سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم - روش های تست
در موتورهای دیزل، مخصوصاً در دماهای پایین، روشن شدن خودرو به دلیل دمای پایین سیلندرها و هوای ورودی با چالشهایی مواجه است. جهت تسهیل احتراق و بهبود عملکرد موتور، سیستم شمع گرمکن یا Glow Plug استفاده میشود. یکی از انواع این سیستمها، سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم است. در این مقاله به بررسی جامع این سیستم، کاربردها، ساختار و مهمترین روشهای تست آن میپردازیم.
مقدمهای بر سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
شمعهای گرمکن در موتورهای دیزل وظیفه افزایش دمای سیلندرها قبل از استارت را به عهده دارند. شمع گرمکن غیرمستقیم برخلاف شمعهای مستقیم که داخل محفظه احتراق نصب میشوند و مستقیماً هوای ورودی را گرم میکنند، به صورت غیرمستقیم و از طریق گرمایش ناحیه ورودی هوا یا سیلندر عمل میکند. این سیستم غالباً در موتورهای دیزل مدرن و سنگین استفاده میشود که نیاز به پیشگرمایش دقیق و سریع دارند.
ساختار و اجزای سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
- شمع گرمکن: عنصر حرارتی که از آلیاژهای فلزی با مقاومت الکتریکی خاص ساخته شده است.
- مدار کنترل: کنترلر الکترونیکی که ولتاژ و جریان عبوری را تنظیم کرده و زمان روشن و خاموش بودن شمع را تعیین میکند.
- سیم کشی و منبع تغذیه: معمولا باتری 12 یا 24 ولت خودرو که برق مورد نیاز را تامین میکند.
- سنسورها و سوئیچها: مانند سنسور دمای هوا، سنسور دمای موتور و کلید شمع گرمکن که اطلاعات را به کنترلر ارسال میکنند.
نحوه عملکرد سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
زمانی که راننده اقدام به استارت خودرو میکند یا دمای موتور پایینتر از حد خاصی باشد، کنترلر سیستم شمع گرمکن را فعال میکند. شمعهای گرمکن جریان الکتریکی دریافت کرده و با مقاومت الکتریکی خود حرارت تولید میکنند. این حرارت به صورت غیرمستقیم به قسمتهایی منتقل میشود که باعث افزایش دمای سیلندر و هوای ورودی میشود. پس از رسیدن به دمای مناسب، سیستم به طور خودکار خاموش میشود تا از مصرف بیمورد برق و آسیب دیدگی شمع جلوگیری کند.
مزایای استفاده از شمع گرمکن غیرمستقیم
- کاهش گازهای آلاینده در زمان گرم شدن موتور.
- افزایش عمر موتور به دلیل کاهش ضربات اولیه ناشی از احتراق ناقص.
- کاهش صدای استارت و بهبود راندمان سوخت.
- کارکرد بهتر در دماهای بسیار سرد.
دلایل نیاز به تست سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
مشکل در سیستم شمع گرمکن باعث سخت روشن شدن موتور، افزایش مصرف سوخت، دودزا شدن خروجی اگزوز و افت قدرت موتور میشود. به همین دلیل تست عملکرد صحیح و سلامت قطعات سیستم از مراحل مهم تعمیر و نگهداری است. برخی عیوب رایج عبارتند از:
- قطع بودن برق رسانی به شمعهای گرمکن.
- خرابی المنتهای گرمایشی شمع.
- عیوب در مدار کنترل یا سنسورها.
- خرابی کلید یا رله شمع گرمکن.
روشهای تست سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم، روشهای مختلفی پیشنهاد میشود که در ادامه به صورت تخصصی به هرکدام میپردازیم.
۱. تست بصری و اولیه
- بررسی کامل سیمکشی و کانکتورها جهت اطمینان از نبود قطعی، خوردگی یا اتصالات ناسالم.
- بازدید وضعیت ظاهری شمعها جهت تشخیص ترک خوردگی یا سوختگی.
۲. تست مقاومت المنت شمع گرمکن
با استفاده از اهممتر یا مولتیمتر دیجیتال، مقاومت داخلی المنت هر شمع گرمکن اندازهگیری میشود:
- ابتدا اتصال از سیم برق قطع میشود.
- پرابهای اهممتر به دو سر المنت شمع گرمکن وصل میشود.
- مقدار مقاومت معمول شمع گرمکن غیرمستقیم بین 0.5 تا 2 اهم است (بسته به مدل و نوع موتور).
- مقاومت بینهایت نشان از قطع بودن المنت و مقاومت صفر یا نزدیک به صفر مقاومت غیرمعمول و احتمال اتصال کوتاه است.
۳. تست ولتاژ تغذیه و جریان عبوری
با استفاده از مولتیمتر یا آمپرمتر:
- مقدار ولتاژ ورودی به شمع گرمکنها در زمان استارت اندازهگیری میشود (معمولاً نزدیک به ولتاژ باتری، حدود 12 ولت یا 24 ولت).
- جریان مصرفی عنصر گرمایش با آمپرمتر اندازهگیری شود. جریان کمتر یا بیشتر از مقادیر کارخانه نشاندهنده خرابی شمع یا مدار است.
۴. تست عملکرد مدار کنترل و رله شمع گرمکن
- با استفاده از دیاگ تخصصی خودرو، فرمان فعال شدن سیستم شمع گرمکن داده میشود و صحت عملکرد رلهها و کنترلر بررسی میشود.
- در صورت استفاده از روشهای دستی، میتوان با ولتاژ مستقیم رله را تحریک کرده و خروجی آن را اندازهگیری کرد.
۵. تست دمای شمع گرمکن
در برخی موارد استفاده از ترموکوپل یا دوربین حرارتی برای اندازهگیری دما در قسمت رادیاتور شمع یا خود المنت توصیه میشود تا صحت عملکرد شمع گرمکن تایید شود. دمای معمول کارکرد شمعها به بیش از 800 درجه سانتیگراد میرسد.
۶. تست هوای ورودی و تاثیر گرمایش
با اندازهگیری دمای هوای ورودی به سیلندر قبل و بعد از فعال شدن شمع گرمکن، میتوان به عملکرد صحیح سیستم پی برد. دستگاههای دماسنج دقیق یا سنسورهای دمای دیجیتال مناسب این تست میباشند.
مثال عملی تست یک سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم در موتور دیزل
در یک موتور دیزل 6 سیلندر، ابتدا با جداسازی کانکتور شمع گرمکن، مقاومت هر المنت با مولتیمتر اندازهگیری شد. مقاومت هر شمع در حدود 1 اهم مشاهده شد، که در محدوده استاندارد است.
سپس ولتاژ با اتصال مولتیمتر در زمان استارت نزدیک 12 ولت اندازهگیری شد و جریان مصرفی هر المنت روی 8 آمپر قرار داشت. این اعداد متناسب با مشخصات فنی ارائه شده توسط سازنده بود.
پس از آن، فعال شدن رله شمع گرمکن با دیاگ تزریق سوخت بررسی شد و تایید شد که در زمانهای مورد نظر، رله به درستی برق المنتها را تامین میکند.
در نهایت با استفاده از ترموکوپل، دمای المنت پس از 5 ثانیه روشن شدن به بیش از 700 درجه سانتیگراد رسید که نشاندهنده سلامت سیستم است.
نکات مهم در نگهداری و بهبود عملکرد سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم
- استفاده از قطعات اورجینال: المنتها و بردهای کنترل با کیفیت و استاندارد باعث دوام سیستم میشوند.
- عدم اعمال فشار فیزیکی: شمع گرمکنها به دلیل ظرافت نیازمند نصب دقیق و بدون ضربه هستند.
- بررسی دورهای سیم کشی و اتصالات: اتصالات شل یا زنگ زده باعث افت عملکرد میشوند.
- نگهداری درست باتری خودرو: باتری ضعیف برق کافی برای شمع گرمکن فراهم نمیکند.
نتیجهگیری
سیستم شمع گرمکن غیرمستقیم یکی از اجزای حیاتی موتورهای دیزل برای تضمین استارت سریع و احتراق مطلوب بهویژه در دماهای پایین است. آشنایی با ساختار، عملکرد و روشهای تست این سیستم، به تکنسینها و مهندسان تعمیر و نگهداری کمک میکند تا به طور دقیق و سریع عیوب را شناسایی و رفع کنند. استفاده از ابزارهای تست دقیق مانند مولتیمتر، دیاگ تخصصی و تجهیزات حرارتی، تضمین کننده سلامت و عملکرد بهینه سیستم شمع گرمکن خواهد بود.