Τα glow plugs, γνωστά και ως προθερµαντήρες, αποτελούν έναν από τους πιο υποτιµηµένους αλλά κρίσιµους µηχανισµούς λειτουργίας ενός σύγχρονου diesel κινητήρα. Αν και πρόκειται για ένα µικρό εξάρτηµα, η συµβολή τους στην εκκίνηση, στη σταθερή λειτουργία και πλέον στη σωστή διαχείριση των συστηµάτων µετά επεξεργασίας καυσαερίων είναι καθοριστική.
Οι αλλαγές στις συνήθειες χρήσης των οχημάτων και οι αυξημένες απαιτήσεις των κανονισμών εκπομπών έχουν μεταβάλει ριζικά τον ρόλο και τη φθορά των glow plugs, καθιστώντας την έγκαιρη διάγνωση και αντικατάστασή τους πιο σημαντική από ποτέ.
Η λειτουργία των προθερµαντήρων βασίζεται σε µια απλή αλλά απαιτητική αρχή. Σε αντίθεση µε τους βενζινοκινητήρες, οι diesel κινητήρες δεν χρησιµοποιούν σπινθήρα για την ανάφλεξη του µίγµατος. Η καύση επιτυγχάνεται µέσω της υψηλής πίεσης και θερµοκρασίας µέσα στον θάλαµο καύσης. Ωστόσο, όταν ο κινητήρας είναι κρύος, οι συνθήκες αυτές δεν επαρκούν. Εκεί ακριβώς παρεµβαίνουν τα glow plugs, θερµαίνοντας το µίγµα αέρα και καυσίµου ώστε να επιτευχθεί αξιόπιστη εκκίνηση.
Από την πρώτη τους εμφάνιση τη δεκαετία του 1920, οι προθερμαντήρες εξελίχθηκαν σημαντικά. Η βασική αρχιτεκτονική τους παρέμεινε σχεδόν αμετάβλητη μέχρι τη δεκαετία του 1970, όταν η εξωτερική αντίσταση αντικαταστάθηκε από καλυμμένο πηνίο. Στη συνέχεια ακολούθησε η μετάβαση από μονό πηνίο σε διπλό, η εισαγωγή κεραμικών glow plugs τη δεκαετία του 1990 και, από τη δεκαετία του 2000 και μετά, τα glow plugs άμεσης θέρμανσης που χρησιμοποιούνται έως σήμερα. Παρότι εξωτερικά μοιάζουν απλά, εσωτερικά πρόκειται για σύνθετα εξαρτήματα που λειτουργούν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.
Η επίδραση των σύγχρονων συνθηκών χρήσης
Σε αντίθεση με τα μπουζί, τα glow plugs δεν συνοδεύονται συνήθως από προκαθορισμένα διαστήματα αντικατάστασης από τους κατασκευαστές οχημάτων. Η διάρκεια ζωής των προθερμαντήρων δεν συνδέεται άμεσα με τα χιλιόμετρα, αλλά με τον αριθμό των κύκλων θέρμανσης. Κάθε κρύα εκκίνηση και κάθε ενεργοποίηση για λόγους μετά επεξεργασίας αυξάνει τη φθορά τους, ανεξάρτητα από την απόσταση που διανύει το όχημα.
Οι πρόσφατες αλλαγές στις οδηγικές συνήθειες, με λιγότερες μετακινήσεις και μικρότερες αποστάσεις, έχουν επηρεάσει δυσανάλογα τα diesel οχήματα. Οι diesel κινητήρες είναι θερμικά αποδοτικοί και απαιτούν περισσότερο χρόνο για να φτάσουν στη θερμοκρασία κανονικής λειτουργίας. Καθοριστικός παράγοντας είναι η θερμοκρασία του λαδιού, η οποία μπορεί να χρειαστεί είκοσι ή και περισσότερα χιλιόμετρα για να σταθεροποιηθεί. Όταν αυτό δεν συμβαίνει, τα glow plugs καλούνται να λειτουργούν συχνότερα σε συνθήκες κρύου κινητήρα, επιταχύνοντας τη φθορά τους.
Η κατάσταση επιβαρύνεται περαιτέρω από τον σύγχρονο ρόλο των προθερμαντήρων στη διαδικασία αναγέννησης του φίλτρου σωματιδίων. Για να επιτευχθεί η καύση της αιθάλης που συσσωρεύεται στο φίλτρο, απαιτείται προσωρινή αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων. Σε οχήματα που πραγματοποιούν κυρίως σύντομες διαδρομές, η διαδικασία αυτή δεν ολοκληρώνεται φυσικά, με αποτέλεσμα τα glow plugs να ενεργοποιούνται συχνότερα και για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Παρά το γεγονός ότι τα οχήματα χρησιμοποιούνται λιγότερο, οι προθερμαντήρες καταπονούνται περισσότερο.
Διαγνωστικός έλεγχος και συνήθεις βλάβες
Τα πρώτα σηµάδια δυσλειτουργίας µπορεί να είναι ήπια αλλά προοδευτικά. Δυσκολία στην κρύα εκκίνηση, ανοµοιόµορφη λειτουργία στο ρελαντί ή αδυναµία επιτυχούς αναγέννησης του φίλτρου σωµατιδίων αποτελούν ενδείξεις που δεν πρέπει να αγνοούνται. Σε αρκετές περιπτώσεις, οι διαγνωστικοί έλεγχοι κατά τη µέτρηση εκποµπών ή οι ενδείξεις στον πίνακα οργάνων αποκαλύπτουν προβλήµατα που σχετίζονται άµεσα µε τα glow plugs ή τους αισθητήρες θερµοκρασίας.
Οι συνηθέστερες βλάβες των glow plugs και των προθερµαντήρων συνδέονται µε θερµική και ηλεκτρική καταπόνηση και περιλαµβάνουν:
- Υπερθέρµανση λόγω παρατεταµένης παροχής ρεύµατος, εξαιτίας ελαττωµατικού ρελέ ή ελεγκτή.
- Διόγκωση, ρωγµές ή µηχανική καταστροφή του glow plug από υπερβολική θερµοκρασία.
- Βλάβες που σχετίζονται µε υπερβολική τάση στο ηλεκτρικό κύκλωµα.
- Φθορά που επιταχύνεται από αυξηµένη θερµοκρασία καύσης λόγω πρόωρης γωνίας έγχυσης.
- Καταπόνηση από διαρροές µπεκ ή παρουσία πετρελαίου στο λάδι κινητήρα.
Παρότι οι προθερµαντήρες είναι σχεδιασµένοι να λειτουργούν σε θερµοκρασίες µεταξύ 850 και 1.100 βαθµών Κελσίου, η λειτουργία τους εκτός προδιαγραφών µπορεί να οδηγήσει σε άµεση αστοχία. Για τον λόγο αυτό, πριν από την αντικατάσταση ενός αστοχηµένου εξαρτήµατος, είναι κρίσιµο να ελεγχθεί ολόκληρο το ηλεκτρικό κύκλωµα και οι συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα.
Η σηµασία της σωστής αντικατάστασης
Στο στάδιο της αντικατάστασης, η σωστή πρακτική εγκατάστασης είναι εξίσου σημαντική με την επιλογή του κατάλληλου ανταλλακτικού. Λανθασμένη ροπή σύσφιξης μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα, όμως ένα συχνά παραμελημένο βήμα είναι ο καθαρισμός του σπειρώματος πριν την τοποθέτηση του νέου glow plug. Στον θάλαμο καύσης συσσωρεύονται φυσιολογικά επικαθίσεις άνθρακα γύρω από το εκτεθειμένο τμήμα και στο κάτω μέρος του σπειρώματος. Η χρήση εργαλείου καθαρισμού σπειρωμάτων διασφαλίζει ότι ο νέος προθερμαντήρας θα βιδωθεί ομαλά και θα σφιχτεί σωστά σύμφωνα με τη ροπή που ορίζει ο κατασκευαστής.
Σε αυτό το περιβάλλον αυξημένων απαιτήσεων, η ποιότητα των εξαρτημάτων αποκτά καθοριστικό ρόλο. Η επιλογή glow plugs από κατασκευαστή πρώτης τοποθέτησης, όπως η DENSO, διασφαλίζει ότι τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και αντοχής ανταποκρίνονται στις πραγματικές συνθήκες χρήσης των σύγχρονων diesel κινητήρων. Η γκάμα glow plugs aftermarket καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του ευρωπαϊκού στόλου οχημάτων και είναι διαθέσιμη μέσω ευρέος δικτύου διανομής.
Η σωστή διάγνωση, η προσεκτική αντικατάσταση και η τήρηση των προβλεπόμενων διαδικασιών εγκατάστασης συμβάλλουν στη διατήρηση της αξιοπιστίας της εκκίνησης, της ομαλής καύσης και της σωστής λειτουργίας των συστημάτων ελέγχου εκπομπών. Σε ένα περιβάλλον όπου τα diesel οχήματα λειτουργούν ολοένα και συχνότερα σε μη ιδανικές συνθήκες, οι προθερμαντήρες δικαιολογημένα βρίσκονται στο επίκεντρο της τεχνικής προσοχής.