برای جرقه زدن شمع ها نیاز به جریان ولتاژ بالا است. با توجه به اینکه ولتاژ خروجی باتری ها پایین و معمولا 12 ولت می باشد این جریان برای جرقه زدن کافی نیست.
بنابراین کوئل که یه یک سیم پیچ القایی است جریان ضعیف باتری را به جریان با ولتاژ بالا تبدیل کرده و به شمع ها ارسال می کند.
در خودروهای قدیمی برای تمام سیلندرها یک کوئل استفاده میشد اما در خودروهای نسل جدید برای هر سیلندر از یک کوئل استفاده می شود.
سیم پیچ احتراق چیست؟
سیم پیچ احتراق جزء حیاتی سیستم جرقه زنی خودرو است که وظیفه تبدیل ولتاژ پایین باتری را به ولتاژ بالا برای تولید جرقه در شمع ها بر عهده دارد. سیم پیچ احتراق به عنوان یک ترانسفورماتور عمل می کند و از القای الکترومغناطیسی برای تولید ولتاژ بالا برای احتراق کارآمد در موتور استفاده می کند.
عملکرد سیم پیچ احتراق
سیستم جرقه زنی بخش مهمی از موتور خودرو است که احتراق را آغاز می کند و شامل اجزای متعددی از جمله سیم پیچ احتراق، شمع ها، توزیع کننده (در سیستم های قدیمی تر) و ماژول کنترل است.
سیم پیچ احتراق با تولید ولتاژ بالا برای تولید جرقه در شمع ها نقش محوری در سیستم جرقه زنی ایفا کرده و معمولاً به باتری خودرو و سوئیچ جرقه زنی متصل می شود. هنگامی که سوئیچ احتراق روشن می شود، یک جریان ولتاژ پایین از سیم پیچ اولیه سیم پیچ احتراق می گذرد.
سیم پیچ احتراق ولتاژ پایین باتری را از طریق القای الکترومغناطیسی به خروجی ولتاژ بالا تبدیل می کند. سیم پیچ اولیه هنگامی که جریان از آن عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی با قطع جریان به سرعت فرو می ریزد و باعث ایجاد ولتاژ بالا در سیم پیچ ثانویه سیم پیچ می شود. خروجی ولتاژ بالا از سیم پیچ ثانویه برای ایجاد جرقه به توزیع کننده یا مستقیماً به شمع ها در سیستم های جدیدتر ارسال می شود.
تبدیل ولتاژ پایین به ولتاژ بالا از طریق القاء در سیم پیچ احتراق یک مرحله مهم در فرآیند احتراق است ایجاد می شود و اطمینان حاصل می کند که شمع ها یک پالس با ولتاژ بالا دریافت می کنند که مخلوط هوا و سوخت را در سیلندرهای موتور یونیزه می کند و جرقه ای ایجاد می کند که مخلوط را مشتعل می کند و احتراق را آغاز می کند. توانایی سیم پیچ احتراق برای ایجاد جرقه های ولتاژ بالا برای کارکرد موثر موتور و تحویل نیرو حیاتی است.
ساخت سیم پیچ احتراق
سیم پیچ احتراق از دو جزء اصلی تشکیل شده است: سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه. سیم پیچ اولیه از سیم ضخیم با چرخش نسبتا کمی ساخته شده است. در مقابل، سیم پیچ ثانویه از سیم بسیار ریزتر با تعداد چرخش به طور قابل توجهی بیشتر تشکیل شده است. سیم پیچ اولیه به سیستم الکتریکی خودرو متصل است، در حالی که سیم پیچ ثانویه خروجی ولتاژ بالا را تولید می کند.
مواد اصلی سیم پیچ احتراق نقش مهمی در ساخت آن ایفا می کند. معمولاً از مواد فرومغناطیسی مانند آهن یا فولاد ساخته می شود که به تشدید میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ اولیه کمک می کند. هسته اغلب شبیه یک استوانه توخالی یا پشته ای از لایه هایی است که اتلاف انرژی از طریق اشباع مغناطیسی و جریان های گردابی به حداقل برسد.
سیم پیچ احتراق دارای یک ترمینال خروجی با ولتاژ بالا است که در آن ولتاژ بالای تولید شده به سیم پیچ ثانویه تحویل داده می شود. این ترمینال معمولاً از طریق سیم های پرتنش به توزیع کننده (در سیستم های قدیمی تر) یا شمع ها (در سیستم های جدیدتر) متصل می شود و برای این طراحی شده است که در برابر ولتاژهای بالای سیم پیچ بدون نشتی الکتریکی مقاومت کند.
انواع سیم پیچ های احتراق
- کویل های احتراق معمولی
کویل های احتراق معمولی که به عنوان کویل های سبک قوطی نیز شناخته می شوند، به طور گسترده ای در خودروهای قدیمی استفاده می شود. آنها معمولاً خارج از موتور نصب می شوند و از یک قوطی فلزی تشکیل شده اند که سیم پیچ های اولیه و ثانویه را در خود جای داده است. این کویل ها به توزیع کننده متصل می شوند که ولتاژ بالا را به شمع ها تقسیم می کند. کویل های احتراق معمولی از نظر طراحی نسبتا ساده هستند و به لحاظ دوام و قابلیت اطمینان بالا شناخته شده اند.
- کویل های سیستم احتراق بدون توزیع کننده (DIS)
با پیشرفت تکنولوژی احتراق، سیستم های احتراق بدون توزیع کننده (DIS) رایج تر شده اند. کویل های DIS معمولاً مستقیماً روی شمع ها یا نزدیک به شمع ها نصب می شوند و نیاز به توزیع کننده را از بین می برند. هر کویل وظیفه تامین ولتاژ بالا به یک شمع خاص را بر عهده دارد. سیستم DIS از سنسورهایی برای تعیین زمان دقیق تولید جرقه برای هر سیلندر استفاده می کند. کویل های DIS عملکرد و کارایی احتراق بهبود یافته ای را در مقایسه با کویل های معمولی ارائه می دهند.
- کویل های جرقه زنی کویل روی دوشاخه (COP)
کویل های احتراق کویل روی دوشاخه (COP) مفهوم کویل های DIS را یک قدم جلوتر می برند. در سیستم های COP، هر سیلندر دارای سیم پیچ احتراق مخصوص به خود است که مستقیماً روی شمع نصب می شود. این پیکربندی نیاز به سیم های شمع را از بین می برد و احتراق دقیق و کارآمدتری را فراهم می کند. کویل های احتراق COP انرژی جرقه و کنترل بهتر احتراق را ارائه می دهند که منجر به بهبود عملکرد موتور و کاهش آلاینده ها می شود.
دیاگرام کامل از کوئل ماشین
شکل زیر جزئیات ساخت و عملکرد کوئل را نشان میدهد. در تصویر سیم ورودی و خروجی در سیم پیچ القایی دیده می شود. سیم ورودی به باتری وصل می شود و سیم خروجی به شمع خودرو وصل می شود.
در خودروهای جدید چون برای هر سیلندر کوئل جداگانه استفاده می شود و از دلکو برای تقسیم جریان استفاده نمی شود.
5 نشانه خراب بودن سیم پیچ احتراق
خرابی سیم پیچ احتراق می تواند به شدت به موتور شما آسیب برساند، بنابراین مراقب این پنج علامت خرابی کویل احتراق باشید.
1. روشن بودن چراغ چک موتور
خوشبختانه، اگر وسیله نقلیه شما به جای توزیع کننده، کامپیوتری دارد که کارها را اجرا می کند، به احتمال زیاد متوجه خراب بودن سیم پیچ احتراق می شود. هنگامی که این کار انجام شد، چراغ چک موتور شما روشن می شود تا یک تکنسین حرفه ای بتواند از یک اسکنر OBD-II برای شناسایی مشکل استفاده کند.
2. بروز مشکل در استارت موتور
از آنجایی که کویل های احتراق وظیفه رساندن برق به شمع های شما را بر عهده دارند، متوجه می شوید که روشن کردن موتور با یک سیم پیچ احتراق نادرست دشوار است. در واقع، اگر یک کویل احتراق داشته باشید، ممکن است وسیله نقلیه شما به دلیل عدم ارسال جرقه به شمع ها، اصلاً روشن نشود. با این حال، با تنظیمات COP، ممکن است مجبور شوید علائم یک سیلندر “از کار افتاده” مانند استارت ناگهانی احساس کنید.
3. شلیک غلط
به وجود یک سیلندر «از کار افتاده»، شلیک ناقص نیز گفته می شود و ممکن است هنگام رانندگی هم رخ دهد. اگر موتور شما بد کار می کند، ممکن است در هنگام دور ضعیف کار کند، تکان بخورد و بلرزد و در حین رانندگی تکان بخورد. شلیک بد همچنین باعث می شود چراغ چک موتور شما چشمک بزند که نشان دهنده یک مشکل جدی است که باید فوراً برطرف شود. شلیک نادرست فشار باورنکردنی بر اجزای موتور وارد می کند، بنابراین توصیه می کنیم در صورت مشاهده هر یک از این علائم، خودروی خود را در اسرع وقت بررسی کنید.
4. قدرت کمتر و کاهش بهره وری سوخت
هنگامی که شمع ها برق کافی را از سیم پیچ احتراق دریافت نمی کنند، ممکن است جرقه نزنند یا به طور متناوب این کار را انجام دهند که منجر به کاهش توان خروجی می شود. وقتی این اتفاق می‌افتد، موتور شما کمبود نیرو را با مصرف سوخت بیشتر جبران می‌کند، که باعث کاهش مسافت پیموده شده بنزین می‌شود و می‌تواند شمع‌ها را کثیف کند. بنابراین مراقب توقف و شتاب آهسته خودرو باشید. زیرا همگی نشانه‌های یک سیم پیچ احتراق خراب هستند.
5. بک فایر یا آتش از عقب
اگر موتور شما سعی کند سوخت بیشتری بسوزاند تا خراب بودن سیم پیچ احتراق را جبران کند، ممکن است نتیجه معکوس داشته باشد. هنگامی که سوخت سوخته نشده از طریق سیستم اگزوز عبور می کند و منفجر می شود، آتش از عقب اتفاق می افتد. اگر موتور شما دچار چنین حالتی شود، ممکن است متوجه صدای بلندی که از عقب خودرویتان می‌آید، شوید.
میزان دوام کویل های احتراق
طول عمر کویل های احتراق معمولا 128000 تا 160000کیلومتر است. با این حال، مانند اکثر اجزای خودرو، شرایط خاصی مانند موارد زیر ممکن است باعث شود که آنها زودتر از کار بیفتند:
نسبت نادرست هوا به سوخت
اگر نسبت سوخت به هوا نامتعادل باشد باعث می شود موتور خودروی شما بد کار کند، شمع های خودرو دچار مشکلاتی می شوند که بر کویل های احتراق شما تأثیر می گذارد. زیرا باعث می شود گرمای بیش از حد تولید کنند و احتمال شلیک نادرست آنها بیشتر است. از سوی دیگر، مخلوط هایی که از نظر سوخت بسیار سنگین هستند می توانند شمع های جرقه را در رسوبات کربن بپوشانند.
در هر دو حالت، کویل‌های احتراق مجبور به انجام کار اضافی می شوند تا ولتاژ کافی برای احتراق مخلوط‌های ضعیف هوا و سوخت یا غلبه بر آسیب‌ها و کثیفی‌های ناشی از آنها را ایجاد کنند.
مزایا و معایب
انواع مختلف کویل های احتراق مزایا و معایب خاص خود را دارند. کویل های احتراق معمولی به دلیل سادگی و قابلیت اطمینان بالا شناخته شده اند. با این حال، آنها ممکن است همان سطح کارایی و کارایی سیم پیچ های DIS و COP را ارائه ندهند. کویل های DIS عملکرد احتراق بهبود یافته و کنترل بهتری بر زمان جرقه ارائه می دهند. آنها نیاز به توزیع کننده را از بین می برند و سیستم احتراق را ساده می کنند. کویل های COP بالاترین سطح عملکرد و کارایی جرقه زنی را ارائه می دهند. ضمن اینکه جرقه‌های قوی‌تر و ثابت‌تری را ارائه می‌کنند و واکنش موتور و مصرف سوخت را بهبود می‌بخشند. با این حال، کویل های COP ممکن است گران تر باشند و نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارند.
خلاصه مقاله
سیم پیچ احتراق یک جزء حیاتی از سیستم جرقه زنی خودرو است که ولتاژ پایین را از باتری به ولتاژ بالا برای تولید جرقه تبدیل می کند. در ایجاد جرقه در شمع ها برای شروع احتراق حیاتی است. سیم پیچ احتراق از سیم پیچ های اولیه و ثانویه، یک ماده هسته و یک ترمینال خروجی با ولتاژ بالا تشکیل شده است. انواع مختلف کویل های احتراق شامل کویل های معمولی، کویل های سیستم احتراق بدون توزیع کننده (DIS) و کویل های احتراق سیم پیچ روی دوشاخه (COP) هستند. هر نوع دارای مزایا و معایب خاص خود است، سیم پیچ های DIS و COP عملکرد و کارایی بهتری را ارائه می دهند. انتخاب کویل احتراق به عواملی مانند ساخت و مدل خودرو، الزامات عملکرد و بودجه بستگی دارد.
