شمع موتور یکی از اجزای کلیدی سیستم احتراق در خودروها است که عملکرد بهینه آن تاثیر مستقیمی بر راندمان موتور و کاهش مصرف سوخت دارد. اما آیا می‌دانستید که همه شمعها یکسان نیستند؟ شمع‌های موتور به دو دسته اصلی گرم و سرد تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. احتمالا انتخاب بین شمع گرم و سرد به نظر یک تصمیم ساده بیاید؛ اما این انتخاب می‌تواند تفاوت بزرگی در عملکرد و طول عمر موتور شما ایجاد کند. اگر تاکنون با این اصطلاح‌ها برخورد کرده‌اید، ولی نمی‌دانید کدام گزینه برای خودروی شما مناسب‌تر است، در این مقاله از همیار حامی همراه ما باشید. در این مطلب به شما کمک می‌کنیم تا با تفاوت شمع سرد و گرم، که از انواع شمع خودرو به شمار می‌روند، آشنا شوید و بهترین تصمیم را بگیرید.
شمع گرم چیست؟
برای این‌که با تفاوت شمع سرد و گرم به‌صورت کامل آشنا شوید، باید هر دو نوع شمع را بشناسید. این شمعها که در بازار به شمع‌های پایه‌بلند معروف هستند، در مقایسه با شمع‌های سرد، مدت بیشتری گرما را در خود نگه می‌دارند و انتقال حرارت کمتری خواهند داشت. این ویژگی با استفاده از یک عایق بلند در بخش نوک شمع، انتقال حرارت از نوک شمع را کند می‌کند.
این موضوع کلیدی‌ترین ویژگی شمع‌های گرم است. هرچه عایق‌کاری در نزدیکی نوک شمع بیشتر باشد، شمع گرم‌تر خواهد بود. این عایق، گرما را در نوک الکترود مرکزی به نوعی به دام می‌اندازد. البته همچنان انتقال حرارت اتفاق می‌افتد؛ چراکه عایق نمی‌تواند گرما را به‌طور کامل مسدود کند؛ اما این انتقال بسیار کند است. در نتیجه نوک شمع همواره در دماهای بالاتر عمل می‌کند.
شمع‌های گرم برای جلوگیری از تجمع کربن روی نوک شمع بسیار مفید هستند. دمای بالا اجازه نمی‌دهد که رسوبات کربنی ایجاد شوند. عامل اصلی رسوبات کربنی سوخت ناقص است؛ اما به دلیل دمای بالای نوک شمع سوزانده می‌شود.
البته شمعی که بیش‌ازحد داغ باشد هم مطلوب نیست. محدوده دمای ایده‌آل شمع بین 500 تا 800 درجه سانتی‌گراد است. شمع‌های گرم برای موتورهای با نسبت تراکم پایین ایده‌آل هستند. علاوه‌براین، اگر موتور به طور کامل سوخت را نمی‌سوزاند یا رسوبات کربنی وجود دارد، شمع‌های گرم بهترین انتخاب هستند. معمولا برای ساخت شمع‌های گرم، از پلاتین (چه پلاتین تک‌لایه و چه دو‌لایه) و ایریدیوم به‌عنوان مواد نوک شمع استفاده می‌شود.
نحوه عملکرد شمع گرم در موتور
شمع‌های گرم به دلیل طراحی خاص خود، نوک الکترود را در دمای بالاتری نگه می‌دارند. این ویژگی به دلیل وجود عایق بلند در اطراف نوک شمع است که انتقال گرما به سایر بخش‌های موتور را کند می‌کند. در نتیجه نوک شمع حرارت بیشتری را حفظ می‌کند و از سردشدن سریع جلوگیری می‌شود. این دمای بالا به سوختن کامل ترکیبات نسوخته در اطراف الکترود کمک می‌کند و از تشکیل رسوبات کربنی که می‌تواند باعث کاهش کارایی و قدرت موتور شود، جلوگیری خواهد کرد. این ویژگی به ویژه در موتورهایی با دور پایین یا فشار کمتر و همچنین در شرایط آب‌وهوایی سرد بسیار مفید است.
اما استفاده از شمع‌های گرم در موتورهایی با دمای بالا، مانند موتورهای توربوشارژ یا با نسبت تراکم بالا، ممکن است مشکلاتی ایجاد کند. اگر دمای نوک شمع بیش‌ازحد افزایش یابد، خطراتی مانند پیش‌احتراق، ضربه‌زدن و کاهش عملکرد موتور وجود دارد. بنابراین، انتخاب شمع گرم باید باتوجهبه مشخصات موتور و نوع استفاده انجام شود تا عملکرد بهینه و دوام موتور تضمین گردد.
مزایا و معایب استفاده از شمع گرم
انواع مختلف شمع، چه سرد و چه گرم، مزایا و معایب خاص خودشان را دارند. در زیر به بررسی مزایا و معایب استفاده از شمع گرم پرداخته‌ایم:
مزایا:
- پیشگیری از تجمع کربن: شمع‌های گرم با افزایش دمای نوک شمع، ذرات کربن را می‌سوزانند و از تجمع آن روی نوک شمع جلوگیری می‌کنند. این ویژگی به بهبود عملکرد موتور و کاهش نیاز به تعمیرات مکرر کمک می‌کند.
معایب:
- احتمال ضربه‌زدن موتور: دمای بالای شمع گرم ممکن است باعث افزایش خطر ضربه زدن موتور در موتورهای پرفشار یا با فشرده‌سازی بالا شود. این مشکل می‌تواند منجر به آسیب جدی به قطعات داخلی موتور شود.
- احتراق زودهنگام: شمع‌های گرم در دماهای بالا ممکن است باعث احتراق زودهنگام مخلوط سوخت و هوا شوند، که این امر می‌تواند منجر به کاهش قدرت موتور و آسیب به سیلندرها شود.
- کاهش توان موتور: استفاده از شمع‌های بسیار داغ در موتورهایی با نسبت تراکم بالا می‌تواند باعث افت توان خروجی موتور شود؛ چراکه احتراق ممکن است از کنترل خارج شود.
- آسیب به قطعات موتور: دمای بیش‌ازحد بالا در شمع‌های گرم می‌تواند به اجزای داخلی موتور آسیب برساند. قطعاتی مانند پیستون، سوپاپ‌ها و سرسیلندر ممکن است تحت تاثیر حرارت قرار بگیرند و دچار فرسایش شوند.
شمع سرد چیست؟
در ادامه بررسی تفاوت شمع سرد و گرم به معرفی سمع سرد می‌رسیم. نوک شمع‌های سرد که به شمع‌های پایه‌کوتاه نیز معروف هستند، طراحی متفاوتی نسبت به شمع‌های گرم دارند. پایه کوتاه این شمعها باعث می‌شود که انتقال حرارت از شمع به سیستم خنک‌کننده موتور به‌سرعت انجام شود و در نتیجه دمای شمع پایین‌تر باقی بماند. به همین دلیل، شمع‌های سرد نسبت به شمع‌های گرم حرارت کمتری تولید و حفظ می‌کنند. برای آشنایی بیشتر با شمع‌های پایه کوتاه و بلند، پیشنهاد می‌کنیم مقاله همیارحامی با عنوان “تفاوت شمع پایه بلند و کوتاه” را مطالعه نمایید.
ویژگی بارز شمع‌های سرد این است که به دلیل دمای پایین‌تر، از وقوع احتراق زودهنگام و مشکلات ناشی از آن جلوگیری می‌کند. این امر آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای موتورهایی با دمای بالا تبدیل کرده است. برای مثال، خودروهایی مانند پژو 206 که موتور آن‌ها به‌طور مداوم در معرض دمای بالا قرار دارد، از این نوع شمعها بهره می‌برند تا عملکرد بهینه و طول عمر بیشتری داشته باشند.
علاوه‌براین، استفاده از شمع‌های سرد در موتورهای پرفشار یا در شرایطی که رانندگی با دور موتور بالا انجام می‌شود، کمک می‌کند تا از آسیب به قطعات داخلی موتور جلوگیری شود. این شمعها به‌ویژه برای خودروهای اسپرت و موتورهای توربوشارژ هم انتخاب ایده‌آلی هستند.
نحوه عملکرد شمع سرد در موتور
شمع‌های سرد به گونه‌ای طراحی شده‌اند که انتقال حرارت را سریع‌تر انجام دهند و نوک الکترود در دمای پایین‌تری باقی بماند. این ویژگی به دلیل عایق کوتاه‌تر و استفاده از مواد رسانای بیشتر در ساختار شمع است که امکان دفع سریع‌تر گرما از نوک شمع به سر سیلندر را فراهم می‌کند. این طراحی باعث می‌شود دمای نوک شمع کمتر افزایش یابد و از مشکلاتی مانند احتراق زودهنگام و ضربه موتور جلوگیری کند. به‌همین دلیل، شمع‌های سرد برای موتورهایی با دمای بالا، مانند موتورهای توربوشارژ یا سوپرشارژ، و همچنین موتورهای با نسبت تراکم بالا و عملکرد شدید، ایده‌آل هستند.
اما استفاده از شمع‌های سرد در موتورهایی با دمای پایین یا در شرایطی که احتراق ناقص رخ می‌دهد، می‌تواند منجر به تشکیل رسوبات کربنی روی نوک الکترود شود. این رسوبات می‌توانند جرقه زدن را مختل کنند و عملکرد موتور را کاهش دهند. بنابراین، انتخاب شمع سرد باید با دقت و بر اساس نوع موتور و شرایط عملکرد آن انجام شود تا هم از ایجاد مشکلات احتمالی جلوگیری شود و هم عمر مفید موتور افزایش یابد.
مزایا و معایب استفاده از شمع سرد
تا اینجای مقاله تا حدودی با تفاوت شمع شرد و گرم آشنا شدید. همان‌طور که شمع گرم دارای مزایا و معایب خاص خود است، شمع سرد هم مزایا و معایب خاصی دارد. در زیر به مزایا و معایب در هنگام استفاده از شمع سرد پرداخته‌ایم.
مزایا:
- جلوگیری از ضربه زدن موتور: شمع‌های سرد با جذب گرمای اضافی، از ضربه زدن موتور جلوگیری می‌کنند. این ویژگی برای موتورهایی که در فشار بالا یا عملکرد شدید کار می‌کنند، بسیار مهم است.
- پیش‌احتراق و کاهش قدرت: شمع‌های سرد با کاهش دمای احتراق، خطر پیش‌احتراق را کاهش می‌دهند. این امر به بهبود عملکرد موتور در شرایط سخت و افزایش طول عمر قطعات داخلی موتور کمک می‌کند.
معایب:
- تجمع کربن: یکی از مشکلات اصلی شمع‌های سرد، تجمع کربن روی نوک شمع است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که دمای پایین شمع باعث می‌شود که مخلوط سوخت نسوزد و کربن را روی الکترودها رسوب دهد.
مطالعه بیشتر: کد حرارتی شمع چیست؟
شمع موتور سرد بهتر است یا گرم؟
شمع‌های گرم و سرد هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. اگر شمع بیش‌ازحد سرد باشد، تجمع کربن روی نوک شمع ایجاد می‌شود. در نتیجه این تجمع باعث کاهش انرژی شمع می‌شود. از طرف دیگر، اگر شمع بیش از حد گرم باشد، احتمالا موتور دچار ضربه، کاهش قدرت، پیش‌احتراق، و حتی آسیب جدی شود. بنابراین، شمع‌های گرم همیشه بهتر نیستند.
برای موتورهای با نسبت تراکم پایین و موتورهایی که در احتراق کامل مشکل دارند، شمع‌های گرم بهتر هستند. اما برای موتورهای با نسبت تراکم بالا، مانند موتورهای توربو، سوپرشارژ، نیتروسی و موتورهای با عملکرد بالا، شمع‌های سرد ترجیح داده می‌شوند.
برای موتور وسیله نقلیه شما انتخاب شمع تا حدودی بر اساس آزمایش و خطا است. اما به‌صورت کلی ابتدا شمع گرم‌تر ترجیح داده می‌شود. سپس باید عملکرد شمع را بررسی کنید. اگر متوجه تجمع کربن شدید، دفعه بعد شمعی گرم‌تر را در موتور قرار دهید. اما اگر ضربه زدن موتور یا پیش‌احتراق مشاهده کردید، شمعی سردتر انتخاب کنید.
نتیجه‌گیری
تفاوت شمع سرد و گرم در نحوه عملکرد و تأثیر آن‌ها بر موتور خودرو بسیار مهم است و انتخاب درست آن‌ها می‌تواند بر کارایی و طول عمر موتور تأثیر زیادی بگذارد. شمع‌های گرم به دلیل حفظ دمای بالا از تجمع کربن جلوگیری می‌کنند و برای موتورهای با نسبت تراکم پایین یا شرایط آب‌وهوایی سرد مناسب هستند؛ اما در موتورهای پرفشار یا با دمای بالا ممکن است مشکلاتی مانند پیش‌احتراق و ضربه موتور ایجاد کنند.
از سوی دیگر، شمع‌های سرد با انتقال سریع حرارت از پیش‌احتراق جلوگیری می‌کنند و برای موتورهای توربوشارژ و با عملکرد بالا مناسبند؛ اما ممکن است باعث تجمع کربن در شرایط خاص شوند. در نهایت، انتخاب شمع مناسب باید باتوجهبه نوع موتور و شرایط عملکرد آن صورت گیرد تا به بهترین نتیجه در بهبود عملکرد و افزایش عمر موتور دست یابید.
