علت و نشانه های خرابی شمع خودرو و روش های رفع آن

شمع یکی از قطعات حیاتی سیستم احتراق موتور است که مسئول ایجاد جرقهٔ لازم برای احتراق مخلوط سوخت و هوا است. خرابی شمع یا کارکرد نامناسب آن مستقیماً منجر به افت توان، افزایش مصرف سوخت و آلایندگی و در موارد شدید، آسیب مکانیکی به موتور می‌گردد.
در ادامه این مطلب از مجله اینترنتی خودروآموز ، علل خرابی شمع همراه با نشانه‌ها، روش‌های تشخیصی، اقدامات اصلاحی و نکات پیشگیرانه شرح داده شده است.

علت های اصلی خرابی شمع

۱. آلودگی کربنی

علت آن کارکرد مخلوط غنی ( سوخت زیاد )، رانندگی‌های کوتاه و سرد، فیلتر هوا کثیف یا سیستم احتراق نامنظم می تواند باشد. بنابراین منجر به نشستن رسوبات سیاه نرم روی الکترود و باعث خفگی جرقه می‌شود.

۲. آلوده شدن با روغن

فرسودگی رینگ‌های پیستون یا آب‌بندی سوپاپ‌ها و وجود روغن در مجرای احتراق می تواند دلیل آن باشد. این آلودگی می تواند باعث ایجاد روکش چسبناک و تیره روی شمع و ایجاد اختلال در جرقه شود.

۳. گرفتگی ناشی از بنزین یا سوخت

به دلیل پاشش بیش از حد سوخت ( انژکتور معیوب، فشار بنزین بالا، استارت زیاد ) و استارت مکرر اتفاق می‌افتد. بنابراین باعث خیس شدن الکترود و عدم تشکیل جرقه می‌شود.

۴. آهکی یا خاکستر

علت آن افزودنی‌های موجود در روغن یا بنزین ( افزودنی‌ سوخت یا روغن ) است که پس از احتراق رسوب می‌گذارند. در نتیجه باعث ایجاد پوشش‌های خاکستری/قهوه‌ای شده که مخصوصاً در اطراف الکترود دیده می‌شوند و رسانایی جرقه را کاهش می‌دهند.

۵. سایش و خورده شدن الکترود

به‌دلیل کار طولانی‌مدت، فرسایش مواد الکترودی ( به‌ویژه در شمع‌های مسی ) و افزایش فاصلهٔ گپ رخ می‌دهد. این فرسایش باعث افزایش گپ بین الکترودها و کاهش شدت و پایایی جرقه می‌شود.

۶. آسیب حرارتی و ذوب‌شدگی

پیش‌احتراق، ناک، استفاده از شمع با رده حرارتی نامناسب ( بیش از حد گرم ) یا افزایش دمای موتور از علت های آن می باشد. در نتیجه باعث ذوب یا تغییر شکل الکترود و عایق، رنگ روشن یا سفید و ترک‌های حرارتی می‌شود.

۷. آسیب مکانیکی یا ضربه

علت آن برخورد جسم خارجی به شمع در حین نصب / بازکردن، یا تراشه / شکستگی ناشی از سرویس نامناسب می‌باشد که منجر به ترک یا شکستگی سر عایق یا الکترود می‌شود.

۸. خوردگی و اکسیداسیون در محل رزوه یا الکترود

دلیل آن نفوذ رطوبت، خوردگی قلع یا پوشش‌های نامناسب، یا استفاده از شمع تقلبی است. در نتیجه باعث اتصال ضعیف، نشت فشار یا مشکل انتقال حرارت می‌شود.

۹. مشکلات برقی مرتبط

خرابی کویل، وایر یا اتصال بد که منجر به ولتاژ ناکافی می‌شود. یا تنظیم اشتباه ECU هم می‌تواند منجر به بروز این مشکل شود. بنابراین اگرچه ظاهر شمع سالم به نظر می رسد، اما عدم ایجاد جرقه یا جرقه ضعیف می‌کند.

نشانه‌های خرابی یا کارکرد نامناسب شمع

• روشن شدن چراغ چک موتور و ثبت کدهای P0300–P030x ( پخش اشتعال / پمپ‌های سیلندر )
• خاموش یا ناپایدار بودن موتور در دور آرام
• سخت استارت خوردن خودرو یا استارت مکرر.
• کاهش محسوس شتاب و توان موتور
• افزایش مصرف سوخت و دود سیاه از اگزوز
• صدای ناک یا تق‌تق هنگام شتاب‌گیری ( ارتباط با پیش‌احتراق )
• ایجاد لرزش یا تکان‌های نامنظم هنگام حرکت

روش‌های تشخیص و بررسی شمع

۱. بازرسی چشمی

رنگ الکترود / عایق:

• رنگ قهوه‌ای روشن یا خاکی = شرایط مطلوب
• پوشش سیاه نرم = کربن / مخلوط غنی
• پوشش روغنی = نفوذ روغن از سیلندر
• عایق سفید یا بلَسته = گرمای زیاد / پیش‌احتراق
• ذوب یا تغییر شکل = آسیب حرارتی / ناک

۲. مشاهدهٔ ترک، شکستگی یا رسوب

اندازه‌گیری گپ: با گیج فیلر ( Feeler Gauge ) یا ابزار گپ‌زنی بررسی شده و با مقدار توصیه‌شدهٔ سازنده مقایسه شود. گپ بزرگ یا کوچک باعث اختلال می‌گردد.
اندازه‌گیری مقاومت (در صورت وجود مقاومت داخلی ): بعضی شمع‌ها دارای مقاومت داخلی هستند و با مولتی‌متر می‌توان مقاومت را اندازه گرفت. باید مطابق مشخصات سازنده باشد ( عموماً چند کیلو اهم ).

۳. تست جرقه

اتصال شمع به دستگاه تست جرقه و بررسی وجود و کیفیت جرقه در زمان استارت یا گردش موتور انجام می‌شود.

۴. آنالیز خطا ( دیاگ OBD-II )

خواندن کدهای خطا که نشان‌دهندهٔ سیلندر یا نوع خطا هستند.

۵. بررسی سیستم‌های مرتبط

چک کردن کویل‌ها، وایرها، سوکت‌ها، فشار سوخت، عملکرد انژکتورها و وضعیت فیلتر هوا.

اقدامات اصلاحی و نکات قابل اجرا

تعویض شمع به‌جای تمیزکاری ( در بسیاری از موارد مدرن ): برای شمع‌های مدرن با الکترود پلاتینیوم / ایریدیوم، تمیزکاری توصیه نمی‌شود. تعویض عموماً مناسب‌تر و ایمن‌تر است. برای شمع‌های قدیمیِ مسی در موارد رسوب سبک، تمیزکاری ممکن است موقتا مفید باشد اما دائمی نیست.

رفع علت اصلی آلودگی: اگر شمع روغنی است، ابتدا مشکل رینگ‌ها یا سِیِوِر پلِی را برطرف کنید. اگر کربنی است، بررسی سیستم سوخت‌رسانی، فیلتر هوا، و تنظیم صحیح ECU لازم است.

استفاده از شمع با جنس و ردهٔ حرارتی مناسب: مطابق مشخصات سازنده خودرو انتخاب شود. شمع « سرد » یا « گرم » نامناسب می‌تواند عمر و عملکرد را تحت تأثیر قرار دهد.

تنظیم گپ مطابق دفترچه: پس از نصب شمع جدید گپ را ( در صورت نیاز ) با ابزار مناسب چک و تنظیم کنید.

تعویض اجزاء مرتبط: در صورت مشاهدهٔ خرابی کویل یا وایر، آن‌ها را نیز تعویض کنید چون شمع نو در یک مدار معیوب نیز عملکرد صحیح نخواهد داشت.

نصب با گشتاور مناسب: رعایت گشتاور یا تورک بستن توصیه‌شده برای جلوگیری از آسیب رزوه یا نشت و نیز تضمین انتقال حرارت مناسب. ( همواره از مقدار دفترچه سازنده پیروی شود؛ در بسیاری از موتورها محدودهٔ معمول بین ~۲۰ تا ~۳۰ نیوتن‌متر است اما برای اطمینان، مقدار دقیق را از دفترچه بررسی کنید. )

پایش پس از تعویض: پس از نصب شمع جدید، موتور را در دور آرام بررسی کنید، دیاگ را بخوانید و در صورت لزوم تنظیمات ECU یا تعویض قطعات دیگر را انجام دهید.

فواصل تعویض و طول عمر ( تقریبی بر اساس جنس شمع )

• شمع مسی ( Copper ): معمولاً بین ۲۰٬۰۰۰ تا ۳۰٬۰۰۰ کیلومتر.
• شمع پلاتینیوم ( Platinum ): حدود ۶۰٬۰۰۰ تا ۸۰٬۰۰۰ کیلومتر.
• شمع ایریدیوم ( Iridium ): معمولاً ۸۰٬۰۰۰ تا ۱۲۰٬۰۰۰ کیلومتر یا بیشتر.

توجه: این مقادیر تقریبی‌اند و همیشه باید طبق دستور سازنده خودرو یا سازنده شمع عمل شود؛ شرایط رانندگی ( ترافیک، مسیرهای کوتاه، بار سنگین ) می‌تواند فاصله تعویض را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد.

نکات ایمنی و نصب

پیش از بازکردن شمع‌ها، موتور را کمی خنک کنید تا از سوختگی جلوگیری شود. از ابزار مناسب ( آچار شمع و در صورت نیاز گشتاورسنج ) استفاده کنید. در صورت استفاده از گریس یا ضدِ زنگ روی رزوه، مطابق توصیهٔ سازنده عمل کنید. استفادهٔ نابجا از ضدزنگ می‌تواند خوانش گشتاور را تغییر دهد.
برای جلوگیری از مرطوب شدن سر وایر داخل بوته، از گریس دی‌الکتریک بر روی داخل بوش بوت ( سر وایر ) می‌توان استفاده کرد، اما روی رزوهٔ شمع معمولاً توصیه نمی‌شود مگر اینکه تولیدکننده ذکر کرده باشد.
از شمع‌های اصلی یا برندهای معتبر استفاده کنید تا ابعاد، گپ و ردهٔ حرارتی مطابقت داشته باشد.

راه حل مشکل خرابی شمع

برای رفع مشکل خرابی شمع خودرو، ابتدا باید علت اصلی خرابی مشخص شود، زیرا هر نوع آسیب یا نقص می‌تواند ناشی از شرایط متفاوتی باشد. راهکارهای اصلی عبارت‌اند از:

تعویض شمع فرسوده یا آسیب‌دیده: شمع‌هایی که الکترودشان ساییده، ترک‌خورده یا دوده گرفته‌اند، باید تعویض شوند. استفاده از شمع با درجه حرارتی و مشخصات توصیه‌شده توسط سازنده خودرو اهمیت دارد.

استفاده از سوخت استاندارد و با کیفیت: بنزین نامرغوب و دارای ناخالصی باعث ایجاد رسوبات و دوده روی شمع می‌شود. بنابراین استفاده از سوخت با کیفیت، عمر شمع را افزایش می‌دهد.

تنظیم نسبت هوا به سوخت ( مخلوط‌سوزی مناسب ): تنظیم نبودن سیستم سوخت‌رسانی ( کاربراتور یا انژکتور ) می‌تواند موجب غنی بودن یا فقیر بودن مخلوط شود و در نتیجه رسوب یا دمای بیش از حد ایجاد کند. رفع این مشکل به تنظیم ECU یا سرویس سیستم سوخت‌رسان بستگی دارد.

بررسی و رفع عیوب سیستم جرقه‌زنی: ضعف در کویل، وایر یا دلکو ( در خودروهای قدیمی ) می‌تواند جرقه را ضعیف کند و شمع دچار اختلال شود. در این حالت، تعمیر یا تعویض قطعات معیوب ضروری است.

جلوگیری از ورود روغن به محفظه احتراق: خرابی کاسه‌نمد سوپاپ یا رینگ‌های پیستون می‌تواند موجب ورود روغن به سیلندر و رسوب روی شمع شود. در این صورت، علاوه بر تعویض شمع، باید مشکل مکانیکی موتور برطرف گردد.

تنظیم دوره‌ای موتور: سرویس دوره‌ای موتور، شامل تعویض به‌موقع فیلتر هوا، فیلتر سوخت و بررسی تنظیم موتور، از عوامل مهم در جلوگیری از خرابی شمع است.

بنابراین شمع خودرو تنها یک قطعه مصرفی نیست، بلکه وضعیت آن بازتابی از سلامت کلی موتور محسوب می‌شود. بنابراین برای جلوگیری از مشکلات مکرر، باید همواره نگهداری مناسب از سیستم احتراق و سوخت‌رسانی انجام گیرد.

انتخاب شمع خوب

انتخاب شمع مناسب برای خودرو به چند عامل بستگی دارد، از جمله نوع موتور، سیستم سوخت‌رسانی، شرایط رانندگی و توصیه سازنده. یک شمع خوب باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

سازگاری با موتور

بهترین شمع، همان شمعی است که توسط سازنده خودرو ( طبق دفترچه راهنما ) توصیه شده باشد.

مقاومت در برابر حرارت

باید درجه حرارتی متناسب با موتور داشته باشد ( نه خیلی گرم و نه خیلی سرد ) تا از دوده‌زدگی و سوختگی الکترود جلوگیری کند.

الکترود با آلیاژ باکیفیت

شمع‌های با آلیاژهای پلاتین یا ایریدیوم نسبت به شمع‌های معمولی مسی عمر طولانی‌تر و جرقه قوی‌تری دارند.

طول عمر مناسب

• شمع‌های معمولی ( مسی ) حدود ۲۰ تا ۳۰ هزار کیلومتر عمر دارند.
• شمع‌های پلاتینی حدود ۶۰ هزار کیلومتر.
• شمع‌های ایریدیومی تا ۱۰۰ هزار کیلومتر.

جرقه‌زنی قوی و پایدار

باعث احتراق کامل سوخت، افزایش توان موتور و کاهش مصرف بنزین می‌شود.

کیفیت برند معتبر

برندهای معتبر مانند NGK، Bosch، Denso، Champion و برخی نمونه‌های اصلی داخلی معتبر، کیفیت و دوام بالاتری دارند.

توصیه کاربردی

• اگر خودروی شما معمولی و شهری است، شمع‌های استاندارد مسی یا پلاتینی کافی هستند.
• اگر خودروی شما مدرن یا پرقدرت است، بهتر است از شمع‌های ایریدیوم یا پلاتینیوم استفاده کنید.
• همیشه قبل از انتخاب شمع، شماره فنی توصیه‌شده توسط کارخانه خودرو را بررسی کنید.

تاثیر شکل سوزن الکترود مثبت و تعداد الکترود منفی در جرقه

شکل سوزن الکترود مثبت ( مرکزی ) و تعداد الکترودهای منفی یا اصطلاحا چند پلاتین بودن ( جرقه‌گیر اطراف ) تأثیر مستقیمی بر کیفیت جرقه و عمر شمع دارند.

تأثیر شکل سوزن الکترود مثبت

نوک باریک:

• نیاز به ولتاژ کمتری برای جرقه دارد.
• جرقه متمرکزتر و قوی‌تر ایجاد می‌کند.
• در شمع‌های پلاتینی و ایریدیومی رایج است.
• باعث احتراق کامل‌تر و کاهش مصرف سوخت می‌شود.

نوک تخت یا ضخیم:

• سطح تماس بیشتری دارد.
• مقاومت در برابر سایش بیشتر است، اما برای ایجاد جرقه به ولتاژ بالاتری نیاز دارد.
• بیشتر در شمع‌های معمولی مسی استفاده می‌شود.

تأثیر تعداد الکترودهای منفی یا چند پلاتین بودن

تک‌الکترودی:

• طراحی ساده و ارزان.
• جرقه همیشه از یک نقطه می‌زند، پس الکترود سریع‌تر فرسوده می‌شود.

دو یا چند الکترودی مانند ( اصطلاحا چند پلاتین ):

• جرقه همیشه از مسیر کوتاه‌تر و آسان‌تر ایجاد می‌شود.
• طول عمر شمع بیشتر است، چون الکترودها به نوبت درگیر می‌شوند.
• پایداری جرقه بهتر می‌شود، مخصوصاً در موتورهای قدیمی یا شرایط سخت.

نکته! توجه داشته باشید تعداد الکترود یا پلاتین، در تعداد جرقه تاثیری ندارد و هر پلاتین در هر لحظه فقط با یک جرقه درگیر می‌شود. چند پلاتین بودن تنها عمر آن ها را افزایش می دهد.

در بعضی طراحی‌ها، مسیر شعله ممکن است کمی محدود شود و کارایی نسبت به شمع‌های تک‌الکترودی مدرن ایریدیومی کمتر باشد. بنابراین شمع‌های ایریدیوم با سوزن باریک و تک‌الکترودی امروزه بهترین کارایی را دارند چون جرقه قوی و احتراق بهینه ایجاد می‌کنند.
شمع‌های چندالکترودی دوام بالاتر دارند ولی بیشتر برای موتورهای قدیمی یا شرایطی که دسترسی به سرویس کم است توصیه می‌شوند.

نتیجه‌گیری

شمع خودرو یکی از قطعات کلیدی در سیستم احتراق است و خرابی آن می‌تواند نشانه‌ای از مشکلات جدی‌تر در موتور باشد. علل اصلی خرابی شمع شامل رسوب کربن، ورود روغن به سیلندر، فرسودگی الکترود، گرمای بیش از حد، آسیب مکانیکی، کیفیت پایین سوخت یا روغن و نقص در سیستم جرقه‌زنی می‌باشد.
بنابراین، عیب‌یابی دقیق شمع نه‌تنها برای تعویض به‌موقع آن اهمیت دارد، بلکه می‌تواند به‌عنوان راهنمایی برای شناسایی ایرادات اساسی‌تر موتور نیز عمل کند. نگهداری صحیح، استفاده از سوخت و روغن باکیفیت و بازدید دوره‌ای از شمع‌ها بهترین راه پیشگیری از خرابی و افزایش عمر موتور است.