شمع موتور و کاربردهای آن

شمع موتور، قطعه‌ای بسیار مهم است و نقشی کلیدی در موتور خودرو ایفا می‌کند .

در این مقاله سعی بر این شده است تا شمع خودرو را به صورت حرفه‌ای اما بسیار کوتاه و خلاصه به چالش کشیده و بررسی کنیم . همینطور بهترین شمع ماشین را در این مقاله معرفی و همچنین کاربرد آن در انواع موتورها را بررسی کنیم .

کاربرد شمع موتور چیست ؟

کابرد شمع موتور اشتعال و بهتر است بگوییم، ایجاد انفجار است .

همانطور که می‌دانید موتور ماشین وقتی شروع به کار می‌کند که سوخت موجود در آن آتش گرفته و منفجر شود اما یعنی چه ؟ پس کار شمع چیست ؟

وقتی به خودرو بنزین می‌زنید و سپس استارت می‌زنید، سوخت به وسیله مکش پمپ در سیستم انتقال خودرو وارد موتور می‌شود .

در این هنگام پیستون با چرخش اولیه فلایویل که در اصل استارت آن را می‌چرخاند بالا آمده و سوخت تزریق شده را به شدت متراکم می‌کند . در این حالت شمع که در سرسیلندر قرار دارد و در بنزین متراکم شده کاملا غرق شده است، یک جرقه می‌زند .

این جرقه باعث می‌شود تا بنزین به شدت متراکم شده منفجر شده و پیستون را به سمت پایین سریعا هل دهد که نتیجه آن می‌شود به حرکت در آمدن فلایویل و میل لنگ و در نتیجه موتور به کار می‌افتد .
پس شمع نقش ایجاد انفجار و اشتعال را در موتور دارد .

سیستم برق‌رسانی به شمع ماشین چگونه است ؟

پیشترها سیستم برق‌رسانی به سر لاک شمع‌ها را وسیله‌ای به نام چکش برق انجام می‌داد . یعنی وقتی این چکش برق شروع به حرکت می‌کرد برق را به صورت 45 درجه‌ای و در 4 جهت به سر وایرها رسانده و برق از وایر به شمع موتور منتقل می‌شد .

در این حالت برق به سر پلاتین رسیده و کار انجام می‌شد، اما الان این گونه نیست و به وسیله مگنت این کار تقسیم برق انجام می‌شود که نتیجه آن حذف دلکو و دیگر قطعات بوده و عمر بسیار زیادی هم دارد و شما را به اصطلاح دچار دردسر نمی‌کند .

ساختار درونی شمع ماشین

قسمت رزوه مانند و فلزی شمع که در داخل سرسیلندر پیچ می‌شود پایه نامیده می‌شود، رزوه‌های قرار داده شده بر روی این قسمت دارای استاندارد جهانی بوده و در اکثریت موتورهای جهان ثابت است مگر برای کاربردهای خاص. این استاندارد در موتورهای چهار زمانه M14x1.25(قطر خارجی 14 میلیمتر و 1.25 گام دنده)، در موتورهای دوزمانه M18x1.5 است.

قسمت سفید رنگ بالایی شمع را اصطلاحا چینی شمع گویند که از نوعی سرامیک مصنوعی ویا اکسید آلومینیوم بتونه (پیرانیت – کروندیت) ساخته می‌شود و علاوه بر عایق الکتریکی دارای مقاومت حرارتی بسیار بالا بوده به شکلی که تا 800 درجه اختلاف دما را به خوبی کنترل می‌کند، در برخی شمع‌ها قسمت چینی

توسط یک مهره در جای خود ثابت شده و قابل جدا کردن است این گونه شمع‌ها را دوتکه گویند.
بالاترین قسمت این قطعه که به وایر متصل می‌شود ترمینال است که بخوبی رساننده الکتریسیته است و شدیدا در مقابل زنگ زدن مقاومت می‌کند.
در انتهای پایه یک(یا چند) زائده فلزی به چشم می‌خورد که الکترود منفی یا پلاتین نام دارد، وظیفه این قسمت ایجاد قطب منفی(اتصال بدنه) برای ایجاد جرقه است، این قسمت می‌تواند اشکال متفاوت و حتی جنس خاصی داشته باشد که در این مورد جلوتر توضیح داده می‌شود.

در مقابل الکترود منفی یک زائده مرکزی قرار دارد که نقش قطب مثبت برای جرقه را اجرا می‌کند و برق ولتاژ بالایی که در کوئل تولید و توسط وایر به ترمینال شمع آورده شده را تا داخل محفظه احتراق راهنمایی می کند، این قسمت که الکترود مثبت نام دارد و از آلیاژی بسیار مقاوم دارای ترکیبات نیکل، منگنز، کروم و… ساخته شده می‌تواند پوشش‌های گوناگونی داشته باشد که بعدا مورد بررسی قرار می‌گیرد.

فاصله میان دو الکترود مثبت و منفی را فاصله گپ گویند که اصطلاحا با نام فاصله فیلر نیز بیان می‌شود، اندازه‌ی این فاصله بسیار دقیق بوده و بر اساس دیگر پارامترهای موتور مانند نسبت تراکم، میزان ولتاژ تولیدی کوئل، نوع سوخت و… تعیین می‌شود، اما به طور کلی بزرگ بودن این قاصله بزرگتر شدن جرقه و بهبود احتراق را به دنبال دارد، در طرف مقابل ولتاژ عبوری از کوئل و دمای احتراق را بالا می‌برد که هردو مخرب هستند و اندازه‌ی آن به صورت بهینه توسط هر شرکت محاسبه و اعلام می‌شود، در موتورهای خودرویی این عدد چیزی بین 0.7 تا 1 میلیمتر و در موتور سیکلت‌ها چیزی بین 0.4 تا 0.6 است.

انواع شمع خودرو

شمع‌های بسیار زیادی در بحث خودرو وجود دارد که یکی از مهمترین آنها بحث تفاوت میان پلاتین‌های این شمع‌ها با هم است .

برای مثال مهمترین بحث در این خصوص است که شمع چند پلاتینه است ؟
تک و دو و چهار پلاتینه، مدل شمع‌های بازار خودرو می‌باشد .

شاید بارها شنیده باشید که مکانیک می‌گوید : ” دو پلاتینه بهتر است ” .

اما این تعداد پلاتین چگونه در روند اشتعال تاثیر می‌گذارد ؟

وقتی سوخت متراکم می‌شود، در شمع تک پلاتینه فقط در یک جهت جرقه زده می‌شود و همین باعث می‌شود تا جبهه آتش در سوخت از یک طرف شروع شده و تمامی قسمت‌ها را دربر بگیرد .

در شمع 2 پلاتینه این جرقه در 2 ناحیه زده شده و باعث می‌شود خام‌سوزی کمتر و جبهه تولید آتش بسیار زیاد شود . در این حالت اتفاقی که می‌افتد این است که سرعت انفجار 2 برابر می‌شود .

در شمع‌های 4 پلاتینه که در خودروهای بسیار قدرتمند مانند پورش و بی ام دبلیو و شیرون و ویرون استفاده می‌شود، سرعت اشتعال را 4 برابر کرده و خام‌سوزی را به صفر می‌رساند . هرچند که بسیار گرانتر است .

بهترین شمع موتور چیست ؟

همانطور که اشاره شد، بهترین شمع برای خودرو شمع 4 پلاتینه است، هرچند که قیمت بسیار زیادی داشته و در لوازم یدکی‌های معمولی نمی توان آنرا پیدا کرد .

همچنین شمع 2 پلاتینه از نظر هزینه بسیار مقرون به صرفه و بهتر از تک پلاتینه است .

از این جهت 2 پلاتینه بهترین انتخاب است .

در موتورهای دیزلی هم شمع موتور به کار می‌رود ؟

موتورهای دیزلی که خود سوخت نقش شمع را ایجاد می‌کند، شمع کاربردی ندارد .

شاید بپرسید یعنی چه که شمع نیاز نیست . بگذارید توضیح مختصری بدهیم و شما را با پیشنهاد مقاله به بررسی تخصصی این مقاله ببریم .

اما به صورت خلاصه باید بگوییم : در موتورهای دیزلی، پیستون بالا آمده و هوای داخل سیلندر را به شدت متراکم می‌کند . در این حالت سوخت در هوای متراکم و داغ، پاشش شده و به سرعت منفجر می‌شود . این پاشش به وسیله انژکتور صورت می‌گیرد و نیازی به سوپاپ سوخت نمی‌باشد .

پس در این موتور نیازی به این قطعه نیست .

در موتورهای برقی شمع وجود دارد ؟

اصولا شمع در موتورهایی کاربرد دارد که سیلندر و سوختی داشته باشد . حتی موتورهای دیزلی که نیازی به شمع جرقه‌زن ندارند، شمع گرمکن دارند . اما در موتورهای برقی و هیبریدی که نه سیلندری هست و نه سوختی، خیر نیازی به شمع نیست .

شمع‌ها در این موتور هیچ نقشی نداشته و اصلا وجود ندارند .

در موتورهای احتراق خارجی شمع وجود دارد ؟

اگر شمع موتور خراب شود چه اتفاقی می‌افتد ؟

در صورتی که شمع در موتور ماشین خراب شود و برق‌رسانی نکند، اگر تمامی شمع‌ها کار نکنند موتور راه نمی‌افتد و سوخت در سیلندرها پر می‌شود بی‌آنکه منفجر شود .

اما اگر یک شمع ماشین خراب شود موتور بسیار ضعیف کار کرده و باعث خام‌سوزی و مصرف بیشتر سوخت می‌شود .

پس بسیار مراقب شمع‌ها باشید .

اگر شمع خودرو بشکند چه می‌شود و عمر آنها چقدر است ؟

اگر شمع موتور بشکند، پلاتین‌های آن در سیلندر ریخته و باعث تراشیدگی در سیلندر یا خرابی در پیستون می‌شود . در این حالت موتور پرش‌های سنگینی داشته و حتی روی کمک فنرها هم تاثیر می‌گذارد . ( شاید فکر کنید امکان و ربط ندارد اما می‌تواند حتی در عمر منیفولد اگزوز هم تاثیر داشته باشد ) .

در این حالت علاوه بر شمع‌ها، قطعات موتور مانند پیستون و سیلندر نیز باید تعویض شوند .

عمر شمع‌ها حدودا 1 سال است حال آنکه با استفاده درست می‌تواند 3 سال یا بیشتر هم عمر داشته باشد . در هر صورت عمر استاندارد شمع‌ها حدودا 1 سال می‌باشد .