انواع تقسیم‌بندی شمع ماشین
شمع‌ها بر اساس فاکتورهای مختلفی تقسیم بندی می‌شوند که همین مساله تنوع آن‌ها را بالاتر برده است. این فاکتورها عبارتند از؛
- بر اساس کد حرارتی
- بر اساس جنس الکترود
- بر اساس تعداد الکترود
اکنون انواع شمع‌ها را بر اساس این فاکتورها بررسی می‌کنیم.
انواع شمع از نظر کد حرارتی
کد حرارتی شمع در واقع میزان حرارت موجود در آن در آخرین مرحله کارش و مقاومت آن در برابر این حرارت است. این دما باید به حدی باشد که ایجاد احتراق پیش از موعد نکند. یعنی شمع بتواند تا زمان یونیزه شدن کامل گازها در گپ، دما را کنترل کند. البته این توان باید در حدی بالا هم باشد که مانع از رسوب شدن مخلوط گاز و سوخت روی الکترود شود. کد حرارتی که به بیان دیگر توانایی انتقال حرارت آن جهت تنظیم حرارت مورد نیازش است بسته به ساختمان و رزوه آن تغییر می‌کند.
این شاخص که بازه حرارتی شمع نیز نامیده می‌شود همزمان بیان کننده میزان حرارتی که شمع از داخل سیلندر به بدنه موتور منتقل می‌کند است. عواملی متعددی در تعیین کد حرارتی شمع تاثیر دارند. مهم‌ترین آن‌ها طول و مساحت پایه شمع است. ساختار الکترود مثبت و قدرت هدایت حرارتی آن نیز از دیگر عوامل موثر این فاکتور است. شمع‌ها براساس این فاکتور به ۳ دسته تقسیم می‌شوند؛
∗ شمع سرد
این شمع‌ها که از نوع پایه کوتاه هستند، حرارت را با سرعت بیشتری منتقل کرده و از دست می‌دهند و به دلیل پایه کوتاه‌تر، کمتر در معرض دمای حاصل از احتراق هستند. این شمع‌ها برای موتورهای با دمای بالا مناسبند و گرمای حاصل از جرقه‌زنی و احتراق را با سرعت بیشتری کاهش می‌دهند.
∗ شمع نیمه‌گرم
این دسته از پایه‌های بلندتری نسبت به شمع سرد برخوردارند و توان انتقال حرارت کمتری دارند و پایه بلندتر آن‌ها، درگیری حرارتی‌شان را با محفظه احتراق و دمای حاصل از جرقه‌زنی بالاتر می‌برد. این شمع‌ها برای خودروهایی که موتورهایی با درجه حرارت حد وسط دارند استفاده می‌شوند.
∗ شمع گرم
این شمع‌ها پایه بلندتری نسبت به دو نوع قبلی دارند و حرارت را کمتر منتقل کرده و بیشتر در معرض گرمای احتراق هستند و در نتیجه گرمتر می‌شوند. این شمع‌ها برای موتورهای با دمای پایین مناسبند تا با حفظ گرما، مانع از تشکیل رسوبات ناشی از احتراق روی الکترودهای خود شوند.
اگر شمع با کد حرارتی مناسب برای خودرو انتخاب نشود می‌تواند مشکلات و معضلات زیادی را برای خودرو ایجاد کند. چرا که عملکرد صحیح موتور به میزان زیادی بسته به تناسب این کد دارد. این مشکلات عبارتند از:
– خود احتراقی، پیش احتراق یا احتراق خود به خود
این مشکل می‌تواند منجر به عملکرد عکس موتور شود. به این معنی که پیش از بالا آمدن پیستون، احتراق رخ داده و در نتیجه پیستون به جای تلاش برای بالا بردن تراکم سوخت و هوا، با گازهای ناشی از احتراق پیش از موعد درگیر می‌شود که مشکلات زیادی برای موتور ایجاد می‌کند.
– احتراق ناقص
این مشکل باعث پایین آمدن کارایی موتور شده و آلودگی صوتی فراوانی به همراه دارد.
انواع شمع از نظر تعداد الکترود منفی
تعداد الکترودهای منفی که متصل به پایه هستند و اطراف الکترود منفی قرار می‌گیرند می‌تواند متفاوت باشد و از یک تا ۴ متغیر است. شمع‌هایی با تعداد الکترود منفی بیشتر از یک را چند الکترودی می‌نامند که بر اساس تعداد الکترودها دو، سه و چهار زمانه خطاب می‌شوند. البته که این شمع‌ها قابل استفاده در هر خودرویی نیستند و باید از سوی سازنده استفاده از آن‌ها تاکید یا توصیه شود. طول عمر شمع‌های چند الکترودی نسبت به تک الکترودی‌ها بیشتر است، زیرا تعدد قطب‌های منفی باعث تاخیر در خوردگی آن‌ها می‌شود. اما این شمع‌ها معایب و مزایای دیگری نیز دارند.
♦ معایب
گران قیمت‌تر از شمع‌های تک الکترودی هستند. گپ در آن‌ها قابل تنظیم نیست و در صورت خرابی باید تعویض شوند. مناسب برای هر موتور و خودرویی نیستند.
♦ مزایا
احتراق کامل توسط آن‌ها صورت می‌گیرد و انتشار شعله نیز به خوبی انجام می‌شود. بازده یا کد حرارتی بالایی دارند. قادر به روشن کردن خودرو در هوای سرد به راحتی و سریع هستند. خوردگی الکترودها در این شمع‌ها یکنواخت و همزمان است و با سرعت کمتر از نوع تک الکترودی پیش می‌رود.
انواع شمع از نظر ساختار و جنس الکترود مثبت
شمع‌ها از نظر ساختار الکترود مثبت به دو دسته سوزنی و معمولی تقسیم می‌شوند. در شمع‌های سوزنی نوک الکترود مثبت به شکل سوزن است و شمع‌های معمولی الکترود مثبت با سر گرد دارند.
∗ شمع‌های معمولی
الکترود مثبت در این شمع‌ها از جنس نیکل است. سر گرد و تخت الکترود مثبت آن‌ها دقت جرقه‌زنی را پایین آورده در نتیجه کیفیت احتراق را کاهش می‌دهد که منجر به خام‌سوزی و بالا رفتن مصرف سوخت می‌شود. این شمع‌ها همچنین طول عمر کمتری نسبت به شمع‌های سوزنی دارند و مقاومت حرارتی بالایی نیز ندارند.
* شمع‌های سوزنی
این شمع‌ها به دلیل ساختار الکترود مثبت‌شان، جرقه‌زنی را دقیق و قوی انجام می‌دهند و شعله انفجار حاصل از جرقه‌زنی آن‌ها بزرگتراست در نتیجه به کمک آن‌ها احتراق به صورت کامل در سیلندر انجام می‌شود. مزیت این خصوصیت آن‌ها کاهش مصرف سوخت، افزایش شتاب، کاهش صدا و لرزش و در نهایت عملکرد بهتر موتور و پایین آمدن استهلاک قطعات آن است. این شمع‌ها خود از نظر متریال الکترود به دو دسته تقسیم می‌شوند.
♦ شمع‌های پلاتینیوم: آلیاژ الکترود مثبت این شمع‌ها از پلاتینیوم است که مقاومت حرارتی بالایی دارد. این آلیاژ کمک می‌کند تا در دما و دور موتور بالا، افت ولتاژ و در نتیجه کاهش کیفیت جرقه رخ ندهد و احتراق در دورهای بالا نیز کامل صورت گیرد. این شمع‌ها از عمر مفید بیشتری نیز برخوردارند.
♦ شمع‌های ایریدیوم: در این شمع‌ها که بهترین نوع شمع موجود در بازار هستند آلیاژ الکترود مثبت ایریدیوم و الکترود منفی پلاتین است. این دو در کنار هم بهترین و دقیق‌ترین جرقه‌زنی را به همراه دارند. مقاومت حرارتی ایریدیوم نیز بالاترین مقاومت در بین شمع‌ها است. نتیجه اینکه کامل‌ترین احتراق با شمع سوزنی ایریدیوم تامین می‌شود. این شمع همچنین طول عمر بیشتری نسبت به سایر شمع‌ها دارد.
تفاوت‌های عمده شمع‌های سوزنی و معمولی در عمر، کد حرارتی و عملکرد آن‌ها است اما در نهایت باید دقت داشت که نوع شمع با موتور و نیاز آن متناسب باشد و به دلیل کیفیت بیشتر شمع‌های سوزنی، شمعی انتخاب نشود که برای موتور مناسب نیست، ایجاد مشکل و اختلال در عملکرد آن می‌کند و در نتیجه استهلاک موتور و قطعاتش را بالا می‌برد.
عیب‌یابی شمع خودرو و لزوم آن
پیشتر گفته شد که هر شمع طول عمر مشخصی دارد و پس از طی این مدت زمان تعیین شده باید اقدام به تعویض آن کرد. اما گاهی به دلیل بالا رفتن سطح رسوبات حاصل از احتراق در سر الکترودها و کثیف شدن‌شان و یا از بین رفتن الکترودها و در نتیجه جرقه‌زنی نادرست، نیاز است شمع خودرو پیش از اتمام طول عمر استاندارد خود تعویض شود. چرا که این موارد باعث می‌شود خودرو به خوبی کار نکرده و به نوعی دچار بدسوزی یا خام‌سوزی شود. عملکرد ضعیف حتی یکی از شمع‌ها منجر به ناقص سوختن سوخت درون سیلندر مربوط به آن می‌شود و در نتیجه سطح آلایندگی افزوده شده و به قطعات موتور نیز صدمات جدی وارد می‌گردد. برخی از جدی‌ترین مشکلات ظاهری شمع‌ها که می‌تواند نشان از بد کار کردن آن‌ها باشد و دلایل ایجادشان عبارتند از:
– ترک روی چینی شمع: عبور جریان با ولتاژ بالا از الکترود بیش از حد توان شمع و زیاد شدن فاصله گپ می‌تواند این مشکل را ایجاد کند.
– شکستن چینی شمع: نصب نادرست و ضربه هنگام نصب باعث این اتفاق می‌شود.
– روغنی بودن پایه شمع: روغن سوزی موتور در یک یا همه سیلندرها می‌تواند شمع یک یا تمام سیلندرها را دچار این مشکل کند.
– ذوب شدن الکترودها: به دلیل متناسب نبودن کد حرارتی شمع با موتور این اتفاق رخ می‌دهد.
– آب خوردن به پایه شمع: به دلیل هرگونه نفوذ از سیلندرها اتفاق می‌افتد. می‌تواند دلیل نقص سرسیلندر یا بوش باشد.
– رسوب گرفتن الکترودها و پایه: به دلیل کیفیت پایین سوخت اتفاق می‌افتد.
– آلوده شدن الکترودها و پایه به کربن و سیاه شدن آن‌ها: به دلیل تنظیم نبود درصد سوخت و هوا رخ می‌دهد. این تنظیم نبودن ممکن است از نقص انژکتور یا کاربراتور، سنسور اکسیژن یا آلودگی فیلتر هوا ایجاد شود. همچنین متناسب نبود کد حرارتی شمع با موتور و تاخیر در احتراق نیز منجر به این مشکل می‌شود.
– تغییر رنگ چینی عایق: این چینی به حالت عادی باید خاکستری، زرد یا قهوه‌ای کم‌رنگ باشد. در صورت تغییر رنگ آن به صورتی یا قرمز، باید میزان اکتان سوخت را اندازه‌گیری کرد. این معضل از افزودنی‌های بنزین بدون سرب ایجاد می‌شود.
– آلوده بودن پایه و الکترودها به سوخت: به دلیل ترکیب نادرست سوخت و هوا در محفظه احتراق اتفاق می‌افتد.
اما به غیر از علائم ظاهری، موارد دیگری نیز هستند که از بد کار کردن شمع‌ها و نقص آن‌ها خبر می‌دهند. این علائم عبارتند از:
– روشن شدن چراغ چک
– مصرف بالا و غیرعادی سوخت و راندمان پایین موتور
– بد کار کردن موتور و لرزش در آن
در نهایت باید بر این نکته تاکید کرد که اهمیت شمع در عملکرد و راندمان موتور خودرو، دلیلی محکم برای انجام سرویس‌های دورهای این قطعه و دقت در تعویض آن در زمان‌های تعیین شده است. خوب کار نکردن شمع علاوه بر آسیب به موتور می‌تواند مصرف سوخت و درصد آلایندگی خودرو را نیز افزایش دهد که بر اهمیت سلامت آن می‌افزاید.