شمع (spark plugs )

با شنيدن نام شمع spark plugs ممكن است سوالاتي مانند؛ شمع چیست ؟ شمع در موتور اتومبیل چه كاری را انجام می دهد؟ به ذهنتان خطور كند. حال به بررسي و شرح مختصري از اين قطعه در موتور اتومبيل مي پردازيم.

اولين عمل موثر شمع درموتور اتومیبل (یا انواع موتور)، آتش زدن مخلوط هوا و سوخت دراحتراق داخلی موتور است.شمع ماشين بايد پالس الکتریکی با ولتاژ بالا را همراه با ٢٥٠٠٠ ولت بصورت مكرر به داخل محفظه احتراق موتور انتقال دهد.الكترودهای با دوام را از بين آنهايي كه جريان الکتریکی را می توانند قوس داده يا جرقه بزنند تا مخلوط هوا و سوخت در سيلندر را محترق، پيش بيني و تهيه كنند. تحت شرايط فشار و حرارت شديد آماده اند تا ميليونها بار جرقه بزنند. ميزان عملكرد شمع در موتور خودرو همزمان با افزايش توان خروجی خودرو ، سخت تر و شديد تر می شود.

ساختار شمع

شمع‌ها بطور كلی از چندین بخش تشكيل شده‌اند:

1)بخش فلزی

2)عايق چينی

3)الكترودها

4)واشرها

5)مهره سرشمع

6)پودرهوا بند

بخش فلزی يا بدنه:

هر شمع دارای يك بخش فلزی است. بالای اين قسمت فلزی به شكل شش گوش است تا شمع به طور محكم درجای خود نصب شود.

قسمت پايين اين بخش رزوه شده به روی سر سيلندر پيچيده می‌شود يك الكترود منفی از قسمت پايينی بخش بيرون آمده است، يك واشر نسوز در زير رزوه‌ها قرار دارد كه در مقابل لبه بيرون آمده جای گرفته است در محل قرار گرفتن شمع در سر سيلندر موتور واشر مسی با تركيبی از مس و آزبست با مقطع يو شكل (u) قرار گرفته تا از نشت گاز در اتاقك احتراق به خارج جلوگيری شود، در ضمن محل نصب بعضی از شمع‌ها به شكل اوريب بوده و به خوبی آب بندی می‌شود. بیشتر شمهای امروزی دارای پیچی به قطر ١٤ میلیمتر می باشد. هر چند بعضی از شمع ها دارای ١٨ میلیمتر قطر و بعضی دیگر قطرشان١٠ میلیمتر است. معمولاً رزوه ها با گام ٢/١ یا ٥/١ میلیمتری می باشند که طبق مشخصات پیچ پایه شمع ها عبارتست از ٢٥/١ گاهی هم پیچ های قطورتراز ١٤ برای موتورهای دو زمانه و قطر کمتربرای موتور سیکلتها ساخته می شود.پایه شمع وقتی در سر سیلندر قرار گرفت بایدبا اطاق احتراق تراز باشد.چنانچه کوتاه تر انتخاب شود موجب جرم گیری شده و اگر بلندتر باشد قسمت بیرون زده داغ می ماندو در هر دو صورت ایجاد خودسوزی می کند.

عايق شمع :

عايق شمع از جنس نوعی سراميك است كه دربرابرحرارت، فشار و ولتاژ بالا بسيار مقاوم است.اين عايق طوری قرار داده شده كه از پوسته صدفی بيرونی، به وسيله يك واشر نسوز داخلی و تركيبات آب بندی كننده كاملا جدا است.

اين عايق علاوه براين كه الكترودمركزی رانگه می‌دارد به منزله يك محافظ برای الكترود نيز هست و جريان الكتريسيته مجبور است فقط از داخل الكترود بگذرد.عايق بايد در مقابل حرارت زياد، خنك شدن و لرزش مقاومت داشته باشد قسمت بالايی عايق كه درمعرض گرد و خاك است بايد هميشه تميز نگه داشته شود تا از هدر رفتن الكتريسته جلوگيری شود. در بعضی از انواع شمع‌ها، عايق‌های پشته‌ای وجود دارند كه گاه گاه می‌توان از طريق اين پشته گثافت‌هاي جمع شده را دور انداخت.

الكترودها :

شمع دارای دو الكترود مياني (مثبت) و كناری (منفی) است كه به بدنه آن متصل هستند. الكترود ميانی در وسط عايق سراميكی قرار گرفته و در مقابل فشار زياد تا ٤٠ اتمسفر و حرارت بالا تا ٢٠٠٠ درجه سانتيگراد مقاوم است. الكترود كناری به پوسته فلزی چسبيده و با الكترود ميانی فاصله هوائی دارد كه فاصله دهانه شمع ناميده می‌شود. فاصله بين دهانه دو الكترود شمع، نخستين عامل جرقه زنی است. اين فاصله بايد مطابق خصوصيات موتور باشد،اگر فاصله دو الكترود خيلی كم باشد، جرقه ضعيف شده و موجب بد كار كردن و روشن نشدن موتور می‌شود.

اگر فاصله دو الكترودخيلی زياد باشد، موتور در دورهای كم خوب كارخواهد اما در دورهای زياد يا داشتن بار،به كوئل فشار زيادی می‌آيد و موجب روشن نشدن و يا بد كاركردن موتور مي‌شود. سطح الكترودها در قسمتی كه روبروی هم قرار می‌گيرند بايد كاملا موازی و به شكل چهار گوش باشند، به اين طريق جهش جرقه از دهانه شمع راحت تر صورت می‌گيرد.

الكترود ميانی شمع‌های جديد دو تكه بوده و واير شمع به قسمت بالای آن وصل شده و قسمت پايينی تا داخل اتاقك احتراق ادامه پيدا می‌كند. در بعضی از مقاومت ١٠٠٠ اهم قرار داده شده است. اين مقاومت پارازيت‌های راديو و تلويزيون را گرفته و همچنين عمر شمع را افزایش می‌دهد. جنس الكتروها از فلز ديرگدازی مانند آلياژ نيكل و يا آلياژ آهن و كروم است كه هم هادی جريان الكتريسيته خوبی بوده و نيز در مقابل حرارت زياد مقاومت می‌كند.

عملكرد شمع :

شمع‌ها دارای دو قسمت هادی يا الكترود می‌باشند. يك الكترود به سيم درب دلكو و ديگری به بدنه، سر ديگر هريك از الكترودها در شمع و به فاصله كمی از يكديگر قرار دارند، موجی از ولتاژ قوی سبب القای اتصال می شود، جريان الكتريكی از كوئل به داخل درب دلكو گرديده و از آنجا از طريق وايرها به يكی از الكترودهای شمع می‌رسد.

سپس اين جريان از شكاف و فاصله بين دو الكترود انتهای شمع جستن كرده و به طرف الكترود ديگر و بدنه می‌رود و به اين ترتيب ضمن جهش جريان برق از شكاف و فاصلة بين الكترودهای شمع، مدار كامل شده و عبور جريان برق همچنان ادامه می‌يابد.

كامل كردن مدار برق يكی از كارهای مهم سيم پيچ ثانويه است، حقيقت مهم ديگر آن است كه وقتی كه جريان الكتريسيته از شكاف و فاصلة بين دو الكترود انتهای شمع ‌مي گذرد، يك جرقه ايجاد می‌شود و اين آخرين كاری است كه مدار جرقه زنی انجام می‌دهد.

معنای، شمع سرد و شمع گرم و محدوده حرارتی :

به طور كلی شمع‌ها به دو نوع، گرم و سرد تقسيم می‌شوند. شمع گرم به گونه‌ای طراحی شده است كه دما به اندازه كافي در دماغه سراميك نگهداری شود تا رسوبات روغن و كربن بسوزند، در اين حالت حرارت، روی دماغه عايق پخش می‌شود.

نوع سرد به منظور جلوگيری از احتراق زودرس طراحی شده است. در اين حالت حرارت، سريع‌تر انتقال می‌يابد و به همين دليل است كه اين نوع شمع‌ها درزمانی كه موتورها بايد بار زيادی را تحمل كنند، مورد استفاده قرار می‌گيرند. در نوع گرم، به دليل جريان بيشتر، سطح دماغه بيش از نوع سرد در معرض گازهای احتراقی قرار دارد و در مقايسه با شمع سرد، به درجه حرارت بيشتری می‌رسد.

اما در محدوده حرارتی، مهمترين شاخص عملياتی شمع موتور خودرو به شمار می‌رود،(توصيه می‌شود كه شمع‌ها در محدودهای حرارتی گوناگون طراحی شوند). دليل در نظر گرفتن محدوده حرارتی آن است كه سر شمع‌ها بايد دردماهای بالا عمل كنند تا از جرم گيری يا كثيف شدن جلوگيری شده و به اندازه كافی خنك بمانند تا " پيش اشتغال " نيز پيش نيايد سرعت انتقال حرارت- چه سريع، چه آهسته- به طراحی شمع مربوط می‌شود و تفاوت بين شمع گرم و سرد را نشان می‌دهد.

انواع شمع از نظرساختار جدید و کاربرد آنها :

شمع سوپر(c)

شمع مقاومتی يا رزيستور (r)

شمع‌های (سه الكترود) مسابقه‌ای يا سه پلاتينه (d)

شمع با الكترود پلاتين (p) .

ويژگيهای فنی شمع سوپر(c):

١(كاهش مصرف

2)جرقه دقيق و مطمئن به محض استارت زدن، به ويژه در هوای سرد

٣)عملكرد مناسب موتور به دليل داشتن الكترود ميان مسی بسيار رسانا در وضعيت‌های آب و هوايی بسيار متفاوت

4)برخورداری از طراحی مخصوص برای سوزاندن ذرات پس مانده و جلوگيری از جرم گرفتن دهانه شمع

٥)احتراق كامل سوخت

٦)صرفه جويی ارزی

٧)طول عمر بيشتر

٨)حذف سيستم پارازيت گيری

9)مهمتر از همه كاهش آلودگی هوا .

شمع سوپر يا ترموالاستيك (cu-electrode ) :

شمع ترموالاستيك يا سوپر cu-electrode، شمعهايی با تكنولوژی برتر با الكترودهاي آلياژی cpper-core مي باشند.اين شمعها رسانایی حرارتی بهتر، دسترسی سريعتر به دمای خود پاكسازی (self-cleaning) و حذف لايه نرم ته نشين شده كربن را باعث می شوند كه به نوبه خود احتراق مناسب تر و جرقه قوی تر و كار آیی بهتر موتور را تضمين می مايد. شمع سوپر دارای نشانه( c ) بعد از شماره مشخصه می باشد.

شمعها با الكترود مغز مسی(copper cored) برای بهبود بخشی به بخش حرارتی و مقاومت در برابر رسوب گيری طراحی شده است. اين موضوع خصوصاَ درموتورهای كوچك تر و مدرن مهم می باشد و اجازه می دهدكه درمحدوده دماهای وسيع تری كارایی را داشته باشد، در بقيه خواص، شمعهای سوپر مطابق با شمعهای استاندارد(معمولی) می باشند.

شمع رزیستور يا شمع ضد تداخل (r ) :

با افزايش استفاده از باندهای vhf و uhf برای ارسال برنامه های راديویی و تلويزيونی، بسياری از كشورهای جهان قواعدی را برای كنترل تداخل امواج صادره از شمع اتومبيل در امواج مذكور وضع كرده اند،(زيرا ممكن است از راديو و يا تلويزيون كه از باندهای فوق استفاده می كنند در اتومبيل استفاده شود).

روشهایی كه سازندگان اتومبيل برای جلوگيری ازاين تداخل انجام می دهند متفاوت است.اما راه حل اساسی، استفاده از شمعهای مقاومتی است، عمل جلوگيری از تداخل عبارت از كاهش سقف جريان در توليد جرقه و در نتيجه حذف تداخل صوتی و برفكهای تلويزيونی ايجاد شده، می باشد. شمعهای سوپر مقاومتی يا رزيستور،با يك نشانه(r ) بعد از مشخصه، مشخص می گردند(fe65cpr ).

شمع (سه الكترود) مسابقه‌ای يا سه پلاتينه (d) :

توسعه صنعت خودرو، اخيراَ نيازهای سرويس كردن و مونتاژ قطعات را بهبود بخشيده و قسمتهای مصرفی راكاهش داده اند، به اين منظور عمر شمعها را افزايش داده اند.

سطوح جانبی الكترودها افزايش يافته كه اين امر بطور قابل توجهی مقدار سايش را كاهش می دهد و به همين خاطر فاصله بين الكترودها ثابت مانده و در نتيجه ولتاژ موردنيازبرای احتراق مخلوط سوخت و هوا تقريباَ ثابت می ماند. نيز اين موضوع باعث افزايش قابليت روشن شدن ماشين خصوصاَ در هوای سرد ميگردد. شمعهای ذكر شده در كد گذاری با پسوند (d) مشخص می گردند.

شمع با الكترود پلاتين (p) :

الكترود مركزی اين گونه شمعها از آلياژهای پلاتینی مقاوم به سايش كه تحت عمليات خاصی توليد شده اند، می باشد. آلياژ پلاتين هادی حرارتی و الكتریکی خوبی می باشد. سرعت سايش الكترود مركزی در اثر خوردگی، سايش و سوختن، در نتيجه جرقه زدن شديداَ كاهش يافته است، در اين روش فاصله بين الكترودها و ولتاژ مورد نياز برای احتراق تقريباَ ثابت می ماند.

مشخصات قدرتی و دورثانويه موتوربهبود يافته، از آنجایی كه الكترودها می توانند نسبتاَ كوچك تر و نازك تر با شند، در نتيجه جرقه راحت ترمی توانداز مخلوط سوخت و هوا عبوركند.

با توسعه دماغه عايق و جا زدن الكترودهای پلاتینی، دماغه عايق می تواند به آسانی گرم شود. درفشارهای بالا موتور، پراكندگی حرارت افزايش می يابد، شمعهای فوق روشن شدن موتور را آسان تر می كنند و اغلب با قدرت انباشتگی پايين تركه عرضه می كند، مصرف سوخت پايين تر و بهره وری بالاتر می باشد. شمعها با الكترود پلاتینی، با پسوند(p) در كد گذاری مشخص می شوند.

http://mechanic-net.blogfa.com

شمع (spark plugs )

مطالب مشابه :

شمع ماشین در چه زمانی باید تعویض شود .

شمع موتور چیست 2

وایر شمع اصلی پژو-پراید-زانتیا -ریو -تیبا-سمند-ام وی ام-ون دلیکا-لوازم یدکی فرانکو

شمع (spark plugs )

استیپر موتور پژو -پراید

وایر شمع خودرو

لوازم یدکی پژو 405 پرشیا سمند فرانکو ترکیه

مشخصات فنی پراید اتوماتیک (AMT ) +تصاویر

استپر موتور و وایر شمع اصلی خودرو