Реле свечей накаливания — важная деталь в работе автомобиля

Реле свечей накаливания представляет собой очень важную деталь, которая является частью любого дизельного двигателя. Если настоящая часть транспортного средства выйдет из строя, то завести двигатель будет довольно проблематично. Особенно если на улице морозно и влажность повышена. Связано это с тем, что элементы накаливания в этом случае тоже перестают работать, они не подогревают камеры сгорания дизельного двигателя и его запуск становится невозможен.

Этот сигнал говорит о поломке системы накаливания

Рассмотрим подробнее, какую роль выполняет устройство, принцип его работы и как проверить исправность детали.

Принцип работы реле

Принцип работы реле свечей накаливания заключается в осуществлении контроля над напряжением, поданным на продукты накаливания, и в способности его регулировки. Также устройство контролирует длительность нагрева и температуру. Работоспособность детали напрямую зависит от показаний датчиков оборотов коленвала и температуры ОЖ.

Современные дизельные устройства выполнены таким образом, что разогрев осуществляется не только перед запуском, но и уже после начала работы мотора. Это позволяет снизить шум при работе двигателя и существенно уменьшить вредные выбросы в атмосферу.

Как происходит зажигание в дизельном моторе

Зачем проверять работоспособность свечей накала и реле?

Свечи накаливания находятся непосредственно в камере сгорания. Они обеспечивают подогрев топлива, для того чтобы воспламенение было максимально плавным и чётким. Можно сказать, что они являются предпусковым устройством двигателя. Особенно важна их работоспособность в зимний период. Из-за неполадок в блоке управления калильными деталями водитель просто не сможет завести двигатель.

Производят их из разных материалов. Они могут иметь закрытый или открытый нагревательный элемент. Схема их управления учитывает температуру топлива, прогрев воздуха, изменение сопротивления. Когда не заводится двигатель, многие водители изначально проверяют именно эту систему.

Существует много причин, из-за которых свечи могут выйти из строя. Это срок годности элемента, погодные условия региона, в котором используется автомобиль. Причина неполадок может крыться в электрических проводах или в других компонентах системы.

Проверяем исправность детали

Многие водители знают, как проверить реле свечей накала. Для этого необходимо иметь специальное устройство — тестер. Проверка начинается с его отсоединения. Уточнить, где находится реле свечей накаливания, каждый водитель может в мануале собственного автомобиля. Хотя найти его среди иных элементов довольно просто: существенно крупнее и мощнее других деталей. Затем тестер присоединяется к одной клемме держателя. Необходимо также подсоединение массы. В случае если напряжение отсутствует, следует проверить, идёт ли оно от батареи.

Диагностика системы начинается с “прозвонки” тестером

Далее, нужно подсоединить тестер ко второй клемме и массе. При отсутствии напряжения важно также проверить, идёт ли оно от батареи.

В том случае, когда напряжение есть, необходимо проверить исправность провода высокого напряжения. Такой провод подключён к деталям накаливания. Если он в рабочем состоянии, то, значит, не работает реле свечей накаливания и его необходимо заменить.

Имея омметр, можно также довольно просто и быстро проверить работоспособность элемента. Подобного рода проверка реле свечей накала заключается в проверке сопротивления. Измеряется оно между клеммами 87 и 30. При подаче напряжения на клеммы 86 и 85, контакты 30 и 87 должны замкнуться, издав отчётливый щелчок.

Если после выполнения всех описанных выше действий сопротивление между клеммами 87 и 30 равно 0, а устройство не срабатывает (нет щелчка), значит, проблема заключается именно в нём.

Некоторые модели дизельных иномарок с системой двухступенчатого накала оснащены двумя реле. Первое срабатывает на 1-й ступени накаливания, а другое на второй. Проверка работоспособности осуществляется также с помощью тестера или омметра. Если неслышно щелчков, характерных для срабатывания, то необходимо заменить элемент новой деталью.

Замена элемента

Когда проверка показала, что устройство не функционирует, то его нужно заменить. Сделать это сможет даже не слишком опытный автолюбитель. Для этого придётся отсоединить от детали все клеммы и достать её наружу. Потом важно прочистить место, откуда устройство было извлечено. Затем аккуратно необходимо выкрутить все свечи. Далее, осуществить весь процесс в обратном порядке, только уже с новым блоком: вкрутить калильные детали в новый блок, установить его на предварительно очищенное место.

Расположение свечей показано красными стрелками

После этого следует попробовать завести двигатель. Если не получилось, то нужно проверить, все ли клеммы подключены. Если всё установлено правильно, а мотор всё равно не заводится, то, вероятно, проблема была не в калильных элементах.

Важно учесть, что для разных транспортных средств могут потребоваться разные типы и модели элементов накала.

Владельцам автомобилей, работающих на дизельном топливе, следует заблаговременно готовиться к холодному сезону и проверять работоспособность реле. Также стоит держать под контролем и сами свечи. Особенно важна проверка работоспособности перед дальней дорогой. В противном случае поездка может быть сорвана и отложена до устранения проблемы.

Схема подключения свечей накаливания дизельного двигателя

Схема делалась типа временно, из того что было под рукой, но время эксплуатации показало что ничего другого и не нужно, про замену свечей накала давно забыл. Переделывался только сам блок, также из него удалены клеммы которые не используются. Блок взаимозаменяем с заводским. (никаких изменений в схему электрооборудования автомобиля не вносилось)

Вначале думал делать без реле, (поэтому на схеме стоит мощный транзистор КТ837Ф) но потом подстраховался — для коммутации нагрузки решил поставить реле чтобы было надежнее.

При повороте ключа в замке зажигания в положение «включено» подается +12в на клемму 86 блока. Конденсатор C1 разряжен, напряжение на аноде стабилитрона ниже напряжения стабилизации(6,8в), стабилитрон закрыт и закрыт транзистор VT1. На базу транзистора VT2 через R6 подается отрицательный потенциал и транзистор VT2 открывается. Срабатывает реле и контакты реле коммутируют обмотку реле свечей накала и сигнальную лампу предпускового подогрева с минусом (масса) автомобиля. Реле свечей накала (на схеме не показано) включает свечи накала двигателя.

Датчик температуры двигателя при холодном двигателе (20град.С) имеет сопротивление около 1,2ком. при 60град.С сопротивление около 280Ом. Чем выше температура двигателя, тем меньше сопртивление датчика температуры и наоборот, чем холоднее двигатель, тем больше сопротивление датчика. Датчик температуры (на схеме не показан) подсоединен параллельно резистору R3. От сопротивления датчика зависит время заряда конденсатора С1. Конденсатор заряжается по цепи +12в, R4, параллельно R3/датчик температуры, -12в. Постепенно конденсатор заряжается, когда напряжение на отрицательной обкладке достигнет напряжения пробоя стабилитрона VD2 транзистор VT1 откроется, а VT2 закроется. Реле отпустит контакты, свечи накала и сигнальная лампа отключатся.

Теперь ключ замка зажигания можно повернуть в положение при котором включается стартер двигателя. При включении стартера через замок зажигания плюс соединяется с клеммой50. Конденсатор С1 начинает разряжаться через замок зажигания, диод VD1, R1. Напряжение на конденсаторе падает, стабилитрон VD2 и транзистор VT1 закрываются а транзистор VT2 открывается. Срабатывает реле, включаются свечи накала и сигнальная лампа. Когда двигатель запустился и ключ замка зажигания переведен обратно в предыдущее положение, клемма 50 обесточивается, конденсатор постепенно заряжается и через небольшую задержку по времени, транзистор VT1 откроется а VT2 закроется, реле отпустит контакты -отключатся свечи накала и сигнальная лампа предпускового подогрева погаснет.

Резистор R2 служит для разряда конденсатора C1 при выключении питания, когда двигатель не работает. Резистор R3 поддерживает конденсатор в заряженном состоянии при обрыве цепи датчика температуры и предохраняет свечи накала от ложного включения.
Благодаря наличию стабилитрона VD2 реле срабатывает четко, без дребезга контактов.

Схема подойдет для многих автомобилей, единственное условие- исходя от сопротивления датчика температуры и нужного времени разогрева свечей накала нужно пересчитать номиналы резисторов цепи заряд / разряд конденсатора С1 и емкость С1

Как работают и для чего нужны свечи накаливания в дизельном двигателе

В дизельном двигателе топливовоздушная смесь самовоспламеняется за счет сильного нагрева воздуха в процессе его сжатия в цилиндрах. Пока температура в камерах не достигнет нужного значения, мотор находится в режиме «холодного пуска». Если эксплуатационные условия при этом будут отличаться от нормальных (например, температура окружающей среды будет ниже +5 °С), двигатель будет запускаться слишком долго. Чтобы этого не произошло, применяются свечи накаливания, принцип работы которых аналогичен погружному электронагревателю. О том, как устроена свеча накаливания и какую функцию выполняет в дизельном двигателе и пойдет речь далее.

Принцип работы и функции свечи накаливания

Основное предназначение свечи накаливания – это прогрев внутреннего пространства камеры сгорания. А потому для каждого цилиндра устанавливается своя свеча. В отличие от бензиновых двигателей она не генерирует искру, а лишь прогревает воздух для запуска мотора.

В зависимости от конструкции самого дизельного двигателя, эти свечи могут устанавливаться в различных местах:

• в вихревой камере;
• в форкамере (предкамера);
• в камере сгорания.

При включении зажигания от аккумулятора на свечи накаливания поступает напряжение. Это позволяет разогреть воздушное пространство в зоне впрыска топлива до высоких значений температуры 850-1350°С. Когда происходит нагрев, на приборной панели автомобиля загорается индикатор состояния нагревателей (свечей).

Если лампочка индикатора гаснет, это означает, что требуемая температура достигнута и двигатель может быть запущен. После запуска силового агрегата свечи накаливания продолжают цикл разогрева, пока датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя не покажет 75 °С. В стандартном режиме это занимает не более 3 минут с момента запуска мотора.

Схема подключения свечей накаливания

Основными характеристиками свечей накаливания являются следующие параметры:

• скорость нагрева;
• объем нагрева;
• габаритные размеры;
• адаптация к параметрам камеры сгорания.

Устройство и виды свечей накаливания

Конструктивно эти свечи состоят из: корпуса, нагревательного элемента и клеммы подключения к питанию.

В верхней части корпуса присутствует резьба, позволяющая зафиксировать нагреватель на двигателе. Нагревательный элемент состоит из спирали с защитной оболочкой, которая может быть выполнена из металла или керамики. Ранее применялись конструкции с открытой спиралью, которые сегодня можно встретить в старых моделях авто. Такая система не отличалась долговечностью.

Устройство свечи накаливания

В конструкции с металлической защитной оболочкой наконечник нагревателя выполняется из сплава железа, хрома и никеля, устойчивого к воздействию высоких температур. Внутри него находятся нагревательная и регулировочная спирали.

Нагревательная спираль выполняет разогрев воздуха, и ее сопротивление не зависит от температуры. Регулировочная спираль путем повышения сопротивления выполняет регулировку интенсивности накаливания, предотвращая перегрев. Внутреннее пространство наконечника заполняется изолятором из оксида магния.

Кроме классических конструкций существуют турбосвечи, которые имеют специфическую форму корпуса и конический наконечник, что позволяет сократить утечки. Применяются такие модели в гоночных автомобилях.

Керамические свечи накаливания имеют аналогичную конструкцию, но вместо металла и защитная оболочка, и нагревательный элемент выполняются из керамики.

Спираль в нагревателе может быть целостной (моноспираль) или двойной. В первом случае она одновременно выполняет и функции накаливания, и при этом самостоятельно регулируется, препятствуя разогреву до критических температур. Конструкции с двойной спиралью применяются сравнительно недавно. Они позволяют более точно регулировать температурный режим нагревательного элемента на всех режимах работы двигателя.

Управление свечами накаливания

Охлаждение нагревательного стержня осуществляется за счет потока топливно-воздушной смеси на такте подачи и потока воздуха на такте сжатия. Снижение температуры происходит при увеличении скорости, а повышение – при стабильной работе двигателя. Для компенсации и регулирования этих процессов в современных автомобилях задействуется электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который подает на свечу такое напряжение, которое оптимально соответствует текущему режиму работы мотора.

Помимо этого ЭБУ может осуществлять экстремальный разогрев свечи накаливания (за максимально короткие промежутки времени до 2 секунд). Наиболее прогрессивные системы предусматривают возможность независимого управления каждой свечой с помощью полупроводниковых элементов, что также упрощает процесс диагностики их состояния.

Неисправности свечей накаливания в дизельных двигателях

Срок службы свечи зависит от ее конструктивных особенностей, материала электрода и условий эксплуатации. Штифтовые конструкции в среднем имеют ресурс до 30 тысяч километров пробега, но некоторые наиболее качественные способны обеспечивать бесперебойную работу до 60 тысяч километров эксплуатации.

Выполнять проверку неисправности свечей в дизельном двигателе лучше всего до наступления холодов, поскольку летом проблемы могут вовсе не проявляться. Наиболее распространенными неполадками этого элемента являются:

• обрыв спирали;
• разрушение или оплавление нагревательного стержня;
• повреждение резьбы монтажного соединения.

Причинами неполадок могут служить как естественные процессы, так и нарушения правил эксплуатации. В их числе:

• перегрев нагревательного элемента при подаче слишком высокого напряжения;
• неисправность двигателя и нарушение режимов впрыска топлива;
• загрязнение форсунок мотора;
• повреждение корпуса наконечника;
• некорректная установка свечи в двигатель;
• электрохимическая коррозия;
• неисправность электронного блока управления.

Для более эффективной работы свеча должна устанавливаться точно на периферии воронки топливовоздушной смеси. При этом она должна быть продвинута достаточно глубоко в камеру сгорания или в форкамеру. Диагностику и замену этого элемента следует доверять профессионалам.