ディーゼルエンジン用グロープラグのすべて
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グロープラグは、最新のディーゼルエンジンの不可欠な部分です。 ガソリンユニットは、この要素を必要としないという原則に基づいて動作します（内燃エンジンのコールドスタートを容易にするために、これらの部品にいくつかの変更がオプションでインストールされます）。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの違いの詳細をご覧ください。 別のレビューで..。 それでは、グロープラグがどのような機能を果たし、どのように機能し、何がその寿命を縮めるのかに焦点を当てましょう。
車のグロープラグとは何ですか
外部的には、グロープラグはガソリンエンジンに取り付けられているスパークプラグに似ています。 それは、混合気に点火するための火花を生成しないという点で、対応するものとは異なります。
この要素の誤動作は、寒い天候が始まると（気温が+5を下回ると）、ディーゼルユニットが気まぐれになり始めるか、まったく始動したくないという事実につながります。 モーターの始動がラジコンである場合（多くの最新モデルには、キーフォブのボタンから受信した信号によって内燃エンジンを始動するシステムが装備されています）、システムはユニットを苦しめませんが、単に苦しめますそれを開始しないでください。
同様の部品は、キャブレターグロープラグエンジンや自律型インテリアヒーターで使用されています。 この記事の枠組みの中で、ディーゼルエンジンの事前始動システムで使用されるキャンドルの目的を検討します。
グロープラグの動作原理と機能
ディーゼルユニットの各シリンダーには、個別のインジェクターと独自のグロープラグの両方が装備されています。 それは車両の電気システムによって動力を与えられます。 ドライバーがスターターをクランキングする前にイグニッションをアクティブにすると、ダッシュボードのコイル表示が消えるのを待ちます。
整頓の対応するインジケーターが点灯している間、スパークプラグはシリンダー内の空気を加熱します。 このプロセスはXNUMX〜XNUMX秒続きます（最新モデルの場合）。 これらの部品の取り付けは、ディーゼルエンジンでは必須です。 その理由は、ユニットの動作原理にあります。
クランクシャフトが回転すると、ピストンは圧縮行程中にキャビティに入る空気を圧縮します。 高圧のため、媒体は燃料の発火温度（約900度）まで加熱されます。 ディーゼル燃料を圧縮媒体に噴射すると、ガソリン内燃エンジンのように、強制点火せずに自然に点火します。
これにより、コールドエンジンの始動が困難になると、寒い天候が始まります。 コールドスタート中、ディーゼルエンジンは気温とディーゼル温度が低くなります。 シリンダー内の高度に圧縮された空気でさえ、重質燃料の発火温度に達しない場合があります。
ユニットが最初の数分間でより速く安定するためには、空気とシリンダーチャンバーに噴霧された燃料を加熱する必要があります。 キャンドル自体は、その先端が摂氏1000〜1400度まで加熱されるため、シリンダーチャンバー内の温度を維持します。 ディーゼルが動作温度に達するとすぐに、デバイスは非アクティブ化されます。
したがって、重質燃料を動力源とするICEでは、次の目的でスパークプラグが必要です。
- 圧縮行程を実行するシリンダー内の空気を加熱します。 これにより、シリンダー内の空気の温度が上昇します。
- 内燃機関のどの運転モードでもディーゼル燃料の点火をより効率的にするため。 これにより、夏でも冬でも同じように簡単に起動できます。
- 最近のエンジンでは、キャンドルは内燃エンジンを始動してから数分間は機能を停止しません。 その理由は、冷えたディーゼル燃料は、たとえ十分に噴霧されたとしても、加熱されていないエンジンでは燃焼が悪化するためです。 ユニットの稼働時間に関係なく、車両が環境基準を満たしていることを確認します。 完全に燃焼した燃料は、燃料粒子で排気ガスほど微粒子フィルターを損なうことはありません（微粒子フィルターとは何か、ディーゼルエンジンでのその機能について読んでください） ここで）。 混合気が完全に燃焼するため、エンジンの始動時の騒音が少なくなります。
運転を開始する前に、ドライバーは、キャンドルが機能し続けていることを示す、整頓されたインジケーターランプが消えるまで待つ必要があります。 多くの車では、シリンダー内のチャンバーの加熱が接続されている回路は、冷却システムと同期しています。 グロープラグは、冷却水温度センサーがエンジン出力を動作温度まで検出するまで機能し続けます（このインジケーターの制限内で、 ここで）。 周囲温度にもよりますが、通常XNUMX分程度かかります。
最近の多くの車では、コントロールユニットがクーラントの温度を検出し、このインジケーターが60度を超えると、スパークプラグがオンになりません。
グロープラグの設計
ヒーターのデザインや素材は異なりますが、基本的には次の要素で構成されています。
- 電源線を中央のロッドに固定します。
- 保護シェル;
- スパイラル電気ヒーター（いくつかの変更では、調整スパイラル要素もあります）;
- 熱伝導フィラー;
- リテーナー（エレメントをシリンダーヘッドに取り付けるためのネジ山）。
それらの設計に関係なく、それらの動作原理は類似しています。 調整コイルは、キャビティ内の動作温度を維持します。 この要素の抵抗は、チップの加熱に直接影響します。この回路の温度が上昇すると、加熱コイルに流れる電流が減少します。 この設計のおかげで、グロープラグは過熱によって故障することはありません。
コアが特定の温度に熱くなるとすぐに、調整コイルが熱くなり始め、そこから主要な要素に流れる電流が少なくなり、冷却が始まります。 制御回路の温度が維持されていないため、このスパイラルも冷却を開始し、抵抗が減少し、より多くの電流がメインヒーターに流れ始めます。 ろうそくが再び輝き始めます。
これらのスパイラルとボディの間に熱伝導フィラーが配置されています。 薄い要素を機械的ストレス（過度の圧力、BTCの燃焼中の膨張）から保護します。 この材料の特徴は、熱を失うことなくグローチューブを加熱できることです。
グロープラグの接続図とその動作時間は、モーターごとに異なる場合があります。 これらの要因は、メーカーが製品に実装しているテクノロジーによって変わる可能性があります。 ろうそくの種類に応じて、異なる電圧を供給することができ、他の材料で作ることができます。
これらのキャンドルはどこに設置されていますか？
グロープラグの目的はシリンダー内のチャンバーを加熱し、BTCの点火を安定させることであるため、スパークプラグのようにシリンダーヘッド内に立ちます。 正確な設定は、モーターのタイプによって異なります。 たとえば、古い車のモデルには、XNUMXつのシリンダーにXNUMXつのバルブ（XNUMXつは入口用、もうXNUMXつは出口用）を備えたモーターが装備されています。 このような変更では、シリンダーチャンバー内に十分なスペースがあるため、以前は太くて短いプラグが使用されていました。その先端は燃料噴射装置の噴霧器の近くにありました。
最新のディーゼルユニットでは、コモンレール燃料システムを設置できます（このタイプの燃料システムの機能について説明します） 別の記事で）。 このような変更では、4つのバルブがすでにXNUMXつのシリンダーに依存しています（入口にXNUMXつ、出口にXNUMXつ）。 当然、そのような設計は自由空間を占めるので、長くて細いグロープラグがそのような内燃機関に取り付けられます。
シリンダーヘッドの設計に応じて、モーターには渦室または控え室がある場合と、そのような要素がない場合があります。 ユニットのこの部分の設計に関係なく、グロープラグは常に燃料スプレー領域にあります。
さまざまなグロープラグとそのデバイス
新しい技術の導入により、エンジンの設計は絶えず変化しています。 これに伴い、グロープラグの装置も変化しています。 形が変わるだけでなく、加熱時間や寿命を縮める素材もあります。
さまざまな変更が互いにどのように異なるかを次に示します。
- 発熱体を開きます。 この変更は、古いエンジンで使用されていました。 スパイラルへの機械的影響により、すぐに焼損または破裂するため、寿命は短くなります。
- 閉じた発熱体。 すべての現代的な要素は、このデザインで製造されています。 彼らのデザインは、特別な粉末が注がれる中空のチューブを含んでいます。 この設計のおかげで、スパイラルは損傷から保護されています。 フィラーの特徴は、熱伝導率が高く、キャンドルの資源を最小限に抑えて加熱することです。
- 単極または双極。 前者の場合、正の接点はコア端子に接続され、負の接点はねじ接続を介して本体に接続されます。 XNUMX番目のバージョンにはXNUMXつの端子があり、極に応じてマークが付けられています。
- 仕事のスピード。 グロープラグは、最大10分間加熱するために使用されていました。 最新の改造はXNUMX秒で加熱することができます。 コントロールコイルを装備したバリアントは、XNUMX秒からXNUMX秒までさらに速く応答します。 後者は、導電性要素の特性により可能になり（制御コイルが加熱されると電流伝導率が低下し、その結果、メインヒーターの加熱が停止します）、応答時間が短縮されます。
- シース素材。 ほとんどのキャンドルは同じ素材で作られています。 唯一の違いは、熱くなる先端です。 金属（鉄、クロム、ニッケル）または亜硝酸ケイ素（熱伝導率の高いセラミック合金）で作ることができます。 最初のケースでは、先端の空洞は酸化マグネシウムからなる粉末で満たされています。 熱伝導率に加えて、ダンピング機能も実行します。モーターの振動から細いスパイラルを保護します。 セラミックバージョンは可能な限り迅速にトリガーできるため、ドライバーはイグニッションでキーを回した直後にエンジンを始動できます。 Euro5およびEuro6環境基準に準拠する機械には、セラミックキャンドルのみが装備されています。 耐用年数が長いことに加えて、冷えたエンジンでも最高品質の混合気の燃焼を保証します。
- 電圧。 さまざまなデザインに加えて、キャンドルはさまざまな電圧で動作できます。 このパラメータは、車のオンボードネットワークの特性に基づいてデバイスの製造元によって決定されます。 それらは6ボルトから24Vの範囲の電圧からオンに切り替えることができます。 起動時にヒーターに最大電圧を印加する変更があり、ユニットをウォームアップする過程で抵抗が増加し、制御コイルへの負荷が軽減されます。
- 抵抗。 金属とセラミックの外観は、抵抗値が異なります。 フィラメントは0.5から1.8オームの間であることができます。
- それらがどれだけ速くそしてどの程度まで熱くなるか。 各キャンドルモデルには、温度と加熱速度の独自のインジケーターがあります。 デバイスの変更に応じて、チップは摂氏1000〜1400度まで加熱できます。 セラミックタイプのスパイラルは燃え尽き症候群の影響を受けにくいため、セラミックタイプの最大加熱インジケータ。 加熱速度は、特定のモデルで使用されているヒーター接続によって影響を受けます。 たとえば、リレーが4つあるバージョンでは、金属チップの場合のこの期間は約11秒続き、セラミックチップの場合は最大XNUMX秒続きます。 XNUMXつのリレーを備えたオプションがあります。 XNUMXつはエンジンを始動する前のグローを担当し、もうXNUMXつはユニットのウォームアップ中に動作温度を維持する責任があります。 このバージョンでは、事前開始は最大XNUMX秒間トリガーされます。 次に、エンジンが動作温度まで暖まっている間、キャンドルはライトモードで動作します。
グロープラグ制御
シリンダーに新鮮な空気が入るため、発熱体は冷却されます。 車が動いているときは冷たい空気が吸気管に入り、静止しているときはこの流れは暖かくなります。 これらの要因は、グロープラグの冷却速度に影響を与えます。 異なるモードでは独自の加熱度が必要なため、このパラメーターを調整する必要があります。
これらのプロセスはすべて、電子制御ユニットによって制御されます。 モーターの動作に応じて、ECUはヒーターの電圧を変更して、車が静止しているときに過熱するリスクを減らします。
高価な車には、このような電子機器が搭載されているため、ろうそくを短時間で光らせるだけでなく、それぞれの動作を個別に制御することもできます。
ディーゼルエンジンのグロープラグの故障
グロープラグのサービスは、デバイスの特性、製品の材料、および動作条件などの要因によって異なります。 ただし、スパークプラグの場合のように、定期的なエンジンメンテナンスの一環として変更する必要はありません（スパークプラグをいつ交換するかを決定する方法については、以下をお読みください）。 ここで).
これは通常、障害または不安定な動作の兆候が現れたらすぐに行われます。 ほとんどの場合、これはインストール後1〜2年で発生しますが、各ドライバーが独自の方法で車を使用するため、これはすべて非常に相対的です（一方はより多く、もう一方はより少なく運転します）。
コンピューターの診断中にサービスステーションですぐに壊れてしまうろうそくを特定できます。 夏のキャンドルの問題は、モーターの動作では非常にまれです。 夏には、ヒーターなしでディーゼル燃料がシリンダー内で点火するのに十分なほど空気が暖められます。
発熱体を交換する時間を決定する最も一般的なパラメータは、車両の走行距離です。 最も単純なキャンドルの価格は、適度な材料の富を持つほとんどのドライバーが利用できますが、彼らの作業資源はわずか60〜80千キロメートルに制限されています。 セラミックの変更は、処理に時間がかかります。場合によっては、240万キロメートルに達しても劣化しません。
発熱体は故障すると変化しますが、セット全体と交換することをお勧めします（欠陥部品の取り付けは例外です）。
グロープラグの破損の主な原因は次のとおりです。
- 素材の自然な摩耗。 マイナスから非常に高い温度への急激な温度上昇により、材料は長持ちしません。 これは特に薄い金属製品に当てはまります。
- 金属ピンがすすになる可能性があります。
- グローチューブは高電圧で膨張する場合があります。
- ろうそくを井戸に設置する過程でのエラー。 現代のモデルは非常に薄く、同時に非常に壊れやすいため、新しい部品を取り付ける作業は可能な限り慎重に行う必要があります。 マスターは糸を締めすぎる可能性があり、そのため部品がウェルに残る可能性があり、特別な装置がないと分解することはできません。 一方、パワーユニットの運転中、燃焼生成物は、点火プラグウェルと生成物のねじ山との間のギャップに蓄積する。 これはキャンドルスティッキングと呼ばれます。 経験の浅い人がねじを緩めようとすると、必ず壊れてしまうので、専門家が交換する必要があります。
- 加熱コイルが壊れています。
- 電気化学反応の結果としての腐食の出現。
部品の不適切な分解/組み立てに関連する不快な状況を回避するには、次の簡単な推奨事項に従う必要があります。
- CHを交換する前に、エンジンをウォームアップしてください。 新しい部品がねじ込まれている間に内燃エンジンが冷える時間がないように、屋内または屋外で暖かくする必要があります。
- モーターは高温になるため、火傷を防ぐために手袋を使用する必要があります。
- ろうそくを解体するときは、井戸にねじ込むときと同じように注意することが重要です。 この手順では、トルクレンチを使用してトルク力を制御する必要があります。
- 部品が詰まっている場合は、許容範囲を超える力を使用することはできません。 浸透性の液体物質を使用することをお勧めします。
- すべてのキャンドルでネジを緩める試みを行う必要があります。 それらのどれもが屈服しない場合にのみ、私たちは努力を増やします。
- 新しい部品をねじ込む前に、スパークプラグウェルとその周辺の汚れを取り除く必要があります。 この場合、異物がシリンダーに入らないように注意する必要があります。
- ねじ込みプロセスでは、要素のはめあいのカーブを避けるために、これは最初に手動で行われます。 次に、トルクレンチが使用されます。 努力は製造業者の指示（ろうそくの包装に示されている）に従って設定されます。
ろうそくの寿命を縮める
すでに述べたように、CHの寿命は車両の運転条件に依存します。 これらの要素は非常に丈夫ですが、それでも時期尚早に失敗する可能性があります。
これらの詳細の寿命を縮めるいくつかの要因は次のとおりです。
- インストール中のエラー。 壊れた部品を緩めて新しい部品をねじ込む以外に簡単なことはないように思われるかもしれません。 実際、作業を実行するための技術に従わないと、ろうそくはXNUMX分も持続しません。 たとえば、ろうそくの井戸に入れたり、糸をはがしたりすることで簡単に壊すことができます。
- 燃料系統の故障。 ディーゼルエンジンでは、フレアモードの動作をする燃料噴射装置が使用されます（各変更は独自の形式の燃料雲を形成します）。 アトマイザーが詰まると、チャンバー全体に燃料が適切に分配されなくなります。 CHはノズルの近くに取り付けられているため、誤操作によりディーゼル燃料がグローチューブに付着する可能性があります。 大量の煤がチップの燃え尽き症候群を引き起こし、コイルの破損につながります。
- 特定の内燃機関に非標準のスパークプラグを使用する。 それらは工場のものと形状が同じである可能性がありますが、異なる電圧で動作します。
- コントロールユニットにエラーが存在する。これは、シリンダーキャビティの不適切な加熱または燃料供給の障害の原因である可能性があります。 また、大規模なオーバーホールが必要なエンジンでは、グローチューブの先端にオイルが飛散することがよくあります。
- CHの周囲に蓄積された炭素堆積物のために、アースへの短絡が発生する可能性があり、これはICEプレスタート回路の電気の動作の中断につながります。 このため、ろうそくの井戸をすすから十分にきれいにすることが非常に重要です。
交換を行う場合は、古い要素の状態に注意する必要があります。 グローチューブが膨らんでいる場合は、古い部品がオンボードネットワークの電圧に対応していない（または重大な障害がある）ことを意味します。 チップの損傷とその上のカーボン堆積物は、燃料がチップに付着していることを示している可能性があるため、並行して、燃料システムを診断します。 コンタクトロッドがMVハウジングに対してずれている場合は、取り付けプロセス中に締め付けトルクに違反していました。 この場合、別のサービスステーションのサービスを利用する必要があります。
グロープラグの確認
グロー要素が壊れるのを待たないでください。 破損は、コイルの過熱だけでなく関連している可能性があります。 過熱した金属は時間の経過とともに脆くなります。 強く圧縮すると、ハンドピースが裂ける可能性があります。 スパークプラグの作動を停止することに加えて、シリンダー内の異物はエンジン内のこのペアに深刻な損傷を与える可能性があります（シリンダー壁のミラーが崩壊し、金属部品がピストンとヘッドの下部の間に入る可能性があります。ピストン等を破損します）。
このレビューではCH障害の大部分がリストされていますが、コイルの破損が最も一般的です。 夏には、エンジンはこの部分が壊れたという兆候さえ示しません。 このため、予防診断を実施する必要があります。
これを行うには、テスターの変更を使用する必要があります。 抵抗測定モードを設定します。 プローブを接続する前に、電源線を外す必要があります（出力からねじれています）。 ポジティブコンタクトでキャンドルの出力に触れ、ネガティブコンタクトでモーター自体に触れます。 リードがXNUMX本のモデルを使用する場合は、極に合わせてプローブを接続します。 各部品には独自の抵抗インジケーターがあります。 通常、パッケージに記載されています。
モーターからデバイスを取り外さずに、ダイヤルモードで確認することもできます。 マルチメータは適切な位置に設定されています。 XNUMXつのプローブでキャンドルの出力に触れ、もうXNUMXつのプローブでボディに触れます。 信号がない場合は、回路が壊れているため、キャンドルを交換する必要があります。
もう5つの方法は、消費電流を測定することです。 供給線が外れています。 電流計モードに設定されたマルチメータの一方の端子を接続します。 18番目のプローブで、グロープラグの出力に触れます。 部品が修理可能である場合、タイプに応じてXNUMX〜XNUMXアンペアを消費します。 標準からの逸脱は、パーツのネジを外し、他の方法を使用してチェックする理由です。
上記の手順に従う場合は、一般的な規則に従う必要があります。 電流を供給するワイヤーのネジを外す場合は、最初にバッテリーを外して、誤って短絡を引き起こさないようにする必要があります。
取り外されたキャンドルもいくつかの方法でチェックされます。 そのうちのXNUMXつでは、加熱しているかどうかを確認できます。 これを行うには、中央端子をバッテリーのプラス端子に接続し、デバイスケースにマイナスを付けます。 ろうそくが適切に光っていれば、正常に機能しています。 この手順を実行するときは、バッテリーから部品を取り外した後も、火傷するほど高温のままであることを忘れないでください。
以下の方法は、電子制御ユニットを備えていない機械でのみ使用できます。 供給線を出力から外します。 接線方向の動きで中央の接点に接続しようとしています。 プロセス中に火花が発生した場合、部品は正常です。
したがって、私たちが見たように、冬にコールドエンジンがどれだけ安定して動作するかは、グロープラグの保守性に依存します。 ろうそくをチェックすることに加えて、冬が始まる前に、その操作に関連するエンジンとシステムも診断する必要があります。 サービスステーションは、グロープラグの性能に影響を与える可能性のある障害を時間内に特定するのに役立ちます。
結論として、グロープラグの性能をチェックする方法についてのビデオレビューを見てください：
質問と回答：
ディーゼルエンジンにはスパークプラグがいくつありますか？ ディーゼルエンジンでは、VTSは、圧縮から熱風にディーゼル燃料を噴射することによって点火されます。 したがって、ディーゼルエンジンはスパークプラグを使用しません（空気を加熱するためのグロープラグのみ）。
ディーゼルスパークプラグはどのくらいの頻度で交換されますか？ それはモーターと動作条件に依存します。 平均して、ろうそくは60万から10万キロの間で変化します。 マイレージ。 時々彼らは160万人に出席します。
ディーゼルグロープラグはどのように機能しますか？ エンジンを始動する前に（オンボードシステムのイグニッションがオンになり）動作を開始し、シリンダー内の空気を加熱します。 エンジンが温まった後、それらはオフになります。
