شمعة توهج

شمعة التوهج  (بالإنجليزية: Glow plug) أو كما تعرف شيوعا بشمعة التسخين، هي أداة تسخين تستخدم للمساعده في بداية تشغيل  محركات الديزل. يصعب تشغيل محركات الديزل عالية السرعة  في الطقس البارد  نظرا لامتصاص جسم الاسطوانة ورأسها للحرارة الناتجة عن ضغط  خليط الوقود مما يؤدي لمنع اشتعال الخليط (المعتمد على هذه الحرارة).
تُستخدم سخانات كهربية صغيرة بداخل غرفة الإحتراق الثانوية في المحركات ذات الحقن الغير مباشر للوقود، بينما في المحركات ذات الحقن المباشر للوقود -يتم حقن الوقود مباشرة في غرفة الاحتراق الأساسية و لا تحتوي على غرفة احتراق ثانوية- يتم وضع هذه السخانات الصغيرة  بداخل غرفة الاحتراق الأساسية.
 شمعة التوهج هي عبارة عن قطعة مستقيمة من المعدن تٌشبه للقلم و يوجد في مقدمتها عنصر تسخين. يعمل عنصر التسخين بفضل خاصية المقاومة الكهربية له، حيث ترتفع درجة حرارته بمرور تيار كهربي خلاله ويبدأ بالتوهج واشعاع ضوء وحرارة في نطاق الطيف المرئي، ولذلك سٌميت شمعة التسخين بشمعة توهج.

وتتشابه شمعة التسخين مع محمصة الخبز الكهربائية من حيث التأثير الظاهري.
يتوجه رذاذ الوقود مباشرة -الناتج من حاقن الوقود- نحو المقدمة الساخنة لشمعة التسخين أثناء حقن الوقود عند النقطة الميتة العليا لأسطوانة المحرك -النقطة الميتة العليا هي أقصى نقطة يصل لها المكبس في الأسطوانة عند ضغطه لخليط الوقود- وهذا يؤدي إلى إشتعال الوقود حتى إن لم يكن المحرك ساخن بالدرجة الكافية للتشغيل الطبيعي مما يؤدي إلى تقليل زمن بداية تشغيل المحرك.

التسخين المسبق

عند بداية تشغيل محرك مركبات الديزل القديمة في ظروف طقس بارد، لم يكن يعمل المحرك فورا ببساطة بمجرد الضغط على مفتاح التشغيل وكان المشغل يضطر لتشغيل شمعة التوهج لوقت معين في البداية،على عكس مركبات البنزين. استخدمت محركات الديزل المبكرة شمعة توهج من النوع المنظم للحرارة (بالإنجليزية: Thermostart type glow plug) في مجمع السحب. يلزم 20 ثانية للوصول إلى درجة حرارة التشغيل، و على مشغل العربة أن يقدر الوقت عندما ينتهي.

ظهرت تطورات تكنولوجية في حالة وجود شمعة التوهج بداخل الأسطوانة، وتضمنت وجود ضوء تنبيهي على لوحة عدادات السيارة لتوضح كم من الوقت يجب أن تستمر عملية التسخين المسبق للأسطوانة. أصبحت تتم عملية التسخين المسبق أيضاً أليا باستمرار الضغط على مفتاح التشغيل لفترة طويلة، حيث تُرسل إشارات كهربية لمشغلات شمعات التوهج ويتم تشغيل الشمعات، ويظهر ضوء يوضح هذه العملية على لوحة العدادات. تُسمى العملية السابقة بالتسخين المسبق أو التوهج. وطبقا لروبرت بوش (شركة ألمانية متعددة الجنسيات متخصة في الهندسة و الإلكترونيات، وتعتبر أكبر مزود لمكونات السيارات في العالم) فإن:
"المحركات القديمة التي تحتوي على شمعات توهج ببداخل مجمع السحب، تستغرق ما يزيد عن 20 ثانية كفترة تسخين، بينما الكثير من المحركات الحديثة يستغرق ما يقارب من 6 إلى 8 ثواني كفترة تسخين وتمتد بعد التوهج ولكن عند جهد منخفض".

بداية تشغيل محرك دافئ

إن كانت السيارة قد تم تشغيلها قريبا -أي أن المحرك مازال دافئا- أو كانت درجة حرارة الجو مرتفعه، فإنه ربما لا يعمل "ضوء إنتظار بداية التشغيل". يلجأ مشغل السيارة في هذه الحالة إلى تشغيل المحرك بدون أي انتظار. ويرجع قرار استخدام شمعة التوهج أم لا إلى مشغل السيارة، وفي حالة أن التحكم بشمعة التوهج و شمعة الاشعال يتم بنفس المفتاح، فيتم تفعيل كل منهما بإدارة المفتاح يمينا.

التكوين

تُشبه شمعة التوهج قلم رصاص قصير مصنوع من المعدن، مثبت في طرفه سلك التسخين. يجب أن تصنع أسلاك التسخين من مواد معينة مثل البلاتين و الإيريديوم ، التي تكون مقاومة لكل من  ا لأكسدة وارتفاع درجة الحرارة.

نماذج محركات

تختلف شمعات التوهج المستخدمة في نماذج المحركات عن تلك المستخدمة في المحركات الكبيرة. في المحركات الكبيرة تٌستخدم شمعات التوهج فقط لبدء تشغيل المحرك، أما في نماذج المحركات، فتكون شمعات التوهج جزء من نظام الإشعال بسبب التأثير تحفيز لأسلاك البلاتين.
تُستخدم أيضا شمعات توهج نماذج المحركات كأنابيب وقود في الألعاب النارية المسرحية، و في صناعة المؤثرات الخاصة لاشعال أجهزة الألعاب النارية عن بعد باستخدام الفلاش و مساحيق تكوين الدخان.