تفاوت شمع سرد و گرم خودرو چیست؟

لازم است در زمان خرید شمع برای خودرو، مناسب‌ترین شمع را با یک جستجو ساده، برای موتور خودرو انتخاب کنیم. چرا که تمام فاکتورهای موجود در شمع خودرو از جمله میزان باز بودن یا همان فیلر دهانه شمع، سرد یا گرم بودن آن، پایه‌بلند یا کوتاه، کاربراتوری یا انژکتوری و… در کارکرد شمع اثر چشمگیری خواهند داشت. این تأثیرات نیز مستقیماً در کارکرد پیشرانه اثر دارند. یکی از این فاکتورهای مؤثر، سرد یا گرم بودن شمع است که هم در کیفیت کارکرد شمع نقش دارد و هم در طول عمر آن. تفاوت شمع سرد و گرم مشخص می‌کند که کدام شمع برای چه خودرویی مناسب است.

دمای کاری شمع خودرو در موتور ماشین

اگر با تحقیق و مطالعه به دنبال خرید شمع مناسب برای موتور ماشین خود رفته باشیم، حتماً اصطلاح شمع سرد و گرم را زیاد شنیده‌ایم. اینکه در کنار نوع شمع و اندازه و آلیاژ آن، چه کد حرارتی مناسب برای موتور ماشین مدنظر هست و باید شمع گرم انتخاب کنیم یا شمع سرد.

در ابتدا باید بگوییم که منظور از دمای شمع، دمای نوک شمع است. شمع ماشین در زمان کارکردن موتور خودرو و تحت شرایط مختلفی که قرار می‌گیرد، دمای متفاوتی نیز خواهد داشت. شمع در زمان سردبودن موتور ماشین و آغاز به کار آن در دمای پایینی هست و کم‌کم با گرم‌شدن موتور ماشین به حداکثر دمای خود می‌رسد. این تغییرات دمایی در کارکرد آن، شدت و شکل جرقه، مقاومت الکترود میانی و کناری شمع، کیفیت جرقه و… اثر مستقیمی دارد و به همین علت باید شمعی را برای خودرو انتخاب کنیم که از تمام جهات از جمله کد حرارتی و گرم و سرد بودن، با پیشرانه ماشین کاملاً هماهنگ و متناسب باشد.

حرارت داخل محفظه احتراق بعد از مدتی کارکرد بین ۳۵۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد خواهد بود. یعنی حداقل دمای محفظه احتراق در حدود ۳۵۰  درجه و حداکثر دمای محفظه احتراق در خودروها با موتورهای معمولی و تقویت نشده، در حدود ۸۵۰ درجه می‌شود.

• پایین‌تر از دمای ۳۵۰ درجه سانتیگراد، نوک شمع دوده می‌زند که نتیجه آن، افزایش مصرف سوخت و کاهش قدرت موتور ماشین و بالارفتن آلایندگی‌ها است.
• دمای ۳۵۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد، حداقل دمایی است که شمع می‌تواند یک کارکرد نسبتاً سالم را داشته باشد و ما شاهد یک سوخت‌وساز نسبتاً سالم باشیم.
• بهترین دمای کارکرد شمع از ۴۵۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد است. در این دما، نوک شمع هیچ‌وقت کثیف نشده و احتراق پایدار و سالمی داریم.
• دمای بالاتر از ۸۵۰ درجه را در موتور خودروهای معمولی و خیابانی نداریم و اگر دمای یک موتور معمولی به هر دلیلی بیشتر از این مقدار شود، شمع‌ها آسیب دیده و حتی ممکن است برخی از قسمت‌های آنها ذوب شوند، احتراق پیش از موعد و ناک داشته باشیم و به موتور آسیب‌های جدی‌تری نیز برسد.

شمع سرد و شمع گرم چیست؟

منظور از سرد و گرم بودن شمع، مقدار مقاومت شمع در گرم‌شدن است. به این معنی که یک شمع گرم به‌راحتی گرم می‌شود و از طرفی گرمای خود را دیرتر از دست می‌دهد، اما یک شمع سرد در برابر گرم‌شدن از خود مقاومت نشان می‌دهد و گرمای خود را سریع‌تر از دست می‌دهد.

در واقع کدهای حرارتی یک شمع نشان‌دهنده مقدار مقاومت شمع در برابر ازدست‌دادن گرما است. یعنی هرچه شمع گرم‌تر باشد، مقاومت بیشتری در مقابل سردشدن و ازدست‌دادن گرما از خود نشان می‌دهد و هرچه شمع سردتر باشد، مقاومت کمتری در برابر سردشدن از خود نشان داده و راحت‌تر گرمای خود را از دست خواهد داد. پس به‌طورکلی می‌توان گفت:

• شمع گرم: حرارت را کندتر به سرسیلندر منتقل می‌کند، بنابراین دمای نوک شمع بالاتر می‌ماند و برای موتورهایی که دمای کاری پایین‌تری دارند یا بیشتر در رانندگی شهری استفاده می‌شوند مناسب است.
• شمع سرد: حرارت را سریع‌تر به سرسیلندر منتقل می‌کند و نوک شمع خنک‌تر می‌ماند و برای موتورهای پرفشار، توربوشارژ، تقویت‌شده یا خودروهایی که تحت بار و دور موتور بالا کار می‌کنند مناسب است.

اگر به ساختار کلی شمع نگاه کنیم، در پایین آن، الکترود میانی درون بخش سفیدرنگی که چینی داخلی یا عایق داخلی شمع نامیده می‌شود، قرار دارد. در شمع‌های سرد، این چینی کوتاه‌تر است و حالت استوانه‌ای دارد، در حالی که در شمع‌های گرم، این قسمت بلندتر بوده و با فاصله تر از رزوه‌های شمع قرار دارد و البته حالت آن نیز مخروطی شکل است. مخروطی بودن این قسمت باعث اتصال کمتر به بدنه شمع شده و در نتیجه، انتقال حرارت با نرخ کمتری انجام می‌شود که شمع گرم‌تر خواهد ماند.

از طرفی مخروطی شدن قسمت میانی باعث پایین‌تر آمدن نوک الکترود میانی می‌شود و این اتفاق باعث خواهد شد که محل جرقه‌زنی شمع درون سیلندر پایین‌تر و نزدیک‌تر به پیستون قرار بگیرد. این حالت باعث خواهد شد تا خطر استفاده از آن در موتورهای با ضریب تراکم بالاتر بالا رود چرا که احتمال برخورد آن با پیستون وجود دارد. اما چون از شمع‌های گرم در موتورهای با تراکم پایین‌تر استفاده می‌شود، معمولاً پیستون این موتورها نیز کمی پایین‌تر از لبه سیلندر قرار می‌گیرند و یا از نوع داخل گود هستند. این نحوه طراحی به لطف قرارگیری نوک شمع در وسط مخلوط سوخت و هوا، انفجار قوی‌تری را نیز ایجاد می‌کند.

شمع یکی از عوامل انتقال حرارت داخل سیلندر به بدنه موتور است که این عمل از راه اتصال رزوه‌های بدنه آن به سرسیلندر موتور انجام می‌شود. شمع سرد، سریع‌تر خنک می‌شود و انتقال حرارت آن به موتور زودتر است. به همین خاطر معمولاً از شمع سرد برای موتورهایی که قرار است تا بار زیادی به آن وارد شود و دمای موتور بالا می‌رود، مناسب است. ضمن این که این شمع به همین خاطر در موتورهای گرم کار نیز استفاده می‌شود.

اما شمع‌های گرم به خاطر طول بیشتر و پایین‌تر بودن انتهای شمع، بیشتر داخل محفظه احتراق وارد می‌شوند و به نوعی جرقه آن‌ها در وسط کاسه احتراق زده می‌شود که یک امتیاز برای آن‌ها در مقایسه با استفاده از شمع‌های سرد در یک نوع خاص از پیشرانه است. این شمع‌ها در موتورهای سرد کار استفاده می‌شوند تا همیشه با انتقال کمتر حرارت، گرمای کاری لازم را در خود نگه دارند و جرقه مناسبی ایجاد کنند.

به همین خاطر است که نمی‌توان هر شمعی را برای هر موتوری به استفاده کرد و باید تعویض شمع با رعایت استانداردهای کارخانه سازنده موتور و تولیدکننده شمع خودرو، انجام شود تا محدوده دمای کاری آن و ویژگی‌های دیگرش کاملاً رعایت شود. با این توصیف اگر بهترین شمع را به طور غیراستاندارد بر روی پیشرانه‌ای ببندیم، کارایی آن در حد یک شمع معمولی استاندارد برای آن پیشرانه نخواهد بود.

معنی کدهای حرارتی شمع خودرو

کدهای حرارتی که توسط سازندگان شمع خودرو منتشر می‌شود، یک استاندارد مشخص ندارند و هر سازنده‌ای برای محصولاتش از کدگذاری ویژه خودش استفاده می‌کند. حتی در کنار متفاوت‌بودن کدهای عددی که برای سرد و گرم بودن شمع‌ها استفاده می‌شود، روند کدگذاری در شرکت‌های مختلف سازنده شمع نیز متفاوت است. به این معنی که مثلاً NGK برای کد حرارتی شمع‌های خودش از عدد ۲ تا ۱۱ استفاده می‌کند که هرچه عدد بالاتر می‌رود، برخلاف باور و انتظار عمومی، شمع سردتر می‌شود. اما مثلاً در محصولات شرکتی مثل بوش آلمان، کدهای حرارتی از ۱۰ برای گرم‌ترین شروع شده و به ۲ برای سردترین شمع‌ها می‌رسد که روندی کاملاً برعکس محصولات NGK دارد. به همین علت باید در انتخاب نوع شمع از شرکت‌های سازنده مختلف، روند و شیوه کدگذاری آنها را نیز بدانیم و بهتر است برای انتخاب یک شمع مناسب برای موتور خودرو، از جدول‌های سازنده شمع و یا سایت آنها استفاده کنیم. مثلاً در شمع NGK با کد BKR6E11، کد حرارتی این شمع عدد ۶ است.

موتورهای کم‌حجمی که بازه قدرت تولیدی آنها به هر دلیلی مثل پایین‌بودن تکنولوژی، قدیمی بودن طراحی آنها، پایین‌بودن ضریب تراکم و… پایین است، گرمای تولیدی کمی نیز دارند و به همین خاطر هم معمولاً برای آنها شمع‌های گرم‌تر استفاده می‌شود تا شمع بتواند در عین گرمای پایین پیشرانه، همیشه در محدوده دمای مناسبش برای کار قرار داشته باشد و گرم بماند.

در نقطه مقابل، در موتورهایی که به دلایلی مثل فشار بالای کاری و بالابودن ضریب تراکم موتور و گرمای زیادی که به خاطر رسیدن به قدرت‌های بالا تولید می‌کند، از شمع‌های سرد استفاده می‌شود تا این شمع‌ها بتوانند سریع‌تر و بیشتر گرمای خود را از دست بدهد و از رسیدن به دمایی که باعث آسیب‌دیدن شمع‌ها می‌شود، دور بمانند.

تفاوت شمع سرد و گرم خودرو

در عمل، شمع گرم و شمع سرد از نظر اثر در قدرت تولیدی موتور، شتاب، مصرف سوخت و کیفیت جرقه تفاوت ذاتی با یکدیگر ندارند. هر دو درصورتی‌که متناسب با موتور انتخاب شوند، عملکرد یکسان و ایده‌آلی خواهند داشت. تفاوت‌ها زمانی ظاهر می‌شود که از شمعی با دمای حرارتی نامناسب استفاده شود.

شمع گرم و شمع سرد را نباید از نظر بهتر یا بدتر بودن با یکدیگر مقایسه کرد. چرا که هر کدام برای شرایط کاری متفاوتی طراحی شده‌اند. اگر کد و بازه حرارتی شمع مطابق مشخصات موتور انتخاب شود، از نظر قدرت، شتاب، مصرف سوخت، کیفیت جرقه و دوام، تفاوتی بین عملکرد شمع گرم و سرد وجود نخواهد داشت و هرکدام از این دو می‌توانند وظیفه خود را به‌خوبی برای یک موتور متناسب با مشخصات خود، انجام دهند. بنابراین آنچه اهمیت دارد، تناسب شمع با طراحی موتور و شرایط کاری آن است، نه گرم یا سرد بودن شمع.

علائم استفاده از شمع خودرو نامناسب

شمع اهمیت بسیار زیادی در کارکرد درست یک موتور دارد و می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت، بالارفتن آلایندگی، کارکرد نادرست موتور، افت توان تولیدی پیشرانه، آسیب فیزیکی به برخی از قطعات داخلی موتور و… شود. به همین علت باید در انتخاب شمع کاملاً دقت کرد و حتی ممکن است یک شمع بسیار باکیفیت و اصلی برای یک موتور مناسب نباشد. بنابراین باید در انتخاب شمع با توجه به فاکتورهای سازنده موتور و توصیه‌های خودروساز عمل کنیم.

انتخاب شمع نامناسب برای موتور ماشین می‌تواند نشانه‌هایی داشته باشد که ما را متوجه کارکرد نادرست شمع کند. البته باید در نظر داشت که بسیاری از این علائم ممکن است به دلایل دیگری مانند خرابی کویل خودرو، انژکتورها، وایر شمع خودرو یا مشکلات سوخت‌رسانی نیز ایجاد شوند. بنابراین مشاهده این نشانه‌ها لزوماً به معنای نامناسب‌بودن شمع نیست، اما شمع یکی از اولین مواردی است که باید بررسی شود.

• روشن‌شدن چراغ چک موتور
• بد استارت خوردن، به‌ویژه در هوای سرد
• ریپ‌زدن یا کپ کردن موتور هنگام شتاب‌گیری
• لرزش موتور در دور آرام
• احتراق ناقص
• کاهش شتاب و افت توان موتور
• افزایش مصرف سوخت
• افزایش آلایندگی و بوی خام‌سوزی خودرو از اگزوز
• خاموش‌شدن موتور در دور آرام یا هنگام توقف
• کاهش نرمی و روانی عملکرد موتور
• صدای ناک یا کوبش موتور (در برخی موارد)
• افزایش دمای موتور یا محفظه احتراق
• دوده گرفتن یا روغنی شدن نوک شمع
• فرسودگی یا ذوب‌شدن الکترود شمع
• آسیب‌دیدن کویل‌های احتراق به دلیل فشار کاری بیشتر
• آسیب به مبدل کاتالیستی (کاتالیزور) در اثر احتراق ناقص مداوم
• در موارد شدید، آسیب به پیستون، سوپاپ‌ها یا واشر سرسیلندر

نحوه انتخاب شمع مناسب برای موتور خودرو

همیشه توصیه می‌شود که بهترین راه برای انتخاب یک قطعه مناسب برای خودرو، مراجعه به دفترچه راهنمای آن خودرو است. شمع از مهم تین قطعات موتور محسوب می‌شود ک عدم انتخاب دقیق آن باعث افزایش مصرف و آلودگی موتور شده و از قدرت و توان تولیدی موتور نیز کم می کد. ضمن اینکه می‌تواند آسیب‌های دیگری نیز به موتور خودرو وارد کند. بنابراین برای انتخاب یک شمع مناسب برای موتور ماشین می‌توان از چندین طریق اقدام کرد.

مراجعه به دفترچه تعمیر و نگهداری و راهنمای خودرو

اول از همه مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو و مطالعه توصیه‌های خودروساز است که از چه شمع‌هایی با چه کدهای حرارتی، چه اندازه و چه مشخصاتی استفاده شود.

مراجعه به سایت و اعلاعات سازنده شمع

اما شاید ما تصمیم به خرید شمعی داشته باشیم که اطلاعات آن در دفترچه راهنمای ماشین نوشته نشده باشد. پس بهتر است تا به سایت و اطلاعات منتشر شده از سوی شرکت سازنده شمع مراجعه کنیم. معمولاً تمام تولیدکنندگان معتبر شمع در سایت اطلاع‌رسانی خود، جدول‌هایی برای معرفی‌کردن شمع مناسب برای خودرو وجود دارد که در آنها با واردکردن مشخصات خودرو از جمله نام و مدل خودرو و موتور نصب شده روی ماشین، شمع مناسب برای موتور ماشین معرفی می‌شود.

مشاوره با کارشناس و مکانیک خبره

اما همیشه مراجعه و مشاوره گرفتن از افراد خبره و کارشناسان و مکانیک‌ها نیز از جمله بهترین راه‌ها برای انتخاب شمع مناسب با مشخصات موتور ماشین است. استفاده از دانش و تجربیات افراد ماهر و خبره می‌تواند کمک بزرگی به انتخاب یک شمع مناسب و هماهنگ با مشخصات موتور ماشین باشد.

خرید شمع از فروشگاه‌ها و افراد شناخته شده و مورداعتماد

شمع از جمله قطعات موتور است که نسخه‌های غیراصلی و تقلبی آن در بازار بسیار وجود دارد. به همین علت باید شمع را از افراد شناخته شده و فروشگاه‌های معتبر تهیه کرد.

نکات مهم در انتخاب شمع مناسب برای موتور خودرو

برای انتخاب شمع مناسب خودرو، صرفاً توجه به برند یا قیمت کافی نیست. شمع باید از نظر مشخصات فنی کاملاً با موتور خودرو سازگار باشد تا احتراق به بهترین شکل انجام شود و از آسیب‌های احتمالی جلوگیری شود. مهم‌ترین نکاتی که هنگام انتخاب شمع باید در نظر بگیرید عبارت‌اند از:

کد حرارتی مناسب

از معیارهای بسیار مهم در انتخاب شمع، توجه به بازه حرارتی توصیه‌شده توسط سازنده خودرو است. شمع گرم یا سرد نامناسب می‌تواند باعث دوده گرفتن، احتراق ناقص، پیش‌احتراق یا ناک زدن موتور شود.

ابعاد و اندازه شمع

قطر و گام رزوه، طول رزوه و اندازه آچارخور شمع باید دقیقاً با مشخصات موتور مطابقت داشته باشد. استفاده از شمع با ابعاد نامناسب می‌تواند به سرسیلندر یا پیستون آسیب برساند.

نوع نشیمنگاه شمع

برخی شمع‌ها دارای واشر (Gasket Seat) هستند و برخی دیگر از نشیمنگاه مخروطی (Taper Seat) استفاده می‌کنند. این دو نوع قابل جایگزینی با یکدیگر نیستند. چراکه با توجه به محل نشیمن آنها روی سرسیلندر، یکی از این دو نوع طراحی را دارند.

جنس الکترود

شمع‌ها با الکترودهای مس و نیکل، پلاتینیوم، ایریدیوم یا روتنیوم تولید می‌شوند. شمع‌های ایریدیومی و پلاتینیومی عمر بیشتر، جرقه پایدارتر و نیاز کمتر به تعویض دارند، اما قیمت آن‌ها نیز بالاتر است.

فاصله دهانه الکترود (گپ شمع)

فاصله بین الکترود مرکزی و منفی شمع باید مطابق مقدار اعلام‌شده توسط سازنده باشد. گپ نامناسب می‌تواند باعث احتراق ناقص، ریپ‌زدن موتور و افزایش مصرف سوخت شود. این فاصله قابل تنظیم است.

شماره فنی شمع

مطمئن‌ترین روش انتخاب، استفاده از شماره فنی (Part Number) توصیه‌شده توسط سازنده خودرو یا جدول معادل‌سازی برندهای معتبر مانند NGK، Denso،Bosch  و Champion است.

شرایط کاری موتور

اگر موتور خودرو تقویت شده، توربوشارژ شده یا به طور مداوم تحت بار سنگین کار می‌کند، ممکن است به شمعی با رنج حرارتی متفاوت نیاز داشته باشد. البته این تغییر باید بر اساس نظر متخصص و نه صرفاً تجربه شخصی انجام شود.

جمع‌بندی

شمع گرم و شمع سرد علاوه بر تفاوت در رنج حرارتی، از نظر طراحی داخلی نیز با یکدیگر تفاوت دارند. مهم‌ترین تفاوت آن‌ها در طول دماغه عایق سرامیکی (پایه چینی) اطراف الکترود مرکزی است. در شمع گرم، این بخش بلندتر است و مسیر انتقال حرارت از نوک شمع به بدنه فلزی طولانی‌تر می‌شود. به همین دلیل، گرما با سرعت کمتری دفع شده و دمای نوک شمع بالاتر باقی می‌ماند. در مقابل، شمع سرد دارای دماغه سرامیکی کوتاه‌تر است و بنابراین حرارت سریع‌تر به بدنه فلزی و سپس به سرسیلندر منتقل می‌شود و نوک شمع خنک‌تر می‌ماند.

این تفاوت در طراحی باعث می‌شود هر شمع برای شرایط کاری خاصی مناسب باشد. شمع گرم معمولاً در موتورهایی با دمای کاری پایین‌تر یا استفاده روزمره عملکرد بهتری دارد، در حالی که شمع سرد برای موتورهای پرفشار، تقویت‌شده، توربوشارژ یا خودروهایی که مدت زیادی تحت بار و دور موتور بالا کار می‌کنند، گزینه مناسب‌تری است. انتخاب شمع مناسب علاوه بر حفظ عملکرد موتور، می‌تواند هنگام فروش خودرو نیز به‌عنوان نشانه‌ای از نگهداری صحیح خودرو تلقی شود و در ارزیابی فنی آن تأثیر مثبتی داشته باشد.

استفاده از شمعی با رنج حرارتی نامناسب می‌تواند مشکلاتی مانند دوده گرفتن شمع، احتراق ناقص، افزایش مصرف سوخت، کاهش توان موتور، پیش‌احتراق، ناک زدن و حتی آسیب به پیستون، سوپاپ‌ها و سایر قطعات موتور را به همراه داشته باشد. این ایرادات در بلندمدت علاوه بر افزایش هزینه‌های تعمیر، می‌توانند بر قیمت خودرو در زمان کارشناسی و معامله نیز اثر منفی بگذارند. بنابراین، بهترین انتخاب همیشه استفاده از شمعی است که رنج حرارتی، ابعاد و سایر مشخصات فنی آن دقیقاً مطابق توصیه سازنده خودرو باشد. تنها در صورت ایجاد تغییرات اساسی در موتور یا شرایط کاری آن، می‌توان با نظر متخصص از شمعی با رنج حرارتی متفاوت استفاده کرد.

سوالات متداول

• منظور از کد حرارتی شمع‌ها چیست؟
  کد حرارتی شمع‌ها معرف گرم و سرد بودن شمع است و باید با توجه به سفارش سازنده موتور، در انتخاب شمع به این کدها دقت کنیم تا یک سوخت‌وساز دقیق و بهینه داشته باشیم.
• منظور از شمع گرم و سرد چیست؟
  شمع گرم دیرتر حرارت خود را با اطراف و بدنه سرسیلندر تبادل می‌کند و دیرتر سرد می‌شود. اما شمع سرد، گرمای الکترود میانی خود را سریع‌تر با بدنه تبادل می‌کند تا بیش از حد داغ نشده و آسیب نبیند و کارایی خود را از دست ندهد. معمولاً شمع گرم برای موتورهای قدیمی‌تر و با بازده و فشار کاری کمتر استفاده می‌شود و شمع سرد برای موتورهای جدیدتر است که فشار بالاتر و ضریب تراکم بیشتری دارند و گرمای تولیدی آنها نیز زیادتر است.

https://khodro45.com/mag/?p=113713