 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июль 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Glowplug ( в качестве альтернативы , как пишутся запальной свеча или glowplug ) представляет собой нагревательное устройство , используемое для помощи в запуске дизельных двигателей . В холодную погоду запуск высокоскоростных дизельных двигателей может быть затруднен, поскольку масса блока цилиндров и головки блока цилиндров поглощает тепло сжатия, предотвращая воспламенение . В двигателях с предварительными камерами внутри предварительных камер используются маленькие свечи накаливания. В двигателях с прямым впрыском эти свечи находятся в камере сгорания.
Свеча накаливания представляет собой кусок металла в форме карандаша с нагревательным элементом на конце. Этот нагревательный элемент, когда он наэлектризован, нагревается из-за своего электрического сопротивления и начинает излучать свет в видимом спектре, отсюда и термин свеча накаливания . Визуальный эффект похож на нагревательный элемент в тостере . Затем форма распыления топливной форсунки падает прямо на горячий конец свечи накаливания во время впрыска топлива в верхней мертвой точке. Это воспламеняет топливо, даже когда двигатель недостаточно горячий для нормальной работы, что сокращает время запуска двигателя, необходимое для запуска двигателя.
Обзор [ править ]
В дизельных двигателях , в отличие от бензиновых , не используются свечи зажигания для воспламенения . Вместо этого они полагаются исключительно на сжатие, чтобы поднять температуру воздуха до точки, при которой дизельное топливо самопроизвольно воспламеняется при попадании в горячий воздух под высоким давлением. Высокое давление и форма распыления дизельного топлива обеспечивают контролируемое полное сгорание. Поршень поднимается, сжимая воздух в цилиндре.; это вызывает повышение температуры воздуха. К тому времени, когда поршень достигает вершины своего пути, температура в цилиндре очень высока. Затем топливный туман распыляется в цилиндр; он мгновенно воспламеняется, заставляя поршень опускаться, генерируя энергию. Однако давление, необходимое для нагрева воздуха до этой температуры, требует большого и прочного блока двигателя.
Температура в верхней части такта сжатия зависит от многих факторов, в частности от степени сжатия цилиндра и начальной температуры всасываемого воздуха. Когда двигатель холодный, температура всасываемого воздуха низкая, и он получает мало тепла от стенок цилиндров двигателя. Кроме того, когда воздух сжимается и нагревается, часть этого тепла теряется на холодных стенках цилиндра, что дополнительно снижает температуру в верхней части такта сжатия. Свеча накаливания решает эту проблему.
Существует два различных типа свечей накаливания: внутрицилиндровые и внутри коллекторные («Термостарт»). В случае цилиндра, в каждом цилиндре есть свеча с прямым впрыском (или в случае непрямого впрыска свеча накаливания находится в форкамере, обеспечивая горячую точку для стимулирования зажигания). В случае с коллекторным один для всех цилиндров.
Как правило, дизельные двигатели не требуют помощи при запуске. Поэтому некоторые дизельные двигатели, особенно с прямым впрыском, не имеют систем помощи при запуске, таких как свечи накаливания. Однако это зависит от рабочего объема и конструкции камеры сгорания, а двигатели с большой площадью поверхности камеры сгорания, такие как двигатели с впрыском в камеру предварительного сгорания и вихревую камеру, могут потребовать использования свечей накаливания для правильного запуска. Минимальная температура запуска без использования свечей накаливания составляет 40 ° C для впрыска в камеру предварительного сгорания, 20 ° C для впрыска в вихревую камеру и 0 ° C для двигателей с прямым впрыском. Двигатели с рабочим объемом более одного литра на цилиндр обычно включают в себя систему зажигания пламени, а не свечи накаливания, если требуется система помощи при запуске. [1]
Метод работы [ править ]
Предварительный нагрев [ править ]
В автомобилях с дизельным двигателем старого поколения, в отличие от автомобилей с бензиновым двигателем, для «холодного пуска» оператор не просто поворачивает ключ в положение «пуск» и немедленно запускает двигатель. Вместо этого оператор сначала включил свечу (свечи) накаливания. В ранних дизелях во впускном коллекторе использовалась свеча накаливания типа «Термостарт». Для достижения рабочей температуры требуется 20 секунд, и оператору транспортного средства приходилось вручную рассчитывать (или угадывать), когда прошли эти 20 секунд. Технологические усовершенствования внутрицилиндровых свечей накаливания включали сигнальную лампу на приборной панели, указывающую, как долго должен длиться предварительный нагрев. Фаза предварительного нагрева также автоматически активируется, когда оператор поворачивает ключ в положение «включено» на длительное время; реле свечи накаливания включает свечи накаливания,и свет(см. рисунок справа) на комбинации приборов горит. Этот процесс называется «предварительный нагрев» или «накаливание». Многие современные дизели автоматически активируют свечи накаливания, когда оператор отпирает автомобиль или открывает дверь, что упрощает процесс и сокращает время ожидания оператора до запуска двигателя. Согласно Bosch : «Старые двигатели со свечами коллектора Thermostart использовали период накала до 20 секунд, тогда как более современные двигатели используют период нагрева от 6 до 8 секунд и обеспечивают последующее накаливание при пониженном напряжении». [2]
Запуск [ править ]
В случае свечей накаливания, установленных в цилиндрах, по истечении заранее установленного времени реле свечи накаливания выключает световой сигнал "ожидания пуска". Цикл предварительного нагрева обычно длится от 2 до 5 секунд. Затем оператор переходит к повороту ключа в положение «старт». Реле отключает свечи накаливания после запуска двигателя (или, в старых автомобилях, в то же время гаснет индикатор ожидания запуска). В некоторых автомобилях, чтобы обеспечить соответствие нормам выбросов, свечи накаливания могут включаться сразу после запуска двигателя или в периоды продолжительного холостого хода, когда температура двигателя снижается, поскольку эффективность сгорания значительно снижается, когда температура двигателя ниже рабочей.
Если во впускном коллекторе установлена заглушка Thermostart, в течение нескольких секунд пары дизельного топлива начинают заполнять впускной коллектор. По мере того, как свеча продолжает нагреваться, она открывает клапан, позволяющий дизельному топливу из специального резервуара, установленного непосредственно над термостартом, в заглушку термостарта. Это свежее дизельное топливо также испаряется и пополняется во впускном коллекторе. Через 20 секунд при наличии воздуха дизельное топливо возле свечи зажигается, и когда двигатель запускается, воспламененное дизельное топливо втягивается в камеры сгорания, в которые добавляется больше дизельного топлива после такта сжатия. Этот дополнительный дизельный двигатель немедленно воспламеняется, с легкостью заводя двигатель. Автомобили, оснащенные свечами накаливания Thermostart, обычно не активируются с помощью обычного выключателя зажигания. В другом месте предусмотрена кнопка (вместе с, в некоторых случаях, кнопкой для активации пускового двигателя).Если термостарт активируется тем же переключателем, что и зажигание, он обычно активируется поворотом переключателя на одну «ступеньку» против часовой стрелки. По истечении 20 секунд проворачивание двигателя осуществляется поворотом ключа зажигания еще на одну ступеньку против часовой стрелки. Как только двигатель запустился и заработал, ключ зажигания отпускается, позволяя ему вернуться в выключенное положение. Затем оператор должен повернуть ключ зажигания в положение включения - обычно на одну ступень по часовой стрелке.позволяя ему вернуться в выключенное положение. Затем оператор должен повернуть ключ зажигания в положение включения - обычно на одну ступень по часовой стрелке.позволяя ему вернуться в выключенное положение. Затем оператор должен повернуть ключ зажигания в положение включения - обычно на одну ступень по часовой стрелке.
Теплый запуск двигателя [ править ]
Если автомобиль эксплуатировался совсем недавно или при высокой температуре окружающей среды, индикатор «ждать начала» может не загореться. В этом случае оператор может перейти к повороту ключа в положение «пуск» и запустить двигатель, не дожидаясь ожидания.
При использовании термостарта оператор полностью решает, активировать ли свечу накаливания. В случае термостарта, управляемого ключом зажигания, поворот ключа на два паза вправо инициирует запуск без нагрева.
Строительство [ править ]
Свеча накаливания напоминает короткий металлический карандаш . В его наконечник вставлена нагревательная нить. Нити свечи накаливания должны быть изготовлены из определенных материалов, таких как платина и иридий , стойких к окислению и высокой температуре.
Модельные двигатели [ править ]
Свечи накаливания в модельных двигателях отличаются от свечей в полноразмерных дизельных двигателях. В полноразмерных двигателях для запуска используется только свеча накаливания. В модельных двигателях свеча накаливания используется как неотъемлемая часть системы зажигания из-за каталитического эффекта платиновой проволоки на топливо на основе метанола , для работы на котором они предназначены.
Свечи накаливания для модельных двигателей также используются в качестве воспламенителей многоразового использования в театральной пиротехнике и в индустрии спецэффектов для дистанционного зажигания пиротехнических устройств с использованием порошков вспышек и дымовых смесей . [3]
Роторный двигатель внутреннего сгорания Ванкеля [ править ]
T. Kohno и др. Из Toyota в документе SAE 790435 «Низкие нагрузочные характеристики роторного двигателя» обнаружили, что установка свечи непрерывного накаливания в передней части корпуса с двумя свечами вместе с устройством с язычковым клапаном предотвращает обратный выброс смеси во впускные каналы, повышает экономию топлива RCE примерно на 9%. Также патент DE3207059, Карл Фраке, выдан в апреле 1983 г.
См. Также [ править ]
- Блок нагревателя
Ссылки [ править ]
- ^ Конрад Рейф (редактор): Dieselmotor-Management im Überblick . 2-е издание. Springer, Висбаден, 2014 г., ISBN 978-3-658-06554-6 . п. 136
- ^ Роберт Бош GmbH (2010-03-24). «Свечи накаливания» . Bosch . Проверено 7 июля 2012 .
- ^ "Glo-Plugs" . TheatreFX . Проверено 9 января +2016 .
