В отличие от карбюраторных двигателей, в дизельных двигателях воспламенение топлива происходит не за счет электрической искры, а за счет самовоспламенения горячего топлива. Теоретически все происходит достаточно просто:
- через воздушный фильтр в цилиндр двигателя подается порция атмосферного воздуха;
- поршень в цилиндре начинает свое движение вверх и сжимает воздух в цилиндре, который моментально нагревается до температуры от 700 до 900 градусов;
- в момент наибольшего сжатия воздуха в цилиндр подается дизельное топливо, которое мгновенно нагревается и воспламеняется, с выделением большого количества газовой смеси;
- газовая смесь увеличивается в объеме и толкает поршень в первоначальное положение, а сама удаляется через перепускные каналы.
Дизельный двигатель работает без проблем в теплое время года, однако, с приближением минусовых температур, холодный атмосферный воздух не успевает нагреться до необходимой температуры. Топливо в цилиндры также подается с низкой температурой. В результате, топливо в цилиндре не успевает нагреться до критической температуры самовоспламенения. Помочь топливу нагреться могут свечи накаливания, которые устанавливаются в каждом цилиндре.
Свеча накаливания представляет собой спиральное сопротивление, закрытое сверху защитным колпачком. Во время подачи электрического тока, свеча нагревается до температуры 1000 градусов, и позволяет дизельному топливу разогреться до температуры самовоспламенения. Однако работа свечей накаливания происходит в ограниченном промежутке времени – не более 3-5 минут. Задачей свечей накаливания является обеспечение запуска холодного двигателя. После того, как двигатель заведется, свечи отключаются.
Работа свечей накаливания во многом помогают работе дизельных двигателей, что заметно по черному дыму, выходящему из выхлопной трубы, после окончания работы свечей накаливания. Неполное сгорание топлива происходит до тех пор, пока двигатель не прогреется полностью, после чего выхлопной дым светлеет.
В более современных дизельных двигателях работа свечей накаливания продлена за счет неполного нагревания, которое носит название «остаточного нагревания». В это время на свечи подается небольшое количество электричества, позволяющее свечам работать в неполную силу. Эффект от постоянной работы свечей накаливания бывает ошеломляющим – двигатель работает равномерно, несмотря на сильные морозы и невысокое качество топлива.