آشنایی با شمع خودرو
در ادامه می خواهیم اطلاعاتی بیان کنیم که شمع خودرو چیست و چه وظیفه ای به عهده دارد. انرژی مکانیکی خودرو از طریق انرژی شیمیایی سوخت و انجام کنش هایی در موتور خودرو ایجاد میشود که در واقع موتور، سیستم تولید قدرت خودرو محسوب می شود، با توضیح این فعلوانفعالات در موتور از اهمیت وجود شمع در خودرو آگاهی خواهیم یافت. حرکت پیستونها درون سیلندرها اساس کار موتور خودرو است، که این حرکت باعث منتقل شدن نیرو به سیستم انتقال قدرت و سرانجام به چرخها و حرکت خودرو میگردد. بعد از تراکم مخلوط سوخت و هوا در محفظهی احتراق، نوبت به تولید جرقهای است که این ترکیب را بسوزاند. تولید جرقه در لحظه مناسب باقدرت بالا وظیفهی مهمی است که به عهده شمع است. به همین دلیل شمعها نقش بسیار حیاتی در کارکرد خودرودارند.
اهمیت تعویض شمع
با توجه به مطالب ذکر شده و پی بردن اهمیت حیاتی استفاده از شمع مناسب در خودرو، قطعا دریافته اید که چه شمعی و از چه جنسی را برای خودروی خود انتخاب کنید. نکته مهمی که وجود دارد این است که برای هر خودرو چه نوع شمعی می تواند مناسب باشد. با توجه به قدرت و نوع موتور خودروها برای شرکتهای سازندهی شمع مدلهای گوناگونی پیشنهاد میکنند که این پیشنهاد برگرفته از قدرت و توان موتور به مشتریان ارائه میگردد. در انتخاب شمع این نکته حائز اهمیت است اینکه در موتور خودرو چه میزان حرارتی تولید میشود و انتخاب شمع با درجه حرارتی مطلوب از اهمیت خاصی برخوردار است. شمع های با درجه حرارتی بالا موجب رسوب گرفتن جرقه زن و کاهش قدرت جرقه میشوند، اما اگر شمع درجه حرارتی پایینی دارا باشد دمای آن افزایش می یابد و سبب احتراق زودهنگام و داغ شدن شمع و سرانجام آسیب رسیدن به قطعات موتور میشود. در ضمن باید توجه داشت که بررسی شمع خودرو پس از هر ۲۰۰۰۰ کیلومتر کارکرد است. این بررسی سبب آگاهی از وضعیت شمع می گردد تا اگر دچار نقص گردیده آن را عوض کرده یا آنکه اگر فاصلهی گپی که در وسط الکترودها وجود دارد از فاصله مجاز و استاندارد خارجشده باشد بتوانیم آن را تنظیم کنیم. به کار گرفتن شمع خراب یا نامناسب در خودرو سبب ایجاد عوارض ذیل می کند:کم شدن شتاب، افزایش مصرف سوخت، روشن نشدن یا دیر روشن شدن خودرو، خامسوزی سوخت و ایجاد لرزش و صدا در موتور یا این که در شرایط بدتر سبب ایجاد صدمه در قطعات موتور خودرو خواهد شد.
نشانه های خرابی شمع خودرو
سیاه شدن شمع ها یکی از نشانه های خرابی آن ها می باشد. همینطور شمع دارای یک عایق چینی است که اگر آسیب دیده یا ترک برداشته باشد اختلاف پتانسیل مورد نیاز در دو سر الکترود ها تولید نمی شود و در نتیجه جرقه هم وجود ندارد و یکی از سیلندر های موتور خودروی شما از کار خواهد افتاد که این اشکال معمولا همراه با بدکارکردن، لرزش و صدای اضافی همراه است و به آسانی می توان آن را تشخیص داد.
اجزای تشکیلدهنده
یک شمع از قطعات متنوعی ساخته می شود که با توجه به عملکرد و شرایط خاص کارکرد آن، مانند حرارت و شدتجریان بالا احتیاج است که از قطعاتی باکیفیت تولید شود. شمع به انرژی الکتریکی برای ایجاد جرقه از طریق وایر دلکو به فیش وایر نیاز دارد و پس از آن انتقال انرژی از مسیر عایق سرامیکی به الکترود درون شمع انجام خواهد شد. این عایق از انتقال جریان به بدنهی موتور جلوگیری می کند که اگر این قسمت سرامیکی آسیب دیده باشد سبب انتقال جریان به بدنهی موتور و مانع از کارکرد درست و مورد انتظار شمع میشود. شمع در قسمت میانی یکمهره دارد که مکان قرارگرفتن آچار برای نصب شمع روی موتوراست که با توجه به نوع موتور خودرو شکل و ابعاد این مهره میتواند تغییر کند، ولی حساس ترین قسمت های شمع که وظیفه تولید جرقه را به عهده دارند الکترودهای مثبت و منفی شمع نام دارند. الکترود منفی که به بدنهی شمع متصل بوده و الکترود مثبت در بخش میانی شمع قرار دارد و قسمت کوچکی از آن از انتهای شمع بیرون زده و در کنار الکترود منفی قراردارد. الکترود های مثبت ومنفی با یکفاصلهی خیلی کم که به آن گپ شمع گفته میشود از به هم قرار می گیرند. در ساخت الکترود شمعها جنس و آلیاژ بهکار برده شده کیفیت و زمان عمر شمع را تعیین می کند.
انواع شمع خودرو
شمعها با توجه به طراحی موتورها، چند دسته هستند. به طور کلی شمعها دو دسته گرم و سرد را شامل می شوند.
شمع گرم: شمع گرم،گرمای بدست آمده از احتراق را مدتزمان طولانی در خودنگه میدارند، که این امر سبب سوختن رسوبات روغن و کربن حاصل از احتراق روی شمع میشود. اگرکه رسوبات به جا مانده از احتراقهای قبلی از بین نرود سبب اختلال در کارکرد شمع وآسیب به آن میشود. شمعهای گرم معمولا در ماشین هایی که موتورهایی با دور پایین تر و دمای تولیدی کمتری دارند که در اصطلاح سرد کارکرد نام دارند به کار برده می شوند. پایهی این نوع شمعها به طور معمول بلندتر است و گرما درون آنها به در مدتزمان طولانی تری حفظ می شود. به همین دلیل الکترودها دقیقا در درون محفظهی احتراق و در کنار حرارت قرار دارند و با توجه به حرارت بالایی تولید می کنند، در هرلحظه مستعد تولید جرقهی جدیدی خواهند بود.
شمع سرد:شمعهای سرد گروه دوم شمع های خودرو هستند. شمعهای سرد به دلیل داشتن پایه کوتاه بعد از هر جرقه و احتراق، فاقدگرمای اولیه خواهند بود. این نوع شمعها مانع ازتولید احتراق زودهنگام در موتور خودرو میشوند، زیرا اگر شمع در دمای بالا کار کند، در اثر فاصله کم با پیستون ها با گرمای موجود در پیستون، زودتر از حد نیاز جرقه و احتراق تولید میکند که این سبب کاهش کیفیت احتراق میشود. با گذشت زمان این احتراق زودهنگام موجب صدمه به قطعات و ایجاد لرزش در موتور میشود. شمعهای سرد در موتورهایی که در دماهای بالا کار می کنند مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع شمع از نظر ساختار
در ادامه می خواهیم انواع شمع ها را از جهت ساختار و کیفیت مورد بررسی قرار دهیم و آن ها را معرفی کنیم. در ساخت و طراحی شمع ها فاکتور تعیین کننده جنس و شکل الکترود به کار رفته در آن هاست، که باعث ایجاد تنوع در شمع ها می شود.
شمعهای نیکلی: اکثر شمعهای موجود در بازار الکترودی از جنس نیکل دارند. شمعهای نیکلی طول عمر کوتاهتری دارند و دارای الکترودی مرکزی با شکل صاف هستند و به سبب آلیاژ به کارگرفته شده در تولید الکترود، از مقاومت گرمایی پایین تری نسبت به شمعهای جدیدتر برخوردارهستند، و معمولا تعویض این نوع شمع ها بعد از هر 20000 کیلومتر باید انجام گیرد. لازم به ذکر است که نوع کارکرد موتور هم می تواند در تغییر این بازه زمانی موثر باشد. مصرف سوخت شمع های نیکلی نسبت به شمع های جدیدتر موجود در بازار بیشتر است.
شمعهای پلاتینیومی: دومین گروه از شمع ها از نظر جنس الکترودها شمعهای پلاتینیومی می باشند. این شمعها از الکترودهایی از جنس پلاتینیوم ساخته می شوند و به دلیل اینکه این عنصر خاصیت ضد خوردگی دارد، مقاومت گرمایی زیادی دارد، به همین جهت این شمعها از پایداری موثری در برابر دما برخوردارند که این میزان تا دمای ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد می رسد. لازم به ذکر است که پس از ۱۰۰۰۰۰ کیلومتر کارکرد موتور، احتیاج به تعویض خواهند داشت. الکترود مثبت شمعهای پلاتینیومی سوزنی شکل هستند که سبب افزایش دقت و قدرت جرقهزنی در موتور میگردد.قیمت شمعهای پلاتینیوم نسبت به شمعهای نیکلی بیشتر است که با گذر زمان و استفاده از این شمع ها خواهیددانست که این شمعها به یالا رفتن طول عمر قطعات موتور و بهبود کیفیت عملکرد موتور مثل افزایش شتاب و کم شدن مصرف سوخت کمک خواهند کرد. شمعهای پلاتینیومی نسبت به شمعهای معمولی کیفیت بهتری دارند واستفاده از آن ها نظر اقتصادی به صرفه تراست.
شمعهای ایریدیومی: این نوع شمعها دارای الکترود مثبت از جنس ایریدیوم هستند. همینطور یک نقطه از جنس پلاتین در ساخت الکترود منفی و در محل جرقهزنی استفاده شده که سبب بالا رفتن طول عمر این نوع شمعها می گردد. ایریدیوم فلزی از خانوادهی پلاتین است و خاصیتی شبیه پلاتین دارد. شمعهای ایریدیومی مقاومت دمایی بیشتری نسبت به شمعهای پلاتینیومی دارند و بههمین دلیل سبب افزایش طول عمر شمعهای ایریدیومی می شود. این شمع ها همچنین دارای الکترود سوزنی با دقت و قدرت جرقهزنی زیادی هستند و تقریبا عملکردی شبیه شمعهای پلاتینیومی دارند.
شمعهای چند الکترودی: ممکن است فکر کنید که این نوع شمعها از کیفیت جرقهزنی بیشتری به نسبت شمعهای تک الکترودی بهره می برند. ولی در حقیقت این شمعها فقط دوام و طول عمر بالاتری نسبت به شمعهای تک الکترودی دارند، که در ادامه به توضیح چرایی این مسلع خواهیم پرداخت. با هربار جرقهزنی به دلیل دمای زیاد قسمت بسیار کمی از الکترودها می سوزند . به دلیل آن که فقط یک جرقه و آنهم در کم ترین فاصله بین الکترود مرکزی و یکی از الکترودهای منفی تولید میشود پس فقط یکی از الکترودهای منفی در این جریان الکتریکی القایی به کار گرفته می شود. اگر این الکترود کوتاه ترین فاصله را با الکترود مرکزی داشته باشد و هنوز خوردگی افزایش نیافته باشد این الکترود می تواند کار جرقهزنی را انجام دهد. ولی اگرکه مقدار این خوردگی افزایش یابد و فاصلهی دو الکترود از هم زیاد شود الکترود دیگری که فاصله داشته باشد جرقه را تولید خواهد کرد. پس با از سوختن یک الکترود، الکترودهای بعدی درگیر جرقهزنی می گردند. پس افزایش مدت زمان سبب می شود تا الکترودها شکل اولیهی خود خارج شوند و کیفیت شمع برای کار پایین بیاید.
شمعهای مقاومتی: در ساختار شمعهای مقاومتی یک مقاومت سرامیکی ۵ کیلو اهمی بهکارگرفته شده که مسئولیت خنثی کردن اختلالی که در اثر جرقهزنی تولید میشود را به عهده دارد. این مقاومت مانع تولید اختلال در امواج رادیویی در اثر تداخل جریانهای الکتریکی می شود. این نویز میتواند سبب اختلال در کارکرد رادیوی خودرو یا تلفن همراه یا همین طور سبب بروز صدمه به قطعات الکتریکی خودرو شود.
رنج حرارتی (کد حرارتی) شمع موتور خودرو
به بیان ساده رنج حرارتی و یا کد حرارتی شمع موتور میزان حرارت تولید شده در شمع موتور در آخرین مرحله از کارکرد آن است. این دما باید به اندازه ای پایین باشد تا از احتراق پیش از موعد ترکیب سوخت و هوا در محفظه احتراق جلوگیری کند( حرکت ناقص پیستون) و همین طور این دما باید به اندازه ای بالا باشد تا مانع از تولید رسوب در سر الکترود شود. به این رنج دمایی کارکرد حرارتی شمع موتور گفته می شود.
رنج حرارتی شمع موتور به هیچ وجه ربطی به انرژی الکتریکی انقال یافته از شمع موتور ندارد. می توان گفت رنج حرارتی نشان دهنده کارکرد صحیح شمع موتور در بازه دمایی مطلوب و معین است. این بازه حرارتی و یا کد حرارتی به شکل یک عدد بر روی بدنه شمع موتور خودرو نوشته شده است.
عوامل خارجی که در تعیین رنج حرارتی شمع موتور خودرو تاثیر دارند عبارتند از:
دور موتور و سرعت رانندگی : هنگامی که موتورخودرو عملکردی در شرایط سخت و با دور و سرعت زیاد دارد، باید از شمع موتور خودرو از نوع سرد استفاده کنید.
ترکیب هوا و سوخت: هنگامی که میزان ترکیب هوا و سوخت کاهش یافته باشد سبب بالارفتن دمای سیلندر می گردد که سرانجام سبب ضربه زدن موتور می گردد. این کار سبب صدمه به شمع موتور خودرو و در نهایت صدمه جدی به موتور می شود. اگر میزان ترکیب هوا و سوخت افزایش یابد، سبب کم شدن دمای بیش از حد سیلندر گردیده که این امر سبب بالا رفتن میزان رسوب کربن و در نهایت احتراق ناقص را در پی خواهد داشت.
نوع و کیفیت سوخت:کاهش کیفیت سوخت و پایین بودن عدد اکتان در سوخت سبب احتراق زودهنگام سوخت و در نهایت ضربه به موتور می شود. این امر سبب بالا رفتن دمای سیلندر می شود و به بخش های گوناگون محفظه احتراق ( شمع موتور خودرو، شیرها،پیستون و…) صدمه وارد می شود. اگر از سوخت اتانول با کارکرد بالا استفاده کنید استفاده از شمع موتور خودرو سرد حیاتی است.
نرخ کمپرس : افزایش نرخ کمپرس به شکل واضحی سبب بالارفتن دمای سیلندر شده و سرانجام وقوع ضربه زدن را افزایش می دهد. استفاده از شمع موتور نوع سرد می تواند سبب بهتر شدن کارکرد موتور در این شرایط شود.
تربوشارج-سوپرشارج : استفاده ازشمع نوع سرد در موتور خودرو در این حالت به دلیل بالا رفتن دمای سیلندر برای افزایش فشار ( فشار منیفولد ) حیاتی است.
دمای محیط و رطوبت: با کم شدن دمای هوا و رطوبت، غلظت هوا بالا می رود که سرانجام سبب کم شدن میزان ترکیب سوخت و هوا می شود. اگر این ترکیب به میزان استاندارد نباشد سبب بالا رفتن دما و فشار سیلندر، ضربه زدن به موتور و سبب افزایش دمای بیشتر از نیاز در سر الکترود شمع موتور خودرو می گردد. با بالا رفتن دما و رطوبت، غلظت کم می شود، بالارفتن ترکیب هوا و سوخت شده، این افزایش در ترکیب سوخت و هوا سبب پایین آمدن عملکرد و خام سوزی می گردد.
فشار بارومتریک و ارتفاع: فشار اتمسفر و فشار سیلندر با افزایش ارتفاع کم می شود. در نهایت دمای نوک شمع موتور خودرو کم خواهد شد. در این مواقع امکان دارد خام سوزی رخ دهد اگر ترکیب سوخت و هوا نتواند این بالارفتن ارتفاع را پوشش دهد. به طور خلاصه باید گفت : ارتفاع بالا = کاهش هوا = کاهش سوخت.
شرکت سازنده
شرکت هاي مختلفي در زمينه توليد و عرضه شمع خودرو ، فعال هستند. ان جی کی، بوش، بورگ جرمنی، تویوتا جنیون پارتس، چمپیون، هلا، اتولایت، دنسو، بی ام دبلیو، هیوندای جنیون پارتز، پاتیگ، اتو داینو، مرسدس بنز، ام وی ام، لیفان، جک موتورز، متریکس، موبیس، ان جی و ... از مشهورترين برند هاي اين زمينه هستند.
محصولات اين برند ها، از کيفيت مطلوبي برخوردارند و هم اکنون در بازار به به وفور يافت مي شوند.
قيمت
عوامل مختلفي نظير نوع شمع، جنس شمع، شرکت سازنده، رنچ حرارتی و ... در تعيين قيمت شمع خودرو موثرند. شرکت هاي سازنده اين محصولات، آن ها را با قيمت هاي گوناگوني به بازار عرضه کرده اند و به طور کلي قيمت اين محصولات بين 20 هزار تومان تا 2 میلیون تومان است.
يکي از مهم ترين نکاتي که در خريد هر محصول لازم است به آن توجه داشته باشيد، تعيين ميزان بودجه است که به شما کمک ميکند تا از ميان محصولات متنوع بازار، سريعتر محصول مناسب خود را انتخاب کنيد.
از ديگر نکات مهم در خريد شمع خودرو اين است که شمع خود را از برند ها و همچنين فروشگاه هاي معتبر خريداري کنيد. چنانچه از محصولات غیر استاندارد استفاده کنید، ممکن است به بخش های مختلف خودروی شما آسیب وارد شود.