شمع موتور

شمع موتور

وسیله ای است برای انتقال جریان الکتریکی از سیستم احتراق به محفظه احتراق موتور در اصل جرقه زنی برای احتراق سوخت فشرده است. مخلوط هوا در حالی که تحت فشار احتراق در موتور است توسط جرقه الکتریکی منفجر میگردد.

شمع دارای پوسته ای با نخ فلزی است که توسط یک مقره سرامیکی از الکترود مرکزی جدا شده است.

الکترود مرکزی ، که ممکن است حاوی مقاومت باشد ، توسط یک سیم عایق شدید به ترمینال خروجی سیم پیچ یا مگنتو متصل می شود. پوسته فلزی شمع به داخل سر سیلندر موتور پیچ می شود و در نتیجه برق می شود.

الکترود مرکزی از طریق عایق چینی به داخل محفظه احتراق بیرون زده و یک یا چند شکاف جرقه ای بین انتهای داخلی الکترود مرکزی ایجاد می کند و معمولاً یک یا چند برجستگی یا ساختار متصل به انتهای داخلی پوسته رزوه شده و سمت ، زمین را مشخص می کند ، یا الکترود (های) زمینی.

تاریخچه شمع موتور

در سال 1860 اتین لنویر از یک شمع برقی در موتور بنزینی خود ، اولین موتور پیستونی احتراق داخلی استفاده کرد. لنوآر به طور کلی با اختراع شمع شمرده می شود. برخی منابع در اوایل سال 1839 شمع ایجاد یک شمع برای ادموند برگر ، مهاجر از توگو ، قائل هستند ، اگرچه سوابق نشان می دهد که وی حق اختراع دستگاه خود را دریافت نکرده است.

 

حق ثبت اختراع اولیه شمع شامل مواردی بود که توسط نیکولا تسلا (در حق ثبت اختراع ایالات متحده 609،250 برای سیستم زمان بندی احتراق ، 1898) ، فردریک ریچارد سیمز (24989/1898 GB ، 1898 GB) و رابرت بوش (1898 GB 26907).

تنها اختراع اولین شمع ولتاژ بالا از نظر تجاری به عنوان بخشی از سیستم اشتعال مبتنی بر مغناطیس توسط مهندس رابرت بوش ، گوتلوب هونولد ، در سال 1902 ، توسعه موتور جرقه زنی را امکان پذیر کرد.

توسعه شمع موتور

پیشرفتهای بعدی تولید را می توان به آلبرت چمپیون ، به برادران لاج ، پسران سر اولیور لود ، که ایده پدرشان را توسعه و تولید کردند و همچنین به کنلم لی گینس ، از خانواده تولید کننده گوینس ، که به توسعه رسید مارک KLG. هلن بلر بارتلت در ساخت عایق نقش مهمی در سال 1930 داشت.

عملکرد شمع موتور

عملکرد شمع جرقه تولید جرقه در زمان مورد نیاز برای احتراق مخلوط قابل احتراق است. پلاگین به ولتاژ بالا تولید شده توسط یک سیم پیچ یا مگنتو متصل می شود. با جریان یافتن جریان از سیم پیچ ، ولتاژی بین الکترودهای مرکزی و کناری ایجاد می شود.

در ابتدا هیچ جریانی نمی تواند جریان داشته باشد زیرا سوخت و هوای موجود در شکاف یک عایق است ، اما هرچه ولتاژ بیشتر می شود ساختار گازهای بین الکترودها تغییر می کند.

هنگامی که ولتاژ از مقاومت دی الکتریک گازها بیشتر شد ، گازها یونیزه می شوند. گاز یونیزه به یک رسانا تبدیل می شود و اجازه می دهد جریان از طریق شکاف عبور کند. شمع ها معمولاً برای “آتش گرفتن” به ولتاژ 12000-25000 ولت یا بیشتر نیاز دارند ، هرچند که می تواند تا 45000 ولت افزایش یابد.

آنها جریان بالاتری را در طی فرآیند تخلیه تأمین می کنند و در نتیجه جرقه ای گرمتر و طولانی تر ایجاد می کنند. همانطور که جریان الکترون از شکاف موج می زند ، دمای کانال جرقه را به 60،000 K. می رساند.

گرمای شدید کانال جرقه باعث می شود گاز یونیزه خیلی سریع منبسط شود ، مانند یک انفجار کوچک. این همان “کلیک” است که هنگام مشاهده یک جرقه ، مشابه صاعقه و رعد شنیده می شود.

گرما و فشار ، گازها را مجبور می کند تا با یکدیگر واکنش نشان دهند و در پایان رویداد جرقه باید گلوله ای کوچک از آتش در شکاف جرقه وجود داشته باشد زیرا گازها خود به خود می سوزند.

اندازه این گلوله آتشین یا هسته به ترکیب دقیق مخلوط بین الکترودها و سطح تلاطم محفظه احتراق در زمان جرقه بستگی دارد. یک هسته کوچک باعث می شود موتور مانند زمان احتراق به تأخیر بیفتد و یک موتور بزرگ مانند اینکه زمان بندی آن پیشرفته است.