شمع: بیش از یک جرقه
ماهیت شمع در موتور جرقه زنی آشکار به نظر می رسد. این یک دستگاه ساده است که مهمترین قسمت آن دو الکترود است که جرقه احتراق بین آنها می پرد. تعداد کمی از ما می دانیم که در موتورهای مدرن، شمع کارکرد جدیدی پیدا کرده است.
موتورهای مدرن تقریباً منحصراً به صورت الکترونیکی کنترل می شوند. کنترل کننده، 
معروف به "کامپیوتر" مجموعه ای از داده ها را در مورد عملکرد واحد جمع آوری می کند (در اینجا اول از همه به سرعت میل لنگ، درجه "فشار دادن" روی پدال گاز، فشار هوای اتمسفر و در منیفولد ورودی، دمای مایع خنک کننده، سوخت و هوا و همچنین ترکیب گازهای خروجی در سیستم اگزوز قبل و بعد از تمیز کردن آنها توسط مبدل های کاتالیزوری) و سپس با مقایسه این اطلاعات با اطلاعات ذخیره شده در حافظه آن، دستوراتی صادر می کند. به سیستم های کنترل جرقه زنی و فرآیند تزریق سوخت و همچنین موقعیت دمپر هوا. واقعیت این است که نقطه اشتعال و دوز سوخت برای هر سیکل عملیاتی فردی باید از نظر بازده، صرفه جویی و سازگاری با محیط زیست در هر لحظه از کارکرد موتور بهینه باشد.
همچنین بخوانید
شاخه های برقی
بازی ارزش شمع را دارد
در میان داده های لازم برای کنترل عملکرد صحیح موتور، اطلاعاتی در مورد وجود (یا عدم وجود) احتراق انفجاری نیز وجود دارد. مخلوط هوا و سوخت از قبل در محفظه احتراق بالای پیستون باید به سرعت اما به تدریج بسوزد، از شمع تا دورترین نقاط محفظه احتراق. اگر مخلوط به طور کامل مشتعل شود، یعنی "منفجر شود"، راندمان موتور (یعنی توانایی استفاده از انرژی موجود در سوخت) به شدت کاهش می یابد و در همان زمان، بار روی اجزای مهم موتور افزایش می یابد. می تواند منجر به شکست شود. بنابراین، یک پدیده انفجار ثابت نباید مجاز باشد، اما، از طرف دیگر، تنظیم اشتعال آنی و ترکیب مخلوط سوخت و هوا باید به گونه ای باشد که فرآیند احتراق نسبتاً نزدیک به این انفجارها باشد.
بنابراین چند سالی است که موتورهای مدرن به اصطلاح مجهز شده اند. سنسور ضربه ای. در نسخه سنتی، این در واقع یک میکروفون تخصصی است که با پیچ در بلوک موتور، تنها به ارتعاشات با فرکانس مربوط به احتراق انفجاری معمولی پاسخ می دهد. سنسور اطلاعاتی در مورد ضربه احتمالی به کامپیوتر موتور ارسال می کند که با تغییر نقطه اشتعال واکنش نشان می دهد تا کوبش رخ ندهد.
با این حال، تشخیص احتراق انفجار را می توان به روش دیگری انجام داد. قبلاً در سال 1988 شرکت سوئدی ساب تولید یک واحد جرقه زنی بدون توزیع کننده به نام ساب مستقیم اشتعال (SDI) را در مدل 9000 راه اندازی کرد. در این راه حل، هر شمع دارای کویل احتراق مخصوص به خود است که در سرسیلندر تعبیه شده است و "رایانه" ” فقط سیگنال های کنترلی را تغذیه می کند. بنابراین در این سیستم نقطه اشتعال برای هر سیلندر می تواند متفاوت (بهینه) باشد.
با این حال، مهمتر در چنین سیستمی این است که هر شمع برای چه چیزی استفاده می شود، زمانی که جرقه احتراق تولید نمی کند (مدت زمان جرقه تنها ده ها میکروثانیه در هر سیکل عملیاتی است، و به عنوان مثال، در 6000 دور در دقیقه، یک موتور. چرخه عملیات دو صدم ثانیه است). معلوم شد که می توان از همان الکترودها برای اندازه گیری جریان یونی که بین آنها جریان دارد استفاده کرد. در اینجا از پدیده خودیونیزاسیون مولکولهای سوخت و هوا در هنگام احتراق بار بالای پیستون استفاده شد. یون‌های جدا (الکترون‌های آزاد با بار منفی) و ذرات با بار مثبت به جریان بین الکترودهای قرار گرفته در محفظه احتراق اجازه می‌دهند و این جریان قابل اندازه‌گیری است.
توجه به این نکته ضروری است که درجه یونیزاسیون گاز در محفظه مشخص شده است 
احتراق به پارامترهای احتراق بستگی دارد، به عنوان مثال. عمدتا بر روی فشار و دمای فعلی. بنابراین، مقدار جریان یونی حاوی اطلاعات مهمی در مورد فرآیند احتراق است.
داده‌های اولیه به‌دست‌آمده توسط سیستم Saab SDI اطلاعاتی در مورد کوبش و خطاهای احتمالی ارائه می‌دهد و همچنین امکان تعیین زمان احتراق مورد نیاز را فراهم می‌کند. در عمل، این سیستم داده های قابل اعتمادتری نسبت به یک سیستم جرقه زنی معمولی با سنسور ضربه ای سنتی ارائه می داد و همچنین ارزان تر بود.
در حال حاضر، سیستم موسوم به Distributionless با سیم پیچ های جداگانه برای هر سیلندر به طور گسترده استفاده می شود و بسیاری از شرکت ها در حال حاضر از اندازه گیری جریان یونی برای جمع آوری اطلاعات در مورد فرآیند احتراق در موتور استفاده می کنند. سیستم های جرقه زنی متناسب با این مورد توسط مهم ترین تامین کنندگان موتور ارائه می شود. همچنین مشخص شد که ارزیابی فرآیند احتراق در یک موتور با اندازه‌گیری جریان یونی می‌تواند راه مهمی برای مطالعه عملکرد موتور در زمان واقعی باشد. این به شما امکان می دهد مستقیماً نه تنها احتراق نامناسب را تشخیص دهید، بلکه اندازه و موقعیت (محاسبه شده بر اساس درجه چرخش میل لنگ) حداکثر فشار واقعی بالای پیستون را نیز تعیین کنید. تا به حال چنین اندازه گیری در موتورهای سریال امکان پذیر نبود. با استفاده از نرم افزار مناسب، به لطف این داده ها، امکان کنترل دقیق احتراق و پاشش در محدوده بسیار وسیع تری از بارها و دماهای موتور، و همچنین تنظیم پارامترهای عملکرد واحد با ویژگی های خاص سوخت وجود دارد.
