Οι προθερμαντήρες NGK στο επίκεντρο
Η καρδιά ενός κινητήρα ντίζελ
Ο προθερμαντήρας, όπως και το μπουζί ανάφλεξης, παίζει ζωτικό ρόλο στην εκκίνηση ενός κινητήρα. Στην προκειμένη περίπτωση, του ντίζελ κινητήρα. Αλλά σε αντίθεση με το μπουζί, το οποίο αναφλέγει το μείγμα καυσίμοθυ/αέρα, η βασική λειτουργία του προθερμαντήρα είναι να αυξάνει τη θερμοκρασία που είναι απαραίτητη για την αυτανάφλεξη του ντίζελ. Και, όπως και τα μπουζί ανάφλεξης, εκατομμύρια οχήματα σε όλο τον κόσμο εξαρτώνται από την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα των προθερμαντήρων της NGK. Επί δεκαετίες η μάρκα εργάζεται ακούραστα, στην προσπάθειά της να κατασκευάσει ένα προϊόν που όχι μόνο εξοικονομεί καύσιμα αλλά συμβάλλει στο να γίνει το όχημα στο οποίο τοποθετείται πιο φιλικό προς το περιβάλλον.
Η αντοχή είναι το κλειδί για την αποδοτική ανάφλεξη σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ο κινητήρας ντίζελ ενός ατμοσφαιρικού συστήματος μετάδοσης κίνησης λειτουργεί με την εισαγωγή αέρα στον κύλινδρο μέσω του εμβόλου, όπου συμπιέζεται σε μεγάλο βαθμό. Αυτή η συμπίεση αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα σε πάνω από 500°C. Όταν το καύσιμο ντίζελ εισάγεται στον θάλαμο, αναφλέγεται. Ωστόσο, αν ο κινητήρας είναι κρύος, δυσκολεύεται να φτάσει την κατάλληλη θερμοκρασία για ανάφλεξη, και εδώ είναι που ο προθερμαντήρας παίζει καθοριστικό ρόλο.
Όπως υποδηλώνει το όνομά του, ο προθερμαντήρας πυρακτώνεται για να προθερμάνει τον θάλαμο καύσης, διασφαλίζοντας έτσι την ανάφλεξη ξανά και ξανά. Όμως, οι σύγχρονοι προθερμαντήρες κάνουν πολύ περισσότερα από την απλή προθέρμανση. Συνεχίζουν να λειτουργούν ακόμη και όταν το όχημα βρίσκεται σε κίνηση, βοηθώντας στη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας στον κινητήρα. Με αυτόν τον τρόπο, ο κινητήρας λειτουργεί πιο ομαλά, οι εκπομπές υδρογονανθράκων και μονοξειδίου του άνθρακα μειώνονται σημαντικά, και εξοικονομείται καύσιμο.
Στους σύγχρονους κινητήρες ντίζελ, τα μπουζί πυράκτωσης παίζουν ακόμα μεγαλύτερο ρόλο, καθώς είναι ζωτικής σημασίας για την υποστήριξη της αναγέννησης των φίλτρων σωματιδίων ντίζελ (DPF) των οχημάτων, βοηθώντας τα γρήγορα να φτάσουν στην απαραίτητη θερμοκρασία για την καύση της συσσωρευμένης αιθάλης. Επιπλέον, η λειτουργία τους είναι απαραίτητη στα οχήματα με τεχνολογία start-stop, όπου οι θερμοκρασίες συχνά παρουσιάζουν διακυμάνσεις.
Περισσότερο από «αδελφός»
Όπως το μπουζί, το οποίο είναι ο «αδελφός» του σε αυτοκίνητα βενζίνης, ο προθερμαντήρας τοποθετείται στην κεφαλή του κυλίνδρου του οχήματος και παράγει θερμότητα μέσω ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαφορά εντοπίζεται σε ορισμένες βαρείες εφαρμογές, όπου οι προθερμαντήρες τοποθετούνται στον συλλέκτη εισαγωγής και αναφλέγουν το ντίζελ απευθείας σε αυτόν, αντί να εξαρτώνται από την ηλεκτρική θερμότητα.
Γενικά, υπάρχουν δύο τύποι προθερμαντήρων: οι προθερμαντήρες από μέταλλο και οι κεραμικοί προθερμαντήρες. Οι δύο τεχνολογίες λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο και έχουν το πλεονέκτημα ότι μπορούν να θερμανθούν σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας τους κατάλληλους για μια μεγάλη ποικιλία οχημάτων. Είναι κοινό να θεωρούμε το κεραμικό υλικό ως μονωτή, αλλά στον προθερμαντήρα περιλαμβάνονται υλικά που βασίζονται σε μεταλλικά οξείδια, τα οποία του επιτρέπουν να μεταφέρει ρεύμα με την ίδια αποτελεσματικότητα όπως το μεταλλικό του αντίστοιχο.
Τα κεραμικά μπουζί πυράκτωσης αναπτύχθηκαν από την NGK για να συμμορφώνονται με τους όλο και αυστηρότερους κανονισμούς εκπομπών ρύπων. Η υψηλή τους αντοχή στη θερμότητα και η καταλληλότητά τους για εξαιρετικά ψυχρές συνθήκες σημαίνει ότι οι κεραμικοί προθερμαντήρες μπορούν να διατηρήσουν μια λεγόμενη «μεταγενέστερη πυράκτωση» για περισσότερα από δέκα λεπτά μετά την ενεργοποίηση, σε θερμοκρασίες έως 1.350°C. Αυτό μειώνει το «κάπνισμα» του κινητήρα και, κατά συνέπεια, την απελευθέρωση επιβλαβών εκπομπών υδρογονανθράκων και μονοξειδίου του άνθρακα, και συμβάλλει στην πιο ομαλή εκκίνηση του κινητήρα.
Οι σύγχρονοι μεταλλικοί προθερμαντήρες είναι κατασκευασμένοι από ανθεκτικό στη θερμότητα μέταλλο και τα πηνία θέρμανσής τους προστατεύονται από ένα στρώμα οξειδίου του μαγνησίου, το οποίο όχι μόνο παρέχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, αλλά προστατεύει επίσης το πηνίο από τους κραδασμούς και τους κραδασμούς που θα μπορούσαν να το καταστρέψουν. Ουσιαστικά υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι μεταλλικών προθερμαντήρων: οι τυπικοί προθερμαντήρες, οι αυτορυθμιζόμενοι προθερμαντήρες και οι προθερμαντήρες AQGS (προηγμένο σύστημα γρήγορης πυράκτωσης).
Οι προθερμαντήρες της NGK αποτελούν πρώτη επιλογή τόσο για τους πελάτες OE όσο και για τους πελάτες Aftermarket που αναζητούν εξαιρετική αντοχή και ικανότητα επανειλημμένης εκκίνησης από χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Πέραν αυτών, εξασφαλίζουν σταθερό ρελαντί κατά τη φάση προθέρμανσης ενός κινητήρα, ενώ η στιβαρή κατασκευή τους σημαίνει ότι παρέχουν υψηλή αντοχή στη διάβρωση, ενώ παράλληλα προσφέρουν ασύγκριτες ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας. Επιπλέον, ο μοναδικός σχεδιασμός του κελύφους τους παρέχει τέλειες ιδιότητες στεγανοποίησης των αερίων, καλή προστασία των εσωτερικών πηνίων θέρμανσης και υψηλή αντοχή στην παραμόρφωση και υψηλή ροπή διάτμησης. Δεν είναι λοιπόν περίεργο που το προηγμένο σύστημα γρήγορης πυράκτωσης (AQGS) της μάρκας, ένας προθερμαντήρας με ιδιαίτερα γρήγορη θέρμανση, έχει σχεδιαστεί για να τοποθετείται σε μοντέλα από ένα ευρύ φάσμα γνωστών κατασκευαστών οχημάτων.
Η φύση της συντήρησης
Όπως και με τα μπουζί, είναι πάντα σημαντικό να ελέγχετε τις οδηγίες για να δείτε ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για την αντικατάσταση των προθερμαντήρων.
Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην αφαίρεση και την αντικατάσταση των προθερμαντήρων. Επιπλέον, υπάρχουν διάφορα προβλήματα που μπορεί να εμποδίσουν τη σωστή λειτουργία τους. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι η τάση του κινητήρα ντίζελ να προκαλεί συσσώρευση αιθάλης στη σωλήνα του προθερμαντήρα. Αφού αφαιρεθεί ο παλιός προθερμαντήρας, είναι απαραίτητο να καθαριστεί η σωλήνα για να απομακρυνθούν τυχόν καταθέσεις πριν τοποθετηθεί ο νέος προθερμαντήρας. Αν δεν γίνει αυτό, μπορεί να προκληθεί ζημιά στον νέο προθερμαντήρα κατά την εγκατάσταση ή να μην επιτευχθεί η βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας του. Άλλα ζητήματα, αφορούν την ακατάλληλη εφαρμογή ροπής κατά την τοποθέτηση των προθερμαντήρων και τη χαλάρωσή τους κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, τα οποία μπορούν να διορθωθούν εφαρμόζοντας τη σωστή ροπή. Σε πιο ακραίες περιπτώσεις, οι προθερμαντήρες ενδέχεται να υποστούν ζημιά από θερμοκρασιακό σοκ, το οποίο μπορεί να προκύψει αν μία ελαττωματική βαλβίδα ψεκασμού καυσίμου δεν κλείσει εντελώς ή όταν λάδι ή νερό εισέρχονται στον θάλαμο καύσης.
Αυτό το άρθρο έχει ως στόχο να προσφέρει τεχνικές πληροφορίες σχετικά με ένα από τα βασικά προϊόντα της μάρκας NGK και ένα κρίσιμο εξάρτημα στους κινητήρες πετρελαίου. Πρόκειται για το δεύτερο μέρος μιας σειράς άρθρων που αναδεικνύουν το τεχνικό υπόβαθρο των προηγμένων προϊόντων αυτοκινήτου της Niterra. Το επόμενο θέμα της σειράς θα είναι τα πολλαπλασιαστές, τα καλώδια και τα καπάκια ανάφλεξης.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους προθερμαντήρες της μάρκας NGK, επισκεφθείτε την πλατφόρμα TekniWiki – μια τεχνική πλατφόρμα με διαδραστικές εκπαιδευτικές ενότητες, η οποία ενημερώνεται συνεχώς ώστε να καλύπτει τις πιο πρόσφατες ανάγκες των χρηστών: www.tekniwiki.com.