آنچه در مورد شمع خودرو باید بدانیم

شمع خودرودقیقا چیست؟ و چه‌ کاری انجام می‌دهد؟ درسیستم تولید قدرت خودرو یا همان موتور، انرژی مکانیکی خودرو از طریق انرژی شیمیایی سوخت و انجام فعل‌وانفعالات در موتور خودرو ایجاد می‌شود که با تشریح این فعل‌و انفعالات به اهمیت وجود شمع در خودرو پی خواهیم برد. مبنای کارکرد موتور خودرو حرکت پیستون‌ها داخل سیلندرها است، که این حرکت منجر به انتقال نیرو به سیستم انتقال قدرت و درنهایت به چرخ‌ها و حرکت خودرو می‌شود. پس از متراکم شدن مخلوط سوخت و هوا در محفظه‌ی احتراق، حال نوبت به ایجاد جرقه‌ای است که این ترکیب را بسوزاند. ایجاد جرقه در زمان مناسب باقدرت بالا وظیفه‌ی مهمی است که توسط شمع انجام می‌شود. ازاین‌رو شمع‌ها نقش بسیار حیاتی در عملکرد خودرودارند.
 
اجزای تشکیل‌دهنده شمع خودرو
یک شمع از اجزای مختلفی تشکیل‌شده است که با توجه به عملکرد و شرایط ویژه‌‌ی کارکرد آن، مثل حرارت و شدت‌جریان بالا نیاز است که از اجزایی باکیفیت ساخته شود. انرژی الکتریکی موردنیاز شمع برای ایجاد جرقه از طریق وایر دلکو به فیش وایر و سپس انتقال آن از مسیر عایق سرامیکی به الکترود داخل شمع انجام می‌شود. این عایق مانع از انتقال جریان به بدنه‌ی موتور می‌شود که اگر این قسمت سرامیکی شکسته باشد موجب انتقال جریان به بدنه‌ی موتور و مانع از عملکرد صحیح شمع می‌شود. در قسمت میانی شمع یک‌مهره قرار دارد که محل قرارگیری آچار برای نصب شمع روی موتوراست که با توجه به نوع موتور خودرو اندازه‌ی این مهره می‌تواند متفاوت باشد. اما مهم‌ترین قسمت شمع که کار ایجاد جرقه را بر عهده دارد الکترودهای مثبت و منفی شمع هستند. الکترودهایی که یکی به بدنه‌ی شمع متصل بوده و دارای جریان منفی است و دیگری الکترود مثبت است که در بخش مرکزی شمع قرار دارد و قسمت کوچکی از آن از انتهای شمع بیرون زده و در مجاورت الکترود منفی قرارگرفته است. این دو الکترود با یک‌فاصله‌ی بسیار اندک که به آن گپ شمع گفته می‌شود نسبت به هم قرار دارند. جنس و آلیاژ به‌کاررفته در ساخت الکترود شمع‌ها تعیین‌کننده کیفیت و طول عمر شمع است.
 

راهنمای خرید شمع خودرو
 
شمع‌ها با توجه به طراحی موتورها، انواع مختلفی دارند. در حالت کلی شمع‌ها به دو نوع گرم و سرد تقسیم می‌شوند.
 
شمع گرم:  این نوع از شمع‌ها گرمای حاصل از احتراق را در مدت‌زمان بیشتری در خود حفظ می‌کنند، که این امر موجب سوختن رسوبات روغن و کربن حاصل از احتراق روی شمع می‌شود. درصورتی‌که رسوبات باقی‌مانده از احتراق‌های قبلی از بین نرود موجب ایجاد آسیب در شمع می‌شوند. از این نوع شمع‌ها در خودروهایی که موتورهایی با دور کم‌تر و دمای تولیدی پایین‌تری دارند که در اصطلاح به آن‌ها سرد کارکرد می‌گویند استفاده می‌شود. پایه‌ی این نوع شمع‌ها معمولا بلندتر است و گرما در مدت‌زمان بیشتری درون آن‌ها باقی می‌ماند. به همین علت الکترودها دقیقا در داخل محفظه‌ی احتراق و در مجاورت حرارت قرار دارند و با توجه به حرارت بالایی که دارند، در هرلحظه آماده‌ی ایجاد جرقه‌ی بعدی هستند.
شمع سرد: نوع دیگری از شمع‌ها، شمع‌های سرد نام دارند. شمع‌های سرد به علت کوتاه بودن پایه  بعد از هر جرقه و احتراق، گرمای خود را از دست می‌دهند. این نوع شمع‌ها از ایجاد احتراق زودرس در موتور جلوگیری می‌کنند. زیرا اگر شمع در دمای بالا باقی بماند، در اثر مجاورت با گرمای موجود در پیستون، زودتر از حد مجاز جرقه و احتراق ایجاد می‌کند که این موجب پایین آمدن کیفیت احتراق می‌شود. به‌مرورزمان این احتراق زودرس موجب آسیب به قطعات و لرزش در موتور می‌شود. شمع‌های سرد در موتورهایی که کارکرد در دماهای بالایی دارند استفاده می‌شوند.
اما اگر بخواهیم شمع‌ها را از جهت نوع ساختاری و کیفیت بررسی کنیم به تعداد متنوعی از شمع‌ها برمی‌خوریم. جنس و شکل الکترود به‌کاررفته در ساخت شمع‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای در کیفیت آن‌ها دارد که این موجب ایجاد تنوع در شمع‌ها می‌شود. در اینجا می‌خواهیم به معرفی انواع شمع‌ها به لحاظ کیفیت و ساختار بپردازیم.

اما اگر بخواهیم شمع‌ها را از جهت نوع ساختاری و کیفیت بررسی کنیم به تعداد متنوعی از شمع‌ها برمی‌خوریم. جنس و شکل الکترود به‌کاررفته در ساخت شمع‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای در کیفیت آن‌ها دارد که این موجب ایجاد تنوع در شمع‌ها می‌شود. در اینجا می‌خواهیم به معرفی انواع شمع‌ها به لحاظ کیفیت و ساختار بپردازیم.
 
شمع‌های نیکلی: اغلب شمع‌های موجود در بازار الکترودی از جنس نیکل دارند. این نوع شمع‌ها دارای الکترودی مرکزی با شکل تخت بوده و به علت آلیاژ به‌کاررفته در ساخت الکترود، از مقاومت گرمایی کمتری نسبت به شمع‌های جدیدتر برخوردارند و طول عمر کوتاه‌تری دارند. عموما بعد از هر ۲۰۰۰۰ کیلومتر باید این نوع شمع‌ها تعویض شوند. البته این زمان به نوع کارکرد موتور هم بستگی دارد. همچنین مصرف سوخت در این نوع شمع‌ها از شمع‌های جدیدتر بالاتر است.
 
 شمع‌های پلاتینیومی: نوع دیگر شمع‌ها به لحاظ جنس الکترودها شمع‌های پلاتینیومی هستند. این شمع‌ها از الکترودهایی از جنس پلاتینیوم بهره می‌برند و با توجه به این‌که این عنصر خاصیت ضد خوردگی دارد و از مقاومت گرمایی بالایی برخوردار است، ازاین‌رو این شمع‌ها از پایداری خوبی در برابر دما بهره‌می‌برند که این میزان تا دمای ۲۵۰۰ درجه سانتی‌گراد برآورد می‌شود. همچنین بعد از  ۱۰۰۰۰۰ کیلومتر کارکرد موتور، نیاز به تعویض دارند. معمولا الکترود مثبت این شمع‌ها سوزنی شکل هستند که موجب بالا رفتن دقت و قدرت جرقه‌زنی در موتور می‌شود. شمع‌های پلاتینیوم از قیمت بالاتری نسبت به شمع‌های نیکلی برخوردارند که باگذشت زمان متوجه خواهید شد که استفاده از این شمع‌ها به افزایش طول عمر قطعات موتور و بهبود کیفیت کارکرد موتور مثل افزایش شتاب و کاهش مصرف سوخت منجر خواهد شد. پس استفاده از این نوع شمع‌ها نسبت به شمع‌های معمولی به‌صرفه‌تر است.
 
شمع‌های ایریدیومی: الکترود مثبت این سری از شمع‌ها از جنس ایریدیوم ساخته‌شده است. همچنین یک نقطه‌ از جنس پلاتین در ساخت الکترود منفی و در محل جرقه‌زنی به‌کار برده می‌شود که موجب افزایش طول عمر این نوع شمع‌ها شده است. چراکه ایریدیوم فلزی از خانواده‌ی پلاتین است و خواصی مشابه پلاتین دارد. شمع‌های ایریدیومی مقاومت دمایی بالاتری نسبت به شمع‌های پلاتینیومی دارند و به‌همین علت این نوع شمع‌ها از طول عمر بالاتری برخوردارند. شمع‌های ایریدیومی هم معمولا دارای الکترود سوزنی با دقت و قدرت جرقه‌زنی بالا هستند و تقریبا کاربردی مشابه شمع‌های پلاتینیومی دارند.
 
شمع‌های چند الکترودی: شاید برخی تصور کنند این نوع شمع‌ها از کیفیت جرقه‌زنی بالاتری به نسبت شمع‌های تک الکترودی برخوردارند. اما در حقیقت این شمع‌ها تنها دوام و طول عمر بیشتری نسبت به شمع‌های تک الکترودی دارند، که در ادامه به تشریح علت آن می‌پردازیم. با هربار جرقه‌زنی به دلیل دمای بالا قسمت بسیار ناچیزی از الکترودها از بین می‌رود. ازآنجایی‌که تنها یک جرقه و آن‌هم در کوتاه‌ترین فاصله بین الکترود مرکزی و یکی از الکترودهای منفی ایجاد می‌شود پس تنها یکی از الکترودهای منفی در این جریان الکتریکی القایی درگیر می‌شود. تا زمانی که این الکترود کم‌ترین فاصله را با الکترود مرکزی داشته باشد و هنوز خوردگی زیاد نشده باشد این الکترود کار جرقه‌زنی را انجام خواهد داد. اما درصورتی‌که مقدار این خوردگی زیاد و فاصله‌ی دو الکترود از هم زیاد شود الکترود دیگری که فاصله داشته باشد جرقه را ایجاد می‌کند. درنتیجه با از بین رفتن یک الکترود، الکترودهای بعدی درگیر جرقه‌زنی خواهند شد. درنتیجه زمان بیشتری به‌طول می‌انجامد تا الکترودها شکل اولیه‌ی خود را از دست بدهند و کیفیت شمع از بین برود.

شمع‌های مقاومتی: در طراحی این نوع شمع‌ها یک مقاومت سرامیکی ۵ کیلو اهمی به‌کاررفته که وظیفه‌ی خنثی کردن نویزی که در اثر جرقه‌زنی ایجاد می‌شود را بر عهده دارد. این مقاومت از ایجاد اختلال در امواج رادیویی در اثر تداخل جریان‌های الکتریکی جلوگیری می‌کند. این نویز می‌تواند باعث اختلال در عملکرد رادیوی خودرو یا تلفن همراه شود. همچنین ممکن است موجب بروز آسیب به قطعات الکتریکی خودرو شود.
 

اهمیت تعویض شمع
 با توجه به موارد گفته‌شده و پی بردن به‌ضرورت استفاده از شمع مناسب در خودرو، احتمالا متوجه شده‌ایم که چه شمعی و از چه جنسی را برای خودروی خود انتخاب کنیم. اما این‌که چه مدل شمعی برای چه خودرویی مناسب است نکته‌ای است که در اینجا می‌خواهیم آن را بیان کنیم. شرکت‌های سازنده‌ی شمع، محصولات خود را با توجه به قدرت و نوع موتور خودروها برای مدل‌های مختلف توصیه می‌کنند که این پیشنهاد برگرفته از قدرت و توان موتور ارائه می‌شود. این‌که در موتور خودرو چه میزان حرارتی ایجاد می‌شود، در انتخاب شمع اهمیت دارد و انتخاب شمع با درجه حرارتی مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. درصورتی‌که درجه حرارتی شمع بالا باشد موجب رسوب گرفتن جرقه زن و کاهش قدرت جرقه می‌شود.

اما اگر شمع درجه حرارتی پایینی داشته باشد دمای آن بالا رفته و موجب احتراق زودتر از موعد و داغ شدن شمع و درنهایت آسیب رسیدن به قطعات موتور می‌شود. نکته‌ی دیگری که باید موردتوجه قرارداد بازدید شمع خودرو پس از هر ۲۰۰۰۰ کیلومتر کارکرد است. این بازدید موجب آگاهی از وضعیت شمع می‌شود تا اگر معیوب شده باشد آن را تعویض کرد یا آن‌که اگر فاصله‌ی گپی که بین الکترودها وجود دارد از حالت استاندارد خارج‌شده باشد بتوان آن را تنظیم کرد. استفاده از شمع معیوب یا نامناسب در خودرو موجب کاهش شتاب، افزایش مصرف سوخت، روشن نشدن یا دیر روشن شدن خودرو، خام‌سوزی سوخت و ایجاد لرزش و صدا در موتور می‌شود یا اینکه در شرایط بدتر موجب ایجاد آسیب در قطعات موتور خودرو خواهد شد.