پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک چیست و چگونه عمل می کند؟

با توجه به افزایش نسبت تراکم و رقیق تر شدن مخلوط احتراقی در موتورهای روز و همچنین افزایش فشار درون محفظه احتراق به علت پرخورانی در موتورهای تقویت شده، نیاز شد سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک (Multi Spark Ignition) طراحی شود تا مخلوط سوخت و هوا در این موتورها به خوبی مشتعل شود و بازده موتور افزایش یابد.

برای عملکرد موتورهای احتراق داخلی (Internal Combustion Engine) نیاز است مثلث احتراق، که سه رأس سوخت، هوا و انرژی اولیه را داراست، وجود داشته باشد. هوا از طریق منیفولد هوا (Intake Manifold) و سوخت نیز توسط انژکتورها و یا کاربراتور (در خودروهای قدیمی) برای احتراق درون سیلندر تأمین می شوند و در نهایت، مخلوط سوخت و هوا با تخلیه الکتریکی شمع (Spark Plug) که انرژی اولیه را برای اشتعال تأمین می کند، محترق می شوند و انرژی آزاد می کنند.

تخلیه الکتریکی (Discharge) در شمع برای خودروهای معمولی و عادی یک بار اتفاق می افتد، اما همین تخلیه الکتریکی یا جرقه در موتورهای جدید و پیشرفته و یا در موتورهای تقویت شده باید بیش تر از یک بار اتفاق بیافتند تا بازدهی موتور بیش تر شود.

چرا باید از سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک در موتورهای پیشرفته و شهری استفاده شود؟

طرز کار موتورهای جدید و مدرنی که بر روی خودروها قرار می گیرند به گونه‌ای‌ست که مخلوط سوخت و هوا درون آن ها فقیر (Lean) است، یعنی هوای بیش تری نسبت به میزان استوکیومتری وارد محفظه احتراق (Combustion Chamber) می شود. احتراق مخلوط رقیق یا فقیر در این موتورها به این دلیل است که بازده موتور بیش تر شود، اما رقیق تر شدن مخلوط سوخت و هوا باعث می شود تا زمان احتراق سوخت و هوا نیز کم تر شود، زیرا مقاومت الکتریکی مخلوط رقیق تر کم تر از مخلوط معمولی است و همین قضیه باعث می شود زمان احتراق کم تر شود. در کنار رقیق بودن مخلوط سوخت و هوا، نسبت تراکم (Compression Ratio) موتورهای جدید نیز از گذشته بیش تر شده است و به همین دلیل قدرت موتورهای کم حجم چشمگیر است. با توجه به افزایش نسبت تراکم و همچنین رقیق تر شدن مخلوط احتراقی، نیاز شد برای رسیدن به بازده مناسب، شمع به جای یک بار جرقه زنی (تخلیه الکتریکی) چند بار این عمل را انجام دهد.

چرا باید از سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک در موتورهای تقویت شده استفاده شود؟

همان طور که می دانیم در موتورهای تقویت شده مخلوط سوخت و هوای بیش تری به خاطر پرخوران شدن موتور وارد محفظه احتراق می شود و این افزایش باعث می شود برای احتراق کامل این مخلوط نیاز باشد دفعات جرقه زنی شمع بیش تر شود، به همین دلیل، در موتورهای تقویت شده از سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک استفاده می شود تا مخلوط سوخت و هوای درون محفظه احتراق به خوبی مشتعل شوند و انرژی بیش تری آزاد کنند و از سویی دیگر، سوخت خام وارد اگزوز نشود.

طرز کار سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک چگونه است؟

سیستم جرقه زنی خودروها پس از انژکتور شدن سیستم پاشش سوخت و به کارگیری ECU، تغییرات بسیاری به خود دیده است و پیشرفت های زیادی در این سیستم صورت گرفته است. بهبود عملکرد سیم پیچ های اولیه و ثانویه به کاررفته در کویل ها و همچنین کنترل بهتر بر فرآیند جرقه زنی توسط ترانزیستورها و میکروپروسسورهای پیشرفته از پیشرفت هایی بود که باعث می شد جرقه هر سیکل به بهترین زمان احتراق نزدیک تر شود.

در سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک نیز از قطعات پرسرعت و پیشرفته ای استفاده می شود که می توانند سرعت جرقه زنی را بالا ببرند و قدرت هر جرقه نیز حفظ شود. این قطعات طوری طراحی شده اند که می توانند در هر سیکل عملکردی موتور، شمع را بین ۴ تا ۸ بار فعال کنند و مخلوط سوخت و هوا را تقریباً به طور کامل مشتعل کند. فعال شدن شمع ها در این حالت نیاز به ولتاژ بالاتری برای عبور از فاصله بین الکترودهای شمع دارد، زیرا در موتورهایی که از سیستم اشتعال جرقه ای مولتی اسپارک استفاده می شود، فشار درون محفظه احتراق (Combustion Chamber) بالاست و برای تخلیه الکتریکی بین الکترودها نیاز به ولتاژ بالایی است تا مخلوط سوخت و هوا به خوبی مشتعل شود. به این ترتیب، می فهمیم که در سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک از چند شمع استفاده نمی شود بلکه یک شمع چند بار عمل می کند.

مدت زمان جرقه زنی در سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک چگونه است؟

زمان جرقه در سیستم های معمولی قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالاست (TDC) و یک بار اتفاق می افتد، اما در سیستم جرقه زنی مولتی اسپارک به علت تعداد دفعات بالای جرقه زنی مدت زمان عملکرد شمع ها افزایش می یابد (این میزان در سیستم ها و خودروهای مختلف متفاوت است) و طولانی تر می شود تا درصد بالایی از سوخت موجود در محفظه احتراق به خوبی محترق شود، حدود ۴ درصد از مصرف سوخت کاسته و آلاینده های زیست محیطی کم شود، البته کاهش مصرف سوخت و آلاینده های زیست محیطی علت به کارگیری این سیستم در موتورهای تقویت شده نیست، بلکه افزایش توان دلیل اصلی آن است.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار