بناء شمعة الإشعال

بناء شمعة الإشعال

يحتوي الجزء العلوي من شمعة الإشعال على طرف connect بنظام الإشعال.

يختلف البناء الدقيق للمحطة اعتمادًا على استخدام شمعة الإشعال. يتم تثبيت معظم أسلاك شمعات الإشعال في سيارات الركاب على طرف القابس، لكن تحتوي بعض الأسلاك على موصلات بأسمائها الحقيقية يتم تثبيتها على القابس أسفل صامولة.
غالبًا ما تكون المقابس المستخدمة لهذه التطبيقات ذات نهاية طرفية تخدم غرضًا مزدوجًا مثل الجوز الموجود على عمود رفيع ملولب بحيث يمكن استخدامها لأي نوع من الاتصال.

هذه جزء ضروري من شمعة الإشعال.

قطر الملعب

يتم أخذ قطر شمعة الإشعال عبر الخيوط. يتم سرد الملعب لكل شمعة شرارة القطر أدناه. هذه المعلومات مفيدة عند البحث عن فتحة في رأس الأسطوانة للحصول على شمعة الإشعال

M8 × 1.0 ملم
M10 × 1.0 ملم
م12 × 1.25 ملم
م14 × 1.25 ملم
م18 × 1.5 ملم
M22 × 1.5 ملم

ضلوع

من خلال إطالة السطح بين طرف الجهد العالي والعلبة المعدنية المؤرضة لشمعة الإشعال، يعمل الشكل المادي للأضلاع على تحسين العزل الكهربائي ومنع تسرب الطاقة الكهربائية على طول سطح العازل من الطرف إلى العلبة المعدنية. المسار المتقطع والأطول يجعل الكهرباء تواجه مقاومة أكبر على طول سطح شمعة الإشعال حتى في وجود الأوساخ والرطوبة.

عازل

الجزء الرئيسي من العازل مصنوع من الخزف. وظيفتها الرئيسية هي توفير الدعم الميكانيكي للقطب المركزي، في حين عزل الجهد العالي.

وله دور ثانوي، خاصة في المحركات الحديثة ذات المقابس التي يتعذر الوصول إليها بشدة، في تمديد الطرف فوق رأس الأسطوانة لتسهيل الوصول إليه.

ضلوع

من خلال إطالة السطح بين طرف الجهد العالي والعلبة المعدنية المؤرضة لشمعة الإشعال، يعمل الشكل المادي للأضلاع على تحسين العزل الكهربائي ومنع تسرب الطاقة الكهربائية على طول سطح العازل من الطرف إلى العلبة المعدنية. المسار المتقطع والأطول يجعل الكهرباء تواجه مقاومة أكبر على طول سطح شمعة الإشعال حتى في وجود الأوساخ والرطوبة.

نصيحة عازلة

يجب أن يقاوم طرف العازل، وهو الجزء الممتد من الجسم المعدني للقابس إلى القطب المركزي البارز داخل غرفة الاحتراق، درجات الحرارة المرتفعة مع الاحتفاظ بالعزل الكهربائي. لتجنب الإفراط في تسخين القطب، يجب أن يوفر أيضًا توصيلًا حراريًا جيدًا. إن الخزف الموجود في العازل الرئيسي غير مناسب ولذلك يتم استخدام سيراميك أكسيد الألومنيوم الملبد، المصمم لتحمل درجات حرارة 650 درجة مئوية و60000 فولت. ويحدد التركيب الدقيق للعازل وطوله النطاق الحراري للسدادة. العوازل القصيرة هي مقابس "أكثر برودة". يتم تصنيع المقابس "الأكثر سخونة" بمسار مطول إلى الجسم المعدني، عن طريق عزل العازل على جزء كبير من طوله بأخدود حلقي. استخدمت شمعات الإشعال القديمة، خاصة في الطائرات، عازلًا مصنوعًا من طبقات مكدسة من الميكا، مضغوطة بواسطة التوتر في القطب الكهربائي المركزي. مع تطور البنزين المحتوي على الرصاص في ثلاثينيات القرن العشرين، أصبحت رواسب الرصاص على الميكا مشكلة وقلصت الفترة الفاصلة بين الحاجة إلى تنظيف شمعة الإشعال. تم تطوير أكسيد الألومنيوم الملبد بواسطة شركة سيمنز في ألمانيا لمواجهة ذلك.

الأختام

نظرًا لأن شمعة الإشعال تعمل أيضًا على إغلاق غرفة الاحتراق في المحرك عند تركيبها، فإن السدادات تضمن عدم وجود تسرب من غرفة الاحتراق. يتم تصنيع الختم عادة عن طريق استخدام نحاس متعدد الطبقات حيث لا توجد تركيبات نحاس من شأنها أن تبلل كلاً من العلبة الخزفية والمعدنية وبالتالي تكون هناك حاجة إلى سبائك وسيطة.

حالة المعادن

الغلاف المعدني (أو "السترة" كما يسميها الكثير من الناس) لشمعة الإشعال يتحمل عزم ربط القابس، ويعمل على إزالة الحرارة من العازل وتمريرها إلى رأس الأسطوانة، ويعمل كأرضية لـ يمر الشرر عبر القطب المركزي إلى القطب الجانبي. نظرًا لأنها بمثابة الأرض، فقد تكون ضارة إذا تم لمسها أثناء الاشتعال.

القطب المركزي

يتم توصيل القطب المركزي بالمحطة من خلال سلك داخلي وعادةً ما تكون سلسلة مقاومة من السيراميك لتقليل انبعاث ضوضاء الراديو من الشرارة. يمكن أن يكون الطرف مصنوعًا من مزيج من النحاس أو الحديد والنيكل أو الكروم أو المعادن الثمينة. في أواخر السبعينيات، وصل تطوير المحركات إلى مرحلة أصبح فيها "النطاق الحراري" لشمعات الإشعال التقليدية ذات الأقطاب الكهربائية المركزية المصنوعة من سبائك النيكل الصلب غير قادر على تلبية متطلباتها. إن القابس الذي كان "باردًا" بدرجة كافية للتعامل مع متطلبات القيادة عالية السرعة لن يكون قادرًا على حرق رواسب الكربون الناتجة عن الظروف الحضرية، وقد يكون خطأ في هذه الظروف، مما يجعل المحرك غير فعال.

وبالمثل، فإن القابس الذي كان "ساخنًا" بما يكفي ليعمل بسلاسة في المدينة، يمكن أن يذوب فعليًا عند استدعائه للتعامل مع السرعة العالية الممتدة على الطرق السريعة، مما يتسبب في أضرار جسيمة للمحرك. كان الحل لهذه المشكلة، الذي ابتكره مصنعو شمعات الإشعال، عبارة عن قطب كهربائي مركزي يحمل حرارة الاحتراق بعيدًا عن الطرف بشكل أكثر فعالية مما كان ممكنًا مع سبائك النيكل الصلبة.

كان النحاس هو المادة المختارة لهذه المهمة، وتم إنشاء طريقة لتصنيع القطب المركزي ذو القلب النحاسي بواسطة floform.

عادة ما يكون القطب المركزي هو الذي تم تصميمه لإخراج الإلكترونات (الكاثود) لأنه الجزء الأكثر سخونة (عادة) في القابس؛ فمن الأسهل انبعاث الإلكترونات من سطح ساخن، بسبب نفس القوانين الفيزيائية التي تزيد من انبعاث البخار من الأسطح الساخنة (انظر الانبعاث الحراري). بالإضافة إلى ذلك، تنبعث الإلكترونات حيث تكون شدة المجال الكهربائي أكبر؛ وذلك من حيثما يكون نصف قطر انحناء السطح أصغر، i . من نقطة أو حافة حادة بدلاً من سطح مستو (انظر تفريغ الإكليل). سيكون من الأسهل سحب الإلكترونات من قطب كهربائي مدبب، لكن القطب المدبب سوف يتآكل بعد بضع ثوانٍ فقط. وبدلاً من ذلك، تنبعث الإلكترونات من الحواف الحادة لنهاية القطب؛ ومع تآكل هذه الحواف، تصبح الشرارة أضعف وأقل موثوقية.

في وقت ما، كان من الشائع إزالة شمعات الإشعال وتنظيف الرواسب من الأطراف إما يدويًا أو باستخدام معدات السفع الرملي المتخصصة وبرد نهاية القطب الكهربي لاستعادة الحواف الحادة، ولكن هذه الممارسة أصبحت أقل شيوعًا حيث أصبحت شمعات الإشعال الآن مجرد يتم استبدالها على فترات أطول بكثير. إن تطوير أقطاب كهربائية ذات درجة حرارة عالية من المعادن الثمينة (باستخدام معادن مثل الإيتريوم أو الإيريديوم أو البلاتين أو التنغستن أو البلاديوم، بالإضافة إلى الفضة أو الذهب العادي نسبيًا) يسمح باستخدام سلك مركزي أصغر، له حواف أكثر وضوحًا ولكنه لن تذوب أو تتآكل بعيدا. يمتص القطب الأصغر أيضًا حرارة أقل من الشرارة وطاقة اللهب الأولية. في مرحلة ما، قامت شركة فايرستون بتسويق سدادات تحتوي على البولونيوم في طرفها، في ظل نظرية مشكوك فيها مفادها أن النشاط الإشعاعي من شأنه أن يؤين الهواء الموجود في الفجوة، مما يسهل تكوين الشرارة.

القطب الكهربائي الجانبي، أو القطب الأرضي:rn القطب الكهربائي الجانبي مصنوع من فولاذ عالي النيكل وملحوم بجانب العلبة المعدنية. يعمل القطب الكهربائي الجانبي أيضًا ساخنًا جدًا، خاصة على سدادات الأنف البارزة.

وقد وفرت بعض التصاميم قلبًا نحاسيًا لهذا القطب، وذلك لزيادة توصيل الحرارة.

ويمكن أيضًا استخدام أقطاب كهربائية جانبية متعددة، بحيث لا تتداخل مع القطب الكهربائي المركزي.