Електричні свічки розжарювання, Система запалювання
У дизелів з розділеними камерами згоряння температура в кінці такту стиснення при реально можливій частоті прокручування колінчастого валу двигуна електростартерною системою виявляється недостатньою (до 300-350 «С) для забезпечення займання палива, що впорскується в циліндри. Найбільш ефективним засобом, з урахуванням особливостей робочого процесу, для дизелів з розділеними камерами згоряння є установка в вихрову або передкамеру свічок розжарювання, які забезпечують калоризаторное займання палива, що впорскується.
Свічки розжарювання бувають:
- відкритого типу
- закритого типу (з відкритою спіраллю та зі спіраллю, розташованої всередині захисного кожуха)
Промисловістю випускаються двополюсні свічки розжарювання СНД-100 БЗ відкритого типу. Їх встановлюють у передкамери дизелів Д-48, Д-50, СМД-15К та ін. Матеріалом спіралі служить ніхромовий дріт діаметром 1,6-2 мм. Конструкція відрізняється достатньою корозійною та вібраційною стійкостями. Двополюсні свічки розжарювання, встановлені на двигуні, включаються послідовно з контрольним елементом типу ГЩ-50Б, додатковим резистором СЕБ-50 та джерелом струму. Час нагріву спіралі до робочої температури 850-1000 С становить 30-60 с при силі струму 45-50 А і напрузі 12 В. Готовність до пуску двигуна визначається за ступенем напруження спіралі контрольного елемента. Додатковий резистор служить для компенсації падіння напруги в момент увімкнення стартера, внаслідок чого сила струму в ланцюзі залишається постійною і ступінь напруження свічки не змінюється. Щоб уникнути скорочення терміну служби свічки розжарювання з відкритим нагрівальним елементом встановлюють в камеру згоряння таким чином, щоб струмені палива, що не розпилюється.стосувалися розпеченої спіралі.
Мал. Свічки розжарювання: а-в - закритого типу; г - відкритого; 1 - кожух свічки; 2 - спіраль розжарювання або нагрівальний елемент; 3 - корпус; 4 - керамічна вставка
На відміну від свічки відкритого типу, спіраль розжарювання штифтової свічки (закритого типу) знаходиться всередині кожуха, заповненого порошкоподібним наповнювачем. Як наповнювач використовують оксид магнію (периклаз), що є електроізоляційним матеріалом з високою теплопровідністю. Матеріалом кожуха служить метал інконель (залізо-нікель-хром). Свічки цього типу виготовляються однопровідними. У зв'язку з великою тепловою інерцією необхідність додаткового резистора, що закорочується під час пуску, відсутня. Час нагріву штифтових свічок до робочої температури (1000 С) залежить від конструкції нагрівального елемента і становить від 7 до 60 с. Свічки з найменшим часом нагрівання призначені для встановлення на вихорі камерні дизелі з невеликим робочим об'ємом та високим ступенем стиснення (22-23). Час їх нагрівання змінюється залежно від температури двигуна та навколишнього середовища. Для цього використовуються автомати з електронними блоками управління, які оберігають нагрівальний елемент також від високої напруги та сили струму. Перевагою таких свічок є велика механічна міцність та тривалий термін служби внаслідок відсутності окислення киснем повітря нагрівального елемента.
Мал. Встановлення свічок розжарювання в камері згоряння: а – відкритого типу (дизель Д-50); б - закритого типу (дизель Д-37Е); - закритого типу (дизель Фольсваген) перший варіант; г – закритого типу (дизель Фольсваген) другий варіант; 1 - паливна форсунка; 2 - свічка розжарювання; 3 - головка циліндрів
Свічкивстановлюють в камеру згоряння так, щоб конус струменів палива, що розпилюється, торкався лише розпеченого кінця її кожуха. Як показали дослідження, найкращим розташуванням свічки у вихровій камері з погляду пуску є нижнє. Однак таке розташування не забезпечує при найменшій витраті палива виконання вимог щодо димності. Мінімальна пускова частота обертання колінчастого валу при використанні свічок розжарювання для дизелів з розділеними камерами при -20 С на малов'язкому маслі становить 100-150 хв. Велика ефективність досягається при установці штифтових свічок в камеру згоряння дизеля з безпосереднім упорскуванням палива. Застосування свічок з часом нагрівання спіралі 60 забезпечує пуск дизеля Д-37Е на малов'язкому маслі при -25 С з частотою електростартерного прокручування 70-80 хв-1. Незважаючи на певні труднощі з розміщенням та порушенням робочого процесу та у зв'язку з нижчим терміном служби, встановлення штифтових свічок на дизелі з безпосереднім упорскуванням палива є найперспективнішим напрямком. В даний час цей спосіб поліпшення пуску набуває все більшого поширення в нашій країні.