مجله خبری 22 شرقی
مقالات فنی

مقالات فنی خودرو | آشنایی با شمع خودرو و نحوه عملکرد آن

مقالات فنی خودرو | آشنایی با شمع خودرو و نحوه عملکرد آن

شمع، که Sparking Plug نیز نامیده می شود  قطعه ای است که در سر سیلندر موتور احتراق داخلی قرار می گیرد و دو الکترود را که با فاصله هوا از یکدیگر جدا شده اند، جریان می دهد که از طریق آن سیستم جرقه زنی با فشار زیاد تخلیه می شود، تا جرقه ای برای اشتعال هوا ایجاد کند – مخلوط سوخت الکترودها باید بتوانند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کنند و عایق جدا کننده آنها باید دمای بالا و همچنین فشار الکتریکی تا چند هزار ولت را تحمل کند. طول شکاف جرقه بر انرژی جرقه تأثیر می گذارد و شکل عایق بر دمای عملکرد تأثیر می گذارد. در ادامه مطلب فنی خودرو سایت ۲۲ شرقی به بررسی شمع خودرو و نحوه عملکرد آن علائم خرابی شمع خودرو و اجزای شمع خودرو خواهیم پرداخت….

معرفی کامل در مورد شمع خودرو یا Sparking Plug

همانطور که گفته شد شمع خودرو یک قطعه ای کوچک است با نقشی مهم که شروع فرآیند احتراق را در موتور خودرو بر عهده دارد و تمامی خودروهایی که سوخت آنها به وسیله بنزین یا گازوییل می باشد، برای کامل کردن عملیات احتراق در موتور خود، نیاز دارند تا قطعه ای به نام شمع را داشته باشند و بتوانند عملیات جرقه زنی را برای شروع کار موتور انجام دهند. زمانی خودرو استارت میخورد و بعد از انتقال سوخت به داخل سیلندر و ترکیب شدن آن با هوا، شمع خودرو با دریافت کردن ولتاژ بالا و جرقه زدن، باعث سوختن بنزین یا گاز شده و شروع فعالیت قطعات موتور و درنهایت حرکت وسیله نقلیه می شود. قطعات مختلفی که شمع خودرو را تشکیل دهند؛ بعد از اینکه جریان ولتاژ پایین را از باتری خودرو دریافت کردند و ولتاژ آن زا افزایش دادند و سپس این جریان ولتاژ بالا به شمع انتقال داده می شود. بعد از این اتفاق جریان بین دو الکترود مرکزی و جانبی موجود در شمع که یکی مثبت و دیگری منفی بود بالا رفته و ساختار گازهای موجود در داخل محفظه را تغییر می دهد، با بالا رفتن ولتاژ گازهای موجود به اصطلاح یونیزه می شوند و رسانای جریال الکتریکی در محفظه مربوطه باعث ایجاد احتراق می شود.

به طور کلی و در عبارتی دقیق تر شمع حودرو و نحوه عملکرد آن به دو صورت زیر است: 

برای احتراق مخلوط هوا و سوخت، انرژی الکتریکی از طریق شمع منتقل می شود و در صورتی که ولتاژ تغذیه شده به دوشاخه به اندازه کافی بالا باشد ، فاصله در شاخه ها پرتاب می شود. این جرقه الکتریکی مخلوط بنزین / هوا در محفظه احتراق را مشتعل می کند. برای حذف گرما از محفظه احتراق. شمع ها نمی توانند گرما ایجاد کنند، فقط می توانند گرما را حذف کنند.
دمای انتهای پایان پرتاب دوشاخه باید به اندازه کافی پایین باشد تا از احتراق قبل جلوگیری شود، اما به اندازه کافی بالا باشد تا از رسوب جلوگیری شود. شمع با خروج انرژی حرارتی ناخواسته از محفظه احتراق و انتقال حرارت به سیستم خنک کننده موتورها به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند. محدوده حرارتی شمع به عنوان قابلیت پخش حرارت از نوک تعریف می شود.
دوشاخه به ولتاژ بالای تولید شده توسط سیم پیچ احتراق یا مگنتو متصل می شود. با جاری شدن الکترونها از سیم پیچ ، اختلاف ولتاژ بین الکترود مرکزی و الکترود جانبی ایجاد می شود. هیچ جریانی نمی تواند جریان یابد زیرا سوخت و هوا در شکاف عایق است ، اما با افزایش بیشتر ولتاژ ، شروع به تغییر ساختار گازها بین الکترودها می کند.
هنگامی که ولتاژ از قدرت دی الکتریک گازها بیشتر شود، گازها یونیزه می شوند. گاز یونیزه به یک رسانا تبدیل می شود و به الکترونها اجازه می دهد تا از شکاف عبور کنند. شمع ها معمولاً برای پرتاب مناسب به ولتاژ بیش از ۲۰۰۰۰ ولت نیاز دارند.

با افزایش جریان الکترون ها در فاصله، دمای کانال جرقه را به ۶۰،۰۰۰ K می رساند. گرمای شدید در کانال جرقه باعث می شود که گاز یونیزه بسیار سریع منفجر شود مانند یک انفجار کوچک جرقه ای شبیه رعد و برق و رعد و برق شنیده می شود.
گرما و فشار گازها را مجبور به واکنش با یکدیگر می کند و در انتهای رویداد جرقه باید یک گوی کوچک آتش در شکاف جرقه وجود داشته باشد زیرا گازها خود به خود می سوزند. اندازه این گلوله آتشین یا هسته به ترکیب دقیق مخلوط بین الکترودها و میزان آشفتگی محفظه احتراق در زمان جرقه بستگی دارد. یک هسته کوچک باعث می شود موتور طوری کار کند که انگار زمان احتراق عقب افتاده است و یک موتور بزرگ مانند زمان بندی پیشرفته است.

اجزای شمع خودرو

  • واشر
  • الکترود منفی
  • الکترود مثبت
  • عایق چینی
مطالعه بیشتر  آپشن های متنوع خودرو | چراغ مه شکن + کابرد و نحوه عملکرد

انواع مختلف شمع خودرو

در بازار قطعات خودرو انواع مختلفی از شمع خودرو وجود دارد و البته بسته به نوع مدل ماشین و مشخصات آن باید شمع موردنظر را نیز انتخاب کرد؛ رایج ترین شمع هایی که در بازار وجود دارد در مدل های زیر دسته بندی می شوند.

  • شمع چند الکترود
  • شمع سرد
  • شمع گرم
  • شمع ایریدیومی
  • شمع پلاتینیومی
  • شمع نیکلی

علائم خرابی شمع خودرو

 موارد مختلفی باعث خرابی شمع خودرو می شوند که در ادامه به ذکر هریک از آنها می پردازیم:
نشت روغن:
به دلیل آلودگی روغن این قطعه ممکن است بسیار زود خراب شود و باید در اسرع وقت یا تمیز شده و یا اینکه تعویض شود.
حرارت بالا:
زمانی عمر شمع خودرو کاهش پیدا می کند که دمای بالا و گرم شدن بیش از حد آن به دلیل احتراق در داخل سیلندر اتفاق بیفتد.
آلوده شدن قطعه یا وجود کربن بالا:
بر روی سر شمع ممکن ایت کربن بالایی وجود داشته باشد که به کاهش عمر این قطعه بسیار تاثیر میگذارد و انتقال سوخت آلوده در اثر عدم استفاده از فیلتر بنزین مناسب و همچنین فیلتر هوا نامناسب از جمله عواملی هستند که به انتشار بیش از حد کربن در موتور کمک می کند.
اما درادامه عواملی هستند که به خراب شدن این قطعه نیز کمک کرده و باعث کاهش عمر آن می شوند:
  • نفوذ روغن به شمع
  • رانندگی کردن با گاز دادن بالا
  • دمای بالای موتور و سیلندرها
  • وجود کربن
  • تغییر رنگ چینی اطراف این قطعه
  • فرسایش الکترود
  • ذوب شدن الکترود مرکزی
  • وجود بنزین بر روی این قطعه
  • ایجاد لعاب بر روی چینی
مطالعه بیشتر  نکات فنی خودرو | سیستم محافظ فعال واژگونی یا ARP (Active Rollover Protection)

آیا تعویض شمع خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است؟

همانطور که در توضیحات اشاره شد، ایجاد شدن جرقه به وسیله شمع موتور؛ مقدار بسیار کمی از الکترود آن را نابود می کند درنتیجه الکترود دیگر ایجاد جرقه برای مشتعل شدن مخلوط سوخت و هوا را ندارد و اگر شمع ها فرسوده شوند؛ به دنبال آن عملکرد نامناسب موتور و سیلندرها به طور کلی کاهش پیدا می کند و مصرف سوخت بیشتری را نیز به دنبال دارد.

زمان تعویض شمع ها چه مواقعی است؟

زمان دقیق شمع ها کاملا بستگی به این دارد که چگونه از آن استفاده می شود، اغلب شمع های پلاتینیومی عمری برابر با  ۱۰۰ هزار و شمع های مسی نزدیک به ۳۰ هزار دارند که در برخی موارد نیز می توانند عمری برابر با ۱۵۰ هزار کیلومتر را هم داشته باشند. اما دقت داشته باشید زمانی که ماشین استارت نمیخورد و یا کاهش شتاب خودرو احساس می شود از نشانه های خرابی شمع خودرو می باشد که در برخی موارد ممکن است مربوط به بنزین و در برخی دیگر متعلق به انژکتور و یا فیلتر بنزین است.

استارت نخوردن و کاهش شتاب خودرو از اولین علائم خرابی شمع است. علائم فیزیکی فوق الذکر که با ظاهر آن می توان تشخیص داد. مواردی هم که اثرات روی شمع است اغلب در اثر عدم ترکیب سوخت و هوا می باشد . که برخی مربوط به بنزین و برخی به انژکتور برخی حتی به فیلتر بنزین باشد. در پایان مطلب شمع خودرو و نحوه عملکرد آن پیشنهاد می شود حتما برای تعویض یا تعمیر قطعات خود از یک میکانیک یا متخصص در این زمینه کمک بگیرد تا هزینه های بیشتری را برای خودروی خود ایجاد نکنید.

5/5 - (1 امتیاز)

مطالب مرتبط

کاهش تاخیر توربو خودرو و راه های جلوگیری از آن

mortazavi

۳ نشانه گرفتگی هسته بخاری و دلایل رایج آن در سری مطالب فنی خودرویی 

mortazavi

ضریب درگ خودرو و اهمیت آن در شیوه عملکرد رانندگان

mortazavi

نظر دهید.