کارکرد سیلندر و اجزای آن بسیار جالب و شگفت انگیز است به شکلی که افراد فنی علاقه‌مند به این حوزه را همیشه جذب خود کرده است. هر کدام از اجزای سیلندر هر چقدر هم که کوچک باشند، مطمئناً نقش بزرگی در عملکرد خودرو دارند به شکلی که حتی گاهی نبود هر کدام از آن‌ها باعث می‌شود خودرو نتواند حرکت کند. یکی از این اجزای جالب سیلندر، شمع خودرو و اجزای وابسته به آن مانند وایر شمع است. در این مطلب تصمیم داریم به این قطعه کوچک اما مهم، یعنی وایر شمع پرداخته و با زبانی ساده آن را به طور کامل برای شما شرح دهیم. پس در ادامه با تن پارت همراه باشید.
فهرست مطالب
وایر شمع خودرو چیست؟
وایر شمع خودرو (Spark Plug Wire) که با نام‌های دیگری مانند کابل احتراق یا کابل جرقه زنی نیز شناخته می‌شود، یکی از اجزای مهم سیستم احتراق هر خودرویی است که وظیفه انتقال برق به شمع‌ها را بر عهده دارد. همان‌طور که در مقالات گذشته توضیح دادیم، شمع خودرو با ایجاد جرقه به تکمیل فرآیند احتراق در داخل موتور کمک می‌کنند و این جرقه‌ها نیز توسط وایرها یا همان سیم‌ها به شمع منتقل می‌شوند.
وایرهای شمع، جرقه را از کویل خودرو و یا سیم پیچ احتراق به شمع‌ها منتقل می‌کنند تا فرآیند برق رسانی به موتور ماشین به درستی انجام شود و انرژی لازم برای روشن شدن را دریافت نماید. وایرها میزان برق قابل توجهی را به شمع‌ها منتقل می‌کنند تا موتور خودرو با استفاده از این انرژی بتواند روشن شود. بنابراین وایر شمع نقش حائز اهمیتی را در سیستم احتراق اتومبیل ایفا می‌کند و با دریافت ولتاژ بالا از وایر، عمل جرقه زنی در محفظه سیلندر را انجام می‌دهد.
اما آیا می‌دانستید وایر شمع از قطعات قدیمی خودرو بوده که در حال حذف است؟ امروزه خودروسازان با حذف کامل وایر شمع، عمل انتقال برق را مستقیماً از کوئل انجام می‌دهند. در این نوع طراحی کوئل بدون واسطه روی شمع قرار می‌گیرد تا از افت ولتاژ و هدررفت انرژی پیشگیری شود. اما این فناوری تقریباً جدید است و در بسیاری از خودروهای نسل قبل‌تر، وایر شمع وجود دارد.
ساختار و جنس وایر شمع
همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، وایر مسئول انتقال ولتاژ بالایی از برق است به همین دلیل باید جنس آن به‌گونه‌ای باشد که توانایی انجام این کار را داشته باشد. وایر شمع، کابلی است که در دو سمت خود ساختار مشخصی به منظور انجام وظیفه‌اش دارد. دو سر آن درپوش‌های پلاستیکی با توجه به فرم هر طرف تعبیه می‌شود که وظیفه عایق برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به محل اتصال وایر به کوئل یا شمع را برعهده دارد. هرگونه نفوذ آب به اتصالات وایر منجر به مختل شدن عملکرد وایر می‌شود. یک سر آن ساده و منتهی به فیشی فلزی برای اتصال به کوئل یا دلکو است. درپوشی لاستیکی پس از اتصال روی این فیش کاملاً ثابت می‌شود به نحوی که تمام منافذ آن پوشیده می‌شود. جنس لاستیک درپوش در سری متصل به شمع کیفیت و قابلیت‌های عایق‌بندی بیشتری دارد چرا که این قسمت از اهمیت بیشتری برخوردار است. این درپوش که بزرگتر نیز طراحی می‌شود از پلاستیک‌های ارتجاعی ساخته شده است.
در داخل این درپوش، یک مفتول فلزی دیده می‌شود که به شمع متصل می‌گردد. بخش انتهایی این مفتول برای جلوگیری از استهلاک و کاهش تاثیر ارتعاشات و حرارت، کمی برجسته‌تر طراحی می‌شود. این مفتول به بخش رسانای کابل وایر متصل می‌شود. در داخل آن نیز مغزی رسانای جریان قرار می‌گیرد که به مفتول اتصال دارد.
وایرها انواع مختلفی دارند اما در بسیاری از بخش‌ها با هم مشترکند. مرکزی‌ترین بخش در وایرها، همان رشته‌های الیاف مصنوعی و یا سیم است. این رشته‌ها ماموریت انتقال برق و جریان را بر عهده دارند. لایه بعدی یک لایه محافظ روی این الیاف است که دور آن را رشته‌های فلزی در‌بر‌گرفته‌اند تا هم از ایجاد جریان‌های مغناطیسی مزاحم و تشکیل نویز و پارازیت جلوگیری کنند و هم به استحکام وایر بیفزایند. این لایه معمولاً از آلیاژ‌های کروم، نیکل و یا مس است.
لایه بعدی یک لایه ضخیم از عایق‌های فلزی است تا هم جریان بالای داخل وایر به بیرون درز نکند و در اصطلاح برق دزدی پیش نیاید و هم گرمای پیشرانه و محفظه موتور به الیاف رسانای اصلی صدمه‌ای وارد نکند. برای استحکام بخشیدن و از طرف دیگر عایق‌تر شدن وایر در برابر گرما، یک لایه از الیاف شیشه نیز اطراف لایه عایق اصلی تابیده می‌شود.
آخرین لایه و در واقع بیرونی‌ترین قسمت تشکیل‌دهنده وایر، بخش لاستیکی آن است که کاملاً دیده می‌شود و ممکن است به رنگ‌های مختلفی ساخته شود که از میان آن‌ها قرمز و مشکی رایج‌تر است.
مقاومت وایرها باید میزان مشخصی باشد تا به درستی کار کند. به طور میانگین هر متر از وایرها، مقاومت داخلی در حدود ۱۶ تا ۱۸ کیلو اهم دارند. این مقاومت باعث می‌شود تا جریان در وایر جاری شود و اگر کمتر از این میزان باشد، جریان به خوبی منتقل نمی‌شود و اگر بیشتر باشد، افت انرژی و توان را در پی دارد. این میزان را می‌توان با استفاده از یک اهم‌متر به سادگی مورد بررسی دقیق قرار داد و در صورت انحراف از مقدار استاندارد، بهتر است اقدام به تعویض آن نمایید. برای وایر خودرو که طولی در حدود حداکثر ۲۵ سانتی‌متر دارد، مقاومت داخلی نباید از ۵ کیلو اهم بیشتر باشد.
انواع وایر شمع
وایرها از نظر ساختار کلی مثل هم هستند، فقط جنس بخش‌های درونی آن‌ها است که متفاوت می‌باشد. از نظر جنس ۳ نوع وایر داریم که عبارتند از:
وایر شمع سیمی
رسانا در این وایرها از نوع مس یا فولاد است. در نتیجه در برابر خم‌شدگی مقاومت بیشتری دارند. اما به دلیل جنس رسانا، ایجاد نویز و پارازیت در انتقال برق بیشتر اتفاق می‌افتد. این پارازیت می‌تواند در عملکرد کامپیوتر خودرو ایجاد اختلال کند. ساختار آن‌ها تنها شامل یک لایه عایق روی رسانا، بافت تقویت‌کننده و لایه سیلیکونی می‌شود. استفاده از این نوع وایر در خودروسازی منسوخ شده و دیگر استفاده نمی‌شود.
وایر شمع‌های ابریشمی
رسانا در این نوع از جنس لاتکس و سیلیکون است که قابلیت انتقال انرژی برق را دارند. درون این دو لایه که روی هم قرار دارند لایه کاهنده پارازیت قرار دارد که از رشته‌های به هم‌تنیده ابریشم است. این نوع وایر که در صنعت خودروسازی بیشترین کاربرد را تاکنون داشته، به دلیل مقاومت بالا، برق کافی با ولتاژ مناسب به شمع نمی‌رسانند و باعث کاهش بازده موتور و به دنبال آن افزایش مصرف سوخت می‌شود. این معضل با کارکرد بیشتر و جذب رطوبت بیشتر تشدید می‌شود. مزیت این وایرها عدم ایجاد پارازیت و نویزهای اضافه است.
وایر شمع‌های بوبین‌دار
این نوع که در حال حاضر پرمصرف‌ترین و بهترین نوع وایر است دارای رسانا از جنس نیکل یا کروم است. این رسانای سیمی بسیار نازک به صورت فنری به دور لایه‌ای از جنس بوبین یا فریت می‌پیچد با درصد ۵۰ دور در هر سانتی‌متر. ترتیب لایه‌های کابل این نوع وایر به ترتیب، الیاف کاهنده پارازیت، فریت یا بوبین نویز‌گیر، لایه فنری نیکل یا کروم، لایه عایق سیلیکونی، بافت تقویت کننده و لایه سیلیکونی خارجی است. مقاومت پایین رسانای این کابل‌ها سرعت انتقال برق را به شمع افزایش داده و مشکل افت ولتاژ را ایجاد نمی‌کند. همچنین معضل جذب رطوبت را هم ندارد. علاوه‌بر اینکه نویزگیرهای فعال آن اختلال در عملکرد کامپیوتر خودرو را کنترل می‌کنند.
علائم خرابی وایر شمع
وایرشمع یک قطعه مصرفی است که پس از مدتی دچار فرسودگی شده و عملکرد بهینه اولیه خود را از دست می‌دهد و باید تعویض شود. البته اگر نکات لازم در رابطه با نگهداری آن را رعایت نمایید، احتمالاً بتوانید طول عمر آن را بیشتر کنید. شایع‌ترین نوع برق‌دزدی در خودرو‌ها تحت تاثیر نقص وایرها است. بنابراین رعایت نکات ایمنی درباره وایرها از اهمیت خاصی برخوردار است. برای نگهداری از وایرشمع‌ها بهتر است به موارد زیر دقت کنیم:
- از خم کردن و شکستن آن‌ها خودداری کنیم.
- از بریدن سر کابل وایر و سوار کردن دوباره روکش روی آن اجتناب کنیم.
- مراقبت از ایجاد سوختگی در وایر، هر چند که دارای عایقی نسوز است. چرا که دمای موتور هنگام فعالیت بسیار بالا می‌رود و ممکن است در طولانی مدت منجر به سوختن این عایق شود.
- ممانعت از برخورد جسمی تیز با کابل وایر و آسیب دیدن آن که می‌تواند باعث برق‌دزدی شود.
هر چند که وایر دارای لایه‌های عایق حرارت است اما به معنی نسوز بودن آن نیست. به همین دلیل باید مراقب بود تا وایر از تماس با بدنه داغ موتور دور باشد. برای این منظور نباید در صورت تعویض دانه‌ای وایرها، از وایر بیش از حد بلند استفاده کرد، ضمن اینکه برخورد وایر با اشیای تیز یا نوک ابزار‌آلات نیز می‌تواند باعث خراب شدن آن از درون و ایجاد برق‌دزدی شود.
حال که با موارد نگهداری از وایر شمع آشنا شدید باید بدانید که خراب شدن این قطعه دارای برخی نشانه‌ها و علائمی است که در صورت مشاهدۀ آن‌ها باید سلامت این قطعه را چک کنید. خرابی یا عدم عملکرد وایر می‌تواند باعث بد کار کردن موتور و همچنین افزایش مصرف سوخت ماشین شود. همچنین ممکن است نشتی احتمالی بنزین در سیستم سوخت رسانی اتومبیل و به صورت همزمان نشتی برق از وایرها باعث آتش سوزی و خطرات جانی و مالی بسیار جدی شود.
کاهش قدرت موتور، بالا رفتن دمای آن به خاطر افزایش فشار، ریپ زدن موتور و لرزش‌های بیش از حد عادی در موتور نیز می‌تواند از علائم خرابی وایرها باشد. به علاوه عدم عملکرد صحیح وایرها می‌تواند باعث افزایش آلایندگی خودرو و همین‌طور ذوب شدن سر شمع‌ها نیز بشود.
به صورت رایج‌ترین نشانه‌های خرابی وایرشمع شامل موارد زیر است:
- بد کار کردن و کاهش قدرت موتور
- سوخت ناقص و افزایش مصرف سوخت
- بالا رفتن دمای موتور
- لرزش و ریپ زدن موتور
- ذوب شدن سر شمع‌ها
- سیاه شدن شمع خودرو
- خروج دود زیاد از اگزوز ماشین
اگر موتور خودروی شما دچار مشکلات بالا شود، یکی از احتمالات، خرابی وایر شمع است که باید هرچه سریع‌تر به آن رسیدگی کنید. در صورت وجود فرسودگی در وایر شمع، با دست زدن به این سیمهای حامل جریان، ممکن است فرد دچار برق گرفتگی شود. در این حالت این سیم‌ها بایستی بلافاصله با سیمهای جدید جایگزین شوند.
چه زمانی وایر شمع را عوض کنیم؟
طول عمر وایر شمع به عوامل متعددی مانند کیفیت ساخت آن، میزان حرارتی که از موتور به آن وارد می‌شود و همچنین میزان ولتاژ برقی که هر مرتبه از آن عبور می‌کند، بستگی دارد و به همین دلیل نمی‌توان طول عمر دقیق و ثابتی را برای آن در نظر بگیریم. اما معمولاً عمر مفید وایر شمع بر روی بسته بندی آن ذکر می‌شود. به عنوان مثال عمر برخی وایرها ۴۰ الی ۵۰ هزار کیلومتر است. یعنی پس از طی کردن این میزان مسافت باید وایرشمع‌های خود را تعویض کنید. البته اگر موارد گفته شده در رابطه با نگهداری از این قطعه را به درستی انجام دهید، احتمالاً بتوانید طول عمر آن را خیلی بیشتر نیز بکنید.
به طور کلی سه عامل در طول عمر وایر شمع بسیار تأثیرگذار است:
- حرارتی که موتور به وایر منتقل می‌کند.
- میزان ولتاژ برقی که از وایر عبور می کند.
- کیفیت ساخت وایر شمع
جمع‌بندی
وایر شمع قطعه‌ای است که وظیفه انتقال برق از کوئل یا دلکو به شمع را بر عهده دارد. بنابراین شمع بدون سلامت وایر قادر به انجام وظیفه خود نخواهد بود. شما با تعویض شمع و وایر خودروی خود کمک بزرگی به شتاب و عملکرد صحیح موتور می‌کنید و در نتیجه این کار باعث درست کارکردن خودرو می‌شود.