بحث في البوجيهات او شموع الاحتراق

**SkyBird** · 28-07-2010 05:09 PM

البوجيهات او شموع الاحتراق

البوجيهات وظيفتها الأساسية إشعال خليط الوقود في غرف الاحتراق تحت أي ظرف من الظروف وتعتمد كفاءتها على نظام الإشعال الذي يمدها بالفولت وعلى مدى تخلص سن البوجيه من الحرارة حتى لا يحدث إشعال مسبق pre-ignition
الشموع مهما كان نوعها لن تضيف قوة حصانيه للمحرك ولكن الأنواع الجيدة بالاختيار المناسب ستمنع فقد القوة الحصانية للمحرك

المدى الحراري Spark Plugs Heat Rating

هو مؤشر يعبر عن مدي تخلص سن الشمعة من الحرارة
المدى الحراري لا يعبر عن كفاءة الإشعال ولكن يعبر عن مدى حرارة سن البوجيه الذي تعمل فيه الشمعة بكفاءة
ويعبر عنه بأرقام
في الصورة التالية نموذج لشموع شركة NGK كلما صغر الرقم يعني شمعة ساخنة وكلما كبر الرقم يعني شمعة باردة بين كل رقم ورقم حوالي 100 درجة مئوية والنوعان يحتاجان لنفس الفولتية

لكن هذه ليست قاعدة لكل الشركات
فقد تختلف الأرقام من شركة لشركة
فمثلا شركة NGK الأرقام من 2-4 تعتبر ساخنة والأرقام من 7-10 باردة
في حين أن شركة بوش العكس تماما حيث أن الأرقام من 2-4 تعتبر باردة وأرقام من 7-10 ساخنة

عوامل التصنيع التي تحدد المدى الحراري للشمعة

1-مساحة وطول الأنف العازل للشمعة
2-الموصلية الحرارية للعازل و القطب المركزي وغيرها
3-المادة المصنع منها القطب المركزي إذا كان نحاس او بلاتينوم او غيره
4-وضع الأنف العازل عند التركيب (projection)

أهم عامل هو العامل الأول حيث أن طول الأنف العازل كلما كان كبير فيحتفظ بالحارة أكثر فتكون الشمعة من النوع الساخن (شمعه سن طويل= ساخنة) والعكس مع الأنف العازل القصير (شمعه سن قصير = باردة)
وكذلك مساحة العازل كلما كبرت فإنها تتعرض أكثر لحرارة الاشتعال فتحتفظ بالحرارة اكبر فتكون الشمعة من النوع الساخن والعكس صحيح (لاحظ طول العازل المشار إليه باللون البمبي في الصورة)
المدى الحراري لسن الشمعة يتراوح بين 5000 إلى 8000 درجة مئوية
إذا لم تختر المدى الحراري المناسب فان ذلك يسبب مشاكل خطيرة للمحرك
كما يجعل الشمعة إما ملوثة بالكربون(carbon fouling) إذا كانت حرارة سن الشمعة اقل من 5000 درجة مئوية أو يسبب فرط حرارتها (overheating) إذا كانت حرارة سن الشمعة يصل لأكبر من 8000 درجة مئوية
ومن العوامل المؤثرة في المدى الحراري هو المادة المصنع منها القطب المركزي فمعروف إن النحاس ممتاز في سرعة التخلص من الحرارة أيضا البلاتينوم وان كان يعتبر اقل من النحاس إلا انه أطول عمرا
تذكر المدى الحراري يحدده الأرقام المكتوبة على الشمعة قد يكون هناك شمعتان متساويتان في كل شيء من الخارج لكن المدى الحراري لكليهما مختلف

كيف تختار المدى الحراري المناسب؟ Heat Range Selection

1- إذا كان المحرك يعمل على RPM عالي أو معرض لإجهاد وسرعات عالية فيجب أن تختار شمعة باردة (أي تتخلص من حرارتها بسرعة)
2- إذا كان المحرك يعمل على سرعات بطيئة وليس عليه أحمال فيجب أن تختار شمعة ساخنة حتى لا يحدث تلوث بالكربون إذا كان معدل انضغاط المحرك عالي تختار شمعة باردة
3- إذا كان المحرك معدل بتربو أو سوبرتشارجر تختار شمعه باردة
4- ملخص القاعدة =شمعه ساخنة لمحرك بارد (هورس باور قليل) وشمعه باردة لمحرك ساخن (هورس باور كبير)
5- إلى معدلي المحركات كل 75-100 حصان تزيدها لقوة المحرك تحتاج إلى رقم ابرد زيادة

تلوث سن الشمعة بالكربون Carbon fouling

الأسباب
1- السير على سرعات بطيئة باستمرار أو السير لرحلات قصيرة
2-اختيار شمعة باردة أكثر من اللازم او اختيار شمعة باردة لمحرك كبسه ضعيف
3-خليط الوقود غني جداً
4- كبس الموتور خفيف نتيجة تلف الشنابر او تلف جدران السلندر
5-تأخير الشرارة أكثر من اللازم
6- عدم كفاءة نظام الإشعال

صورة لسن شمعة طبيعي أي غير ملوث

صورة لسن شمعة ملوث بالكربون تلوث جاف

صورة لسن شمعة ملوث تلوث رطب

قصة تلوث سن الشمعة بالكربون

حينما تسير السيارة بسرعة بطيئة تكون درجة حرارة سن الشمعة اقل من درجة حرارة التنظيف الآلي للكربون من سن الشمعة يعني اقل من 5000 مئوية وعند زيادة السرعة تزيد درجة الحرارة ويتم تنظيف سن الشمعة آليا بسبب الحرارة المرتفعة
عند زيادة ترسب الكربون بسبب اختيار شمعة باردة لسيارة تسير بسرعات بطيئة شيئا فشيئا يزيد الترسيب حتى ظهور ظاهرة التلوث بالكربون وعندها تكون شرارة الإشعال الخارجة من سن الشمعة ضعيفة لوجود رواسب الكربون فلا يستطيع المحرك زيادة سرعته لرفع درجة حرارة الشمعة للتخلص من ترسبات الكربون وعند الدخول في هذه الدائرة المفرغة يجب تنظيف او استبدال الشموع
تذكر شمعة واحد ملوثة يعني فقد ربع قوة المحرك إن الأمر أشبه بركوب حصان برجل مكسورة.
إذا حثت مشكلة التلوث بالكربون في شموع محركك أكثر من مرة فعليك الانتقال إلى شمعات ساخنة سيكون هذا حل مناسباً
وإذا كنت تستخدم شموع باردة فعليك الانطلاق بسيارتك بسرعات كبيرة كل فترة زمنية أي السير على RPM عالي (حرق على الغيار الثاني والثالث) لكي يحدث التنظيف الآلي للشموع واستعادة عافيتها من جديد
تذكر التلوث بالكربون لا علاقة له بالمادة المصنع منها سن الشمعة فإذا توافرت الأسباب السابقة سيحدث التلوث حتى للشموع المصنعة من البلاتين او الايريديوم

فرط حرارة سن الشمعة overheating

الاسباب
1- اختيار شمعة ساخنة أكثر من اللازم
2- عدم إحكام ربط الشمعة أثناء التركيب
3- تقديم الشرارة أكثر من اللازم
4- بنزين برقم اوكتاني اقل من المفترض (مع وجود ظاهرة التسقيف)
5- خليط الوقود فقير جداً
6- كثرة الترسبات في غرف الحريق
7- السير بطريقة متعبة للمحرك كالسرعات الشديدة المستمرة وغيرها
8- عدم كفاءة دورة التبريد

زيادة حرارة سن الشمعة اخطر بكثير من ظاهرة التلوث بالكربون حيث ان سن الشمعة يصبح كالجمرة ولا يحتاج لشرارة لبدء الاشتعال ولكن في هذه الحالة سيصبح الاشتعال في غرف الحريق مستمر (Pre-ignition) مما يسبب كارثة على المحرك نتيجة زيادة حرارة غرف الحريق وزيادة الضغط بها مما قد يؤدي الى الانفجار صورة لسن شمعة به اثر فرط الحرارة

ظاهرة التسقيف Detonation or "knocking
قد لا يعلم الكثير أن سبب التسقيف تشترك فيه الشموع بشكل كبير
في الطبيعي فان شرارة الشمعة مضبوطة لكي تنطلق حين يكون البستم في النقطة الميتة العليا لشوط الانضغاط
إذا حدث وانطلقت الشرارة قبل ذلك يزيد الضغط كثيرا داخل غرف الحريق مما يفقد المحرك جزء من الطاقة وتحدث ظاهرة التسقيف وقد تكون المشاكل كبيرة
ضبط شرارة الشمعة يتم في السيارات الحديثة عن طريق الكمبيوتر ولا دخل للشمعة بذلك
تحدث ظاهرة التسقيف أيضا عندما يشتغل خليط الوقود قبل الأوان أي قبل شرارة الشمعة فيحدث اشتعالان
الأول من الضغط والحرارة داخل غرف الحريق والثاني من شرارة الشمعة نفسها
تحدث ظاهرة التسقيف عند استخدام اوكتان منخفض (بنزين 80 مثلا) حيث انه يشتعل بسهولة عند الضغط العالي داخل غرف الحريق
التسقيف يزيد الحرارة داخل غرف الحريق مما يجعل الأمر أسوأ
تأخير شرارة الاشتعال ينهي على الظاهرة

ظاهرة التثليث misfire
سببها وجود عائق لإحداث شرارة الاشتعال من الشمعة
مثل
1- التلوث الكربوني لسن الاشتعال
2- فتحة او ثغرة كبيرة
3- اختلال في جهاز الإشعال
4- تأخير او تقديم موعد الشرارة أكثر كثير من اللازم
5- كسر في الشمعة او سن الشمعة
6- عدم تناسب مكونات جهاز الإشعال

.................
.................
.................

يتبع

**SkyBird** · 28-07-2010 09:17 PM

نتابع .........

أنواع الشموع المختلفة

[mark=#ff0000]1- الشموع القياسية او النحاسية او الاستاندرد[/mark]

القطب مصنوع من النحاس وهي الشموع الأفضل في التخلص من الحرارة ولكنها الأقل عمرا
مثل الشموع العادية من شركة NGK

او شموع COPPER CLASSIC من شركة سبليت فاير

[mark=#ff0000]2-شموع البلاتينوم[/mark]

الأقطاب مصنوعة من البلاتين لتعيش عمرا أطول من الاستاندرد
مثل شموع PLATINUM CLASSIC من شركة سبليت فاير

[mark=#ff0000]3- شموع الايريديوم [/mark]
مثل
شموع الايريديوم NGK "Iridium IX"

وشموع دنسو "Iridium Power"
و Autolite XP Iridium, Champion Iridium
أقطاب الشموع المصنوعة من الايريديوم اصلب 6 مرات واقوي 8 مرات من المصنوعة من البلاتين كما أنها ارخص سعرا.
القطب المركزي لشموع الايريديوم رفيع جدا وينتهي بشق على هيئة حرف U لزيادة قدرة الإشعال
وذكرت شركة دنسو أن الشموع الايريديوم توفر 5 ألاف فولت عن الشموع التقليدية (الاستاندرد)
هذه الشموع يفضل أن تستخدم في السيارات الحديثة التي تستعمل نظام إشعال غير تقليدي مثل التي يشترك البوجيهين في كابل واحد أي إذا كانت 4 سلندر نجد بها 2 كابل فقط واسم هذا النظام
(distributorless ignition system (DIS))

[mark=#ff0000]4- شموع التيتانيوم Titanium spark plug[/mark]

شموع جديدة ولا يعني اسمها أن الأقطاب مصنوعة من التيتانيوم كليا ولكن القطب الموجب مصنوع من البلاتينوم ولكن الشمعة لها غلاف مغطى بمادة التيتانيوم يعطي سهولة لفك الشمعة بعد سنين من العمل (يعني تمنع الشمعة أنها تكلبش في الموتور مما يعرض رأس السلندر المصنوع من الالومنيوم من الكسر
anti-seizing and anti-corrosion
مثال شموع Ultra X Titan من شركة بيرو الأمريكية
التي تتميز أيضا بان القطب الأرضي مصنوع من النيكل تيتانيوم المقاوم للتآكل ولكن القطب الموجب مصنوع من البلاتينيوم و تعمل حتى 60 ألف كيلومتر
وكذلك شموع التيتانيوم من اوتولايت

[mark=#ff0000]5- شموع الايتيريوم وأنواع أخرى[/mark]
شموع الايتيريوم من شركة بوش وشموع الكروم من اوتولايت وشموع الفضة من أي سي ديلكو وحتى الذهب دخل في صناعة بعض شموع شركة شامبيون
والهدف من اختيار هذه المعادن هو مقاومتها للتآكل وبالتالي إطالة عمرها الافتراضي

الشموع المقاومة "R" or resistor spark plugs

هي شموع مقاومة للمجال الكهرومغناطيسي الناتج والذي يؤثر على الأجهزة الالكترونية في السيارة مثل كمبيوتر السيارة و GPS و حتى جهاز الراديو وغيرها
عند شرائك للبوجيهات ستجد في الكود الحرف R وسنتكلم لاحقا عن معنى كل لرموز للشركات المختلفة

البوجيهات 2 شمعة و3 شمعة

هذا النوع من الشموع له أكثر من الكترود او قطب ارضي (2 او 3 او 4او 5)
خمسه شمعة كما بالصورة (5 ignition tips)

هذا النوع من الشموع سيطلق أيضا شرارة واحده مثله مثل الواحد شمعة ولكن الفولت العالي لإحداث الشرارة أمامه عدة مسارات لاختيارها لتوليد الشرارة مما يحسن كفاءة الشمعة
كما أن وجود أكثر من الكترود او قطب ارضي سيقلل من تآكل سن الشمعة مما يزيد في عمرها الافتراضي كما انه يقلل فرصة التلوث بالكربون

انظر هذه الصورة

لاحظ انه يمكنك رؤية شرارات كثيرة مع أن هذا البوجيه خمسة شمعه وفي الحقيقة شرارة واحده فقط تكون في نفس الوقت ولكن نظرا للسرعة العالية للشرارة فيمكن تراها أكثر من عشرة شرارات وإذا تم تصويرها كما ترى فانه يمكن أن تطلق عشر شرارات قبل أن تلتقط الكاميرا الصورة متحدية بذلك سرعة غالق الكاميرا

هذه الصورة توضح لوضع الطبيعي لبوجيه متعدد الشمعات

الشموع الرياضية Using "Racing" Spark Plugs

لا تعتقد ان الشموع الرياضية تعطي قوة اكبر للمحرك او تزيد الهورس باور
الشموع الرياضية هي ببساطه صنعت لسببين
اولا لكي تكون باردة أكثر تحدد بالمدي الحراري كما سنعرف فيما بعد
ثانيا لكي تتحمل وتبقى فترة أطول كان تكون مصنوعه من البلاتينوم او التيتانيوم او الايريديوم
هذا مختصر الكلام في هذا النوع من الشموع

...............
...............
..............
يتبع,,,,,,,,,,,

**SkyBird** · 29-07-2010 12:22 AM

نتابع .........

تركيب البوجيه Installing Spark Plugs

عزم الربط هام جدا أثناء تركيب البوجيهات
لمساعدة البوجيه على التخلص من الحرارة لعدم حدوث ظاهرة الإشعال قبل الأوان (pre-ignition) الضارة جدا بالمحرك
التركيب يتم والمحرك بارد
إذا كانت منطقة البوجيهات غير مغطاة أو غير نظيفة يجب تنظيفها قبل التركيب بهواء مضغوط حتى لا تدخل الشوائب إلى غرف الحريق أو تؤثر هذه الشوائب على إحكام الربط
لكل محرك عزم ربط مذكور في الكتالوج وإذا لم تجد فاتبع الطريقة التالية
اربط الشموع حتى قوة الأصابع ثم اصف نص أو ثلثين دائرة
قم بتوصيل كابلات البوجيهات ولا تنسى أن تسمع التكة التي تدل على سلامة التوصيل
ادر المحرك

ضبط الثغرة Gapping

مقاس خلوص سن البوجيه هام جدا لإحداث شرارة اشتعال مخلوط الوقود بغرف الاحتراق
هناك اعتقاد خاطئ أن ثغرة الشمعة من المصنع لا تحتاج لتعديل
هذا غير صحيح ولكل محرك ثغرة خاصة به مذكورة بالكتالوج مثل 1 ملليمتر أو 0.8 ملليمتر
إذا قمت بتعديل الموتور للحصول على انضغاط عالي فيجب تقليل خلوص سن الشمعة
وكقاعدة المحركات ذات الانضغاط العالي تحتاج ثغرة اقل أو إذا كلما زادت قدرة المحرك كلما قلت الثغرة

وكلما زادت الثغرة فأنت تحتاج إلى فولت عالي لتوليد الشرارة
ولهذا فان معدلي المحركات (كمحركات سيارات السباق) الذين يريدون شرارة كبيرة لإحداث اشتعال قوي بخليط الهواء والوقود لزيادة قوة المحرك يقومون بتكبير الثغرة ولهذا السبب فهم يضيفون أنظمة إشعال قوية للحصول على فولت عالي يعبر الثغرة الكبيرة (high power ignition systems)
وتتنافس شركات تصنيع أنظمة الإشعال القوية أيها يتحمل ثغرة اكبر وبالتالي إحداث شرارة أقوى تحرق خليط الوقود بالكامل
ولهذا يعتقد البعض خطأ أن الثغرة الكبيرة تعطي شرارة اكبر
هناك شركة واحدة لا تسمح بتغير الثغرة في بعض أنواع شموعها وهي شركة بوش مثل شموع البلاتينيوم +2 وبلاتينوم+4 حيث يوجد قطبين أرضيين أو أربعة أقطاب أرضية محيطه بالقطب المركزي الموجب مما يصعب ضبط الثغرة أصلا ونوع Platinum IR Fusion فقد ذكرت الشركة انه تم ضبطها في المصنع ولا تحتاج لتغيير في الثغرة وكلها مضبوطة على مقاس 1.6 ملليمتر

انظر شكلها

للتذكير فان شراره واحده فقط تقفز من القطب المركزي الموجب
إلى احد الأقطاب الأرضية أي أن الأربع أقطاب الأرضية لا تولد أربع شرارات في نفس الوقت

اليكم فيديو يبين طريقة ضبط الثغرة في بوجيهات شركة NGK

YouTube - Spark Plug Gap - NGK Spark Plugs - Tech Video

[mark=#ff0000]كيف تفك رموز اكواد البوجيهات للشركات المختلفه ؟[/mark]

[mark=#ff0000]كيف تختار الشمعة المناسبة لسيارتك بدون الرجوع للكتالوج [/mark]

[mark=#ff0000]كيف تطور البوجيه لنوع افضل من المذكور في الكتالوج؟[/mark]
...........
............
............
يتبع,,,,,,,,,,,,,