Zasada działania silnika wysokoprężnego

person Redakcja 15/11/2017

Jak działają samochody napędzane silnikami wysokoprężnymi oraz ich najważniejszymi elementami wspomagającymi rozruch, czyli świecami żarowymi - wyjaśniają eksperci firmy NGK Spark Plug Europe. 

Podobnie jak silniki benzynowe, również wysokoprężne spalają mieszankę paliwowo-powietrzną – jednakże z jedną zdecydowaną różnicą: silniki Diesla nie wymagają iskry do zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej jak ma to miejsce w przypadku silników benzynowych, które wykorzystują świece zapłonowe do wytworzenia iskry. Dlatego też silniki wysokoprężne są określane mianem silników o zapłonie samoczynnym. Zasysane powietrze jest sprężane wewnątrz cylindra, a stopień sprężania może wynosić nawet 25:1. Dzięki sprężaniu pobierane powietrze rozgrzewa się do temperatury na poziomie pomiędzy 700 a 900 stopni C. Po wtryśnięciu oleju napędowego dochodzi do zapłonu dzięki wysokiej temperaturze wewnątrz cylindra.

Świece żarowe: nieodzowne w zimie

W zimnych porach roku silnik Diesla musi stawić czoła trudnym warunkom rozruchu. Podczas uruchamiania na zimno zasysane powietrze jest wyjątkowo schłodzone, podobnie zresztą jak tłoki i cylindry, które dodatkowo odbierają energię z mieszanki paliwowo-powietrznej. Dlatego też w temperaturach zbliżonych do zera stopni i poniżej jest bardzo prawdopodobne, że sprężanie zasysanego powietrza nie wytworzy temperatury wymaganej do zainicjowania zapłonu. W takim przypadku silnik nie uruchomi się.

 

Świece żarowe mają za zadanie przeciwdziałać temu zjawisku. W zależności od konstrukcji są one wyposażone w sięgający do komory spalania metalowy pręt grzewczy lub ceramiczną osłonkę. Jeżeli przed rozruchem silnika do świecy żarowej dopłynie napięcie, końcówka grzewcza świecy żarowej osiąga swoją temperaturę roboczą – w zależności od typu pomiędzy 800 a 1350 stopni C. W ten sposób komora spalania jest podgrzana zanim jeszcze wytworzona zostaje mieszanka paliwowo-powietrzna. Proces ten określany jest mianem podgrzewania lub wstępnego żarzenia.

Minimalny czas wstępnego żarzenia

Kiedyś czas wstępnego żarzenia był żartobliwie określany “minutą ciszy Diesla”. Oczekiwanie do momentu aż świeca żarowa osiągnie swoją temperaturę roboczą jest zawsze za długie – w szczególności, gdy kierowca siedzi w wychłodzonym samochodzie przy niskich temperaturach na zewnątrz. Na szczęście, czasy te już odeszły w niepamięć. Nowoczesne świece żarowe osiągają swoją temperaturę roboczą w zaledwie kilka sekund, powodując, że rozruch silnika wysokoprężnego przypomina uruchamianie silnika benzynowego. Ponadto do przeszłości odeszły również głośna praca i charakterystyczne stukanie, które przez długi czas towarzyszyły silnikom Diesla.

 

Ale niezależnie od tego, także środowisko korzysta dzięki nowoczesnym świecom żarowym. Minimalizują one szkodliwą emisję i znacząco redukują dymienie. Dzieje się to nie tylko wtedy, kiedy uruchamiany jest zimny silnik, ale kontynuują podgrzewanie do momentu, aż ten osiągnie optymalną temperaturę i zapewniony będzie przyjazny dla środowiska i bezpieczny samozapłon. Wspomaganie optymalnego zapłonu podczas pierwszych metrów jazdy jest określany mianem dogrzewania lub dożarzania.

 

Ponadto świece żarowe istotnie przyczyniają się do ograniczenia emisji cząstek stałych. Chociaż w nowoczesnych samochodach wyposażonych w silnik wysokoprężny stosuje się filtry cząstek stałych, najnowsze technologie świec żarowych wspomagają je w osiągnięciu najwyższego poziomu skuteczności. Dlatego też coraz więcej silników jest wyposażanych w świece żarowe, które obok podgrzewania i dożarzania są w stanie dogrzewać w sposób przerywany. Stanowi to ogromną pomoc w momencie, gdy podczas pracy silnika z zamkniętą przepustnicą gazu dochodzi do schłodzenia filtra cząstek stałych – przykładowo w trakcie jazdy z góry. W przeciwnym razie, gdy samochód zjedzie już w dół, znacząco wzrasta emisja. Z tego powodu podczas pracy silnika z zamkniętą przepustnicą świece żarowe dogrzewają w sposób przerywany w celu podgrzania spalin zapobiegając tym samym schłodzeniu filtra cząstek stałych.

Skok technologiczny wymuszony normą EURO

W ostatnich latach wymagania normy EURO odnośnie silników benzynowych i wysokoprężnych stawały się coraz bardziej surowe. Szczególnie w przypadku silników Diesla poziom emisji musi spełniać bardzo rygorystyczne limity. Doprowadziło to do opracowania i wdrożenia bardzo ważnych innowacji w zakresie technologii świec żarowych, między innymi świecy żarowej NGK typu NHTC oraz świecy żarowej z całkowicie ceramicznym elementem grzewczym. Ponadto świece żarowe typu NHTC zapewniają możliwość żarzenia wtórnego przez 10 minut od uruchomienia silnika. I są w stanie przez wiele, wiele minut dogrzewać w sposób przerywany. Damien Germès Senior Vice-Prezes NGK Spark Plug Europe

Świece żarowe: najważniejsze fakty

  • Świeca żarowa narażona jest na działanie spalanego paliwa, ogromnego ciepła, wysokiego ciśnienia, drgań oraz agresywnych i działających korozyjnie związków chemicznych.
  • Świeca żarowa musi szybko osiągnąć swoją temperaturę roboczą i zapewniać wysoką trwałość.
  • Dogrzewanie (określane również mianem dożarzania) zwiększa skuteczność spalania ograniczając dymienie nawet o 49 procent.
  • Dzięki zastosowaniu świecy żarowej spalanie przebiega bardziej równomiernie i jest zupełne. W ten sposób wytwarzana jest większa ilość energii i wzrasta temperatura spalania.

 

Artykuł sponsorowany przez NGK Spark Plug Europe

Zobacz podobne

Szanowny Czytelniku

Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) informujemy Cię o przetwarzaniu Twoich danych.

Administratorem danych jest Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28. Chodzi o dane, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług, w tym stron internetowych, newsletterów i innych funkcjonalności udostępnianych przez Proautomotive Sp. z o.o., głównie zapisanych w plikach cookies i innych identyfikatorach internetowych, które są instalowane na naszych stronach przez nas oraz naszych zaufanych partnerów. Gromadzone dane są wykorzystywane wyłącznie w celach: świadczenia usług drogą elektroniczną wykrywania nadużyć w usługach pomiarów statystycznych i udoskonalenia usług

Osoba, której dane dotyczą, ma prawo dostępu do danych, sprostowania i usunięcia danych, ograniczenia ich przetwarzania. Osoba może też wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych. Wszelkie zgłoszenia dotyczące ochrony danych osobowych prosimy kierować na adres biuro@motofaktor.pl lub pisemnie na adres Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28 z dopiskiem "ochrona danych osobowych".

Więcej o zasadach przetwarzania danych osobowych i przysługujących Użytkownikowi prawach znajduje się w Polityce prywatności.

Zapisz się na newsletter główny

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl
 

To był tydzień!

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl
 

Strefa Ciężka

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl