شمع ماشین چیست و چه کارایی دارد؟

شمع ماشین یک قطعه حیاتی از سیستم احتراق در یک موتور احتراق داخلی می باشد. فلز مورد استفاده در الکترود شمع بر طول عمر و عملکرد آن تأثیر می گذارد، همچنین به نوبه خود می تواند بر مصرف سوخت و راندمان سوخت تأثیر بگذارد.

وظیفه شمع خودرو

هر وسیله نقلیه ای دارای سیستم جرقه زنی است و به آن نیاز دارد. باتری حاوی انرژی ذخیره شده ای است که موتور ماشین یا کامیون شما را روشن می کند. جریان الکتریکی از باتری به سیم پیچ القایی می رود که ولتاژ را برای احتراق دوشاخه ها افزایش می دهد.

هر شمع خودرو به یک سیستم جرقه زنی متصل است. هنگامی که ولتاژ بالا توسط سیم پیچ تولید می شود، تکانه های الکتریکی از سیم پیچ احتراق از طریق سیم های پریز عایق عبور می کنند. شمع ها به ولتاژ بیش از 20000 ولت از یک باتری با ولتاژ پایین نیاز دارند. هنگامی که ولتاژ از قدرت دی الکتریک گازها فراتر رفت، یک جرقه از شکاف در انتهای شلیک دوشاخه می پرد.

ولتاژ الکتریکی مورد نیاز با شمع های مختلف متفاوت است. هر سیلندر دارای یک شمع جرقه و یک پیستون است. مخلوط هوا و سوخت بسیار فشرده شده توسط جرقه مشتعل می شود. ولتاژ مورد نیاز برای احتراق به فشرده سازی سیلندر و شکل الکترود بستگی دارد.

چرا نوع الکترود شمع ماشین مهم است؟

در نوک شمع ماشین دو الکترود فلزی وجود دارد که الکترود مرکزی و الکترود زمین نامیده می شوند. الکتریسیته بین این الکترودها قوس می شود و جرقه ای ایجاد می کند که مخلوط هوا و سوخت را در محفظه احتراق موتور مشتعل می کند.

انواع شمع خودرو

اکثر شمع ها دارای یک الکترود مرکزی مسی هستند، به این دلیل که مس یکی از بهترین هادی های الکتریسیته است و گرما را سریعتر انتقال می دهد. گرمای زیادی که با هر جرقه تولید می شود، تصور کنید که با الکترودها چه می کند؟ به یاد داشته باشید که مس نرم است و نقطه ذوب پایینی دارد. برای کاهش سایش ناشی از جرقه های ولتاژ بالا، فلزات قوی تری مانند آلیاژ نیکل یا فلز گرانبهایی مانند پلاتین یا ایریدیوم برای پوشش دادن نوک الکترودها استفاده می شوند. استفاده از این فلزات به افزایش عمر شمع ماشین و بهبود عملکرد آن کمک می کند.

جرقه ها دوست دارند از تیزترین نقطه الکترود مرکزی شمع ماشین تا تیزترین نقطه روی الکترود زمین قوس شوند. فلزات سخت تر با نقطه ذوب بالاتر (مانند پلاتین یا ایریدیوم) لبه تیز خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند.

هرچه اندازه الکترود مرکزی شمع ماشین کوچکتر باشد (مانند دوشاخه ایریدیوم)، ولتاژ کمتری برای تولید جرقه نیاز دارد. این به این معنی است که انرژی کمتری از باتری ماشین شما می گیرد.

عملکرد شمع ماشین نیز بر راندمان سوخت و مصرف سوخت خودروی شما تأثیر می گذارد، زیرا شمع های معیوب یا کثیف می توانند باعث مشکلاتی مانند احتراق ناقص سیلندر یا سوختن جزئی سوخت شوند.

شمع های مسی: شمع ماشین استاندارد

وقتی افراد از یک شمع ماشین استاندارد نام می برند، احتمالاً به شمع مسی اشاره می کنند. شمع های مسی قدیمی ترین نوع شمع ها با هسته مسی هستند. علیرغم نام این شمع، الکترودهای روی شاخه های مسی کاملاً مسی نیستند. آن ها دارای یک آلیاژ نیکل معمولاً به قطر 2.5 میلی متر هستند که همراه با الکترودها برای تقویت دوام ذوب شده اند. این بزرگترین قطر الکترود در بین تمام شمع هاست، به این معنی که شمع های مسی جریان بیشتری نسبت به دیگر شمع ها برای تولید جرقه نیاز دارند.

آلیاژ نیکل روی شاخه‌های مسی شمع ماشین به سختی فلزات دیگر نیست، بنابراین در اثر حرارت و فشار زیاد در سیلندرهای موتور سریع‌تر سایش می‌شود. این موضوع در نهایت منجر به شمع های کثیف می شود که عملکرد مطلوبی ندارند.

شمع‌ پلاتینیومی

یک شمع ماشین پلاتین منفرد مانند یک شمع مسی است اما به جای آلیاژ نیکل یک دیسک پلاتین به الکترود مرکزی ذوب شده است. پلاتین بسیار سخت تر است و نقطه ذوب بالاتری نسبت به آلیاژ نیکل دارد. این ویژگی ها به یک شمع پلاتین اجازه می دهد تا لبه تیز را برای مدت طولانی تری حفظ کند (و در برابر سایش مقاومت کند). طول عمر یک مزیت کلیدی در شمع های پلاتین است. آن ها معمولاً حدود 60000 مایل تعویض می شوند اما می توانند تا 100000 مایل دوام بیاورند. از آنجایی که پلاتین می تواند محدوده حرارت بالایی را تحمل کند، رسوبات احتراق بهتر می سوزند و از رسوب شمع جلوگیری می کنند.

با این حال، پلاتین رسانایی کمتری نسبت به مس دارد، بنابراین شمع ماشین پلاتین در مقایسه با شمع های مسی کمی از نظر عملکرد آسیب می بیند.

شمع پلاتین دوبل

شمع ماشین پلاتین دوبل دقیقاً مانند یک شمع پلاتین است، با این تفاوت که یک دیسک پلاتین روی هر دو الکترود مرکزی و زمین دارد. شمع های دوبل پلاتین برای سیستم های "جرقه زباله" طراحی شده اند.

شمع ماشین ایریدیوم: شمع هایی با طول عمر بالا

ایریدیوم حدود 6 برابر سخت تر و 8 برابر قوی تر از پلاتین است و نقطه ذوب آن 1200 درجه فارنهایت بالاتر است. به لطف این ویژگی های ترکیبی، شمع ایریدیوم می تواند تا 25 درصد بیشتر از شمع های پلاتینی دوام بیاورد.