หัวเทียนคือสิ่งที่ทำให้เกิดประกายไฟที่ก่อให้เกิดการเผาไหม้ของส่วนผสมอากาศที่ระเบิดได้ ระยะจุดระเบิดและปลั๊กประสิทธิภาพสูงที่ใช้โลหะพิเศษเป็นจุดสนใจ แต่คุณเคยพิจารณาระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดตรงกลางกับอิเล็กโทรดด้านนอก = ช่องว่างประกายไฟหรือไม่? มักคิดว่าเป็นเพียงช่องว่างสำหรับจุดประกายไฟ แต่มีบทบาทสำคัญมาก

 

หัวเทียนจำเป็นต่อการกำเนิดและวิวัฒนาการของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

โดยสังเกตสภาพการเผาไหม้ของหัวเทียน สามารถตรวจสอบสภาพการเผาไหม้ได้
ในกรณีของการจุดระเบิดรถที่มีคาร์บูเรเตอร์ การปฏิบัติตามมาตรฐานในการพิจารณาว่าการตั้งค่าเจ็ทมีความหนาเกินไป แต่ความเหนื่อยหน่ายอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างการจุดระเบิด หากช่องว่างมีขนาดเล็ก ผลการไล่อากาศจะรุนแรงขึ้น และการระอุจากการสูญเสียไฟอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นความหนาแน่นของคาร์บูเรเตอร์ เป็นเรื่องปกติที่จะขันปลั๊กให้แน่นโดยให้ช่องว่างแคบลงโดยไม่สังเกตว่าอิเล็กโทรดด้านนอกงอกับหัวถังเมื่อติดตั้งปลั๊ก

 

สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน สิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องกระตุ้นการเผาไหม้ในส่วนผสมของอากาศที่จุดศูนย์กลางการกดตายบนสุดของการบีบอัด (หรือแม่นยำกว่านั้น ในจังหวะเวลาที่เหมาะสมที่สุดก่อนจุดศูนย์กลางการตายบนสุดของการบีบอัด) และจำเป็นต้องใช้หัวเทียนเพื่อการนี้

 

แม้ว่าแนวคิดและหลักการของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีมาช้านานแล้ว จนกระทั่งการประดิษฐ์หัวเทียนในปี 1800 ได้นำเอารูปแบบที่เป็นรูปธรรมมาเป็นเครื่องยนต์ และในขณะที่เครื่องยนต์มีวิวัฒนาการไปหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่นั้นมา กลไกการจุดไฟส่วนผสมของอากาศด้วยประกายไฟฟ้าก็สืบทอดมาอย่างต่อเนื่อง กลไกการจุดไฟส่วนผสมของอากาศด้วยประกายไฟฟ้าได้รับการสืบทอดมาอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าเครื่องยนต์จะมีวิวัฒนาการไปในลักษณะต่างๆ กันตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

 

ไฟฟ้าแรงสูง 20,000 ถึง 30,000 โวลต์ที่ผลิตโดยคอยล์จุดระเบิดจะไหลจากขั้วต่อที่ด้านบนของหัวเทียนไปยังอิเล็กโทรดตรงกลาง และเกิดประกายไฟเมื่อปล่อยออกสู่อิเล็กโทรดด้านนอก สามารถตรวจสอบได้โดยการถอดปลั๊กออกแล้วจับไว้กับหัวถัง ฯลฯ แล้วกดปุ่มเซลล์ ประกายไฟสีน้ำเงิน-ขาวที่ส่งเสียงหึ่งๆ ดูเหมือนจะจุดไฟอย่างต่อเนื่องจนสุดสายตา แต่ในความเป็นจริง ประกายไฟจะถูกสร้างขึ้นเป็นระยะๆ ในแต่ละช่วงการจุดระเบิด

 

ตัวอย่างเช่น หัวเทียนจะยิง 4,000 ครั้งต่อนาทีที่ความเร็วเครื่องยนต์ 4,000 รอบต่อนาที ในเครื่องยนต์ 2 จังหวะ ส่วนผสมของอากาศจะเผาไหม้ทุกครั้งที่เพลาข้อเหวี่ยงรอบการหมุน ดังนั้นทั้งหมด 4,000 ครั้งจึงเป็นประกายไฟสำหรับการจุดระเบิด ในทางกลับกัน เครื่องยนต์ 4 จังหวะจะเผาไหม้ทุกๆ 2 รอบของเพลาข้อเหวี่ยง ดังนั้นส่วนผสมจึงติดไฟเพียง 2,000 ครั้งเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากหัวเทียนเองจะยิงหนึ่งครั้งต่อรอบการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง มันจึงยิงที่จุดศูนย์กลางตายบนสุดของการกระจัดของเครื่องยนต์ รวมเป็นประกายไฟทั้งหมด 4,000 ครั้ง เมื่อเกิดประกายไฟ 4,000 ครั้งใน 60 วินาที (1 นาที) จะจุดไฟทุกๆ 0.015 วินาที ด้วยการจุดไฟที่สั้นและไม่ต่อเนื่อง จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่ไฟจะดูเหมือนประกายไฟต่อเนื่อง

 

จุดที่ 1: การประดิษฐ์และการผลิตหัวเทียนเป็นหัวใจสำคัญของการประยุกต์ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในในทางปฏิบัติ
จุดที่ 2: แม้ว่าเวลาจุดระเบิดของหัวเทียนจะสั้นมากสำหรับเครื่องยนต์ที่หมุนด้วยความเร็วสูง แต่ก็สามารถเผาส่วนผสมของอากาศได้โดยการจุดไฟเป็นระยะๆ

 

ปลั๊กหัวเทียนที่ต้องการการจัดการที่ละเอียดอ่อน

ยิ่งอิเล็กโทรดตรงกลางบางลงเท่าใด ก็ยิ่งมีผลกระทบน้อยลงต่อการดับไฟและจุดประกายไฟก็จะเติบโตได้ง่ายขึ้น ยิ่งพื้นที่ผิวของปลายอิเล็กโทรดเล็กลงเท่าใด ประกายไฟก็จะพุ่งเข้าหาอิเล็กโทรดภายนอกได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วยลดการจุดไฟได้ อย่างไรก็ตาม หากวัสดุนิกเกิลที่ใช้ทำปลั๊กบางลง อายุการใช้งานของปลั๊กจะสั้นลง ดังนั้นจึงใช้โลหะผสมอิริเดียมหรือแพลตตินั่มซึ่งมีความทนทานต่อความร้อนและการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม

 

ยิ่งความเร็วของเครื่องยนต์สูงขึ้น เวลาที่ใช้ในการจุดระเบิดแต่ละครั้งก็สั้นลง แต่มีหลายขั้นตอนก่อนที่ประกายไฟที่ส่งไปยังหัวเทียนจะจุดประกายส่วนผสมของอากาศ และต้องใช้เวลาระยะหนึ่ง

 

เมื่อถึงเวลาจุดระเบิดและจุดประกายไฟระหว่างขั้วไฟฟ้าตรงกลางและขั้วไฟฟ้าด้านนอก ส่วนผสมที่มีอยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้าจะติดไฟและทำให้เกิดประกายไฟ จากนั้นประกายไฟจะงอกออกมาจากช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้า ในที่สุดก็กระจายไปทั่วส่วนผสมของอากาศทั้งหมดในห้องเผาไหม้ และแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างมากจะผลักลูกสูบลงอย่างแรงเพื่อสร้างพลังงาน

 

ในกระบวนการของประกายไฟที่พยายามจะเติบโต จำเป็นต้องให้ประกายไฟในแนวนอนผ่านช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้า แต่ขั้วไฟฟ้าที่ปิดกั้นด้านบนและด้านล่างของช่องว่างจะทำให้เกิดไฟแฟลกลาเมนต์ที่ใช้พลังงานของประกายไฟออกไป และหากดับไฟไม่ได้ ประกายไฟก็จะหายไป ในตัวอย่างก่อนหน้านี้ หากเครื่องยนต์สูญเสียการจุดระเบิดเพียงครั้งเดียวหรือสองครั้งทุกๆ 4,000 รอบที่ 4,000 รอบต่อนาที จะไม่ส่งผลกระทบมากนัก แต่ถ้าการจุดระเบิดยังคงดับ เครื่องยนต์จะหยุด ในยุคคาร์บูเรเตอร์ของรถจักรยานยนต์ เป็นไปได้ที่จะปิดฝาครอบปลั๊กโดยใช้โช้คอย่างไม่ถูกต้องในระหว่างการสตาร์ทที่เย็น แต่สาเหตุนี้เกิดจากส่วนผสมที่หนาแน่นมากเกินไปจนไม่สามารถให้ประกายไฟได้อย่างเหมาะสม

 

ช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดหรือช่องว่างประกายไฟถูกตั้งค่าไว้เพื่อให้ประกายไฟเติบโตโดยไม่พ่ายแพ้โดยการดับไฟของอิเล็กโทรด ผู้ผลิตหัวเทียนได้กำหนดค่าช่องว่างมาตรฐานผ่านการศึกษาและการทดลองต่างๆ ในกรณีของปลั๊ก NGK ปลั๊กสำหรับรถจักรยานยนต์ที่ไม่มีสัญลักษณ์ช่องว่างคือ 0.7 ถึง 0.8 มม. และปลั๊กสำหรับรถยนต์มีขนาด 0.8 ถึง 0.9 มม. นอกจากนี้ ยังมีหัวเทียนที่มีการทำเครื่องหมายช่องว่างไว้อย่างชัดเจนที่ส่วนท้ายของหมายเลขชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่น ปลั๊กมาตรฐานสำหรับ Honda CB400 Super Four คือ CR8EH-9 และ “-9” ที่ส่วนท้ายของหมายเลขชิ้นส่วนนี้ระบุว่าช่องว่างประกายไฟคือ 0.9 มม.

 

ยิ่งช่องว่างประกายไฟกว้างเท่าใด ประกายไฟก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการจุดไฟ และการเผาไหม้ที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นโดยไม่สูญเสียความสามารถในการดับเปลวไฟ อย่างไรก็ตาม ในทางกลับกัน หากช่องว่างประกายไฟกว้างขึ้น ภาระที่ด้านข้างของคอยล์จุดระเบิด เครื่องจุดไฟ ฯลฯ ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน และหากช่องว่างกว้างขึ้นก็ต่อเมื่อระบบจุดระเบิดไม่มีความสามารถในการจุดประกายไฟเพียงพอ มันอาจจะกระจุยเพราะว่าจะไม่เกิดประกายไฟระหว่างอิเล็กโทรดตั้งแต่แรก

 

หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้คือปลั๊กประสิทธิภาพสูงในการจุดระเบิดที่ใช้แพลตตินัมหรืออิริเดียมสำหรับขั้วไฟฟ้าของปลั๊กนิกเกิลมาตรฐาน อิเล็กโทรดที่ทำจากแพลตตินั่มหรืออิริเดียมนั้นบางกว่าอิเล็กโทรดที่ทำจากนิกเกิลมาก อิเล็กโทรดที่บางกว่าจะมีผลในการดับน้อยลงซึ่งขัดขวางการเติบโตของประกายไฟ ทำให้เปลวไฟลุกลามเร็วขึ้น ส่งผลให้ได้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่ดีขึ้น หากคุณดูที่พื้นที่หน้าตัดของอิเล็กโทรดตรงกลาง อิเล็กโทรดแบบบางจะมีลักษณะพิเศษเหมือนกับสายล่อฟ้า และยังมีคุณลักษณะของการเกิดประกายไฟได้ง่ายกว่าปลั๊กมาตรฐานที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่กว่า สิ่งนี้นำไปสู่ข้อได้เปรียบที่ว่าหากความจุของคอยล์จุดระเบิดเท่ากันก็จะสูญเสียไฟได้ยากขึ้น นอกจากนี้ อิเล็กโทรดยังสึกหรอน้อยกว่านิกเกิล ส่งผลให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

 

ปลั๊กประสิทธิภาพการจุดระเบิดสูงมีราคาแพงกว่าปลั๊กมาตรฐาน แต่ควรทราบข้อดีของปลั๊กในแง่ของกลไกการเผาไหม้

 

จุดที่ 1: ช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดตรงกลางและอิเล็กโทรดด้านนอกจะกลายเป็นช่องว่างการจุดระเบิด และประกายไฟที่เกิดขึ้นในช่องว่างนี้จะกระจายไปยังส่วนผสมและทำให้เกิดการเผาไหม้ที่ระเบิดได้
จุดที่ 2: เนื่องจากอิเล็กโทรดที่อยู่ตรงกลางและด้านนอกมีผลในการดักจับเปลวไฟที่ป้องกันการเติบโตของประกายไฟ ปลั๊กที่มีคุณสมบัติการจุดระเบิดสูงจึงได้รับการพัฒนาด้วยอิเล็กโทรดที่บางกว่าซึ่งทำจากแพลตตินั่มหรืออิริเดียม

 

ทำให้ช่องว่างกว้างขึ้นเมื่อจุดไฟแรง และแคบลงเมื่อไฟอ่อน

เครื่องมือช่องว่างแบบเหรียญเป็นเหมือนเกจ sicnes รูปทรงลาดเอียงตามขอบ ใส่เกจเข้าไปในช่องว่างการจุดระเบิด และช่องว่างปัจจุบันคือตำแหน่งที่เกจที่หนากว่าจะไม่พอดีเพิ่มเติม ในกรณีของภาพถ่ายคือ 0.8 มม.

AS UOTANI’s SPII Full Power Kit เป็นส่วนปรับแต่งระบบจุดระเบิดยอดนิยมที่ให้คุณสัมผัสได้ถึงการเปลี่ยนแปลงในความรู้สึกของเครื่องยนต์ เพื่อปรับปรุงกำลังการเผาไหม้ของส่วนผสมอากาศ ปัจจัย 3 ประการของแรงดันไฟ กระแสไฟ และเวลาในการคายประจุไปยังหัวเทียนได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความจริงที่ว่าช่องว่างการจุดระเบิดถูกสั่งให้ขยายเป็น 1.1-1.3 มม. หลังจากติดตั้งชุดจ่ายไฟเต็มเป็นสัญญาณของความมั่นใจในความแรงของกำลังจุดระเบิด

โดยปกติ เมื่อขยายช่องว่างการจุดระเบิดของปลั๊ก มักจำเป็นต้องใส่ไขควงปากแบนเข้าไปในช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าตรงกลางและขั้วนอก แล้วแงะเปิดออก อย่างไรก็ตาม หากใช้เครื่องมือที่มีเจ้าของช่องว่างพิเศษ เฉพาะอิเล็กโทรดภายนอกเท่านั้นที่สามารถเปิดได้โดยไม่ต้องใช้แรงกับอิเล็กโทรดส่วนกลาง เมื่อขยายช่องว่างของปลั๊กอิริเดียมด้วยอิเล็กโทรดตรงกลางที่บางมาก ห้ามมิให้แงะอิเล็กโทรดตรงกลางเป็นจุดศูนย์กลาง

หากคอยล์จุดระเบิดไม่ให้พลังงานเพียงพอ ประกายไฟจะไม่จุดประกายไปที่หัวเทียน หากแรงดันไฟหลักที่ไหลจากตัวจุดไฟไปยังคอยล์จุดระเบิดต่ำ อาจสันนิษฐานได้ว่าตัวจุดไฟชำรุด และหากแรงดันไฟสำรองที่ไหลจากคอยล์จุดระเบิดไปยังหัวเทียนไม่เพิ่มขึ้นเพียงพอ แม้ว่าจะไม่มีปัญหากับ แรงดันไฟหลักก็ถือว่าคอยล์มีปัญหา ไม่ว่าในกรณีใด การลดช่องว่างการจุดระเบิดจากค่ามาตรฐานอาจลดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการลงและปล่อยให้ประกายไฟลุกไหม้ได้ หากคุณอยู่บนท้องถนนและเกิดเพลิงไหม้ได้

 

หากระบบจุดระเบิดเป็น OEM ควรปรับช่องว่างของปลั๊กให้เป็นค่ามาตรฐาน แต่เครื่องยนต์ที่มีมากกว่า 2 สูบต้องระวัง ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ช่องว่างสำหรับปลั๊กของรถจักรยานยนต์ที่ไม่ได้ระบุไว้โดยเฉพาะคือ 0.7 ถึง 0.8 มม. และปลั๊ก NGK สามารถใช้ได้กับช่องว่างอื่นๆ โดยเพิ่มขึ้นทีละ 0.1 มม.

 

เหตุผลที่กำหนดช่องว่างไว้ที่ทุก 0.1 มม. เนื่องจากช่องว่างการจุดระเบิดนั้นรุนแรงมาก และการดับไฟที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการจุดระเบิดจะได้รับผลกระทบจากช่องว่างนั้น หากช่องว่างของปลั๊กของเครื่องยนต์ 4 สูบแต่ละอันต่างกัน สถานะการเผาไหม้ของแต่ละกระบอกสูบก็อาจแตกต่างกัน แน่นอนว่ามันมีความแตกต่างกันในสถานะของส่วนผสมของอากาศและแรงอัดในแต่ละกระบอกสูบ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจัดการเฉพาะช่องว่างประกายไฟอย่างใกล้ชิด อย่างไรก็ตาม การจัดตำแหน่งช่องว่างของประกายไฟทำได้ง่ายกว่าการตรวจสอบความแปรผันของส่วนผสมอากาศและแรงอัด

 

มีเกจหลายประเภทสำหรับวัดช่องว่างประกายไฟ แต่ในที่นี้ ผมจะแนะนำการวัดโดยใช้เกจรูปเหรียญ ใช้งานง่าย เพียงเลื่อนจากส่วนที่บางของเส้นรอบวงไปยังส่วนที่หนากว่า แล้วอ่านสเกลเมื่อหยุด หากช่องว่างไม่เท่ากัน ให้กำหนดมาตรฐานและจับคู่ให้ตรงกัน

 

ในแง่ของการปรับแต่ง การปรับแต่ง และการบำรุงรักษา สามารถให้ความสนใจกับความสามารถของระบบจุดระเบิดและช่องว่างการจุดระเบิด หากช่องว่างการจุดระเบิดมีขนาดใหญ่ ประกายไฟเริ่มต้นจะมีขนาดใหญ่และกระจายไปทั่วห้องเผาไหม้ในคราวเดียว ส่งผลให้มีแรงดันการเผาไหม้มากกว่าการเผาไหม้อย่างเกียจคร้าน อย่างไรก็ตาม การขยายช่องว่างการจุดระเบิดยังมีความเสี่ยงที่ประกายไฟจะไม่สามารถจุดประกายได้

 

SPII Full Power Kit จาก AS UOTANI เป็นส่วนปรับแต่งระบบจุดระเบิดที่มีความน่าเชื่อถือสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้รุ่นที่เลิกผลิตแล้ว การรวมกันของชุดควบคุม SPII และคอยล์จุดระเบิดกำลังสูง SPII จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับหัวเทียนเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับหัวเทียนปกติที่ประมาณ 40,000 โวลต์ กระแสไฟคายประจุเพิ่มขึ้น 1.5 ถึง 2 เท่า และเวลาคายประจุเพิ่มขึ้น 2 ถึง 3 เท่า ความจริงที่ว่าช่องว่างของปลั๊กเมื่อติดตั้ง SPII Full Power Kit ถูกกำหนดเป็น 1.1-1.3 มม. หมายความว่ามีความมั่นใจมากในขนาดของพลังงานจุดระเบิด ยิ่งไปกว่านั้น หากคุณสามารถจุดประกายช่องว่างการจุดระเบิดได้กว้าง เครื่องยนต์จะรู้สึกดีขึ้นเพราะประกายไฟจะขยายใหญ่ขึ้นได้อย่างง่ายดายโดยไม่ได้รับผลกระทบจากผลกระทบของการไล่ลม

 

ในทางกลับกัน หากหัวเทียนมีแนวโน้มที่จะสูญเสียไฟเนื่องจากอายุมากขึ้นหรือมีปัญหากับระบบจุดระเบิด การลดช่องว่างของประกายไฟสามารถลดภาระของคอยล์จุดระเบิดและหัวเทียนได้ ทำให้ประกายไฟติดไฟได้ง่ายขึ้น ในกรณีนี้ ความใกล้ชิดของอิเล็กโทรดที่อยู่ตรงกลางและด้านนอกจะเพิ่มผลในการดับเปลวไฟ และการเผาไหม้เองก็มีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กลงและอ่อนลง อย่างไรก็ตาม หากช่องว่างแคบลงช่วยลดการสูญเสียการจุดระเบิดและทำให้เครื่องยนต์มีเสถียรภาพ การปฐมพยาบาลที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาที่พบบนท้องถนนและสามารถช่วยระบุสาเหตุของความล้มเหลวของระบบจุดระเบิดได้

 

แม้ว่าบ่อยครั้งที่หัวเทียนจะปล่อยประกายไฟทุกครั้งที่ถึงเวลาที่จุดระเบิด สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าช่องว่างการจุดระเบิดนั้นจำเป็นในสถานการณ์ต่างๆ และคำนึงถึงการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม

 

จุดที่ 1: หากสามารถสร้างประกายไฟได้แม้ว่าช่องว่างการจุดระเบิดจะกว้างขึ้นโดยชิ้นส่วนปรับแต่งระบบจุดระเบิด ก็จะสามารถรับกำลังการเผาไหม้ขนาดใหญ่จากประกายไฟขนาดใหญ่ได้
จุดที่ 2: เมื่อหัวเทียนของรถเก่าหรือรถที่เลิกใช้งานมีแนวโน้มว่าจะเกิดเพลิงไหม้ อาจเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงอาการชั่วคราวโดยการลดช่องว่างการจุดระเบิดและลดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

• HowTo, webike, วีไบค์ไทยแลนด์, หัวเทียนจุดระเบิดเครื่องยนต์