دیدکلی

شمع در سیستم جرقه وظیفه دارد امکان جهش جرقه برای احتراق مخلوط سوخت و هوا را در سیلندر از فاصله الکترودهای خود فراهم نماید. برای این منظور باید در مقابل ولتاژ زیاد تولید شده در کوئل کاملا عایق بندی شده باشد. شمعها باید از نظر اختلاف سطح زیاد ، خوب عایق بوده و دارای مقاومت مکانیکی (فشار کار سیلندر) و مقاومت در حرارت (حرارت درسیلندر) ، که حرارت احتراق تقریبا حدود 2000 درجه سانتیگراد و فشار آن حدود 40 اتمسفر است، باشند. یک موتورچهار زمانه که 4200 دور در دقیقه بزند، 35 بار در هر ثانیه یک شمع جرقه می‌زند. به علت این بار شدید الکترودهای شمع که در محوطه احتراق واقع شده‌اند، تحت تاثیر این فشار و حرارت واقع می‌شوند و باید بتوانند تمامی عوامل ناشی از احتراق سیلندر را بخوبی تحمل نمایند.

ساختمان شمع

پایه شمع

قسمتی که در داخل سر سیلندر پیچ می‌شود، پایه نامیده می‌شود. در قسمت داخلی انتهای آن یک یا دو زائده فلزی تعبیه شده است، که الکترود منفی نامیده می‌‌شود. امروزه در اکثر موراد موتورهای سیستم اینچی نیز از شمعهایی با پیچ میلیمتری دنده ریز از نوع M14x1025 (قطر خارجی پیچ 14 میلی متر و گام دنده 1.25 استفاده می‌کنند) و در موتورهای دوزمانه برای بعضی موارد خاص ، شمعهایی با نوع 105×18 M نیز بکار می‌رود. در موارد نادر نیز استعمال شمعهایی با پیچ M12X1.25 و SAE 7/8 به چشم می‌خورد.

میله مرکزی و الکترودها

میله مرکزی در وسط شمع قرار گرفته است که قسمت ابتدایی آن به وایریکه از دلکو می‌آید، بسته می‌شود و قسمت انتهایی آن تشکیل الکترود مثبت را می‌دهد. این الکترود نسبت به جداره‌ها عایق الکتریکی گردیده و جنس آن از آلیاز بسیار پر مقاومت در برابر حرارت درست شده است که آلیاژی از نیکل ، منگنز و یا آلیاژ آهن کروم می‌باشد. در عین حال قابلیت انتقال حرارت خوب دارند و الکترود منفی که روی پایه تعبیه شده ، کار اتصال را انجام می‌دهد. فاصله الکترود شمع ، تأثیر مستقیم در کیفیت جرقه دارد. بدین معنی که هر قدر فاصله الکترودها بیشتر باشد، زمان اثر جرقه بیشتر و ولتاژ تولید شده در کوئل نیز زیادتر است.

در نتیجه احتراق بهتر و کاملتر صورت می‌گیرد. ولی باید توجه نمود که ولتاژ تولید شده در کوئل ممکن است به شدت به کوئل صدمه بزند و حتی آن را بسوزاند. همچنین فاصله کم الکترود شمع ، ولتاژ لازم برای جرقه را در کوئل تقلیل می‌دهد و د رنتیجه احتراق کامل و مطلوب در سیلندر انجام نمی‌شود. فاصله الکترودهای شمع در سیستم جرقه باطری دار معمولا 0.7 تا 0.9 میلی متر و در بعضی موارد حتی تا 1 میلی متر و در سیستم جرقه ماکنتی مانند موتورسیکلت 0.4 تا 0.5 میلی متر است که باید هر چند وقت یکبار این فاصله به کمک فیلتر تنظیم گردد.

عایق شمع

قسمت عایقی که در بین بدنه و میله مرکزی شمع قرار می‌گیرد، قسمت حساس و اصلی شمع را تشکیل می‌دهد. عایقهایی که در شمع بکار می‌رود، معمولا از چینی یا سرامیک یا از جنس اکسیدهای مختلف آلومینیوم (پیرانیت – کروندیت) بتونه شده می‌باشد. این عایقها می‌توانند از 7 تا 800 درجه سانتیگراد در مقابل حرارت عبور جریان مقاومت کنند، در حالیکه در حرارت 1000 درجه سانتیگراد کم کم مقاومت خود را از دست می‌دهند. در بعضی از شمعها قسمت چینی آن طوری ساخته شده است که می‌توان با باز نمودن یک مهره ضامن از روی پایه فلزی آن را بیرون آورد. این نوع شمعها به نام شمعهای دوتکه معروف هستند.

شمع موتورهای دو زمانه

معمولا شمع در موتورهای دو زمانه تحت تاثیر بار بیشتری نسبت به موتورهای چهار زمانه واقع می‌شود. زیرا اولا تعداد جرقه‌های موتور دو زمانه مخلوط بنزین و روغن است و از طرفی شمع فرصت کافی برای خنک شدن ندارد، در نتیجه احتمال کثیف شدن و دوده گرفتن و سوختن الکترودهای آن بیشتر است. بنابراین شمع موتورهای دو زمانه باید دارای مقاومت بیشتر در مقابل عوامل مختلف در محوطه احتراق باشد. بدین جهت برای موتورهای دو زمانه شمعهای مخصوصی تهیه شده که خواص شمعهای همه کاره را دارند.

شمعهای همه کاره

شمعهای همه کاره ارزش حرارتی خیلی زیاد ، مثلا از 175 تا 240 دارند. به این علت حالات مختلف حرکت را بهتر تحمل می‌کنند. این شمعها با ساختمان خاصی که دارند، در حرکت آرام هم به حرارت کافی برای خود پاک کنی می‌رسند و در بار زیاد هم حرارت را با اطمینان منتقل می‌کنند و از خودسوزی جلوگیری می‌نمایند.

عمر شمع

در ایران بعضی از مکانیسین‌های اتومبیل ، به عمر شمع توجه کافی ندارند و تا زمانی که عیب ظاهری در کار موتور ایجاد نشود، تعویض آن را توصیه نمی‌نمایند. در حالیکه گاهی یک شمع کار کرده ، علاوه بر اینکه بطور ناگهانی ممکن است از کار بیفتد، به مقدار زیادی از قدرت موتور می‌کاهد. معمولا این کاهش بدون توجه کافی محسوس نیست. به علاوه یک شمع ضعیف می‌تواند به مقدار زیاد در طرز روشن شدن موتور ، مصرف سوخت ، میزان گرم کردن و کنش موتور و بالاخره در استهلاک و دوام موتور مؤثر باشد. بنابراین این شمع را باید به موقع تعویض کرد. معمولا کارخانجات سازنده شمع تعویض هر شمع را برای 15000 کیلومتر کار موتور توصیه می‌نمایند. در موقع سرویس اتومبیل و موتور ، شمعها هم باید بازدید شوند.

عوامل موثر در طول عمر شمع

• در اثر سوختن شمع ، فاصله الکترودها تغییر پیدا می‌کند. فاصله الکترودها را با یک فیلتر آزمایش می‌نمایند و با یک اسباب کج کردن ، مانند دم باریک کوچک باید آن را به اندازه درست تنظیم کرد. معمولا برای تنظیم کردن الکترودها نباید با چکش روی الکترود زد، چون باعث شکستن آن می‌شود.
  
  
• شمعها کثیف را باید پاک کرد. می‌توان با یک برس آلوده به بنزین آن را برس زد و گودیهای آن را با یک چوب نازک پاک نمود. ولی بهتر است از دستگاه شن پاش برای پاک کردن شمع استفاده شود.
  
  
• آزمایش شمع باید تحت شرایط عادی باشد. این کار با دستگاه آزمایش شمع ، برای درست کار کردن آن انجام می‌گیرد و یا اینکه موقع کار کردن موتور در روی آن آزمایش می‌کنند. هنگامی که موتور به صورت در جا و دور آرام کار می‌کند، سر شمعها را یکایک با آچار پیچ گوشتی به بدنه موتور وصل می‌کنیم. در موقع وصل کردن سر شمع به بدنه موتور ، اگر دور موتور و صدای موتور تغییر نکرد، همان شمع کار نمی‌کند یا اینکه وایرها را از روی شمع بر می‌داریم که باز هم اگر دور و صدای موتور تغییر نکرد، همان شمع که وایرش را در آورده‌ایم، خراب است. اگر دور و صدای موتور تغییر کرد، یا موتور خواست خاموش شود، شمع سالم است و خوب کار می‌کند.

شمع ماشين چه كاری را انجام می دهد
اولين عمل موثر شمع ماشين ، آتش زدن مخلوط هوا و سوخت در احتراق 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 ماشين همزمان با افزايش توان خروجی خودرو ، سخت تر و شديد تر می شود.

ساختار شمع :
شمع‌ها بطور كلی از چندین بخش تشكيل شده‌اند: بخش فلزی، عايق چينی، الكترودها ، واشرها، مهره سرشمع و 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 در جا 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 قطرشان ١٠ 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 قطورتر از ١٤ برای موتورهای دو زمانه و قطر کمتر برای موتور سیکلتها ساخته می شود . پایه شمع وقتی در سر سیلندر قرار گرفت باید با اطاق احتراق تراز باشد. چنانچه کوتاه تر انتخاب شود موجب جرم گیری شده و اگر بلندتر باشد قشمت بیرون زده داغ می ماند و در هر دو صورت ایجاد خودسوزی می کند.
- عايق شمع :
عايق شمع از جنس نوعی سراميك است كه در حرارت، 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 اب بندی كننده كاملا جدا است. اين عايق علاوه بر اين كه الكترود مركزی را نگه 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 در معرض 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 الكترود خيلی زياد باشد، موتور در دورهای كم خوب كار خواهد 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 دهانة 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 د 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 دارد. 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 آنست كه وقتی كه جريان الكتريسيته از شكاف و فاصلة بين دو الكترود انتهای شمع ‌ميگذرد، يك جرقه ايجاد می‌شود و اين آخرين كاری است كه مدار جرقه زنی انجام می‌دهد.