Tudo sobre velas de incandescência para motores diesel

A vela de incandescência é parte integrante de um motor diesel moderno. A unidade a gasolina funciona segundo um princípio que não necessita deste elemento (algumas modificações são instaladas opcionalmente com essas peças para facilitar o arranque a frio do motor de combustão interna).

Saiba mais sobre a diferença entre os motores a gasolina e diesel. em outra revisão... Agora vamos nos concentrar na função que a vela de incandescência executa, como ela funciona e o que reduz sua vida útil.

O que são velas incandescentes de carro

Externamente, a vela de incandescência é semelhante à vela de ignição instalada nos motores a gasolina. Ele difere de sua contraparte por não criar uma faísca para inflamar a mistura ar-combustível.

Um mau funcionamento deste elemento leva ao fato de que quando o tempo frio chega (quando a temperatura do ar cai abaixo de +5), a unidade diesel começa a ficar caprichosa ou não quer dar partida. Se a partida do motor for controlada por rádio (muitos modelos modernos são equipados com um sistema que liga o motor de combustão interna por um sinal recebido do botão no chaveiro), então o sistema não atormentará a unidade, mas simplesmente irá não comece.

Peças semelhantes são usadas em motores com carburador incandescente, bem como em aquecedores internos autônomos. No âmbito deste artigo, consideraremos a finalidade das velas que são utilizadas no sistema de pré-partida do motor diesel.

Princípio de funcionamento e função da vela de incandescência

Cada cilindro da unidade diesel é equipado com um injetor individual e sua própria vela de incandescência. É alimentado pelo sistema elétrico do veículo. Quando o motorista ativa a ignição antes de dar a partida no motor de arranque, ele espera que a indicação da bobina no painel desapareça.

Enquanto o indicador correspondente no tidy está ligado, a vela de ignição gera ar no cilindro. Esse processo dura de dois a cinco segundos (em modelos modernos). A instalação dessas peças é obrigatória em um motor diesel. A razão reside no princípio de funcionamento da unidade.

Quando o virabrequim gira, o pistão no curso de compressão comprime o ar que entra na cavidade. Devido à alta pressão, o meio aquece até a temperatura de ignição do combustível (cerca de 900 graus). Quando o óleo diesel é injetado em um meio comprimido, ele entra em ignição por conta própria, sem ignição forçada, como nos motores de combustão interna a gasolina.

É com isso que a difícil partida de um motor frio está associada ao início do tempo frio. Durante a partida a frio, o motor diesel sofre com baixas temperaturas do ar e do diesel. Mesmo o ar altamente comprimido no cilindro pode não atingir a temperatura de ignição do combustível pesado.

Para que a unidade se estabilize mais rapidamente nos primeiros minutos, é necessário aquecer o ar e o combustível borrifado na câmara do cilindro. A própria vela mantém a temperatura na câmara do cilindro, já que sua ponta esquenta até 1000-1400 graus Celsius. Assim que o diesel atinge a temperatura de operação, o dispositivo é desativado.

Portanto, em um ICE alimentado por combustível pesado, uma vela de ignição é necessária para os seguintes fins:

1. Aqueça o ar no cilindro que realiza o curso de compressão. Isso aumenta a temperatura do ar no cilindro;
2. Para tornar a ignição do combustível diesel mais eficiente em qualquer modo de operação do motor de combustão interna. Graças a isso, a unidade pode ser iniciada com a mesma facilidade, tanto no verão quanto no inverno.
3. Nos motores modernos, as velas não param de funcionar por vários minutos após a partida do motor de combustão interna. A razão é que o óleo diesel frio, mesmo se bem pulverizado, queima pior em um motor não aquecido. Garantir que o veículo atenda aos padrões ambientais, independente do tempo de operação da unidade. Combustível completamente queimado não estraga o filtro de partículas tanto quanto o escapamento com partículas de combustível (leia sobre o que é um filtro de partículas e sobre suas funções em um motor a diesel aqui) Como a mistura ar / combustível se queima completamente, o motor faz menos ruído durante a partida.

Antes de começar a dirigir, o motorista deve esperar até que a luz indicadora do arrumo apague, indicando que a vela continua acesa. Em muitos carros, o circuito ao qual o aquecimento das câmaras nos cilindros está conectado é sincronizado com o sistema de refrigeração. As velas incandescentes continuam a funcionar até que o sensor de temperatura do líquido de arrefecimento detecte a saída do motor para a temperatura de operação (dentro dos limites deste indicador, diz aqui) Isso geralmente leva cerca de três minutos, dependendo da temperatura ambiente.

Em muitos carros modernos, a unidade de controle detecta a temperatura do refrigerante e se este indicador ultrapassar 60 graus, ele não liga as velas de ignição.

Design de vela incandescente

Os aquecedores têm designs diferentes e são feitos de materiais diferentes, mas basicamente seu dispositivo consiste nos seguintes elementos:

1. Fixação do fio elétrico na haste central;
2. Casca protetora;
3. Aquecedor elétrico em espiral (em algumas modificações há também um elemento espiral de ajuste);
4. Enchimento condutor de calor;
5. Retentor (rosca que permite a instalação do elemento na cabeça do cilindro).

Independentemente de seu projeto, seu princípio de operação é semelhante. A bobina de ajuste mantém a temperatura de operação na cavidade. A resistência neste elemento afeta diretamente o aquecimento da ponta - conforme a temperatura neste circuito aumenta, a corrente que flui para a bobina de aquecimento diminui. Graças a este projeto, a vela de incandescência não falha por superaquecimento.

Assim que o núcleo atinge uma determinada temperatura, a bobina reguladora começa a aquecer, da qual menos corrente flui para o elemento principal e ele começa a resfriar. Como a temperatura do circuito de controle não é mantida, essa bobina também começa a esfriar, o que reduz a resistência, e mais corrente começa a fluir para o aquecedor principal. A vela começa a brilhar novamente.

Um preenchedor condutor de calor está localizado entre essas espirais e o corpo. Ele protege os elementos finos do estresse mecânico (pressão excessiva, expansão durante a combustão do BTC). A peculiaridade deste material reside no fato de fornecer aquecimento do tubo incandescente sem perda de calor.

O diagrama de conexão das velas de incandescência e seus tempos de operação podem ser diferentes em motores individuais. Esses fatores podem mudar dependendo da tecnologia que o fabricante implementa em seus produtos. Dependendo do tipo de velas, diferentes tensões podem ser aplicadas a elas, elas podem ser feitas de outros materiais, etc.

Onde essas velas estão instaladas?

Uma vez que o objetivo das velas de incandescência é aquecer a câmara no cilindro e estabilizar a ignição do BTC, ele ficará na cabeça do cilindro como uma vela de ignição. A configuração exata depende do tipo de motor. Por exemplo, os modelos de carros antigos são equipados com motores com duas válvulas em um cilindro (uma para a entrada e outra para a saída). Nessas modificações, há espaço suficiente na câmara do cilindro, portanto, antes utilizavam-se tampões grossos e curtos, cuja ponta ficava próxima ao pulverizador do injetor de combustível.

Em unidades a diesel modernas, um sistema de combustível Common Rail pode ser instalado (as características deste tipo de sistemas de combustível são descritas em outro artigo) Nessas modificações, 4 válvulas já contam com um cilindro (duas na entrada, duas na saída). Naturalmente, esse projeto ocupa espaço livre, portanto, uma vela de incandescência longa e fina é instalada em tais motores de combustão interna.

Dependendo do dispositivo da cabeça do cilindro, o motor pode ter câmara de vórtice ou antecâmara, ou pode não ter tais elementos. Independentemente do design desta parte da unidade, a vela de incandescência estará sempre na área de pulverização de combustível.

Variedades de velas de incandescência e seus dispositivos

Com a introdução de novas tecnologias, o design dos motores está em constante mudança. Junto com isso, o dispositivo das velas de incandescência também está mudando. Não só ganham uma forma diferente, mas também outros materiais que encurtam o tempo de aquecimento e a sua vida.

Veja como as diferentes modificações diferem umas das outras:

• Elementos de aquecimento abertos. Esta modificação foi usada em motores mais antigos. Eles têm uma vida útil pequena, pois devido ao efeito mecânico sobre a espiral, rapidamente queima ou estourou.
• Elementos de aquecimento fechados. Todos os elementos modernos são fabricados neste projeto. Seu projeto inclui um tubo oco no qual um pó especial é derramado. Graças a este projeto, a espiral é protegida contra danos. A peculiaridade do enchimento é que ele tem boa condutividade térmica, devido ao qual um mínimo do recurso da vela é usado para aquecimento.
• Pólo único ou duplo. No primeiro caso, o contato positivo é conectado ao terminal central e o contato negativo ao corpo por meio de uma conexão roscada. A segunda versão possui dois terminais, que são marcados de acordo com os pólos.
• Velocidade do trabalho. As velas de incandescência costumavam aquecer até um minuto. A modificação moderna é capaz de aquecer em 10 segundos. As versões equipadas com uma bobina de controle respondem ainda mais rápido - de dois a cinco segundos. Este último tornou-se possível devido à peculiaridade dos elementos condutores (quando a bobina de controle esquenta, a condutividade da corrente diminui, fazendo com que o aquecedor principal deixe de aquecer), o que reduz o tempo de resposta.
• Material da bainha. A maioria das velas é feita de materiais idênticos. A única diferença é a ponta, que esquenta. Pode ser em metal (ferro, cromo, níquel) ou nitrito de silício (liga cerâmica com alta condutividade térmica). No primeiro caso, a cavidade da ponta é preenchida com pó, que consistirá em óxido de magnésio. Além da condutividade térmica, ele também desempenha uma função de amortecimento - protege uma espiral fina das vibrações do motor. A versão de cerâmica pode ser acionada o mais rápido possível, de modo que o motorista possa dar a partida no motor quase imediatamente após girar a chave na ignição. As máquinas que cumprem as normas ambientais Euro 5 e Euro 6 estão equipadas apenas com velas de cerâmica. Além da longa vida útil, garantem a combustão da mistura ar-combustível da mais alta qualidade, mesmo com o motor frio.
• Tensão. Além de designs diferentes, as velas podem operar em tensões diferentes. Este parâmetro é determinado pelo fabricante do dispositivo com base nas características da rede de bordo do carro. Eles podem ser ligados com uma voltagem de 6 volts a 24V. Existem modificações nas quais a tensão máxima é aplicada ao aquecedor durante o acionamento e, durante o aquecimento da unidade, a resistência aumenta, reduzindo assim a carga na bobina de controle.
• Resistência. A aparência metálica e cerâmica têm diferentes valores de resistência. O filamento pode ter entre 0.5 e 1.8 ohms.
• A rapidez com que aquecem e em que medida. Cada modelo de vela tem seu próprio indicador de temperatura e taxa de aquecimento. Dependendo da modificação do dispositivo, a ponta pode ser aquecida até 1000-1400 graus Celsius. O indicador de aquecimento máximo para tipos de cerâmica, uma vez que a espiral neles é menos suscetível a queimar. A taxa de aquecimento é influenciada pela conexão do aquecedor usada em um modelo específico. Por exemplo, nas versões com um relé, este período no caso de ponta de metal dura cerca de 4 segundos, e se for de cerâmica, no máximo 11 segundos. Existem opções com dois relés. Um é responsável pelo brilho antes da partida do motor e o segundo por manter a temperatura de operação durante o aquecimento da unidade. Nesta versão, a pré-partida é acionada por até cinco segundos. Então, enquanto o motor está aquecendo até a temperatura operacional, as velas funcionam no modo leve.

Controle de vela incandescente

O elemento de aquecimento é resfriado devido à entrada de uma nova porção de ar no cilindro. Quando o carro está em movimento, o ar mais frio entra no trato de admissão e, quando está parado, esse fluxo é mais quente. Esses fatores influenciam a taxa de resfriamento das velas incandescentes. Uma vez que diferentes modos requerem seu próprio grau de aquecimento, este parâmetro deve ser ajustado.

Todos esses processos são regulados por uma unidade de controle eletrônico. Dependendo da operação do motor, a ECU altera a tensão nos aquecedores para reduzir o risco de superaquecimento enquanto o carro está parado.

Em carros caros, esses aparelhos eletrônicos são instalados, o que permite não apenas acender uma vela em um curto período, mas também controlar o funcionamento de cada um deles separadamente.

Velas de incandescência com defeito em motores a diesel

O serviço das velas de incandescência depende de fatores como as características do dispositivo, os materiais de que o produto é feito e as condições de funcionamento. No entanto, eles não precisam ser trocados como parte da manutenção de rotina do motor, como é o caso das velas de ignição (para saber como determinar quando trocar as velas, leia aqui).

Isso geralmente é feito assim que aparecem uma falha ou sinais de operação instável. Na maioria das vezes, isso acontece 1-2 anos após a instalação, mas tudo é muito relativo, uma vez que cada motorista usa um carro à sua maneira (um dirige mais e o outro menos).

Você pode identificar uma vela que vai quebrar em breve em uma estação de serviço durante o diagnóstico do computador. Problemas com velas no verão são extremamente raros no funcionamento do motor. No verão, o ar é aquecido o suficiente para o combustível diesel entrar em ignição no cilindro sem aquecedor.

O parâmetro mais comum que determina o tempo para substituir os elementos de aquecimento é a quilometragem do veículo. O preço das velas mais simples está disponível para a maioria dos motoristas com modesta riqueza material, mas seus recursos de trabalho são limitados a apenas 60-80 mil quilômetros. As modificações cerâmicas demoram mais para serem cuidadas - em alguns casos não se deterioram quando chegam a 240 mil quilômetros.

Apesar de os elementos de aquecimento mudarem à medida que vão avariando, ainda é recomendável substituí-los pelo conjunto completo (a exceção é a instalação de uma peça defeituosa).

Aqui estão as principais causas da quebra da vela de incandescência:

• Desgaste natural do material. Com saltos bruscos de temperatura de menos para extremamente alta, nenhum material durará muito. Isso é especialmente verdadeiro para produtos de metal fino;
• O pino de metal pode se tornar fuligem;
• O tubo de incandescência pode inchar devido à alta tensão;
• Erros no processo de instalação de uma vela em um poço. Os modelos modernos são muito finos e, ao mesmo tempo, bastante frágeis, por isso o trabalho de instalação de uma nova peça deve ser feito com o máximo de cuidado possível. O mestre pode apertar excessivamente o fio, por isso a parte pode permanecer no poço, e sem dispositivos especiais será impossível desmontá-la. Por outro lado, durante o funcionamento da unidade de potência, os produtos da combustão se acumulam no espaço entre o poço da vela e a rosca do produto. Isso é chamado de vela colada. Se uma pessoa inexperiente tentar desenroscá-lo, com certeza vai quebrá-lo, por isso é necessário que um profissional o substitua;
• A bobina de aquecimento quebrou;
• O aparecimento de corrosão como resultado de uma reação eletroquímica.

Para evitar situações desagradáveis ​​associadas à desmontagem / montagem inadequada de peças, você deve seguir as seguintes recomendações simples:

1. Antes de trocar o CH, você deve aquecer o motor. Deve ser quente dentro ou fora de casa para que o motor de combustão interna não tenha tempo de esfriar enquanto novas peças são aparafusadas;
2. Como o motor estará quente, deve-se usar luvas para evitar queimaduras;
3. Ao desmontar uma vela, é importante não ter menos cuidado do que ao parafusá-la em um poço. Durante este procedimento, uma chave de torque também deve ser usada para controlar as forças de torque;
4. Se a peça estiver presa, você não deve usar mais do que o esforço permitido. É melhor usar substâncias líquidas penetrantes;
5. Uma tentativa de desaparafusar deve ser feita em todas as velas. Se nenhum deles ceder, só então aumentamos o esforço;
6. Antes de aparafusar peças novas, os poços das velas e a área ao redor deles devem ser limpos de sujeira. Neste caso, deve-se ter cuidado para que partículas estranhas não entrem no cilindro;
7. Durante o processo de aparafusamento, isso é feito manualmente primeiro para evitar uma curva no ajuste do elemento. Em seguida, uma chave de torque é usada. Os esforços são definidos de acordo com as instruções do fabricante (indicadas na embalagem da vela).

O que encurta a vida das velas

Como já mencionado, a vida útil do CH depende das condições de operação do veículo. Embora esses elementos sejam bastante resistentes, eles ainda podem falhar prematuramente.

Aqui estão alguns fatores que encurtam a vida útil desses detalhes:

• Erros durante a instalação. Pode parecer para alguns que não há nada mais fácil do que desparafusar uma peça quebrada e aparafusar uma nova. Na verdade, se a tecnologia para realizar o trabalho não for seguida, a vela não durará um minuto. Por exemplo, pode ser facilmente quebrado colocando-o em um poço de vela ou removendo os fios.
• Falhas no sistema de combustível. Nos motores a diesel, são usados ​​injetores de combustível, que têm um modo de operação de flare (cada modificação forma sua própria forma de nuvem de combustível). Se o atomizador ficar entupido, ele não distribuirá adequadamente o combustível pela câmara. Como o CH está instalado próximo ao bico, devido à operação incorreta, o combustível diesel pode entrar no tubo de incandescência. Uma grande quantidade de fuligem provoca uma queima acelerada da ponta, o que leva à quebra da bobina.
• Usando velas de ignição não padrão para um motor de combustão interna específico. Eles podem ser idênticos em forma aos de fábrica, mas funcionam com uma voltagem diferente.
• A presença de erros na unidade de controle, que podem ser a causa do aquecimento incorreto da cavidade do cilindro ou falhas no abastecimento de combustível. Além disso, em motores que requerem uma revisão geral, o óleo geralmente é jogado na ponta do tubo de incandescência.
• Devido aos depósitos de carbono acumulados ao redor do CH, pode ocorrer um curto-circuito ao terra, o que leva a interrupções na operação da parte elétrica do circuito de pré-partida do ICE. Por este motivo, é extremamente importante limpar completamente os poços das velas da fuligem.

Quando a substituição é realizada, deve-se prestar atenção ao estado dos elementos antigos. Se o tubo incandescente estiver inchado, significa que as peças antigas não correspondem à tensão da rede de bordo (ou há uma falha grave nela). Danos na ponta e depósitos de carbono podem indicar a entrada de combustível, portanto, em paralelo, faça o diagnóstico do sistema de combustível. Se a haste de contato for deslocada em relação ao alojamento MV, o torque de aperto foi violado durante o processo de instalação. Nesse caso, você deve usar os serviços de outra estação de serviço.

Verificando as velas de incandescência

Não espere o elemento de brilho quebrar. A quebra pode estar associada não apenas ao superaquecimento da bobina. O metal superaquecido se torna quebradiço com o tempo. A compressão forte pode fazer com que a peça de mão se separe. Além de impedir o funcionamento da vela de ignição, um objeto estranho no cilindro pode danificar gravemente este par no motor (o espelho das paredes do cilindro entrará em colapso, uma peça de metal pode ficar entre o pistão e a parte inferior da cabeça, que irá danificar o pistão, etc.).

Embora esta revisão liste a maioria das falhas de CH, quebras da bobina são mais comuns. No verão, o motor nem dá sinais de que essa peça quebrou. Por este motivo, seu diagnóstico preventivo deve ser realizado.

Para fazer isso, você precisa usar qualquer modificação do testador. Definimos o modo de medição de resistência. Antes de conectar as sondas, você precisa desconectar o fio de alimentação (torcido na saída). Com o contato positivo tocamos a saída da vela, e o contato negativo com o próprio motor. Se a máquina usar um modelo com dois cabos, conectamos as sondas de acordo com os pólos. Cada parte tem seu próprio indicador de resistência. Geralmente é indicado na embalagem.

Sem remover o dispositivo do motor, você também pode verificar no modo de discagem. O multímetro está na posição apropriada. Com uma sonda tocamos a saída da vela e com a outra - o corpo. Se não houver sinais, o circuito está quebrado e a vela precisa ser substituída.

Outra forma é medir o consumo atual. O fio de alimentação está desconectado. Conectamos um terminal do multímetro configurado para o modo amperímetro a ele. Com a segunda sonda, toque na saída da vela de incandescência. Se a peça puder ser reparada, ela consumirá de 5 a 18 amperes, dependendo do tipo. Os desvios da norma são a razão para desparafusar a peça e verificá-la por outros métodos.

A regra geral deve ser seguida ao seguir os procedimentos acima. Se o fio que fornece a corrente estiver desparafusado, primeiro é necessário desconectar a bateria para não provocar um curto-circuito acidentalmente.

A vela removida também é verificada de várias maneiras. Um deles permite que você verifique se está esquentando ou não. Para fazer isso, conectamos o terminal central ao terminal positivo da bateria e colocamos o menos na caixa do dispositivo. Se a vela estiver acesa corretamente, ela está em boas condições de funcionamento. Ao realizar este procedimento, lembre-se que após desconectar a peça da bateria, ela permanece quente o suficiente para se queimar.

O método a seguir só pode ser usado em máquinas que não possuem uma unidade de controle eletrônico. Desconecte o fio de alimentação da saída. Estamos tentando conectá-lo ao contato central com movimentos tangentes. Se uma faísca aparecer no processo, a peça está em boas condições.

Portanto, como vimos, a estabilidade do motor frio no inverno depende da capacidade de manutenção das velas de incandescência. Além de verificar as velas, antes do início do inverno, você também deve diagnosticar o motor e os sistemas que estão associados ao seu funcionamento. A estação de serviço ajudará a identificar falhas a tempo que podem afetar o desempenho das velas de incandescência.

Para concluir, dê uma olhada na análise do vídeo sobre como verificar o desempenho de uma vela incandescente:

Velas incandescentes a diesel - quão CORRETO e fácil de verificar e substituir. O guia mais COMPLETO.

Perguntas e Respostas:

Quantas velas de ignição existem em um motor a diesel? Em um motor a diesel, o VTS é aceso pela injeção de óleo diesel no ar quente da compressão. Portanto, o motor diesel não utiliza velas de ignição (apenas velas de incandescência para aquecimento do ar).

Com que frequência as velas de ignição a diesel mudam? Depende do motor e das condições de operação. Em média, as velas variam entre 60 e 10 mil km. quilometragem. Às vezes, eles atendem a 160 mil.

Como funcionam as velas de incandescência a diesel? Eles começam a trabalhar antes de dar a partida no motor (é ligada a ignição do sistema de bordo), aquecendo o ar dos cilindros. Depois que o motor esquenta, eles desligam.