وایر شمع (Spark Plug Wire)وظیفه انتقال برق خروجی از سیستم جرقه زنی به شمع های موتور را دارد. وایر در بخش برق اتومبیل و قسمت شمع خودرو می باشد که وظیفه آن در کنترل کردن و انجام صحیح فرایند سوخت و ساز و احتراق در موتور اتومبیل می باشد.
انجام صحیح فرایند احتراق در موتورهای درون سوز به عوامل زیادی وابسته است که می‌توانند بر روی کیفیت آن تأثیر مستقیمی داشته باشند. موتور خودروها برای انجام احتراق با مکش هوا، متراکم کردن آن و ترکیب سوخت با هوا بخشی از این فرایند را انجام می‌دهد اما قسمت تکمیل کننده این پازل ایجاد جرقه و احتراق در داخل موتور می باشد که توسط باطری ماشین و کوئل و شمع ایجاد می شود.
از آنجایی که جریان برق مورد نیاز توسط باتری خودرو تولید میشود، اما این جریان برق از ولتاژ پایینی برخوردار است و برای حل این مشکل خودروسازان از قطعه‌ای به نام کوئل در خودرو استفاده میکنند. در واقع کوئل ها سیم پیچ‌های القایی هستند که در سیستم جرقه زنی خودرو قرار می‌گیرند و جریان برق با ولتاژ بالا را تولید میکنند. این جریان با ولتاژ بالا پس از ایجاد شدن باید به شمع‌های خودرو برسد تا با جرقه زدن فرایند احتراق در موتور آغاز شود. وایر شمع این وظیفه مهم را بر عهده دارد و باید جریان برق با ولتاژ ۱۲ هزار ولت را با کمترین تلفات انرژی و در سریع‌ترین زمان به شمع برساند تا شمع نیز بتواند وظیفه محول شده خود را به خوبی انجام دهد.
در اثر حرارت و ارتعاش، کربن موجود در سیم ممکن است ازبین رفته و باعث کاهش جریان ولتاژ بین کویل و شمع گردد. برای کارآیی بهتر موتور، وایر باید به صورت دوره جایگزین شود.
در سیستم های جرقه زنی مدرن، وایر شمع هم به طور کلی حذف شده است و کوئل به صورت مستقیم روی شمع قرار گرفته است که از افت ولتاژ جلوگیری میکند.
در کشور ما خودروهای دارای وایر شمع که تولید میشوند عبارتند از: پرشیا، تندر ۹۰، پژو ۲۰۶، سمند و …
ساختار وایر
وایر شمع در شکل ظاهری دارای بخش‌های زیر است:
? کابل میانی (کابل انتقال)
? درپوشهای لاستیکی
? مفتول اتصال به شمع
? فیش اتصال به کوئل یا دلکو
وایر خودرو از یک سو به کوئل یا دلکو متصل میشوند؛ این محل اتصال معمولاً توسط درپوشی محافظت میشود که این درپوش کار جلوگیری از ورود رطوبت به داخل محل اتصال را نیز انجام می‌دهد. ورود آب یا رطوبت می‌تواند بر روی عملکرد وایر تأثیر منفی داشته باشد. وایر ها از طرف دیگر به سر شمع‌های خودرو وصل میشوند. از آنجایی که این قسمت بیشتر می‌تواند در معرض رطوبت باشد عایق بندی آن با دقت بیشتری صورت گرفته است. (چرا که با ورود آب و رطوبت به محل اتصال وایر، چه از طرف سر شمع‌ها و چه از طرف سر کوئل یا دلکو، پیشرانه یا نامیزان کار خواهد کرد و یا موتور روشن نخواهد شد.) . جنس بیرونی این بخش معمولا از ترکیبات پلاستیکی خشک یا از لاستیک‌های ارتجاعی برای آب‌بندی بهتر ساخته میشود.
در داخل آن در انتهایی‌ترین بخش وایر، یک مفتول فلزی دیده میشود که وظیفه آن، اتصال بهتر با سر شمع‌ها و قفل‌شدن در آن است. در انتهای این درپوش، مفتول فلزی دارای کمی برجستگی میشود تا در اثر کارکرد و به مرور زمان و تحت کشش قرار گرفتن، از بخش درپوش جدا نشود و در داخل آن نیز مغزی رسانای جریان قرار می‌گیرد که به مفتول اتصال دارد. وایرها همان طور که گفته شد، انواع مختلفی دارند اما در بسیاری از بخش‌ها با هم مشترکند. مرکزی‌ترین بخش در وایرها، همان رشته‌های الیاف مصنوعی و یا سیم است این رشته‌ها ماموریت انتقال برق و جریان را بر عهده دارند.
لایه بعدی یک لایه محافظ روی این الیاف است که دور آن را رشته‌های فلزی در‌بر‌گرفته‌اند تا هم از ایجاد جریان‌های مغناطیسی مزاحم و تشکیل نویز و پارازیت جلوگیری کنند و هم به استحکام وایر بیفزایند. این لایه معمولا از آلیاژ‌های کروم، نیکل و یا مس است. لایه بعدی یک لایه ضخیم از عایق‌های فلزی است تا هم جریان بالای داخل وایر به بیرون درز نکند و اصطلاحا برق دزدی پیش نیاید و هم گرمای پیشرانه و محفظه موتور به الیاف رسانای اصلی صدمه‌ای وارد نکند. برای استحکام بخشیدن و از طرفی عایق‌تر شدن وایر در برابر گرما، یک لایه از الیاف شیشه نیز اطراف لایه عایق اصلی تابیده میشود. آخرین لایه و در واقع بیرونی‌ترین قسمت تشکیل‌دهنده وایر، بخش لاستیکی آن است که کاملا دیده میشود و ممکن است به رنگ‌های مختلفی ساخته شود که از میان آنها قرمز و مشکی رایج‌تر است.
انواع وایرها:
وایرها در انواع: کابل‌های سیمی، نمونه‌های ابریشمی، کابل‌های بوبین دار که هر کدام معایب و مزایای خاص خود را دارند ، می‌باشند.
وایرهای سیمی
رسانا در این وایرها از نوع مس یا فولاد است. در نتیجه در برابر خم‌شدن و کشش مقاومت بیشتری دارند. اما به دلیل اینکه باعث ایجاد جریان‌ها و میدان‌های مغناطیسی در اطراف خود میشوند و این جریان می‌تواند روی عملکرد قسمت‌های دیگر خودرو مثل ایسیو و انژکتور‌ها اثر بگذارد، از رده خارج شده‌اند و امروزه کاربرد زیادی ندارند. ضمن اینکه این کابل‌ها با ایجاد همین میدان‌های مغناطیسی، باعث ایجاد نویز و پارازیت در سیستم صوتی خودرو دیگر قسمت‌ها نیز میشود.
وایرهای ابریشمی
نوع دیگر وایرها از نوع ابریشمی هستند که کاربرد زیادی دارند رسانا در این نوع از جنس لاتکس و سیلیکون است که قابلیت انتقال انرژی برق را دارند. درون این دو لایه که روی هم قرار دارند لایه کاهنده پارازیت قرار دارد که از رشته‌های به هم‌تنیده ابریشم است. هر چند که ایجاد نویز و پارازیت نمی‌کنند اما با کارکرد زیاد و یا جذب رطوبت، این مقاومت داخلی بیش از حد شده و عملا جریانی بسیار کمتر از نیاز شمع‌ها از خود عبور می‌دهند که باعث کارکرد نادرست پیشرانه و به دنبال آن افزایش مصرف سوخت میشود. این نوع وایر در صنعت خودروسازی بیشترین مصرف را تا امروز داشته است.
وایرهای بوبین دار
وایرهای جدیدی که در حال حاضر پرمصرف‌ترین نوع وایر است، نمونه‌های بوبین دار است که در ساختار آنها یک لایه از جنس کروم و نیکل وجود دارد. ترتیب لایه‌های کابل این نوع وایر به ترتیب، الیاف کاهنده پارازیت، فریت یا بوبین نویزگیر، لایه فنری نیکل یا کروم، لایه عایق سیلیکونی، بافت تقویت کننده و لایه سیلیکونی خارجی است. مقاومت پایین رسانای این کابل‌ها سرعت انتقال برق را به شمع افزایش داده و مشکل افت ولتاژ را ایجاد نمی‌کند. همینطور معضل جذب رطوبت را هم ندارد. علاوه بر اینکه نویزگیر های فعال آن اختلال در عملکرد ایسیو را کنترل میکنند.( یعنی این نوع وایرها تمام مزایای کابل‌های سیمی و ابریشمی را با هم دارد. همچنین به خاطر داشتن لایه فلزی در لایه‌های آن، مشکل بزرگ قطع شدن وایرهای ابریشمی را نیز مرتفع کرده است)
طول عمر وایر
عمر وایرها بسته به نوع کارخانه تولیدی و نوع خودرو بر حسب کیلومتر کارکرد تعیین می شود مثلا روی پاکت بعضی از وایر ها نوشته شده عمر مفید ۵۰ هزار کیلومتر و شاید برای جنسهای مختلف عمر آنها کمتر یا بیشتر باشد.
اساساً دو نکته در طراحی و ساخت وطول عمر وایر شمع تاثیرگذار است:
۱) حرارتی که از موتور به آن وارد می شود.
۲) مقدار ولتاژ برقی که از آن عبور می کند.
علائم خرابی وایرها
خرابی یا عدم عملکرد وایر می‌تواند باعث بد کار کردن موتور و همچنین افزایش مصرف سوخت خودرو شود. همچنین ممکن است نشتی احتمالی بنزین در سیستم سوخت رسانی خودرو و به صورت همزمان نشتی برق از وایرها باعث آتش سوزی و خطرات جانی و مالی بسیار جدی شود.
کاهش قدرت موتور، بالا رفتن دمای موتور به خاطر افزایش فشار به آن، ریپ زدن موتور و لرزش‌های بیشتر از حد عادی در موتور نیز می‌تواند از علائم خرابی وایرها باشد. به علاوه عدم عملکرد صحیح وایرها می‌تواند باعث افزایش آلایندگی خودرو و همینطور ذوب شدن سر شمع‌ها نیز شود.
در صورتی که روکش وایرها آسیب دیده باشد هنگام تماس دست با آنها احتمال برق گرفتگی نیز وجود دارد. معمولاً خوردگی یا مستهلک شدن روکش وایرهای با بررسی ظاهر آنها قابل شناسایی هستند.
شایع‌ترین نشتی برق در خودروها از قسمت وایر‌هاست. همچنین اشکال در این قسمت می‌تواند خیلی ساده کارکرد کل پیشرانه را تحت تاثیر قرار دهد. معمولا وایرها از قسمت اتصال به شمع دچار برق‌دزدی میشوند اما خم کردن و شکستن آنها از قسمت وسط و ساختمان اصلی نیز می‌تواند باعث عدم انتقال جریان برق و یا نشت آن به بیرون باشد.
مقاومت وایرها باید میزان مشخصی باشد. به طور میانگین هر متر از وایرها، مقاومت داخلی در حدود ۱۶ تا ۱۸ کیلو اهم دارند (واحد اندازه گیری مقدار مقاومت وایر شمع، اهم در فوت است).
این مقاومت باعث میشود تا جریان در وایر جاری شود و اگر کمتر از این میزان باشد، جریان به خوبی منتقل نمی‌شود و اگر بیشتر باشد، افت انرژی و توان را در پی دارد. این میزان را می‌توان با استفاده از یک اهم‌متر به راحتی سنجید و در صورت انحراف از مقدار استاندارد، به فکر تهیه وایر جدید بود.
برای وایر خودرو که طولی در حدود نهایتا ۲۵ سانت دارد، مقاومت داخلی نباید از ۵ کیلو اهم بیشتر باشد (اگر مقاومت بالاتر باشد اینصورت موجب پارازیت روی کامپیوتر خودرو،رادیو ، سیستم جی پی اس و … میشود).
هر چند که وایر دارای لایه‌های عایق حرارت است اما به معنی نسوز بودن آن نیست. برای همین باید مراقب بود تا وایر از تماس با بدنه داغ موتور دور باشد. برای این منظور نباید در صورت تعویض دانه‌ای وایرها، از وایر بیش از حد بلند استفاده کرد، ضمن اینکه برخورد وایر با اشیای تیز یا نوک ابزار‌آلات نیز می‌تواند باعث خراب شدن آن از درون و ایجاد برق‌دزدی شود. برق‌دزدی وایرها، معمولا با صدای تیک تیک همراه است که به راحتی شنیده میشود و در صورت دقت می‌توان حتی جرقه‌های آن را دید.
برای تست وایر باید از دستگاه دیاگ و اهم‌متر استفاده کرد اما راحت‌ترین راه آن، تست هنگام روشن بودن خودرو است. برای اینکه بفهمید اشکال از کدام وایر است، ابتدا به بررسی شمع‌ها بپردازید. سپس شروع به عیب‌یابی وایرها می‌کنیم. از وایر اول شروع می‌کنیم. اولین وایر را جدا کرده و یک پیچ گوشتی یا شمع خودرو را داخل آن قرار می‌دهیم و خودرو را روشن می‌کنیم. شمع یا پیچ گوشتی را به یک قسمت از بدنه خودرو نزدیک می‌کنیم تا قوس‌های الکتریکی را با چشم ببینیم. با توجه به شدت و یکسان بودن این جرقه‌ها می‌توان به سلامت و کارکرد وایرتا حدودی پی برد. این آزمایش را تا وایر آخر انجام می‌دهیم و وایر خراب را پیدا کرده و آن را تعویض می‌کنیم.
راه دیگر تست وایر، با استفاده از شمع خود پیشرانه است؛ یعنی وایر را زمانی که خودرو روشن است از سر شمع جدا می‌کنیم و به کارکرد موتور دقت می‌کنیم. اگر از سلامت شمع‌ها مطمئن باشیم، کندن وایر سالم باعث تغییر در کارکرد پیشرانه میشود و جدا کردن وایر خراب فرقی در کارکرد موتور نخواهد داشت. نکته مهم در خصوصجدا کردن و برداشتن وایر این است که هیچ‌گاه وایر را از قسمت سیم اصلی نکشیم و همیشه از کلاهک‌های دو طرف برای جدا کردن وایر از نشیمنگاهش استفاده کنیم. گرفتن وایر از قسمت سیم اصلی به راحتی باعث پاره شدن و یا جدا شدن آن از اتصالات دو سر آن میشود.
نکات مهم درتعویض وایرها:
▪ بل از وصل یا جداکردن وایر لطفا مطمئن شویدکه موتور خاموش بوده و سرد شده است .
▪ برای برداشتن وایر های موجود از بلند ترین وایر از گوشه سمت چپ شروع کنید.
▪ با دقت کلاهک شمع ودلکو را گرفته وسپس هنگام تعویض بآرامی آنها را جازده یا بیرون بکشید.
▪ اگر فقط کابل را گرفته و آنرا بیرون بکشید احتمال دارد سیم داخلی کابل از کلاهک از پاره شود .
▪ بعد از اینکه کلاهک شمع و دلکو را جدا کردید بلندترین وایر نو را انتخاب کنید سپس جا بزنید. وقتی کلاهک شمع را جا میزنید باید با شنیدن صدا احساس کنید که آیا وایر بدرستی جا افتاده است یا خیر.
سپس کلاهک دلکورا وصل کنید(مراقب باشید جای وایرها تغییرنکند چون ترتیب احتراق بهم می خورد. )
▪ به همین ترتیب دومین کابل از سمت چپ را جدا کرده و مطابق روش بالا دومین وایررا جا بزنید سپس بقیه وایرها را وصل کنید.
معایب استفاده وایرشمع های غیراستاندارد:
▪ کاسته شدن قدرت موتور
▪ بالارفتن دمای موتور به دلیل فشار مضاعف برموتور
▪ سوخت ناقص موتور و افزایش مصرف سوخت خودرو
▪ ریپ زدن موتور و لرزش موتور
▪ بالارفتن آلایندگی گازهای خروجی اگزوز
▪ برق دزدی در هنگام نشت بنزین و انفجار خودرو
▪ ذوب شدن سر شمع و پلاتین و الکترود میانی
منابع: باتری کار، کاریو، مجله خودرو کارستان، اتواپ