به گزارش پایگاه خبری «عصرخودرو»، در واقع یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های یک پیشرانه بنزینی و یک موتور دیزل همین وسیله است، چرا که پیشرانه‌های دیزل از این قطعه استفاده نمی‌کنند و سیستم روشن شدن این موتور‌ها‌ به طریقی دیگر انجام می‌شود. شمع خودرو از مهم‌ترین قسمت‌های موتور است و از آن دسته قطعاتی است که خرابی آن را نمی‌توان با هیچ وسیله و قطعه دیگری پوشش داد و نبود یا نقص آن را جبران کرد. شمع خودرو یا به عبارتی Spark Plug با وجود یکپارچه بودن، از بخش‌های متفاوتی تشکیل شده و یکی از وسایلی است که کمترین تغییر و تحول را در طول سالیان به خود دیده است. این وسیله نیز در عین سادگی، خرابی‌هایی دارد که در کارکرد موتور بسیار اثر خواهد داشت. شمع خودرو که یک وسیله برقی در خودرو محسوب می‌شود با قوس الکتریکی که از سر آن می‌گذرد، سبب انفجار مخلوط سوخت و هوا می‌شود. این قوس الکتریکی که از دلکو یا کویل به آن می‌رسد بیش از چندین هزار ولت برق دارد که البته آمپر آن نیز بسیار پایین است و به همین خاطر است که برق گرفتگی خودرو منجر به حادثه ای نمی‌شود و فقط شوک آن به انسان وارد می‌شود.

اولین نشانه‌های استفاده از شمع خودرو در یک پیشرانه درون سوز، در سال 1860 توسط Étienne Lenoir دیده شد. اما ثبت اختراع این قطعه که به شکل کامل و آماده برای استفاده طراحی شده بود، در سال 1898 میلادی توسط 3 نفر به نام‌های رابرت بوش، نیکولا تسلا و فردریک ریچارد سیمس صورت گرفت و اولین نسخه و نمونه تجاری آن در سال 1902 وارد بازار شد. در این شماره ضمن معرفی کلی شمع در صفحه 16 به عیوب آن و نحوه نگهداری شمع پرداخته‌ایم.

قسمت‌های مختلف یک شمع
همان طور که گفتیم یک شمع پیشرانه بنزینی از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است. شمع‌ها معمولا برای هر خورو یا موتورسیکلت، توسط کمپانی سازنده آنها یا شرکتی که شمع را می‌سازد، دسته‌بندی می‌شوند تا در کارایی آنها بهترین نتیجه به دست آید. بسیاری مواقع دیده می‌شود که یک شمع از یک سازنده معتبر به خوبی یک شمع معمولی نیز نمی‌تواند نتیجه دهد که این به سازگاری بیشتر با طراحی پیشرانه باز می‌گردد. اینکه چه شمعی مناسب پیشرانه مورد نظر ماست را می‌توان با مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو یا بررسی مشخصات شمع‌های مختلف به دست آورد. اما همان‌طور که گفتیم، یک شمع از چندین بخش تشکیل شده است که این بخش‌ها را باهم بررسی می‌کنیم.

1) سر شمع یا ترمینال
اگر به شمع خودرو از بالا به پایین نگاه کنیم، اولین قسمت آن که یک قطعه فلزی است، ترمینال نام دارد. این قطعه در واقع محل اتصال و بسته شدن وایری است که از سمت دلکو (در موتور‌های قدیمی‌تر و کاربراتوری) یا کویل (در موتور‌های انژکتوری) می‌آید و برق چند هزار ولتی را به شمع می‌رساند.
اتصال صحیح و محکم وایر به این قسمت اهمیت بالایی دارد و از مهم‌ترین نکات در خصوص ترمینال شمع این است که معمولا خرابی در آن اتفاق نمی‌افتد و فقط موقع اتصال وایر باید دقت کنیم که پلاتین سر وایر به درستی روی این بخش قرار بگیرد که با صدای چفت شدن نیز همراه است. بعد از قرار دادن وایر و کشش کم آن، متوجه می‌شویم که وایر کاملا در جای خود قرار گرفته است یا خیر.

2) عایق یا چینی شمع
برای اینکه شمع جریان برق را به بیرون منتقل نکند و این جریان مستقیم از ترمینال به سمت الکترود و پلاتین برود، نیاز است تا این قسمت‌ها عایق‌بندی شوند و گرنه به جای اینکه جرقه در سر شمع زده شود، بین بدنه موتور و شمع زده خواهد شد که بی‌فایده است. این عایق از ترکیبات پودر آلومینیوم و سرامیک ساخته می‌شود و در برابر گرما، جریان‌های شدید الکتریسیته و تکان‌ها مقاوم است. شکستن این عایق باعث می‌شود تا جریان برق به بیرون اتصالی کند و جرقه به خوبی زده نشود. برای همین است که نگهداری و مراقبت از این قسمت مهم بوده و از اهمیت بالایی برخوردار است. چینی شمع که جنس سخت و محکم اما شکننده‌ای دارد، توسط یک لایه عایق گرما از داخل محافظت می‌شود تا گرمای الکترود میانی شمع به آن نرسد و از عمر آن نکاهد و همچنین باز کردن و برداشتن شمع داغ را نیز راحت‌تر کند. این قسمت در انتهای شمع، یکی از حساس‌ترین قسمت‌های شمع را تشکیل می‌دهد که معمولا شکستن این عایق از آن قسمت است. در انتهای عایق چینی که در نزدیکی پلاتین و سر الکترود است، به‌علت حضور آن در داخل سیلندر و گرمای شدیدی که به آن می‌رسد، زودتر دچار اشکال و شکستن می‌شود که باز هم باعث انحراف قوس الکتریکی خواهد شد.
این قسمت را معمولا از ترکیبات سرامیکی خاصی می‌سازند که تا 650 درجه سانتیگراد در برابر گرما و تا 50 هزار ولت در برابر جریان الکتریسیته مقاومت دارد. شمع سرد و شمع گرم نیز به خاطر تفاوت داشتن در همین قسمت است. در شمع‌های گرم، این بخش دارای طول بیشتری است و طول نوک عایق شمع‌های سرد، کوتاه‌تر است اما طول کلی همه شمع‌ها باهم اختلافی در حد چند میلیمتر دارند. علاوه بر اینها چینی شمع محل درج نام و لوگو سازنده آن و همچنین کد شمع است.

3) بدنه فلزی
قسمت فلزی شمع برای آچار انداختن و بستن شمع در جای خود روی موتور است که دارای یک قسمت آچار‌خور به همراه رزوه درپایین آن است.
آچار شمع‌ها از دو گونه گل کوچک و گل بزرگ است که معمولا تفاوتی در ساختار کلی شمع‌ها ایجاد نمی‌کنند و فقط روی خودرو‌های مختلف، یک نوع از آنها بسته می‌شود. برخی بدنه فلزی را جدا از قسمت رزوه‌دار و پیچ آن می‌دانند. رزوه شمع‌ها دارای یک استاندارد جهانی است و اینگونه نیست که شمع یک پیشرانه به پیشرانه دیگری به خاطر تفاوت در پیچ‌هایش نخورد. این قسمت کم‌خرابی‌ترین قسمت شمع است و موقع بستن شمع باید دقت کرد که نه زیاد سفت باشد که در موقع گرم شدن به سختی باز شود و نه زیاد شُل و رها که باعث خروج کمپرس موتور و کارکرد نادرست شمع شود. روی این قسمت نیز اطلاعات کمی از شمع‌ها ممکن است درج شده باشد.

4) واشر آب بندی
شمع در داخل سر سیلندر قرار می‌گیرد و در کنار سوپاپ‌ها می‌نشیند. این قطعه به طور مستقیم داخل موتور است و همان طور که گفته شد، ممکن است تا از بین رزوه‌های این وسیله، کمپرس موتور و نتیجه احتراق داخل سیلندر به بیرون درز پیدا کند. برای همین نیز در انتهای رزوه‌ها از یک واشر فلزی نرم استفاده می‌شود تا در هر بار سفت کردن شمع، عمل آب بندی توسط این قطعه به خوبی صورت بگیرد. واشر آب بندی به صورتی در داخل رزوه قرار می‌گیرد که نمی‌توان آن را از شمع جدا کرد و به این شکل احتمال افتادن و گم شدن آن از بین می‌رود.

5) الکترود میانی

این قسمت در کنار پلاتین سر شمع، یکی از اصلی‌ترین و البته حساس‌ترین قسمت‌های شمع است. هر گونه اشکال و اختلال در این قسمت به طور مستقیم و کاملا محسوس، در کارکرد موتور اثر دارد. این الکترود از ترمینال سر شمع شروع می‌شود و تا انتهای آن ادامه دارد و دارای جریان برق مثبت است. این الکترود تا فشار 40 اتمسفر و دمای 2 هزار درجه سانتیگراد مقاوم است و کم کم و به مرور زمان از اندازه آن کم می‌شود که نیاز به تنظیم فاصله آن با اکترود کناری (‌پلاتین‌) را باعث می‌شود.
الکترود میانی از فلزات بسیار مقاوم مثل ترکیبات مس، نیکل و آهن، کروم و... ساخته می‌شود و در سال‌های اخیر استفاده از فلزاتی چون ایریدیوم، پالادیوم، ایتریوم که فلزات گرانبهایی هستند نیز در شمع‌هایی با کارایی بالاتر، رایج شده است. از آنجایی که در علم برق و الکتریسیته، چگالی بار در نقاطی که مساحت سطح مقطع کمتری دارند، بیشتر است، الکترود میانی را به شکل سوزنی طراحی می‌کنند تا جریان قوی‌تری بین این قسمت و پلاتین سر شمع ایجاد شود. به این شمع‌ها اصطلاحا شمع سوزنی می‌گویند که از قیمت بالاتری نسبت به نمونه‌های معمولی برخوردار هستند.

6) الکترود کناری

الکترود کناری که به آن الکترود زمینی یا پلاتین سر شمع نیز می‌گویند، به قسمت فلزی و بدنه شمع متصل است و برق منفی خود را از بدنه خودرو می‌گیرد. این پلاتین به سمت پایین شمع کشیده شده است و فاصله کمی با الکترود میانی دارد که به این فاصله Spark Plug GAP گفته می‌شود. تنظیم بودن این فاصله اثر بسیار بالایی در نحوه و اندازه و کیفیت جرقه شمع دارد. با گرم شدن شمع در اثر عبور جریان‌های ولتاژ بالا و حاضر بودن سر شمع درون سرسیلندر، مقاومت الکتریکی این قسمت بالا می‌رود و در نتیجه در برابر عبور الکترون‌های جریان الکتریسیته مقاومت از خود نشان می‌دهد. به همین علت در سال‌های اخیر استفاده از چند پلاتین به جای یک پلاتین در سر شمع‌ها رواج پیدا کرده است. این کار باعث می‌شود تا هنگامی که یک پلاتین شمع گرم شد و کارایی خود را ازدست داد، جریان در پلاتین دیگر به خاطر داشتن مقاومت الکتریکی کمتر جاری شود و جرقه همچنان کیفیت خود را حفظ کند. البته معمولا به خاطر تنظیم نبودن دقیق این پلاتین‌ها، فرق چندان محسوسی نمی‌توان در کارایی شمع‌های تک پلاتین و چند پلاتین دید. بنابراین وجود چند پلاتین در سر شمع به معنی این نیست که جرقه با همه پلاتین‌ها ایجاد شود بلکه جرقه همیشه بین یک پلاتین و الکترود میانی است.

نیم‌سوز شدن شمع

یکی از اصلی‌ترین و شایع‌ترین ایراداتی که در شمع‌های خودرو‌ها به وجود می‌آید، سوختن آنهاست. به طور کلی وقتی گفته می‌شود که یک شمع سوخته است، یعنی الکترود میانی آن نمی‌تواند کارایی مطلوبی داشته باشد و جرقه تولیدی یا بسیار ضعیف است و همیشگی نیست یا اصلا تشکیل نمی‌شود. این عیب بیشتر در خودرو‌هایی به وجود می‌آید که پیشرانه آنها یا دارای روغن سوزی است و یا به خاطر کارکرد نادرست خصوصا مصرف زیاد از حد بنزین، باعث ایجاد گرمای زیاد در سر شمع (‌الکترود و پلاتین‌) و دوده زدن‌ مداوم در این قسمت می‌شود. وقتی که یک شمع می‌سوزد، موتور خودرو کارکرد نادرستی پیدا می‌کند، صدای پیشرانه زیاد و اصطلاحا درشت است و موتور دارای لرزشی بیش از حد استاندارد خواهد شد. کشش خودرو به خاطر کارکرد نادرست موتور و اینکه یکی یا چند تا از پیستون‌ها، نیروی کافی برای حرکت ندارند، بسیار کم می‌شود و دود سیاه ناشی از تنظیم نبودن خودرو یا دود خاکستری که نشان‌دهنده بنزین نسوخته و خام است، از اگزوز بیرون می‌آید.
راه شناسایی اینکه کدام شمع مشکل پیدا کرده، بسیار ساده است. موتور را روشن کنید و از اولین شمع اقدام به کندن وایر‌ها از سمت موتور کنید. اما مراقب باشید که سر وایر با بدن شما تماس نداشته باشد، چرا که شوک الکتریکی ضعیفی را به شما وارد می‌کند (که البته چندان خطرناک هم نیست). اگر با برداشتن وایر از سر شمع، در کارکرد موتور تغییری ایجاد شد و موتور لرزش بیشتری پیدا کرد، معلوم می‌شود که این سیلندر یا اصطلاحا این خانه، به شکل صحیح در حال کار بوده است.
پس به سراغ شمع و خانه بعدی بروید. اگر با برداشتن وایر در کارکرد موتور تغییری حاصل نشد، معلوم می‌شود که این خانه به شکل صحیح کار نمی‌کند و ایراد دارد؛ که حال باید به ریشه‌یابی آن پرداخت. اما یکی از جالب‌ترین نکته‌ها در خصوص شمع‌های سوخته این است که اگر وایر را از سر شمع برداریم و با فاصله کمی به آن نزدیک کنیم که جریان برق به شکل قوس الکتریکی به سر شمع برسد، موتور نرم‌تر کار خواهد کرد و نشان دهنده این است که شمع توانایی جرقه زنی با ولتاژ بالاتر را از دست داده است.