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