เรื่องของหัวเทียน

เรื่องของหัวเทียน 

การใช้เครื่องยนต์ให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด อยู่ที่การดูแลรักษาและรู้จักเลือกใช้อุปกรณ์ให้ตรงกับสภาพการใช้งานของเครื่องยนต์ หัวเทียน เป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่จะมองข้ามไปไม่ได้ ถ้าหัวเทียนไม่ดีจะทำให้เปลืองเชื้อเพลิงและกำลังของเครื่องยนต์จะตก

เราพอจะทราบว่าหัวเทียนนั้นจะมีช่องว่างซึ่งทำให้เกิดประกายไฟข้ามช่องว่างนั้น ซึ่งประกายไฟนั้นจะดีได้ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าไม่ต่ำกว่า 10,000 โวลต์ จะต้องทนความร้อนได้ไม่ต่ำกว่า 2,000 • C. และต้องทนแรงอัดสูง ไม่ต่ำกว่า 50 กก./ตร.ซม. และที่สำคัญก็คือควรจะมีอายุการใช้งานยืนยาวไม่ต่ำกว่า 15,000 กม. และแรงเคลื่อนที่กระโดดข้ามช่องว่างของหัวเทียนนั้นจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ

  1. ขนาดของช่องว่างระหว่างเขี้ยวหัวเทียนกับแกนกลาง
  2. กำลังอัดของเครื่องยนต์
  3. อัตราส่วนผสมของน้ำมันกับอากาศ
  4. พื้นที่หน้าตัดของแกนกลาง

ส่วนประกอบของหัวเทียน 

 

 

ฉนวน ทำจากวัสดุประเภทกระเบื้องที่มีส่วนผสมของอลูมิเนียมออกไซด์ ซึ่งสามารถทนความร้อนได้สูงแล้วยังมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนที่ดีมากด้วย

ขั้วกลาง จะทำจากวัสดุตัวนำไฟฟ้า เช่นทองแดง ส่วนปลายจะเคลือบสารประเภทนิเกิลเพื่อให้ทนต่อประกายไฟ นอกจากแกนกลางจะเป็นทางผ่านของกระแสไฟแล้วยังทำหน้าที่ระบายความร้อนของปลายหัวเทียนอีกด้วย

เปลือก จะทำหน้าที่เป็นตัวรองรับฉนวนหุ้มแกนกลางทำด้วยโลหะตรงปลายทำเป็นเกลียวและตรงส่วนบนทำเป็นรูปหกเหลี่ยมเพื่อที่จะใช้ประแจขัน ส่วนปลายจะมีเขี้ยวมารองรับประกายไฟซึ่งโดดมาจากปลายของขั้วแกนกลางให้ลงแท่นเครื่องครบวงจรไฟฟ้า

ปะเก็น คือวงแหวนทำจากโลหะอ่อน เช่นทองแดงหรืออลูมิเนียม จะรองอยู่ระหว่างหัวเทียนกับแท่นฝาสูบ มีไว้กันมิให้อากาศที่ถูกอัดรั่วไหล

ช่องว่างระหว่างฉนวนกับเปลือกโลหะ ช่องนี้จะมีความสำคัญมากคือนอกจากจะทำให้คราบเขม่าไม่มาเกาะมากแล้วยังเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิของหัวเทียนอีกด้วย

เมื่อรู้จักส่วนประกอบต่าง ๆ ของหัวเทียนแล้ว ก็ควรพิจารณาดูว่าหัวเทียนนั้นควรทำงานโดยที่ตัวมันร้อนดีหรือไม่ดี

ถ้าหัวเทียนร้อนจัดเกินไปเมื่อลูกสูบอัดเชื้อเพลิง(ส่วนผสม)ยังไม่เต็มที่ก็จะทำให้เชื้อเพลิงนั้นลุกไหม้ได้เองโดยที่ยังไม่ถึงเวลาที่ควรจะติดไฟจะทำให้เกิดอาการซึ่งเรียกว่าเครื่องยนต์น็อค มีผลทำให้เครื่องยนต์มีอายุการใช้งานสั้นและทำให้เสียกำลังของเครื่องยนต์

ถ้าหัวเทียนเย็นเกินไป จะมีผลให้คราบคาร์บอนซึ่งหลงเหลือจากการเผาไหม้ไม่หมด มาเกาะที่หัวเทียนซึ่งมีความร้อนไม่เพียงพอที่จะเผาคราบออกได้ ถ้าเกาะนานเข้าจะทำให้กระแสไฟฟ้ารั่วผ่านคราบเขม่า(คาร์บอน)ลงแท่น ทำให้ไม่เกิดประกายไฟโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียนทำให้ไม่มีการจุดระเบิด ซึ่งเรียกกันว่าหัวเทียนบอด ทำให้เปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงและกำลังเครื่องยนต์จะตกด้วย

ดังนั้นจึงมีการผลิตหัวเทียนตามขนาดความร้อน 3 ชนิดให้เลือกใช้งาน

1. หัวเทียนร้อนเป็นหัวเทียนที่สามารถระบายความร้อนที่บริเวณปลายหัวเทียนลงยังแท่นเครื่องได้น้อย ซึ่งถ้าดูจากรูปเมื่อเปรียบเทียบกับหัวเทียนเย็นและหัวเทียนมาตรฐานแล้ว จะเห็นว่าช่องว่างมีความลึกมากความร้อนจากปลายจะระบายมาที่เปลือกช้าทำให้เกิดความร้อนสูง ซึ่งเหมาะสำหรับรถที่มีช่วงการใช้งานสั้น ๆ และรอบเครื่องยนต์ไม่สูงมาก จะทำให้ไม่ค่อยมีเขม่ามาจับทำให้หัวเทียนสะอาด

2. หัวเทียนเย็นเป็นหัวเทียนที่สามารถระบายความร้อนได้เร็วเพราะช่องว่างมีขนาดสั้น สามารถระบายความร้อนจากปลายหัวเทียนมายังเปลือกและระบายลงแท่นได้เร็ว จึงเหมาะสำหรับรถที่ใช้งานหนักและวิ่งระยะทางไกล ๆ บ่อย ๆ เพราะเมื่อวิ่งนาน ๆ จะทำให้ความร้อนสะสมมีมากพอที่จะเผาไหม้ให้คราบเขม่าไหม้ ไม่เกิดอาการหัวเทียนบอดได้

  1. หัวเทียนมาตรฐานจะเป็นหัวเทียนที่มีช่องว่างลึกไม่มากหรือน้อยเกินไป จึงเหมาะสำหรับรถที่ใช้งานทั่ว ๆ ไปคือเร็วบ้างต่ำบ้าง

  

ดังนั้นเวลาเลือกซื้อหัวเทียนก็เลือกใช้ชนิดที่เหมาะสมกับสภาพการใช้งานของเครื่องยนต์ นอกจากหัวเทียนจะมีความแตกต่างที่ขนาดอุณหภูมิการใช้งานแล้ว ยังมีความแตกต่างอย่างอื่นอีก เช่นความยาวของเกลียว ความยาวของแกนกลาง และฉนวนที่หุ้มแกนยื่นออกมาไม่เท่ากัน ในการใช้งานนั้น หัวเทียนที่มีแกนยาวจะมีคุณสมบัติในการสร้างประกายไฟที่มีคุณภาพดีกว่าอย่างแกนสั้น และยังช่วยให้มีการเผาไหม้ที่สมบูรณ์กว่าด้วย แต่ต้องคำนึงถึงลักษณะของเครื่องยนต์ด้วย

 

 

หลังจากที่ได้ทำความรู้จักกับหัวเทียนกันมาบ้างแล้ว ทีนี้มาลองดูวิธีที่จะดูหัวเทียนเพื่อรู้ถึงการทำงานของเครื่องยนต์ว่าสมบูรณ์หรือไม่เพียงใด จะต้องถอดหัวเทียนออกมาดูก่อนถึงจะแน่นอน หลังจากใช้งานไป

หัวเทียนสภาพปกติ 

 

ลักษณะปลายฉนวนเป็นสีน้ำตาลปนเทาหรือเป็นสีดินลูกรังแห้งกรัง การสึกหรอของเขี้ยวจะปรกฎน้อยซึ่งเป็นสภาพของหัวเทียนสมบูรณ์ อันเป็นผลมาจากการใช้งานถูกต้อง ครื่องยนต์อยู่ในสภาพถูกต้อง หัวเทียนใช้ได้ดีทั้งความเร็วสูงและความเร็วต่ำ หัวเทียนอยู่ในสภาพถูกต้องทั้งค่าความร้อนและการเผาไหม้ เพื่อความมั่นใจในการใช้งานเป็นเวลานานหัวเทียนที่ใช้ควรอยู่ในสภาพที่ปรับตั้งเขี้ยวถูกต้อง และทำความสะอาดทุก ๆ ระยะ 2,000 - 3,000 กม.

ข้อแนะนำในกรณีถึงกำหนดอายุเปลี่ยนหัวเทียนแล้ว ให้เปลี่ยนหัวเทียนเบอร์เดิมทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

หัวเทียนสภาพคราบเขม่า

 

ลักษณะ เขม่าดำ(คาร์บอน)แห้งจับเกาะเป็นคราบอยู่ที่ปลายฉนวนเขี้ยวไฟและที่ด้านในของเปลือกเหล็ก

อาการเครื่องยนต์สตาร์ทติดยาก ระบบจุดระเบิดขัดข้อง เครื่องยนต์เดินไม่เรียบเมื่อเบาเครื่องอาจคับได้ เร่งความเร็วไม่ดี

สาเหตุส่วนผสมหนาไป โช้คค้าง ระบบจุดระเบิดบกพร่อง(คอยส์เสื่อม, สายหัวเทียนรั่ว, หน้าทองขาวสึก, คอนเด็นเซอร์เสื่อม) ไส้กรองอากาศอุดตัน ตั้งไฟจุดระเบิดอ่อนไป ขับรถช้าเป็นเวลานาน ๆ หัวเทียนที่ใช้อยู่ไม่เหมาะสม

 

หัวเทียนสภาพร้อนจัด

หัวเทียน สภาพเขี้ยวละลาย

ลักษณะกระเบื้องของหัวเทียนถูกเผาจนเป็นสีขาวเงาและเขี้ยวละลาย ซึ่งหัวเทียนในสภาพนี้เขี้ยวแกนกลาง เขี้ยวไฟพร้อมทั้งกระเบื้องก็ละลายด้วย เนื่องจากอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ร้อนจัดหัวเทียนไม่สามารถทนทานได้

อาการกำลังเครื่องยนต์ตกต่ำในขณะขับขี่ด้วยความเร็วสูงหรือบรรทุกของหนัก ขึ้นทางลาดชันเป็นเวลานานและเร่งเครื่องด้วยความเร็วอย่างกระทันหัน เมื่อหัวเทียนมีความร้อนสูงจัดเขี้ยวของหัวเทียนจะละลายได้ ซึ่งทำให้หัวเทียนชำรุด และอาจทำให้ลูกสูบเสียหายได้

สาเหตุใช้หัวเทียนไม่เหมาะสม(ชนิดร้อนเกินไป) ระบบระบายความร้อนบกพร่อง ตั้งไฟจุดระเบิดแก่เกินไป ตั้งอัตราส่วนผสมบางไป ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงไม่ดี(ออกเทนต่ำไป)

 

หัวเทียนสภาพคราบน้ำมัน

 

ลักษณะน้ำมันเปียกและดำจับเกาะอยู่ตามปลายฉนวน เขี้ยวไฟและด้านในรอบ ๆ เปลือกเหล็ก เพราะมีน้ำมันเครื่องเข้าไปในห้องเผาไหม้มากเกินไป ในเครื่องยนต์ 90 % ของปัญหาหัวเทียน เกิดจากมีคราบน้ำมันและเขม่าซึ่งทำให้เกิดหัวเทียนได้ง่าย

สาเหตุส่วนผสมหนาไป แหวนลูกสูบหลวมหรือสึก กระบอกสูบหลวมหรือสึก ปลอกวาล์วหลวมหรือสึก