وظیفه شمع خودرو چیست؟

زمان مطالعه 5 دقیقه

شمع، روشنی بخش دنیای تاریک درون موتور

قطعه ای کوچک با مسئولیتی عظیم به بزرگی تاریخ صنعت و تکنولوژی. از چرخش چرخ های صنعت تا آرامش لذت بخش سفر با خودرویتان به همراه آنهایی که دوستشان دارید و با اطمینان خاطر پدال گاز را می فشارید و پیش می روید، همه و همه مرهون خدمتی است به اندازه یک قرن حضور قطعه ای کوچک ولی بزرگ. هیچگاه به این فکر کرده اید چگونه می توان یک فلز را درون یک فلز دیگر به حرکت وا داشت. آیا می دانید یک جرقه از یک شمع ماشین، جرقه شروع زندگی یک موتور می باشد.

عناوین این مقاله

شمع فقط یک شمع نیست، شمع روشنی بخش زندگی موتور و در نتیجه آرامش بخش حیات انسانی است.

وقتی می پرسیم وظیفه شمع خودرو  چیست، می گویند تولید جرقه در موتور! کمتر کسی می داند که وظیفه شمع ورای ایجاد جرقه است، که اگر چنین نبود بیش از یک قرن در این تلاش نمی شد تا بتوانند هر روز بر کیفیت آن بیافزایند. لذا داشتن اطلاعات کافی و  شناخت هر چه بهتر در مورد شمع خودرو و عملکرد آن بسیار مهم و حائز اهمیت است و  شناخت هر چه بهتر آن منجر به انتخاب بهتر و در نهایت حفظ سلامت اجزای موتور و عملکر مطلوب آن خواهد شد.

در حقیقت اگر شمع مناسبی برای خودرو انتخاب نشده باشد و یا از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد و یا اینکه بدلیل آسیب دیدن در اثر فرسایش و کار بیشتر از حد، کارآیی خود را از دست داده باشد، موتور خودروی شما قادر به انجام وظایف ذاتی خود یعنی عملکرد صحیح، مصرف بهینه سوخت، شتاب مناسب و استارت درست در شرایط سرد، نخواهد بود.

در این مقاله کوتاه ما به شما کمک می کنیم با این قطعه ی کوچک حیاتی و بسیار مهم در موتور بیشتر آشنا شوید.

شمع  چیست؟


اجزای تشکیل دهنده شمع خودرو

شمع وسیله ای برای تحویل جریان الکتریسته از سیستم احتراق به محفظه احتراق و مشتعل نمودن مخلوط سوخت و هواست. شمع از لحاظ ظاهری، دارای یک پوسته فلزی است که توسط یک عایق الکتریکی از یک فلز در مرکز آن که الکترود میانی نام دارد ایزوله می شود. الکترود میانی ممکن است دارای یک مقاومت هم باشد و از طریق یک سیم با عایق بسیار قوی به یک کویل الکتریکی متصل می شود. شمع با کمک پوسته فلزی رزوه دار خود به بالای سیلندر متصل می شود و این اتصال موجب می شود تا بدنه شمع به زمین الکتریکی  متصل گردد. الکترود میانی با عبور از مرکز عایق، وارد محفظه احتراق شده و میان این الکترود و الکترود زمین شکاف کوچکی بوجود می آید که به شکاف جرقه معروف است.

تاریخچه شمع

در سال ۱۸۶۰، اتین لنویر از یک شمع در موتور گازسوز خود که اولین موتور احتراق داخلی دارای پیستون بود، استفاده نمود.  نیکولا تسلا، فردریک ریچارد سیمز و رابرت بوش بطور همزمان در سال ۱۸۹۸ اختراع شمع را به ثبت رساندند و این فقط بوش بود که اقدام به تولید تجاری شمع های ولتاژ بالا به همراه سیستم احتراق مغناطیسی ساخته شده توسط همکار خود نمود. 

نحوه عملکرد شمع

1- انتقال جریان ولتاژ بالا به شمع

شمع به یک کویل الکتریکی (سیسم پیچ الکتریکی) تولید کننده ولتاژ بالا متصل می گردد. با عبور جریان از کویل، جریان الکتریکی از طریق سیم با عایق الکتریکی بسیار قوی متصل به بالای الکترود میانی، وارد الکترود میانی شده و با ورود به شکاف جرقه، تمایل به انتقال از الکترود میانی به الکترود زمین دارد ولی از آنجاییکه مخلوط سوخت و هوا  از نظر الکتریکی عایق می باشد، این امر امکان پذیر نمی باشد.

2- یونیزه شدن مخلوط سوخت و هوا

با افزایش مقدار ولتاژ، ساختار مخلوط گازی میان الکترود ها بتدریج تغییر یافته و به محض آنکه مقدار ولتاژ از مقدار قدرت دی الکتریک گاز بیشتر شود، گاز موجود میان الکترودها در شکاف جرقه یونیزه می شود. مخلوط گازی یونیزه شده، هادی الکتریکی شده و اجازه عبور جریان الکتریکی در شکاف را می دهد.  شمع ها اغلب به ولتاژی از ۱۲٫۰۰۰ تا ۲۵٫۰۰۰ ولت و یا بیشتر نیاز دارند تا احتراق به شکلی مناسب صورت پذیرد. البته ممکن است این مقدار به بیش ۴۵٫۰۰۰ ولت نیز برسد. با افزایش مقدار ولتاژ قدرت جرقه ایجاد شده بیشتر و در نتیجه دمای احتراق و قدرت احتراق نیز بیشتر خواهد بود.


نحوه عملکرد موتور

3- وقوع انفجار

با عبورجریان الکترون ها از شکاف جرقه، دمای کانال جرقه تقریبا به ۶۰٫۰۰۰ درجه خواهد رسید. این گرمای بسیار شدید، موجب انبساط سریع گازهای یونیزه شده می شود، چیزی شبیه به یک انفجار و یا رعدوبرق. گرما و فشار موجب واکنش گازها با یکدیگر شده و در پایان وقوع جرقه، یک گلوله گوچکی از آتش در شکاف جرقه پدیدار می گردد. به این گلوله کوچک آتش، هسته یا توپ آتشین نیز می گویند و اندازه آن به ترکیب دقیق مخلوط سوخت و هوای موجود در شکاف جرقه و آشفتگی موجود در محفظه احتراق در زمان وقوع جرقه، بستگی دارد.

وظیفه شمع خودرو چیست؟

وظیفه شمع تبدیل انرژی پتانسیل موجود در سوخت به انرژی جنبشی و مکانیکی است. مخلوط هوا و سوخت فشرده شده از طریق دریچه های سوخت وارد محفظه ی سیلندر می شود. این مخلوط، قابلیت اشتعال بسیار زیادی دارد. هنگامی که این مخلوط هوا و سوخت در زمان حرکت رو به بالای پیستون درون موتور به بیشترین مقدار تراکم خود می رسد، موتور با استفاده از یک جرقه کوچک شمع، آن را مشتعل نموده و باعث تولید انرژی مکانیکی و حرکت پیستون به سمت پایین می شود، سپس در مرحله بعد گازها و دود حاصل از سوختن با حرکت رو به بالای پیستون و باز شدن همزمان دریچه دود، از موتور خارج می شود.

به عبارتی وظیفه شمع خودرو فراهم نمودن انرژی لازم برای احتراق در محفظه ی سیلندر و شعله ور نمودن مخلوط سوخت و هوا می باشد. این امر با ایجاد جرقه میان الکترودهای یک شمع صورت می پذیرد که در نتیجه حرارت لازم برای سوختن یکنواخت مخلوط هوا و سوخت فراهم می گردد.

ضرورت انتخاب یک شمع با کیفیت

شمع نقش مهمی در بهینه سازی مصرف سوخت و صحت عملکرد یک موتور دارد. یک شمع می بایست توانایی استارت سرد* (Cold Starting) موتور و عدم وقوع احتراق ناقص در زمان شتاب گرفتن را تضمین و بتواند ساعت ها کار در حداکثر ظرفیت موتور را تحمل نماید.
از مخلوط فشرده شده هوا و سوخت در درون فضای سیلندر توسط جرقه ی شمع، انفجاری صورت می پذیرد. بنابراین شمعی مناسب خواهد بود که از پارامترهای مقاومتی متناسب با این میزان از فشار و دمای بالا برخوردار باشد. عدم انتخاب صحیح شمع باعث کاهش طول عمر شمع و اختلال در عملکرد موتور خودرو می شود.

استارت سرد

” Cold Starting “استارت سرد” به این معناست که موتور و روغن موتور از نظر دمایی سرد می باشند. یعنی از دمای محیط گرمتر نبوده و در نتیجه سردتر از دمای لازم برای عملکرد مطلوب موتور است. استارت سرد در شرایطی که موتور سرد باشد، اجتناب ناپذیر است.


برخی مقالات دیگر


کلیه مطالب توسط تیم کارشناسان بوش یدک تهیه شده است.کپی برداری برای مقاصد غیر تجاری با ذکر منبع بلامانع می باشد.

دیدگاه‌ها ۰

*
*