Техническата еволюция на подгревните свещите

, 13 август 2019, 13:00

Подгревните свещи са съществена част от всички дизелови двигатели от тяхното изобретяване още в началото на 1900 г. DENSO започва производството на подгревни свещи през 1963 г.,  и тези компоненти са станали още по-важни за ефективността на двигателя, отколкото преди. В тази статия разглеждаме как подгревните свещите са се развили в съответствие със съвременните изисквания за превозни средства.

Защо са важни свещите? Кратка история…

Подгряващата свещ по същество е отоплително устройство, използвано за подпомагане на стартирането на дизелови двигатели. По време на студен старт масата на блока и цилиндровата глава в дизеловия двигател предизвиква абсорбиране на топлината получена при сгъстяването, предотвратявайки запалването. Подгревните свещи решават този проблем.

Подгряващите свещи имат нагревателен елемент на върха. Те са разположени във всеки цилиндър на дизеловия двигател и достигат високи температури, осигурявайки достатъчно топлина за запалване и горивни процеси.

DENSO е пионер в проектирането и производството на свещи, които надхвърлят стандартите на OEM и за повече от 50 години и даде на пазара серия иновации. Компанията беше не само първият производител на керамични свещи, но и нейната гама се разраства, за да предложи на афтърмаркета широко покритие за различни приложения, което я прави един от най-големите доставчици в Европа.

Първите подгревни свещи – дизайн, неузнаваем днес

Най-ранните дизайни на подгревни свещи бяха почти напълно различни от тези, които се предлагат на пазара днес. Първите свещи имаха дизайн, състоящ се от много дебел метален лист, който съдържаше проводник с висока температурна устойчивост, навит в една или няколко намотки като резистор. Обикновено те работят с ниско напрежение и следователно са много бавни, със средно време на загряване около 60 секунди. Нейният жизнен цикъл е бил много малък и ако само една свещ е била изгоряла, цялата верига се изключва, което е довежда до пълна повреда на двигателя и сериозен ремонт.

През 60-те тези свещи вече не са подходящи. Производителите на превозни средства искаха по-надеждни свещи за запалване, за да осигурят успешно запалване и тъй като дизеловите двигатели стават по-мощни, също така беше важно свещите да имат по-високо напрежение. Това доведе до развитието на обвитата свещ.

Единична намотка

За разлика от ранните дизайни на подгревните свещи, свещите с единична намотка имат резистор, направен от тънък проводник, навит в няколко спирали. Това беше поставяно вътре в желязна тръбичка, заварена от едната страна и напълнена с изолационен прах, преди да бъде поставено във външното метално тяло. Резултатът беше значително по-траен и ефективен компонент. Ниското съпротивление на свещта означава, че може ефективно да издържа на по-високи напрежения и температури на нагряване, което допринася за по-ефективната работа на двигателя.

Този дизайн също помогна за преодоляване на проблема с износването, свързано с излагането на свещта на горивните газове. С оптималния си профил тези свещи съчетават работно напрежение, максимална температура на предварителното загряване, време за отопление и периоди след погряването, за да отговорят на изискванията за висока устойчивост на химически, механични и термични натоварвания, което води до по-дълъг експлоатационен живот. Разликата във времената на загряване беше значителна, като повечето обвити свещи се отличаваха с начално време от само 17 секунди – 43 секунди по-бързо от по-ранната технология.

Обвитите свещи могат да издържат на по-високи температури и напрежения в сравнение с по-ранните проекти на свещи.

Двойна намотка

Въпреки че времето за подгряване от 17 секунди беше впечатляващо през 70-те години, през 80-те, производителите на превозни средства искат още по-бързо запалване, което подтиква по-нататъшно развитие на подгревните свещи. В отговор се роди саморегулираща се свещ с двойна намотка, . За разлика от традиционните свещи, които са направени от един проводник, обикновено използващи никел, свещите с двойна намотка имат два серийни резистора вътре в тръбичката. Допълнителният резистор действа като регулатор и играе основна роля в подобрената работа на свещта.

Преди това, в свещите с единична нагреваема жичка, отоплението е обратно пропорционално на съпротивлението; ако съпротивлението е ниско, свещта ще се нагрява много бързо и ще изгори, докато ако съпротивлението е високо, тя ще се нагрява бавно. Добавянето на саморегулиращ се резистор дава на свещта положителен температурен коефициент, което означава, че колкото по-гореща става свещта, толкова по-високо е съпротивлението и. Това позволява на свещта да достигне по-висока температура за по-кратко време, осигурявайки ефективно запалване на двигателя само за седем секунди.

Свещите с двойна намотка са в състояние да достигнат по-висока температура
за по-кратко време, осигурявайки ефективно запалване на двигателя само за седем секунди.

Развитие на материалите в съответствие със законодателството

Когато достигнахме 90-те години, дизеловите превозни средства бяха под интензивен контрол на емисиите, със строги ограничения, наложени върху замърсителите на въздуха. Това ново законодателство включва също така подгревните свещи, които трябва да бъдат стартирани за фаза на предварително загряване и да останат топли за около 90 секунди, за да се подпомогне по-добре запалването през студения старт. Този процес, наречен „последващо отопление“ би имал положително въздействие върху свещите, които сега биха помогнали за ограничаване на емисиите в допълнение към бързия старт на двигателя.

Въпреки това, типичните дизайни изискват различни материали, за да се съобразят с изискванията за последващото отопление. Като такива, производителите започнаха да проучват нови сплави и иновативни производствени процеси, за да развият нови дизайни на подгревни свещи с нажежаема жичка.

Керамична свещ

На челно място в дизайна на автомобилни продукти, DENSO стана първият производител на OE, който произвежда керамични свещи, като подобрява ефективността на запалването и намалява вредните емисии в рамките на новото законодателство. Иновацията на компанията е направена от изцяло керамичен отоплителен компонент. Проводимостта на керамичния материал означава, че нагревателният елемент може да издържа на по-високи температури с по-дълъг експлоатационен живот.

Чрез непрекъснатото развитие на технологията за регулиране на температурата за свещите, DENSO успява да контролира точно температурните характеристики на новите компоненти за керамични свещи, за да повиши температурата по-бързо, да предизвика по-добро изгаряне при високи температури и да осигури по-дълъг експлоатационен живот.

Керамичните свещи DENSO предлагат отлична алтернатива на традиционните метални, с удължено време за нагряване и подобрена термична устойчивост.

Незабавно загряване

Малко след това DENSO продължи да оглавява пазара с въвеждането на технология с двойна намотка с моментално нагряване на металните свещи, влагайки саморегулиращ се резистор, който позволява бързо стартиране на двигателя, намален шум, вибрации и емисии.

Свещите с мигновено загряване могат да достигнат 1000 ° C за около 1,5 – 4 секунди

Широко портфолио на подгревни свещи от DENSO

Днес DENSO създаде широко портфолио от подгревни свещи за следпродажбения пазар, включващи единична намотка, двойна намотка, керамични компоненти и компоненти за незабавно отопление, много надвишаващи стандартите за качество на OE за всяка марка и модел автомобил. Това не само направи DENSO лидер в рамките на следпродажбения пазар, но допринесе значително за подобряване работата на дизеловите автомобили.

Източник: DENSO

Коментари

Коментара трябва да е повече от 5 символа!

Моля, потвърдете регулацията!

Няма коментари. Бъди първи!