점화 코일.
자동차 가솔린 엔진이 고속, 고압축비, 고출력, 저연비, 저배기량 방향으로 발전함에 따라, 기존 점화 장치는 사용 요건을 충족하지 못하고 있습니다. 점화 장치의 핵심 부품은 점화 코일과 스위칭 장치로, 점화 코일의 에너지를 향상시키고 점화 플러그가 충분한 에너지의 스파크를 생성할 수 있도록 설계되었으며, 이는 점화 장치가 현대 엔진 작동에 적응하는 기본 조건입니다.
점화 코일 내부에는 일반적으로 1차 코일과 2차 코일, 두 세트의 코일이 있습니다. 1차 코일은 일반적으로 약 0.5~1mm 두께의 에나멜 와이어를 사용하며, 200~500회 감습니다. 2차 코일은 일반적으로 약 0.1mm 두께의 에나멜 와이어를 사용하며, 15,000~25,000회 감습니다. 1차 코일의 한쪽 끝은 차량의 저전압 전원(+)에 연결되고 다른 쪽 끝은 스위칭 장치(차단기)에 연결됩니다. 2차 코일의 한쪽 끝은 1차 코일에 연결되고 다른 쪽 끝은 고전압 라인의 출력단에 연결되어 고전압을 출력합니다.
점화 코일이 자동차의 저전압을 고전압으로 변환할 수 있는 이유는 일반 변압기와 동일한 형태를 가지고 있고, 1차 코일의 권선비가 2차 코일보다 크기 때문입니다. 그러나 점화 코일의 작동 방식은 일반 변압기와 다릅니다. 일반 변압기의 작동 주파수는 50Hz로 고정되어 있으며, 전력 주파수 변압기라고도 합니다. 점화 코일은 펄스 작동 방식을 취하므로 펄스 변압기라고 할 수 있습니다. 엔진의 속도에 따라 서로 다른 주파수에서 에너지가 저장되고 방전되는 주기가 반복됩니다.
1차 코일에 전원이 공급되면 전류가 증가함에 따라 코일 주변에 강한 자기장이 생성되고, 이 자기장 에너지는 철심에 저장됩니다. 스위칭 장치가 1차 코일 회로를 분리하면 1차 코일의 자기장이 빠르게 감소하고 2차 코일은 고전압을 감지합니다. 1차 코일의 자기장이 빨리 사라질수록 전류가 분리되는 순간의 전류가 커지고, 두 코일의 권선비가 클수록 2차 코일에 의해 유도되는 전압이 커집니다.
코일 유형
점화 코일은 자기 회로에 따라 개방형 자기 코일과 폐쇄형 자기 코일로 나뉩니다. 기존의 점화 코일은 개방형 자기 코일로, 철심에 0.3mm 두께의 실리콘 강판을 적층하고 철심 주위에 2차 코일과 1차 코일이 있습니다. 폐쇄형 자기 코일은 1차 코일 주위에 Ⅲ형과 유사한 철심을 사용하고, 2차 코일을 외부에 감아 철심에 의해 자기장 선이 형성됩니다. 폐쇄형 자기 코일의 장점은 자기 누설이 적고 에너지 손실이 적으며 크기가 작다는 것입니다. 따라서 전자 점화 시스템은 일반적으로 폐쇄형 자기 코일을 사용합니다.
수치 제어 점화
현대 자동차의 고속 가솔린 엔진에는 마이크로프로세서로 제어되는 점화 시스템, 즉 디지털 전자 점화 시스템이 채택되었습니다. 점화 시스템은 마이크로컴퓨터(컴퓨터), 다양한 센서, 그리고 점화 액추에이터의 세 부분으로 구성됩니다.
실제로 현대 엔진에서는 가솔린 분사 시스템과 점화 시스템 모두 동일한 ECU에 의해 제어되며, ECU는 여러 센서 세트를 공유합니다. 이 센서는 기본적으로 전자 제어 가솔린 분사 시스템의 센서와 동일합니다. 예를 들어 크랭크축 위치 센서, 캠축 위치 센서, 스로틀 위치 센서, 흡기 매니폴드 압력 센서, 디디토네이션 센서 등이 있습니다. 이 중 디디토네이션 센서는 전자 제어 점화(특히 배기가스 터보차저가 장착된 엔진)에 사용되는 매우 중요한 센서로, 엔진의 디디토네이션 여부와 그 정도를 모니터링하여 피드백 신호로 ECU에 점화 명령을 미리 전달합니다. 이를 통해 엔진은 디디토네이션을 방지하고 더 높은 연소 효율을 얻을 수 있습니다.
디지털 전자 점화 시스템(ESA)은 구조에 따라 배전기형과 비배전기형(DLI) 두 가지 유형으로 나뉩니다. 배전기형 전자 점화 시스템은 하나의 점화 코일만 사용하여 고전압을 생성한 후, 배전기가 점화 순서에 따라 각 실린더의 점화 플러그를 차례로 점화합니다. 점화 코일 1차 코일의 온오프 동작은 전자 점화 회로가 담당하므로, 배전기는 차단 장치를 해제하고 고전압 분배 기능만 수행합니다.
2기통 점화
2기통 점화는 두 개의 실린더가 하나의 점화 코일을 공유한다는 것을 의미하므로 이러한 유형의 점화는 실린더 수가 짝수인 엔진에서만 사용할 수 있습니다.4기통 기계에서 두 실린더 피스톤이 동시에 상사점에 가까워지면(하나는 압축이고 다른 하나는 배기), 두 개의 점화 플러그가 동일한 점화 코일을 공유하고 동시에 점화하면 하나는 유효 점화이고 다른 하나는 비효율 점화입니다.전자는 고압 저온 혼합기에 있고, 후자는 저압 고온 배기 가스에 있습니다.따라서 두 점화 플러그 전극 사이의 저항은 완전히 다르고 생성되는 에너지도 같지 않아 유효 점화에 훨씬 더 큰 에너지가 필요하며, 이는 총 에너지의 약 80%를 차지합니다.
분리 점화
분리 점화 방식은 각 실린더에 점화 코일을 할당하고, 점화 코일을 스파크 플러그 바로 위에 설치하여 고전압 배선을 제거합니다. 이 점화 방식은 캠축 센서 또는 실린더 압축을 모니터링하여 정확한 점화를 달성하며, 실린더 수에 관계없이 모든 엔진, 특히 실린더당 4밸브 엔진에 적합합니다. 스파크 플러그 점화 코일 조합은 듀얼 오버헤드 캠축(DOHC) 중앙에 장착할 수 있으므로 간극 공간을 최대한 활용할 수 있습니다. 분배기와 고전압 배선이 제거되어 에너지 전도 손실과 누설 손실이 최소화되고 기계적 마모가 발생하지 않으며, 각 실린더의 점화 코일과 스파크 플러그가 함께 조립되고 외부 금속 패키지가 전자기 간섭을 크게 줄여 엔진 전자 제어 시스템의 정상적인 작동을 보장합니다.
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