ir oro mišinys užsiliepsnoja. Kadangi dyzeliniuose varikliuose suspaudimo laipsnis cilindruose yra didesnis, reikalinga tvirtesnė konstrukcija nei benzininiuose varikliuose. Norint užtikrinti sklandų variklio darbą, reikalingas aukštas suspaudimo laipsnis ir tikslus degalų kiekis, įpurškiamas į degimo kamerą reikiamu laiku. Dėl itin aukšto slėgio dyzelino ir oro mišinys užsidega. Reikiama temperatūra pasiekiama veikiant pakaitinimo žvakėms ir suspaudimo takto metu kylant slėgiui. Oro ir dyzelino mišinys gali užsidegti tik tuomet, kai pasiekiama mažiausiai 232 laipsnių pagal Celsijų temperatūra.

Pakaitinimo žvakių tipai ir evoliucija

Senesniuose transporto priemonių modeliuose standartiškai buvo įrengtos kaitinimo žvakės (GV tipo), kurios pakaitina variklį tik prieš užvedimą ir užvedimo metu.

Šiuolaikiniai lengvųjų automobilių modeliai, turintys dyzelinį variklį, nuo surinkimo linijos išvažiuoja su GN tipo kaitinimo žvakėmis, įrengtomis pagal 3-jų 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.

XX a. 7-ajame dešimtmetyje pakaitinimo procesas vykdavo iki 30 sekundžių, tuo tarpu XX a. 9-ajame dešimtmetyje procesas sutrumpėjo iki vos 3-5 sekundžių. Atsiradus turbinoms, dyzeliniuose varikliuose skirtumo tarp jų ir benzininių variklių praktiškai neliko. Pakaitinimo žvakių tobulinimas tuo nesibaigia. Reikalingos žvakės ir su likutiniu pakaitinimu. Pakaitinimo žvakės turi šildyti ne tik variklio paleidimo metu, bet, priklausomai nuo lauko temperatūros, kaitinti iki 3 minučių variklio laisvosios eigos metu. Tik taip užtikrinamas sklandus variklio veikimas ir maži išmetamųjų dujų parodymai.

Dabar gaminamos naujos kartos kaitinamosios žvakės, turinčios keraminį kaitinamąjį elementą. Elementas per kelias sekundes įkaista iki 1300 laipsnių, ir dyzelinį variklį galima paleisti esant labai žemoms temperatūroms. Jei lauke teigiamoji temperatūra, elementas išsijungia. Prireikus, žvakės gali kurį laiką neišsijungti net veikiant varikliui. Tai turi milžinišką pranašumą, nes degimo kameroje padeda palaikyti aukštą temperatūrą. Tada degalai lengviau sudega, o variklis dirba ritmingai ir mažiau rūksta. Kuo aukštesnė temperatūra degimo kameroje, tuo geriau sudega į ją įpurkštas dyzelinas.

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. Kaitinimo žvakės BERU 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.

BERU GN kaitinimo žvakės su pakaitinimo funkcija gali sutrumpinti kaitinimo laiką iki 2-5 sekundžių. Kad tai būtų įmanoma, inžinieriai pasiūlė sumažinti diametro kaitinimo strypo galą, dėl kurio jis įkaista greičiau. 0°C temperatūroje tai trunka vos 2 sekundes nuo užvedimo.

Kaitinimo žvakių konstrukcija su kaitinimo elemento savireguliacija neleidžia perkaisti ir perkrauti - kai įtampa pakyla iki 16V, tai daro žvakes ilgaamžiškesnes. Jų konstrukcijoje yra vienas kaitinimo elementas, kuris veikia paleidimo metu ir užvedus variklį. Taip greitai pasiekiama darbinė žvakės temperatūra ir apribojamos maksimalios temperatūros, užtikrinant žvakės ilgaamžiškumą. Naudojama konstrukcija užtikrina greitą įkaitimą. Darbinė šios žvakės dalis turi kaitinimo spiralę, pagamintą iš tam tikros medžiagos.

Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, "Passat B5" (99 m. Tdi), gali būti naudojamos trys aušinimo skysčio pašildymo žvakės, kurios dirba dviem valdymo grandinėmis, priklausomai nuo aušinimo skysčio temperatūros. Šioms žvakėms įjungti stovi 2 relės, kurias atitinkamai valdo variklio kompiuteris. Tai naudojama 1.9TDI varikliuose nuo 1997 m. Šios žvakės šildo aušinimo skystį, patenkantį į pečiuko radiatorių, o ne patį variklį.

Simptomai ir priežastys, rodančios pakaitinimo žvakių problemas

Sunkiai užvedamas variklis

Sunkiai užvedamas variklis yra dažniausias pažeistų kaitinimo žvakių rodiklis. Šaltomis oro sąlygomis, be tinkamai veikiančių pakaitinimo žvakių, degimo kamera gali nepasiekti reikiamos temperatūros, kad užsidegtų degalai ir užvestų variklį. Jei viena ar kelios kaitinimo žvakės perdegė, buvo sugadintos ar pažeistos, variklis sunkiau užsives, nes temperatūra cilindruose nukris, variklis tuščiąja eiga pradės netolygiai veikti, o išmetamosios dujos keletą minučių skleis baltus dūmus.

Dyzelinio variklio beldimas (drebėjimas) užvedant šaltą variklį yra dėl uždegimo vėlavimų. Mišinys užsidega staiga, o variklis dreba. Pakaitinimas ir šildymas GN žvake suteiks greitesnę darbinę temperatūrą. Tai saugo variklį, kuris veikia tyliau - be papildomo bildesio.

Išmetamųjų dujų spalva

• Balti dūmai: Balti dūmai paprastai atsiranda, kai nepakanka šilumos degalams deginti. Nesudegusios kuro dalelės išeina iš išmetimo vamzdžio kaip dūmai ir dažnai skleidžia sodrų kuro kvapą. Neįprasta, kai šaltu oru matomi balti dūmai tol, kol variklis sušyla. Pažeistos kaitinimo žvakės arba sugedęs kaitinimo žvakių valdymo modulis gali sukelti baltus dūmus užvedus variklį. 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: 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.

Įspėjamosios lemputės prietaisų skydelyje

Variklio įspėjamoji lemputė prietaisų skydelyje, vaizduojanti geltoną spiralę, dažnai yra pirmoji užuomina, kad kažkas negerai. Kiekvieną kartą užkūrus automobilį, ši lemputė įsižiebia ir dega tol, kol įkaista pakaitinimo žvakės. Jei įkaitus žvakėms ši lemputė neužgęsta, vadinasi, bent viena iš pakaitinimo žvakių yra sugedusi.

Jei prietaisų skydelyje esanti lemputė, vaizduojanti geltoną spiralę, pradeda mirksėti, tai gali reikšti problemas su EGR sistema ar variklio valdymo bloku. Automobiliai, kuriuose rodomas šis įspėjimas, turėtų būti kuo greičiau nuvežti į servisą, kad būtų galima tinkamai diagnozuoti ir atlikti techninę apžiūrą.

Degalų sąnaudos

Degalų sąnaudas lemia degimo temperatūra ir mišinio sudėtis, o kartais optimaliam variklio darbui įtakos turi ir pakaitinimo žvakių būklė. Žiemos sezonu į dyzeliną maišomi jo užšalimo temperatūrą sumažinantys specialūs priedai. Energetinis tokių degalų tankis gali būti mažesnis, o norint sudeginti visą mišinį reikalinga šiek tiek aukštesnė temperatūra. Jei pakaitinimo žvakės neveikia ir reikiama temperatūra nėra pasiekiama, sumažės maksimali variklio išvystoma galia. Neįprastai didelės degalų sąnaudos gali būti papildomas indikatorius greta kitų aukščiau jau išvardintų simptomų.

Pakaitinimo žvakių relė

Pakaitinimo žvakių relė yra gyvybiškai svarbi šios sistemos dalis, atliekanti lemiamą vaidmenį tiekiant energiją pakaitinimo žvakėms, kad variklis užsivestų sklandžiai ir šaltu oru. Ji paprastai yra įmontuota variklio skyriuje, netoli cilindro galvutės, šalia pačių pakaitinimo žvakių, akumuliatoriaus arba starterio. Kai kuriuose modeliuose relė gali būti bendroje rėlių/saugiklių dėžutėje.

Relės veikimo principas:

1. Aktyvacija: Kai pasukate automobilio raktelį į degimo padėtį, relė įjungiama.
2. Energijos tiekimas: Aktyvavus relę, ji lygiagrečiai sujungia pakaitinimo žvakes.
3. Pakaitinimo žvakių šildymas: Elektros srovė teka per pakaitinimo žvakes, kurios įkaista.
4. Šildymo laikas: Relė palaiko pakaitinimo žvakių maitinimą tam tikrą laikotarpį (paprastai 5-15 sekundžių).
5. Variklio užvedimas: Kai pakaitinimo žvakės pakankamai įkaista, variklį galima vesti.

Sugedusios pakaitinimo žvakių relės simptomai dažnai yra sunkus užvedimas, ypač šaltu oru, dėl kurio užsitęsia starterio sukimas. Taip pat gali pasirodyti per daug baltų arba juodų dūmų.

Relės patikrinimas nėra sudėtingas. Pradėkite nuo vizualios patikros - ar nėra laisvų jungčių, korozijos ar pažeistų laidų. Naudodami multimetrą, pamatuokite įtampą rėlės gnybtuose uždegimo fazės metu (turėtų atitikti akumuliatoriaus įtampą, apie 12V).

Pakaitinimo žvakių diagnostika ir tikrinimas

Tikslus vieningas atsakymas, kada reikia keisti pakaitinimo žvakes, nėra. Dažnai rekomenduojama tai daryti kas 100 000 - 150 000 km, priklausomai nuo gamintojo. Kaitinimo žvakes verta patikrinti kas 75 000 - 100 000 km.

Kaip patikrinti pakaitinimo žvakes:

1. Patikra prietaisų skydelyje: Įjungus degimą, 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. Jei prietaisų skydelyje esanti lemputė pradeda mirksėti, vadinasi, turite problemų su EGR ar variklio valdymo bloku.
2. Srovės tikrinimas (ampermetru): Naudojant ampermetrą, patikrinkite srovę pagrindinėje jungtyje. Jei variklis turi keturias kaitinimo žvakes ir kiekvienai būtina 5A srovė, bendrai reikalaujama srovė yra 20A. Jei tikrinimo metu parodoma mažesnė srovės vertė, bent viena iš kaitinimo žvakių yra sugedusi.
3. Vizualinis patikrinimas ir laidų tikrinimas: Atjungus visas žvakes, galima pajungti laidą nuo akumuliatoriaus (+) ir paliesti kiekvienos žvakės kontaktą. Jei liečiant ar atliečiant matosi kibirkštis, žvakė yra gera.
4. Pajungimas prie akumuliatoriaus: Išsukus žvakę, ją galima trumpam pajungti tiesiai prie akumuliatoriaus. Jei ji įkaista ir matosi kibirkščiavimas, ji veikia.
5. BERU greitojo testavimo įrankiai: Šiais įrankiais galima patikrinti žvakes neišmontuojant. Mechanikas gali nežinoti žvakių tipo (metalinė ar keraminė) ir įtampos, kuri automatiškai aptinkama testeriu nuo 3.3V iki 15V. Šios savybės daro diagnozę pigia ir greita netgi tokioje situacijoje, kai turime patikrinti kiekvieną žvakę atskirai. Žvakės gali būti palygintos tarpusavyje pagal veikimą ir energijos suvartojimą, o matavimo rezultatai rodomi analoginiame ekrane. Yra galimybė atlikti papildomą žvakių monitoringą per nepriklausomas grandines.

Jei žvakės užsibuvo per ilgai, jų išsukimas gali būti sudėtingas, jos gali lūžti, o detalės gali patekti į variklį. Šiuo metu yra specialių įrankių, kurių pagalba nulūžusių pakaitinimo žvakių išsukimas tampa paprastesnis. Tačiau nereikėtų delsti ir pakaitinimo žvakes keisti laiku.

Diagnostika yra greita ir neverta jos atsisakyti. Vienas iš specifinių dyzelinių variklių problemų - neveikiančios pakaitinimo žvakės. Laiku pastebėjus galimas problemas pavyks išvengti nemalonios situacijos, kuomet sustojus šalikelėje tenka kviesti techninę pagalbą.

Pakaitinimo žvakių keitimas ir priežiūra

Pakaitinimo žvakių keitimas nėra lengvas procesas, nes prie jų dažnai sudėtinga prieiti, jos būna po vožtuvų dangteliu. Jei žvakės užsibuvo per ilgai, jų išsukimas tampa sudėtingas ir sukant žvakės lūžta, o detalės gali patekti į variklį. Tokiu atveju gali tekti nuimti variklio galvutę, kas reiškia papildomas laiko ir finansines išlaidas. Todėl, jei patikros metu buvo aptikta, jog pakaitinimo žvakės susidėvėjo arba sugedo, nerekomenduojama žvakių keisti patiems, nes tam reikalinga speciali įranga ir patirtis.

Prieš įsukant naują kaitinimo žvakę, būtina išvalyti įsriegimo 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 gana sudėtinga. Jei kaitinimo žvakė bus prisukta netinkamu sukimo momentu, gali sumažėti kompresija arba, keramikinių kaitinimo žvakių atveju, trūkti keraminis elementas. Per didelis sukimo momentas taip pat gali sugadinti žvakės sandarinimo žiedą.

Jei viena ar kelios kaitinimo žvakės yra sugedusios, rekomenduojama keisti visą komplektą. Tokie gedimai gali atsirasti naudojant netinkamas kaitinimo žvakes (pvz., 12V vietoj 24V). Pasitaiko, kuomet kaitinimo relė praleidžia per didelę srovę arba per vėlai atjungia srovės padavimą.

Remiantis patirtimi metalinės žvakės veikia vidutiniškai 80 000 km, o keraminės gali tarnauti tiek pat, kiek variklis. Jei kaitinimo žvakė sugenda dar nenuvažiavus 50 000 km, galima keisti tik ją; nuvažiavus daugiau nei 50 000 km, patartina keisti visas kaitinimo žvakes, nes tos, kurios dar veikia, gali greitai sugesti ir automobilį vėl gali tekti remontuoti.

Dažniausios gedimų priežastys ir sprendimai:

tags: #pakaitinimo #zvakiu #paskirtis

Populiarūs įrašai:

• premium kokybės Vossen ratlankiai
• Senų Autoplius skelbimų paieška
• Aptarnaujamų ir neaptarnaujamų akumuliatorių skirtumai
• Statistika apie neblaivių vairuotojų avarijas
• Apie vairavimo mokyklą Daukanto gatvėje