پیچیدگی سیستم‌های فنی خودرو و همکاری آن‌ها برای به حرکت درآوردن چرخ‌ها و موتور عجیب، اما هیجان‌انگیز است. هرچه بیشتر از آن‌ها می‌دانیم شگفت‌زده‌تر و کنجکاوتر می‌شویم. به خصوص زمانی که نقش یک قطعه کوچک اما بسیار کلیدی مانند شمع را بررسی می‌کنیم. اغلب ما می‌دانیم که شمع خودرو نقش مهمی در سلامت سیستم فنی و عملکرد بی‌نقص موتور دارد ولی دلیلش را نه. با بررسی جزئیات بیشتر درباره این قطعه، چرایی اهمیتش را درمیابیم و این جذابیت بیشتری را برای ما ایجاد می‌کند تا درباره قطعات و متعلقات شمع نیز بررسی‌هایی را انجام دهیم. به خصوص بخش‌هایی که تاثیر زیادی در کاربرد شمع دارند و در واقع شمع برای انجام وظیفه خود به آن‌ها نیاز مبرم دارد.
یکی از این قطعات وایر شمع خودرو است. اکنون می‌خواهیم به کارایی، وظایف و اهمیت وایر شمع بپردازیم.
وایر چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟
شاید بهتر باشد پیش از توضیح درباره وایر شمع مختصری به شمع و وظیفه‌اش بپردازیم. شمع قطعه کوچکی از مجموعه موتور خودرو است که روی سیلندر خودرو قرار می‌گیرد و عمل جرقه‌زنی را برای ایجاد احتراق در محفظه مخصوص این کار انجام دهد. در واقع شمع ولتاژ را از یک سر خود گرفته و آن را در سوی دیگر درون سیلندر به جرقه تبدیل می‌کند تا مخلوط هوا و بنزین درون سیلندر از طریق این جرقه منفجر شده و انرژی مورد نیاز موتور تأمین شود.
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. لازم به ذکر است که وایر در بین قطعات خودروهای تقریبا قدیمی‌تر قرار دارد و امروزه خودروسازان با حذف کامل آن عمل انتقال برق را مستقیما از کوئل صورت می‌دهند. در این نوع طراحی کوئل بدون واسطه روی شمع قرار می‌گیرد تا از افت ولتاژ و هدررفت انرژی پیشگیری شود. همچنین کوئل نیز از قطعاتی است که دربین خودروهایی جدید دیده می‌شود. در گذشته دلکو وظیفه تامین برق لازم برای عمل جرقه‌زنی را برعهده داشت. در واقع تامین کننده اصلی برق مورد نیاز شمع، باطری است اما دلکو و کوئل ولتاژ این برق را افزایش داده و به میزان مورد نیاز شمع می‌رساند.
کوئل هم قطعه‌ای شامل سیم‌پیچ‌های القایی است که امروزه وایر را به طول کامل حذف کرده و مستقیما به شمع وصل شده است. وایر نوعی سیم یا کابل انتقال جریان برق است. برای هر شمع در موتور خودرو یک وایر شمع وجود دارد. برای کاهش هدررفت انرژی و کاهش کارایی موتور بهتر است وایرها در دوره‌های مشخص تعویض شود، چرا که ارتعاش‌ها و حرارت بالای موتور، کربن موجود در سیم وایر را از بین می‌برد که موجب افت ولتاژ برق جاری بین شمع و کوئل می‌شود.
ساختار و جنس وایر شمع
وایر شمع یک سیم یا کابل 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. چرا که هرگونه نفوذ آب به اتصالات وایر منجر به مختل شدن عملکرد وایر و حتی روشن نشدن موتور 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 کاملا ثابت می‌شود به نحوی که همه منافذ را می‌پوشاند. 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. بنابراین وایر شمع در شکل ظاهری دارای بخش‌های زیر است:
- کابل میانی (کابل انتقال)
- درپوش‌های لاستیکی
- مفتول اتصال به شمع
- فیش اتصال به کوئل یا دلکو
اجزای تشکیل‌دهنده کابل میانی وایر شمع
بخش کابل میانی وایر برای انجام بهینه وظیفه خود، ساختار مشخصی دارد. این ساختار ممکن است براساس نوع وایر شمع تغییراتی در متریال داشته باشد اما در نهایت ترکیب و فرم مشخص واحدی در همه آن‌ها دیده می‌شود. بخش‌های مختلف کابل وایر به این ترتیب هستند:
کاهنده پارازیت
داخلی‌ترین بخش کابل است. این رشته از ایجاد جریان‌های مزاحم و نویز و پارازیت پیشگیری می‌کند و در کابل‌های قدیمی و سیمی وجود نداشت.
رسانا
دومین لایه کابل است و کاهنده پارازیت را در برمی‌گیرد. جریان برق توسط این لایه منتقل می‌شود. جنس آن در انواع وایر متفاوت است.
عایق
این لایه که لایه رسانا را پوشش می‌دهد، ضمن کاهش پارازیت‌ها و جریان‌های مزاحم سیم رسانا را عایق‌بندی می‌کند. به این صورت از هدررفت انرژی برق درون سیم رسانا جلوگیری کرده همچنین از این سیم در برابر دمای بالای موتور محافظت می‌کند. جنس این لایه نیز در مدل‌های مختلف وایر شمع تغییر می‌کند.
حتما بخوانید: مقایسه ساندرو اتوماتیک، پژو ۲۰۷ اتوماتیک و تندر ال۹۰ اتوماتیک
بافت تقویت کننده
روی لایه رسانا قرار می‌گیرد. استحکام و مقاومت کابل را افزایش می‌دهد ضمن حفظ قابلیت ارتجاعی آن. این لایه معمولا از جنس الیاف مقاوم به گرما است.
روکش سیلیکون
خارجی‌ترین لایه کابل است. لایه‌های داخلی را به صورت منسجم کنار هم حفظ می‌کند و در انواع وایر از سیلیکون تولید شده تنها کیفیت آن متفاوت است.
از آن‌جا که وایر شمع یک قطعه متحرک و در تماس اصطکاک نیست، استهلاک چندانی ندارد و در صورت انتخاب نوع مناسب آن برای خودرو نیاز به تعویض در فاصله زمانی کوتاه ندارد.
انواع وایر شمع
انواع وایر در ساختار کلی خود مشابه هستند و بخش متغیر آن‌ها جنس کابل آن و در واقع جنس بخش‌های درونی کابل است. به طور کلی ۳ نوع وایر داریم که به این ترتیب هستند:
-
وایر شمع‌های 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 ECU 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 است.
حتما بخوانید: استعلام خلافی خودرو؛ چگونه خلافی خودرو را کم کنیم؟
-
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 مصرف را تا امروز 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 نویز های 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. همینطور معضل جذب رطوبت را هم ندارد. علاوه‌بر اینکه نویزگیر های فعال آن اختلال در عملکرد ecu را کنترل می‌کنند.
طول عمر وایر شمع چقدر است؟
عمر مفید وایر شمع‌ها بسته به کارخانه تولیدی آن و نوع خودرو تعیین می‌شود. معیار تشخیص پایان عمر وایر کیلومتر کارکرد خودرو است که سازنده وایر آن را هنگام فروش مشخص می‌کند. به این ترتیب که کیلومتر عمر مفید آن را روی بسته درج می‌کند. این طول عمر بر اساس جنس‌های مختلف وایر تغییر کرده و کمتر یا بیشتر می‌شود. به طور کلی دو عامل در طراحی و ساخت و طول عمر وایر شمع تأثیرگذار است:
۱. حرارتی که موتور به وایر منتقل می‌کند.
۲. میزان ولتاژ برقی که از وایر عبور می کند.
حتما بخوانید: نکاتی که درباره خرید خودروی چینی باید بدانید
یکی از مشکلات شایع در اثر خرابی و سوختن وایرها از کار افتادن یک یا چند سیلندر موتور است. این مشکل ممکن است در موتورهایی با بیش از ۴ سیلندر چندان محسوس نباشد، اما در موتورهای چهار سیلندر و کمتر، قدرت موتور به شدت افت کرده و به اصطلاح ریپ خواهد زد. این معضل در نهایت افزایش و کاهش شتاب خودرو را به دنبال خواهد داشت. دیگر مشکلاتی که نقص داشتن یا بی‌کیفیت بودن وایر شمع ایجاد می‌کند عبارتند از:
– کاهش قدرت موتور.
– بالا رفتن دمای موتور به دلیل فشار بیشتر به آن.
– افزایش مصرف سوخت خودرو به دلیل سوختن ناقص آن یا به اصطلاح خام‌سوزی.
– لرزش موتور.
– بالا رفتن درصد تولید آلاینده در خودرو.
– برق دزدی هنگام تزریق بنزین و جرقه‌زنی و احتراق که حتی منجر به انفجار خودرو می‌شود.
– ذوب شدگی سر شمع و پلاتین و الکترود میانی آن.
برای پیشگیری از این معضلات رعایت نکات ایمنی مانند سرویس و بازرسی دوره‌ای وایر شمع‌ها و توجه به طول عمر آن‌ها توصیه می‌شود.
نحوه نگهداری از وایرها چگونه است؟
شایع‌ترین نوع برق‌دزدی در خودرو‌ها تحت تاثیر نقص وایرها است. پیشتر توضیح دادیم که این معضل چگونه می‌تواند کارکرد کل موتور را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین رعایت نکات ایمنی درباره وایرها از اهمیت خاصی برخوردار است. نگهداری مناسب از آن‌ها باعث می‌شود که در طول زمان مشخص شده از سوی سازنده به عنوان عمر مفید آن‌ها، بدون نیاز به تعویض یا تعمیر، برای خودرو بخوبی انجام وظیفه کنند. برای نگهداری از وایرشمع‌ها بهتر است به موارد زیر دقت کنیم:
۱. از خم کردن و شکستن آن‌ها خودداری کنیم.
۲. از بریدن سر کابل وایر و سوار کردن دوباره روکش روی آن اجتناب کنیم.
۳. مراقبت از ایجاد سوختگی در وایر، هرچند 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، البته اگر عایق طولانی مدت در مجاورت قطعه با حرارت بالا قرار گیرد. پس بهتر است مراقب باشیم این مجاورت و تماس اتفاق نیفتد.
۴. ممانعت از برخورد جسمی تیز با کابل وایر و آسیب دیدن آن که می‌تواند باعث برق‌دزدی شود.
در نهایت مجددا باید تاکید کرد که مقاومت وایرها در برابر هر یک از عوامل بالا بستگی به کیفیت ساخت‌شان نیز دارد. پس بهتر است هنگام انتخاب آن‌ها به اعتبار سازنده دقت کنیم.