شمعات الإشعال

تحمل الإشعال

تمثل شمعات الإشعال من الإِيريديوم من شركة إن جي كيه حاليًا الحل التكنولوجيّ الأعلى جودةً. تتميز بوجود سبيكة من الإِيريديوم على الإلكترود الأوسط ملحومة خلال عملية خاصة باستخدام الليزر. يبدأ إيريديوم المعادن الثمينة في الذوبان عند درجة حرارة 2450 درجة مئوية، وبالتالي فهو مقاوم جدًا للتآكل الشراري حيث يعد أحد المعادن الأكثر صلابة في العالم. ومن خلال استخدامه، يتضاعف عمر الخدمة في المتوسط مقارنة بشمعات الإشعال القياسية من النيكل.

تأتي شمعات الإشعال هذه مزودة بلوحة بلاتينية على الإلكترود الأوسط، مما يضمن إخراجًا أكثر استمرارًا لشمعة الإشعال طوال فترة الخدمة بالكامل، حتى في ظل الظروف الصعبة. اعتمادًا على الإلكترود الأوسط الضيق، فإنها تبعث جهد إشعال قليل جدًا وتفرغ ملف الإشعال وتضمن الاحتراق الأمثل.

تتمثل إحدى إستراتيجيات إطالة عمر خدمة شمعة الإشعال القياسية المصنوعة من النيكل في تزويدها بأقطاب كهربائية أرضية متعددة. باستخدام شمعات الإشعال هذه، تنتقل الشرارة باستمرار إلى قطب أرضي مختلف. ومن خلال القيام بذلك، يتم توزيع التآكل على ما يصل إلى أربعة أقطاب كهربائية أرضية ويتم إطالة عمر الخدمة.

يتميز مبدأ عمل شمعات الإشعال المزودة بعزل حزي والمحمية ببراءة اختراع من شركة إن جي كيه سبارك بلاج بالبساطة من الناحية الفنية ولكنه فعال للغاية. يقع العزل الحزي داخل القطب الكهربائي الأوسط. ويجبر هذا على حدوث الإشعال عند الحافة الخارجية من وسط القطب الكهربائي حيث يكون من الأسهل إشعال خليط الهواء والوقود. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تقليل الجهد المطلوب لإنتاج شرارة. توفر هاتان الميزتان ميزة قابلية الاشتعال المحسنة، وخصوصًا في المحركات الحديثة منخفضة الانبعاثات التي تعمل بمزيج الاحتراق الضعيف، حتى في ظل ظروف التشغيل القاسية.

تأتي شمعات الإشعال هذه مزودة بمبيت مُركّب بالقرب من العازل. إذا كان طرف العازل مسدودًا برواسب كربونية، فإن جهد الشرارة يتدفق أولاً إلى قمة العلبة المجهزة. بما أن التحرك الآن إلى العلبة يمثل مقاومة أقل من التدفق بطول العازل، فإنه يحدث قوس فوق المبيت وبالتالي يحدث إشعال خليط الوقود والهواء. وبمجرد وصول شمعة الإشعال إلى درجة حرارة التنظيف الذاتي التي تبلغ 450 درجة مئوية، فإن الرواسب الكربونية تحترق ويمكن أن تستأنف الشرارة المسار العادي من خلال القطب الكهربائي الأرضي.

في حالة وجود رواسب كربونية مسببة لانسداد على العازل أو كون العازل عند درجات حرارة أقل من درجة حرارة التنظيف الذاتي، فإن شمعات الإشعال شبه المسطحة توفر بداية باردة وموثوقة. وبسبب ذلك، فإنها تحتوي على قطبين كهربائيين أرضيين على الأقل مرتبين على الجانب عن طريق نقطة متدرجة التضيق. يحدث تقوس القطع من طرف القطب الكهربائي الأوسط إلى طرف أحد الأقطاب الكهربائية الأرضية في الطرف العلوي. وبالقيام بذلك، فإن الشرارة تتحرك أوليًا فوق طرف العازل. ومن خلال هذه العملية، لا يتم إشعال خليط الوقود والهواء فحسب؛ بل يتم أيضًا تنظيف رأس العازل من الرواسب الكربونية مع كل شرارة.

تحتوي شمعات الإشعال الهجين على قطب أرضي "عادي" بالإضافة إلى قطبين أرضيين أصغر إلى الجانب حيث تم تطويرها للمحركات التي تميل نحو زيادة ترسب الكربون نتيجة لتصميمها. وتنشط الأقطاب الكهربائية الجانبية إذا انسدت شمعات الإشعال بالكربون. وفي هذه الحالة، يتدفق جهد الإشعال أسفل العازل المسدود في اتجاه السلك. حيث يمر بجوار منطقة تكون الأقطاب الكهربائية فيها قريبة للغاية. نظرًا لأن المقاومة إلى الأقطاب الجانبية أقل من مقاومة العازل، فإن الجهد يتحرك إلى الأقطاب الكهربائية الجانبية، مما يُمكّن شمعة الإشعال من العمل حتى في ظل الظروف القاسية. وبمجرد وصول شمعة الإشعال إلى درجة حرارة التشغيل الخاصة بها وإخراج الرواسب، فإنها تعود إلى التشغيل "العادي" مع تحرك الشرارة بين القطب الكهربائي الأرضي الرئيسي والأوسط.

يجب أن تتصف شمعات الإشعال الخاصة بالسباق بالتحمل وخصوصًا الضغط القاسي. وفي أغلب الأحيان، تتجاوز السرعات خلال السباق سرعة 15000 دورة في الدقيقة. وتكون درجات الحرارة والضغط والاهتزازات داخل غرفة الاحتراق عالية للغاية لذا يمكن للأقطاب الكهربائية الأرضية العادية أن تنكسر أو تذوب. ولهذا السبب، تأتي شمعات الإشعال لمحركات السباق غالبًا مع أقطاب كهربائية أرضية مصممة خصيصًا لذلك، حيث يكون الشكل الأكثر شدة مزودًا بقطب كهربائي أرضي دائري الشكل. يتحرك الإشعال من القطب الكهربائي الأوسط نحو القطب الكهربائي الأرضي دائري الشكل.

تُعد شمعات الإشعال التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال من فئة ليزر لاين شمعات إشعال معدنية دقيقة مزدوجة ومطورة خصيصًا للمحركات التي يتم تزويدها بالغاز. يختلف احتراق الغاز عن احتراق البنزين وبالتالي فإنه يتطلب شمعات إشعال مهيأة خصيصًا لهذه الحالات. يكون خليط الغاز والهواء أكثر صعوبة في الإشعال، حيث يلزم وجود جهد إشعال أكثر ويزداد خطر تعطل ملفات الإشعال. تأتي شمعات الإشعال ليزر لاين من شركة إن جي كيه بعمر تشغيلي افتراضي قدره 60000 كم حيث تتفوق في الأداء بوضوح على شمعات الإشعال "العادية".