Žhavicí svíčky naftového BMW hřejí i po startu, aby motor méně klepal a kouřil

Naftový motor si směs zapálí sám, stlačením. Svíčka v něm proto není zapalovací, ale topná: předehřeje spalovací prostor, aby se vznícení povedlo i u studeného vozu. Dlouho to bylo všechno, co uměla. Novější soustavy ji ale zapínají i potom, co motor naskočí, a dělají to kvůli něčemu jinému než kvůli startu.

Proč studený diesel bez pomoci nenaskočí

Za jízdy má stlačený vzduch teplotu, která ke vznícení nafty stačí. Při startu ne. Technická informace BERU č. 04 uvádí dva důvody. Nasátý vzduch je studený, takže na konci komprese vyjde nižší teplota. A hlavně: startuje se v nízkých otáčkách, náplň válce zůstane stlačená déle a stihne odevzdat víc tepla i tlaku, než by odevzdala třeba na volnoběhu.

Ze dvou fází tři

Starší vozy mívají svíčky označené GV. Ty hřejí před startem a při něm, pak zhasnou. Novější osobní naftové vozy odjíždějí z výroby zpravidla se svíčkami GN a s třífázovým žhavením: před startem, při startu, po startu a při běhu motoru v setrvačném režimu.

Předžhavení trvá podle BERU za běžných venkovních teplot asi 2 až 5 sekund. Rychlostartovací svíčka GN má topnou tyčku na špičce ztenčenou, takže tam začne žhnout dřív: při 0 °C se s ní vejde do dvou sekund, při minus 5 °C zhruba do pěti a při minus 10 °C asi do sedmi. Dohřívání po startu pak běží až tři minuty. Končí, jakmile chladicí kapalina dosáhne 70 °C, nebo po čase, který má řízení uložený v mapě. Když je motor teplý už před startem, dohřívání se obvykle vůbec nespustí.

Smysl té třetí fáze je v tom, co jde výfukem. Dokud spalovací prostor nedosáhne ideální zápalné teploty, hoří nafta neúplně a ven jde bílý nebo modrý kouř; BERU uvádí, že dohřívání srazí kouřivost až o 40 %. Zároveň zkrátí prodlevu vznícení, kvůli které studený diesel klepe. Oba typy svíček přitom nejsou zaměnitelné: do soustavy stavěné pro GN patří jen GN, protože svíčka GV se v ní podle výrobce může velmi rychle poškodit.

Co k tomu potřebuje elektronika

Školicí sešit BMW Introduction to Diesel Technology skládá žhavení moderních naftových BMW ze čtyř dílů: ze svíček, z jednotky předžhavení na boku bloku motoru, z řídicí jednotky motoru DDE (Digital Diesel Electronics, tedy elektronika naftového motoru) a z obousměrného rozhraní BSD mezi jednotkou motoru a jednotkou žhavení.

Doba předžhavení se podle sešitu neřídí jen teplotou, ale i časem: při mírných teplotách se zkracuje, s klesající teplotou motoru prodlužuje. Údaje o teplotě, otáčkách a vstřikovaném množství dodává DDE a žhavení se podle nich vypne, jakmile ho není potřeba. Dohřívání po startu se stejně tak řídí teplotou motoru a otáčkami.

BSD je obousměrné sériové rozhraní, po kterém jednotka motoru mluví s podřízenými prvky. Jako typickou soustavu ukazuje sešit řízení DDE 606 v motoru M57TU1 TOP, tedy v dvakrát přeplňovaném šestiválci z 535d generace E60. Mezi jeho rozhraními vypisuje právě BSD, a to k alternátoru a k jednotce předžhavení, a vedle toho sběrnici PT-CAN. Po témž rozhraní řídí BMW elektrické vodní čerpadlo benzinového šestiválce N52.

Kterých pětek se to týká

Naftový řadový šestiválec M57 se vyráběl ve Steyru od roku 1998 do roku 2013 a školicí sešit ho vede jako první sériový diesel BMW s common railem, a to od modelového roku 1999. V pětce E39 jezdí jako M57D30 v 530d se 135 kW a 390 N·m, od roku 2000 pak jako M57D25 v 525d se 120 kW. V E60 a E61 na něj navázal M57D25TÜ v 525d z let 2003 až 2007 a dvakrát přeplňovaný M57D30TÜ TOP ve 535d s 200 kW a 560 N·m. Co přesně z popsaného žhavení má která z těch verzí, sešit po jednotlivých motorech nerozepisuje.

Předchůdce M51 ze starší pětky vstřikoval nepřímo, do vířivé komory, a sešit u téhle konstrukce kreslí žhavicí svíčku přímo ve vířivé komoře. Časy ani postup k ní ale neuvádí; nepřímé vstřikování v něm figuruje jako překonané řešení. Postup pro tuhle generaci má tovární příručka k E34 a popsali jsme ho zvlášť.

Vlastní spínač u každé svíčky

Oddělená jednotka žhavení má ještě jeden důsledek. Když každou svíčku spíná vlastní polovodičový prvek místo společného relé, dá se proud v každém obvodu měřit zvlášť, a BERU proto u svého rychlostartu ISS uvádí diagnostiku po jednotlivých svíčkách. Napětí, na kterých žhavení BMW pracuje, ovšem ve školicím sešitu jako údaj nestojí: objevují se jen jako možnosti v kontrolní otázce, ke které sešit řešení netiskne. Kdo je potřebuje, musí sáhnout po dílenské dokumentaci.

Zdroje

• BMW: Introduction to Diesel Technology Workbook, školicí sešit ST603
• BERU: Technical Information No. 04, All about glow plugs
• Wikipedie: BMW M57
• Wikipedie: BMW 5 Series (E39)

Anglické podklady jsou přeložené a přepsané vlastními slovy, ne převzaté doslova.