เรื่องของหัวเทียน..??

หัวเทียน ( Spark Plug )
หัวเทียนเป็นอุปกรณ์ของเครื่องยนต์เบนซิน โดยทำหน้าที่จุดประกายไฟทำให้ส่วนผสมของไอดีเกิดการเผาไหม้ การเลือหัวเทียนให้เหมาะสมและยังอยู่ในสภาพดีจะทำให้เครื่องยนต์ทำงานเต็มประสิทธิภาพ
โครงสร้าง

เครื่องกั้นการรั่วของกระแสไฟฟ้า ( Lea Kage-Current Barrier )
ขั้วหัวเทียน ( Terminal Stud )
ฉนวนส่วนบน ( Pyranite Insulator ) ผลิตจากอลูมิเนียม ออกไซด์ คุณสมบัติในการนำความร้อนดี แข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน
เกลียว (Thread )
เขี้ยวดิน ( Ground Electrode )
ฉนวนหุ้มแกนกลาง ( Insulator Nose ) เป็นส่วนกำหนดช่วงความร้อนของหัวเทียน( เบอร์หัวเทียน )
ช่องว่างระหว่างปลายล่างฉนวนกับเปลือกโลหะ วึ่งจะเป็นบริเวณที่สะสมคราบเขม่า
คุณสมบัติของหัวเทียน
หัวเทียนต้องสามารถรับแรงดันได้สูงถึง 50 กก./ตร.ซม.หรือ 700 psi และต้องทรอุณหภูมิสูงกว่า2,500 c.
อุณหภูมิของหัวเทียน

หัวเทียนในปัจจบันจะแบ่งตามช่วงค่าของความร้อน 3ประเภท
1.หัวเทียนร้อน เบอร์ต่ำกว่า7ลงมาจนถึงเบอร์2 หัวเทียนร้อนจะมีระยะทางห่างจากเขี้ยวหัวเทียนถึงปลายล่างฉนาวยาว ทำให้การระบายความร้อนนาน ความร้อนสะสมตัวอยุ่ได้นาน
เหมาะสำหรับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วต่ำๆหรือมีช่วงการทำงานสั้นๆ เครื่องยนต์จึงร้อนถึงอุรหภูมิทำงานเร็ว
2.หัวเทียนเบอร์มาตราฐาน เบอร์กลางวๆประมาณเบอร์6-7 เหมาะสำหรับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความร็วระดับปานกลาง
3.หัวเทียนเย็น เบอร์7ขึ้นไปถึงเบอร์13 หัวเทียนร้อนจะมีระยะทางห่างจากเขี้ยวหัวเทียนถึงปลายล่างฉนาวสั้น ทำให้การระบายความร้อนเร็ว เครื่องยนต์ไม่ร้อนมากจนเกินไป เหมาะสำหรับรถที่เดินทางไกลหรือทำงานด้วยความเร็วสูง / การแข่งขัน
การเลือกใช้หัวเทียน
การเลือกใช้หัวเทียนควรพิจารณาจากช่วงของความร้อน เนื่องจากส่วนหนึ่งของหัวเทียนถูกติดตั้งเข้าสู่ภายในห้องเผาไหม้ เพื่อทำการจุดระเบิดส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง ฉะนั้นความร้อนจากการเผาไหม้จะถูกถ่ายเทให้กับหัวเทียนด้วย
การถ่ายเทความร้อนของหัวเทียนเกิดได้สองทาง คือ การระบายความร้อนสู่ฝาสูบ และการระบายความร้อนสู่ส่วนผสมของน้ำมันและอากาศที่ไหลเข้าสู่ห้องเผาไหม้ทางช่องไอดี ซึ่งการระบายความร้อนจะขึ้นอยู่กับการออกแบบตัวเครื่องยนต์ด้วย หากความร้อนสะสมที่หัวเทียนมากเกินไป จะทำให้เกิดการชิงจุด หรือหัวเทียนเกิดหลอมละลายได้
เมื่อส่วนผสมเกิดการเผาไหม้ จะเกิดคราบเขม่าขึ้น คราบเขม่าเหล่านี้จะเกาะที่ฝาสูบ หัวลูกสูบ วาล์ว และหัวเทียน ซึ่งหัวเทียนจะต้องร้อนพอที่จะทำให้เขม่าเหล่านั้นเกิดการเผาไหม้ เพื่อลดการสะสมของคราบเขม่าที่หัวเทียน

ข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับหัวเทียนที่ควรรู้
1.หัวเทียนไม่สามารถทำให้กำลังของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นได้ แต่สามารถทำให้กำลังของเครื่องยนต์ลดลงได้ หากใช้หัวเทียนผิดประเภท
2.ยี่ห้อของหัวเทียนไม่มีผลต่อการทำงานของเครื่องยนต์ เพราะเครื่องยนต์ไม่สามารถที่จะรับรู้ได้ว่าหัวเทียนที่ใส่นั้นเป็นยี่ห้ออะไร หัวเทียนต่างยี่ห้อ แต่ถ้ามีเกรดเดียวกัน เป็นหัวเทียนประเภทเดียวกัน กำลังที่ได้จากเครื่องยนต์ก็จะเท่ากัน
3.หัวเทียนที่ทำจากวัสดุคุณภาพสูง เช่น แพลตทินั่ม (Platinum) หรือ อีรีเดียม (Iridium) จะมีประสิทธิภาพสูงกว่า เพราะสามารถให้ช่องว่างระหว่างเขี้ยวหัวเทียนและแกนกลางมากกว่า สามาถช่วยลดปัญหาหรือแก้ไขปัญหาที่เกิดจากส่วนผสมหนา แต่ไม่ได้ทำให้กำลังของเครื่องยนต์เพิ่มมากขึ้น4.การออกแบบรูปทรงของหัวเทียน ไม่ได้ช่วยให้การเผาไหม้ดีขึ้น การเผาไหม้จะดีหรือไม่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนผสม ลักษณะของห้องเผาไหม้ การเคลื่อนที่หรือการหมุนเวียนของเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้
เรื่องของหัวเทียน..2 หัวเทียน IRIDIUM
หัวเทียนเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของระบบจุดระเบิด โดยทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าแรงเคลื่อนสูงจากคอยล์แล้วทำให้เกิดประกายไฟ กระโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียน โดยทั่วไปจะกระโดดจากเขี้ยวกลางไปลงดินที่เขี้ยวด้านล่างเพื่อทำการจุดระเบิด ส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบ

รู้จักหัวเทียน เสริมจากบทความที่แล้ว
http://www.118bikes.com/index.php?lay=show&ac=article&Id=579180
หัวเทียนเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของระบบจุดระเบิด โดยทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าแรงเคลื่อนสูงจากคอยล์แล้วทำให้เกิดประกายไฟ กระโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียน โดยทั่วไปจะกระโดดจากเขี้ยวกลางไปลงดินที่เขี้ยวด้านล่างเพื่อทำการจุดระเบิด ส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบ
การเลือกใช้หัวเทียนให้เหมาะสมกับสภาพการทำงานของเครื่องยนต์มีข้อควรคำนึงที่สำคัญอยู่ 2 ประการ คือ
1. ค่าความร้อน
2. ความยาวเกลียว

ค่าความร้อน เนื่องจากหัวเทียนยื่นเข้าไปในห้องเผาไหม้ ได้รับความร้อนจากห้องเผาไหม้อยู่ตลอดเวลา จึงจำเป็นต้องมีการระบายความร้อน ความสามารถในการระบายความร้อนนี้เรียกว่า “ค่าความร้อน” ซึ่งหัวเทียนที่เราเรียกกันว่า หัวเทียนร้อน (หัวเทียนที่ระบายความร้อนได้ช้า) หรือ หัวเทียน (หัวเทียนที่ระบายความร้อนได้เร็ว) สามารถดูได้จากเบอร์ของหัวเทียน
ความยาวเกลียว การเลือกหัวเทียนควรจะต้องมีความระวังในเรื่องความยาวเกลียวด้วยเพราะหากขนาดเกลียวยาวเกินไป จะทำให้เกิดความเสียหายต่อหัวลูกสูบเมื่อเครื่องยนต์ทำงาน
ความหมายของเบอร์หัวเทียน (NGK)
BP6HS
อักษรตัวแรก หมายถึง ขนาดความโตของเกลียวหัวเทียน (A=18mm, B=14mm, C=10mm, D=12mm)
อักษรตัวที่สอง หมายถึง แบบหรือชนิดของหัวเทียนมาตรฐาน (P=มีกระเบื้องเคลือบฉนวน)
ตัวเลขถัดไป หมายถึง หัวเทียนร้อนหรือเย็น โดยจะมีตั้งแต่เลข 2-13 (หรือมากกว่า)
- เลขยิ่งน้อย หัวเทียนยิ่งร้อน, เลขยิ่งมาก หัวเทียนยิ่งเย็น
ตัวอักษรหลังตัวเลข หมายถึง ความยาวของเกลียวหัวเทียน (E=19mm, H=12.7mm, L=11.2mm)
อักษรตัวถัดไป หมายถึง แบบหรือชนิดของหัวเทียนพิเศษ (S=หัวเทียนแบบมาตรฐาน, G=หัวเทียนรถแข่ง)

B7ES หรือ NGK B8ES
อักษร B ตัวแรกหมายถึง ขนาดความโตของเกลียวหัวเทียน
เลขต่อท้ายตัวอักษร B หมายถึงหัวเทียนร้อนหรือเย็น เลขยิ่งน้อยหัวเทียนก็ร้อน เลขมากก็หัวเทียนเย็น ที่ใช้กันอยู่ปัจจุบันจะอยู่ประมาณ 7-8-9 ซึ่งเป็นหัวเทียนปานกลาง
อักษร H หรือ E ตามหลังตัวเลขหมายถึงความยาวของเกลียว H เท่ากับ 12.7 มม. อักษร E เท่ากับ 19.0 มม.
อักษร S หมายถึงแบบหรือชนิดของหัวเทียนพิเศษ รวมไปถึงวัสดุที่ใช้ทำเขี้ยวกลางและฉนวนที่ต่างกันไป
นอกจากนี้หัวเทียนบางรุ่นยังมีเลขปิดท้ายอีกทีซึ่งหมายถึงระยะห่างของขั้วหัวเทียน
หัวเทียน นอกจากจะเป็นตัวทำให้เกิดประกายไฟในระบบจุดระเบิดแล้ว อาการผิดปกติจากเครื่องยนต์บางอย่าง สามารถตรวจสอบเบื้องต้นได้จากสภาพของหัวเทียน ดังนี้

หัวเทียนสภาพปกติ
จะมีคราบสีเทาหรือสีน้ำตาลที่ปลายฉนวน เขี้ยวมีการสึกหรอน้อย
- มีคราบเขม่าดำ แห้ง เกาะที่ปลายฉนวน เขี้ยวและด้านใน
อาการ สตาร์ทติดยาก เร่งความเร็วได้ไม่ดี เครื่องยนต์เดินไม่เรียบขณะเดินเบา
สาเหตุ ใช้หัวเทียนชนิดเย็นไป, ไส้กรองอากาศอุดตัน, โช้คค้างหรือโช้คนานเกินไป ตั้งไฟอ่อน
มากเกินไปหรืออาจเป็นที่ระบบจุดระเบิดขัดข้อง
แก้ไข เปลี่ยนหัวเทียนชนิดร้อนขึ้น (ลดเบอร์ลง) และปรับแต่งเครื่องยนต์ให้ถูกต้อง
- มีคราบน้ำมันเปียกดำ เกาะที่ปลายฉนวน,เขี้ยวไฟ
อาการ สตาร์ทติดยาก เร่งความเร็วได้ไม่ดี เครื่องยนต์เดินไม่เรียบขณะเดินเบา
สาเหตุ แหวนลูกสูบอาจสึกหรือสัมผัสลูกสูบไม่เต็มหน้า หรือส่วนผสม (เชื้อเพลิงและอากาศ)
หนาเกินไป
แก้ไข ใช้หัวเทียนชนิดร้อนขึ้น, ปรับตั้งคาร์บูเรเตอร์ตามมาตรฐาน หรือ ถ้ายังไม่หาย ให้ทำการ
ตรวจเช็ค ลูกสูบและแหวนลูกสูบ
- กระเบื้องแตกร้าว คล้ายเกิดจากความร้อนจัด
อาการ เครื่องยนต์วิ่งไม่ออกเวลาใช้ความเร็วสูงนานๆ ขึ้นที่สูงชันเป็นระยะทางไกล หรือบรรทุก
ของหนักมาก
สาเหตุ ใช้หัวเทียนชนิดร้อนไป หรือตั้งไฟแก่เกินไป หรือไม่ก็ระบบระบายความร้อนบกพร่อง
แก้ไข ใช้หัวเทียนชนิดเย็นขึ้น หรือปรับตั้งไฟ จุดระเบิดให้ถูกต้อง ตลอดจนปรับตั้งคาร์บูเรเตอร์
ใหม่
- กระเบื้องถูกเผาจนเป็นสีขาว
อาการ เครื่องยนต์วิ่งไม่ออกเวลาใช้ความเร็วสูงนานๆ ขึ้นที่สูงชันเป็นระยะไกล หรือบรรทุกของหนักมาก
สาเหตุ ใช้หัวเทียนชนิดร้อนเกินไป ใช้น้ำมันที่มีค่าอ๊อกเทนต่ำไป ตั้งไฟแก่เกินไป หรือส่วนผสมบางเกินไป
แก้ไข ใช้หัวเทียนชนิดเย็นขึ้น ใช้น้ำมันอ๊อกเทนสูงขึ้น หรือตั้งไฟจุดระเบิดให้ถูกต้อง รวมทั้ง
ตรวจเช็คการระบายความร้อน และปรับตั้งคาร์บูเรเตอร์ใหม่
- เขี้ยวไฟละลาย
อาการ อุณหภูมิในห้องเผาไหม้สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้หัวเทียนชำรุดและเป็นอันตรายต่อลูกสูบ
สาเหตุ ใช้หัวเทียนชนิดร้อนเกินไป ใช้น้ำมันที่มีค่าอ๊อกเทนต่ำไป ตั้งไฟแก่เกินไป หรือส่วนผสม
บางเกินไป
แก้ไข ใช้หัวเทียนชนิดเย็นขึ้น ใช้น้ำมันอ๊อกเทนสูงขึ้น หรือตั้งไฟจุดระเบิดให้ถูกต้อง รวมทั้ง
ตรวจเช็คการระบายความร้อน และปรับตั้งคาร์บูเรเตอร์ใหม่

ทำไมต้อง..หัวเทียน " อิลิเดี้ยม "
IRIDIUM
ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของหัวเทียน คือขั้วหัวเทียน ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่เป็นแกนกลาง และส่วนที่เป็นเขี้ยว การจุดระเบิดของ หัวเทียนจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่ง ระหว่างแกนกลาง และส่วนที่เป็นเขี้ยวนี้ การจุดระเบิดเกิดขึ้นโดยอาศัยแรงดันไฟฟ้าจาก คอยล์ไฟฟ้า แรงสูง แรงดันไฟฟ้าระดับ หนึ่งหมื่นโวลต์จะทำให้เกิด ความต่างศักย์ ระหว่างแกนและเขี้ยวที่มากพอที่จะทำให้ อิเลคตรอนกระโดด ข้าม เกิดเป็นประกาย หรือที่มักเรียกว่าอาร์ค ซึ่งก็คือการจุดระเบิด นั่นเอง
ลักษณะสันฐานและ ความเข้มของสนาม ไฟฟ้าของประกายที่เกิด ขึ้นนั้นจะส่งผล ต่อความสมบูรณ์ของ การเผาไหม้น้ำมัน เชื้อเพลิง ซึ่งจะส่งผลประสิทธิภาพและ พฤติกรรม ของเครื่องยนต์ดัง ที่กล่าวมาแล้วนั่นเอง

ภาพแสดง..ลักษณะการอาร์คของหัวเทียนธรรมดาและหัวเทียนอิลิเดี้ยม
เนื่องจากเราต้องการเพิ่ม ความเข้มของสนามไฟฟ้า และขนาดของประกายที่ใหญ่ เพื่อการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ก็ คือ การเพิ่มระยะห่าง และแรงดันไฟฟ้าระหว่าง เขี้ยวและแกนกลาง แต่วิธีนี้จะเพิ่มภาระให้กับคอยล์ และสายหัวเทียนอย่างมาก อีกทางเลือกหนึ่ง คือการออกแบบแกนกลาง ให้มีขนาดเล็ก เพื่อลดพื้นที่อันจะส่งผล ให้ความเข้ม ของสนามไฟฟ้าสูงขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นที่ หน้าสัมผัสของส่วนเขี้ยว ช่วยให้ประสิทธิภาพ การจุดประกายดีขึ้น เช่นกัน
ปัจจุบันใช้โลหะ ผสมของ

ภาพแสดง..หัวเทียนประสิทธิภาพสูงที่ใช้อิลิเดี้ยมเป็นแกนกลาง
องคำขาว (แพลทินัม) ทำขั้วหัวเทียนอิริเดียมเป็น โลหะที่มีสีเทา ออกไปทางเหล็กกล้า โลหะอิริเดียมเป็นโลหะหายาก ซึ่งมักปะปนอยู่กับ แพลทินัม ที่เป็นผลพลอยได้ จากกรรมวิธีการทำทองแดงและนิกเกิลให้บริสุทธิ์โดยการแยกด้วยไฟฟ้า

ภาพแสดง..แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ใช้
อิลิเดี้ยมบริสุทธิ์ทนต่อการกัดกร่อนจากกรดทุกชนิดและมีจุดหลอมเหลวที่สูงถึง 2,454c. สูงกว่า เพลทตินั่มและนิกเกิ้ล
แต่เนื่องจากอิลิเดี้ยมเป็นโลหะหายากและปะปนอยู่กับโลหะอื่น การแยกทำได้ยากลำบาก จึงมีราคาสูง

ภาพแสดง..เปรียบเทียบการจุดระเบิดของหัวเทียนหลายๆชนิด / อัตราเร่งของเครื่องยนต์
การทดสอบ
การทดสอบประสิทธิภาพของหัวเทียนที่ใช้อิลิเดี้ยมเป็นแกนกลาง ชี้ให้เห็นว่าสมรรถณะของเครื่องยนต์ จะเพิ่มขึ้นทั้งในแง่ของ อัตราเร่งและความนิ่งของรอบเดินเบา ซึ่งเป็นผลมาจาก การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ขึ้นและต้องการแรงดันไฟฟ้าที่น้อยลง

ภาพแสดง..กราฟแสดงการนับรอบเดินเบา

กราฟแสดงการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง
การสิ้นเปลือง
อัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงดีขึ้น3.5% และ 1% ที่รอบเดินเบา และความเร็ว60 Km/Hr

ที่มา
บ.ไทยยามาฮ่ามอเตอร์

เสริมความรู้เพิ่มเติม Up date 04-09-2009
การดูสีของหัวเทียนตั้งแต่ 1 - 29

- หัวเทียนรูปที่ 6 – 24 ที่ดูสีแล้วถือว่าใช้ได้ โดยจะเริ่มจากน้ำมันหนา ไปจนน้ำมันบาง
สีหัวเทียนที่ดีที่สุดคือ หมายเลขที่ 14

- หัวเทียนที่แฉะในรูปที่ 1 – 2 ส่วนใหญ่จะมีสาเหตุมาจากโ ช็คน้ำมันค้าง หรือโช๊คมากเกินไป
ระบบจุดระเบิดมีปัญหา หรือ แหวนลูกสูบสึกมากไป

- ส่วนสาเหตุที่ทำให้หัวเทียนดำ เยิ้ม ดังในรูปที่ 3 , 4 และ 5 ปกติเกิดจาก
1. ใช้หัวเทียนเบอร์สูงไป ( เบอร์ 9 , 10 –หัวเทียนเย็น )
ทำให้อุณหภูมิตอนปลายหัวไม่ร้อนพอที่จะทำความสะอาดตัวเองได้
2.ส่วนผสมหนาไป น้ำมันลงมากเกิน
3.อาจเกิดจากระบบจุดระเบิด มีปัญหา
4.ถ้าเป็นรุ่นมีหม้อน้ำ อาจเกิดจากระบายความร้อนมากเกินไป


- สีหัวเทียน หมายเลข 25 , 26 และ 27 อาจเกิดจาก
1. ใช้หัวเทียนเบอร์ต่ำไป ( เบอร์ 6 ,7 - หัวเทียนร้อน) ทำให้หัวเทียนรับความร้อนเกินเสป็ค
เนื่องจากเครื่องทำงานหนักเกิน
2. ส่วนผสม บางไป น้ำมันลงน้อย
3. ไฟแก่ไป
4. การจุดระเบิดไม่ปกติ เช่น เครื่องน๊อค
5. ระบบระบายความร้อนไม่ดีพอ


- อาการโอเว่อร์ฮีต ร้อนเกิน ในรูปหมายเลข 28 และ 29 เกิดเนื่องจากเครื่องน๊อคต่อเนื่อง
และจุดระเบิดก่อน รวมทั้งผลพวงที่เกิดในรูป 25 , 26 และ 27 ทำให้เขี้ยวหลอมละลายได้

ที่มา ของข้อมูล
www.212cafe.com/.../view.php?user=tvs007&id=443