شمعة توهج

شمعة التوهج (بالإنجليزية: Glow plug)‏ أو كما تعرف شيوعا بشمعة التسخين، هي أداة تسخين تستخدم للمساعده في بداية تشغيل  محركات الديزل. يصعب تشغيل محركات الديزل عالية السرعة في الطقس البارد نظرا لامتصاص جسم الاسطوانة ورأسها للحرارة الناتجة عن ضغط  خليط الوقود مما يؤدي لمنع اشتعال الخليط (المعتمد على هذه الحرارة).

شمعة توهج قياسية.

تُستخدم سخانات كهربية صغيرة بداخل غرفة الإحتراق الثانوية في المحركات ذات الحقن الغير مباشر للوقود، بينما في المحركات ذات الحقن المباشر للوقود -يتم حقن الوقود مباشرة في غرفة الاحتراق الأساسية و لا تحتوي على غرفة احتراق ثانوية- يتم وضع هذه السخانات الصغيرة  بداخل غرفة الاحتراق الأساسية.

 شمعة التوهج هي عبارة عن قطعة مستقيمة من المعدن تٌشبه للقلم و يوجد في مقدمتها عنصر تسخين. يعمل عنصر التسخين بفضل خاصية المقاومة الكهربية له، حيث ترتفع درجة حرارته بمرور تيار كهربي خلاله ويبدأ بالتوهج واشعاع ضوء وحرارة في نطاق الطيف المرئي، ولذلك سٌميت شمعة التسخين بشمعة توهج.
وتتشابه شمعة التسخين مع محمصة الخبز الكهربائية من حيث التأثير الظاهري. يتوجه رذاذ الوقود مباشرة -الناتج من حاقن الوقود- نحو المقدمة الساخنة لشمعة التسخين أثناء حقن الوقود عند النقطة الميتة العليا لأسطوانة المحرك -النقطة الميتة العليا هي أقصى نقطة يصل لها المكبس في الأسطوانة عند ضغطه لخليط الوقود- وهذا يؤدي إلى اشتعال الوقود حتى إن لم يكن المحرك ساخن بالدرجة الكافية للتشغيل الطبيعي مما يؤدي إلى تقليل زمن بداية تشغيل المحرك.

شمعة توهج يُجرى تسخينها خارج المحرك للإختبار.

نظرة عامة

شمعات توهج، أسفل عمود الاتصال في محرك كوبوتا صغير

لا تستخدم محركات الديزل شمعات اشعال (بالإنجليزية: Spark Plugs)‏ على عكس محركات البنزين، وتعتمد بدلا من ذلك على ضغط الهواء حتى يصل لدرجة الحرارة التي سيشتعل الديزل عندها بمجرد حقنه. و يؤدي الضغط المرتفع ونمط رش الوقود إلى حدوث الاحتراق بشكل كامل. في البداية يرتفع المكبس ليضغط الهواء الموجود في أسطوانة المحرك، فترتفع درجة حرارة الهواء نتيجة انضغاطه، ويستمر المكبس بالارتفاع حتى يبلغ النقطة الميتة العليا -أقصى ارتفاع يصل له- و تكون درجة الحرارة في الأسطوانة مرتفعة جدا.
يتم حقن الوقود في الأسطوانة على شكل رذاذ، يشتعل تلقائيا نتيجة وصول درجة الحرارة داخل الأسطوانة لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي للوقود، ثم يدفع المكبس لأسفل، وبالتالي تتولد القدرة. يتطلب الوصول إلى الضغط اللازم لتسخين الهواء إلى تلك الدرجة من الحرارة، واستخدام حاوية محرك كبيرة و قوية.

تعتمد درجة الحرارة في نهاية شوط الانضغاط على عدة عوامل، الأكثر تأثيرا منها هما:

عندما يكون المحرك بارداً تكون درجة حرارة الهواء الداخل للمحرك منخفضة فيمتص كمية حرارة قليلة من جوانب أسطوانة المحرك، وبينما ينضغط الهواء ويسخن، فإن بعض من هذه الحرارة التي يكتسبها سوف تنتقل لجوانب الأسطوانة الباردة، مما يؤدي بعد ذلك إلى انخفاض درجة الحرارة عند قمة شوط الانضغاط. تم التغلب على هذه المشكلة باستخدام شمعات التوهج.

هناك نوعين مختلفين تماماً من شمعة التوهج:

  • شمعة توهج داخل الأسطوانة.
  • شمعة توهج في مجمع سحب الهواء.

في حالة وجود شمعة التوهج بداخل الأسطوانة، فإنه توجد شمعة بداخل كل أسطوانة في حالة أن الوقود يحقن مباشرة، أما في حالة الحقن غير المباشر للوقود فإن شمعة التوهج تتواجد بداخل غرفة الإحتراق الثانوية لتمثل بقعة ساخنة تحفز الإشعال. وفي حالة وجود شمعة التوهج داخل مجمع السحب، فإنها تكون شمعة واحدة فقط لكل إسطوانات المحرك.

التكوين

تُشبه شمعة التوهج قلم رصاص قصير مصنوع من المعدن، مثبت في طرفه سلك التسخين. يجب أن تصنع أسلاك التسخين من مواد معينة مثل البلاتين و الإيريديوم ، التي تكون مقاومة لكل من  ا لأكسدة وارتفاع درجة الحرارة.

نماذج محركات

تختلف شمعات التوهج المستخدمة في نماذج المحركات عن تلك المستخدمة في المحركات الكبيرة. في المحركات الكبيرة تٌستخدم شمعات التوهج فقط لبدء تشغيل المحرك، أما في نماذج المحركات، فتكون شمعات التوهج جزء من نظام الإشعال بسبب التأثير تحفيز لأسلاك البلاتين.

تُستخدم أيضا شمعات توهج نماذج المحركات كأنابيب وقود في الألعاب النارية المسرحية، و في صناعة المؤثرات الخاصة لاشعال أجهزة الألعاب النارية عن بعد باستخدام الفلاش و مساحيق تكوين الدخان. [2]

انظر أيضا

المراجع

  1. Robert Bosch GmbH (2010-03-24). "Glow Plugs". Bosch. Retrieved 2012-07-07.
  2. "Glo-Plugs". TheatreFX. مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2019. اطلع عليه بتاريخ 09 يناير 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
    • بوابة سيارات
    • بوابة هندسة ميكانيكية
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.