점화 플러그 이해하기

원래 가솔린 내연기관의 완벽한 디자인으로 점화 플러그가 있으면 제거되면 연소 과정이 작동하지 않습니다. 이 장치는 점화 시스템에서 불꽃 점화 엔진의 연소실로 전류를 전달합니다. 압축 연료/공기 혼합물이 구성 요소와 함께 점화되고 있습니다.

대부분의 자동차의 기계적 움직임에 숨겨진 비밀을 연소 서클에서 배웠듯이. 작은 폭발이 일어날 수 있도록 SI 버전의 점화 플러그가 포함되어 있습니다.

부품이 너무 작아서 사람들이 자동차 엔진의 기능을 간과합니다. 그것은 도자기 절연체에 의해 중앙 전극에서 전기적으로 절연된 금속 나사 껍질을 포함합니다. 저항을 포함할 수 있는 중앙 전극은 심하게 절연된 전선으로 점화 코일 또는 마그네토의 출력 단자에 부착됩니다.

금속 쉘이 엔진의 실린더 헤드에 나사로 고정되어 점화를 일으킵니다. 오늘은 점화플러그의 정의, 기능, 부품, 종류, 작동원리, 불량증상, 장단점에 대해 알아보겠습니다.

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스파크 플러그 정의

스파크 플러그는 전기 스파크를 사용하여 압축 에어로졸 가솔린을 점화하기 위해 내연 기관에서 사용되는 전기 장치입니다. 전기 부품은 기계 작업을 수행하는 데 많이 사용됩니다.

간단히 말해서 점화 플러그는 에너지원(가솔린)을 운동으로 바꿉니다. 예를 들어, 가연성이 높은 휘발유와 혼합 시 폭발을 일으킬 수 있는 공기가 있습니다. 플러그는 압축 가스에 불을 붙이는 것과 같습니다.

점화 플러그는 일반(교체) 또는 성능입니다. 성능 점화 플러그는 더 단단하여 온도 및 기계적 응력의 더 큰 변화를 견딜 수 있습니다. 그러나 일반 유형은 할 수 없습니다. 글쎄요, 이 기사 아래에서 더 자세히 살펴보겠습니다.

점화 플러그의 기능

점화 플러그는 내연 기관에서 다음과 같은 두 가지 주요 기능을 가지고 있습니다.

• 연료/공기 혼합물 점화:전기 에너지가 구성요소를 통해 전달됨에 따라 연소실에서 가솔린/공기 혼합물을 점화합니다.
• 열 제거:점화 플러그는 열을 생성할 수 없지만 열 제거에만 사용할 수 있습니다. 플러그 점화 끝단의 온도는 사전 점화를 방지할 수 있을 만큼 충분히 낮아야 하지만 오염을 방지할 수 있을 만큼 높아야 합니다. 점화 플러그는 연소실에서 원하지 않는 열 에너지를 제거하여 열 교환기 역할을 할 수 있습니다. 그러면 열이 엔진 냉각 시스템으로 전달됩니다.

점화 플러그의 또 다른 발견된 기능은 Saab 직접 점화입니다. 발사되지 않을 때 장치는 실린더의 이온화를 측정하는 데 사용됩니다. 이 이온 전류 측정은 일반 캠 위상 센서, 노크 센서 및 실화 측정 기능을 대체하는 데 사용됩니다.

점화 플러그의 다른 큰 목적은 가연성 연료/공기 혼합물이 점화되어야 하는 용광로를 포함합니다. 이 상태에서 화염 점화기라고 합니다.

점화 플러그의 주요 부품

다음은 점화 플러그의 다양한 부분과 그 기능입니다.

절연체:

이 부분은 하우징에서 터미널, 센터 샤프트 및 센터 전극을 절연합니다. 그것은 전극에서 고전압의 탈출을 방지하는 데 도움이됩니다. 단열재의 바닥 부분이 연소실에 삽입되어 있기 때문에 내열성, 기계적 강도, 단열 및 고온 열전도율이 우수한 고순도 알루미나를 사용해야 합니다.

터미널:

점화 시스템을 통해 고전압 전류가 흐르도록 하는 고압 코드에 단자가 부착되어 있습니다. 여기에는 사용 가능한 거의 모든 고압 코드를 지원하는 터미널 너트가 포함되어 있습니다. 터미널 너트가 필요 없는 일부 차량의 경우 터미널을 제거할 수 있습니다.

링, 주차 세척기:

이 점화 플러그 부품은 절연체와 하우징이 서로 밀착되어 기밀성을 유지하도록 도와줍니다.

가스켓:

개스킷은 하우징과 엔진이 완벽하게 맞물리도록 하고 연소실의 기밀성을 유지합니다. 단, 조이는 절차가 있고 적절한 잠금 여백을 확보해야 합니다.

중앙 샤프트(줄기):

센터 샤프트는 터미널과 센터 전극을 연결합니다. 부품은 강철로 되어 있으며 고전압 전류가 단자에서 중앙 전극으로 손실 없이 흐를 수 있도록 하는 역할을 포함하고 있습니다.

유리 씰:

글라스 씰은 기밀성을 유지하기 위해 센터 샤프트와 절연체 사이에 위치합니다. 그것은 유리 분말과 구리 분말의 특수 혼합물로 만들어집니다. 축과 중심축, 중심전극의 설치부에 장전되어 고온에서 용융된다. 이것은 중심축과 중심전극을 접합하고 절연체와 금속을 융합시킨다. 밀봉이 잘되고 열팽창비가 완벽합니다. 이 때문에 열악한 조건에서도 틈새가 발생하지 않고 우수한 기밀성을 보호할 수 있습니다.

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구리 전극:

특수 니켈 합금은 전극 마모를 줄이기 위해 중앙 전극에 사용되었으며 구리는 열 전도성을 향상시키기 위해 중앙 부분에 밀봉되어 있습니다.

주택:

하우징은 절연체를 둘러싸고 지지하는 외부 쉘을 생성합니다. 또한 점화 플러그를 엔진에 설치할 수 있습니다. 하단 부분에는 엔진 자체를 통해 틈을 통해 중앙 전극으로 전류를 흐르게 하는 접지 전극이 있습니다.

중앙 전극:

중심 전극은 일반적으로 직경 0.4mm의 이리듐 합금 팁에 레이저 용접되어 중심 전극을 생성합니다. 이리듐은 스파크 플러그 전극에 매우 우수한 특성을 가진 귀금속입니다. 이러한 특성에는 고온 저항, 고강도 및 저저항 등이 포함됩니다. 중심 전극의 목적은 스파크 전압을 낮추고 안정적인 스파크를 확보하여 점화 성능을 향상시키고 소광 효과를 감소시키는 것입니다.

U 홈 접지 전극:

이 구성 요소는 큰 점화 에너지를 얻을 수 있고 화염 코어(화염 크기)를 쉽게 넓힐 수 있으므로 매우 중요한 역할을 합니다. 혼합기의 접촉면이 크고 모서리 부분이 많아 스파크가 발생하기 쉽다. 마지막으로

테이퍼 절단 접지 전극:

이 부분에서 전극 끝은 미세하게 가늘어지는 모양으로 절단됩니다. 목적은 점화 성능을 풍부하게 하는 담금질 효과를 줄이는 것입니다.

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아래는 점화 플러그의 전체 다이어그램입니다.

점화 플러그 유형

다음은 사용 가능한 다양한 유형의 점화 플러그입니다.

구리 점화 플러그:

이러한 유형의 점화 플러그에서 중심 전극은 니켈 합금으로 코팅된 구리 코어입니다. 중심 전극의 직경이 다른 전극보다 크기 때문에 스파크를 발생시키기 위해서는 더 많은 전압이 필요합니다. 니켈 합금은 부드러운 소재이고 내구성이 좋지 않기 때문에 구리 점화 플러그는 다른 유형보다 더 자주 교체해야 합니다. 일부 자동차는 수명이 짧음에도 불구하고 플러그를 사용하도록 설계되었습니다. 일부 제조업체에서는 값비싼 점화 플러그를 설치하는 것이 비용 낭비일 수 있다고 생각합니다.

이리듐 점화 플러그:

이리듐 유형의 점화 플러그는 이리듐이 백금보다 더 단단하고 내구성이 강한 재료이기 때문에 더 오래 지속됩니다. 중심 전극은 작게 설계되어 스파크를 발생시키는 데 필요한 전압이 적습니다. 이것이 첫 번째 유형에 비해 비용이 높은 이유입니다. 오늘날 대부분의 차량에는 이리듐 점화 플러그가 장착되어 있어 차량 고장을 최소화합니다.

단일 플래티넘 점화 플러그:

이러한 유형의 점화 플러그는 구리/니켈 버전과 유사하지만 중앙 전극에 백금 디스크가 포함되어 있다는 점만 다릅니다. 이 디스크는 니켈 합금이 아닌 팁에 용접됩니다. 단일 백금 플러그는 비싸지 만 마모되기 전에 니켈 합금보다 오래 지속됩니다. 더 많은 열을 발생시켜 탄소 축적을 줄입니다. 플러그는 코일 온 플러그 점화 시스템이 있는 신차에 권장됩니다.

더블 플래티넘 점화 플러그:

이러한 유형의 경우 중앙 전극과 접지 전극 모두에 백금 코팅이 있어 더 효율적이고 더 오래 지속됩니다. 두 전극 모두에 더 많은 마모를 일으키는 낭비되는 스파크 점화 시스템에 탁월한 선택입니다.

낭비되는 스파크 점화 시스템에서 각 점화 코일은 한 번에 두 개의 점화 플러그를 점화합니다. 하나는 압축기 스트로크의 실린더에 있고 다른 하나는 배기 스트로크의 실린더에 있습니다. 마지막으로, 공기/연료 혼합물이 이전 스트로크에서 이미 연소되었기 때문에 스파크가 낭비됩니다. 이 점화 시스템은 비나 파편의 영향을 별로 받지 않습니다.

실버 점화 플러그:

은색 점화 플러그의 재질은 내구성이 떨어지므로 이리듐 또는 백금 점화 플러그만큼 오래 가지 못합니다. 하지만 열전도율을 뛰어넘어 유럽의 오래된 고성능 자동차와 오토바이에 자주 사용됩니다.

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스파크 플러그의 작동 원리

점화 플러그의 작동은 어떤 단계에서는 상당히 복잡할 수 있지만 배우는 것은 매우 흥미로울 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 그 목적은 가솔린 엔진의 압축 공기/연료 혼합물을 점화하는 것입니다.

장치에는 길이가 연장되는 절연된 중앙 전극이 포함되어 있으며 하단에 하나 이상의 접지 전극이 있습니다. 이 부분은 "스파크 갭"이라고 불리는 중앙 전극의 노출된 끝에서 분리됩니다. 점화 코일에서 스파크 플러그로 전압이 공급될 때마다 전압이 충분히 높아 전기 에너지가 간극을 뛰어넘어 스파크를 생성합니다.

전극은 전통적으로 구리로 만들어졌지만 이리듐 및 백금과 같은 고급 금속을 사용하여 개선되었습니다. 최신 스파크 플러그는 더 작은 중심 전극으로 설계되어 스파크를 생성하는 데 더 낮은 전압이 필요합니다. 전압이 낮을수록 점화 시스템이 더 효율적이기 때문입니다.

플러그는 점화 또는 마그네토에 의해 생성된 고전압에 설치됩니다. 코일에서 전자가 흐를 때 중앙 전극과 측면 전극 사이에 전압 차가 발생합니다. 이 단계에서는 간극에 있는 공기와 연료가 절연체이기 때문에 전류가 흐르지 못하지만 전압이 상승함에 따라 전극 사이의 가스 구조가 변화하기 시작합니다. 전압이 가스의 절연 강도를 초과하면 이온화됩니다.

이 이온화된 가스는 전도체가 되어 전자가 간극을 가로질러 흐를 수 있습니다. 점화 플러그는 일반적으로 제대로 점화되기 위해 2000볼트 이상의 전압이 필요합니다. 전자의 전류가 갭을 가로질러 상승함에 따라 스파크 채널의 온도는 60,000k로 상승합니다. 스파크 채널의 엄청난 열로 인해 이온화된 가스가 빠르게 팽창하여 챔버에서 작은 폭발을 일으킵니다.

핫 및 콜드 플러그

스파크 플러그의 열 범위는 스파크 갭의 팁 온도입니다. 구성 요소는 온도에 따라 뜨겁거나 차가운 것으로 간주됩니다. 뜨거운 점화 플러그는 더 많은 열이 팁에 저장되고 따라서 연소실에 저장되기 때문에 좋은 절연체입니다. 탄소 침전물을 태울 정도로 온도가 높기 때문에 콜드 타입보다 오래 지속되는 경향이 있습니다. 이것이 핫 플러그가 일반 차량에서 잘 작동하는 이유입니다.

콜드 스파크 플러그는 훨씬 덜 절연되어 있기 때문에 더 많은 열이 팁과 챔버에서 전도됩니다. 이것은 연소실을 더 차갑게 유지합니다. 그러나 완벽한 기능을 위한 너무 뜨거운 실린더 챔버는 엔진에 영구적인 손상을 줄 수 있는 사전 점화 또는 노킹(불균일한 연료 연소)을 초래할 수 있습니다. 콜드 플러그는 고온 엔진이 장착된 고성능 차량, 높은 마력, 높은 rpm, 장시간 가속 또는 고속 주행 또는 강제 유도가 있는 고성능 차량에 이상적입니다.

점화 플러그의 작동 방식에 대해 자세히 알아보려면 동영상을 시청하세요.

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불량 또는 고장난 점화 플러그의 증상

다음은 점화 플러그 불량 또는 고장의 증상 및 예방법입니다.

느린 가속:

점화 플러그가 고장나기 시작하면 자동차의 가속도가 좋지 않은 것을 알아차리기 시작합니다. 센서가 엔진 점화 시스템의 대부분의 상태를 알려주는 현대식 차량에서도 마찬가지입니다. 문제는 쉽게 지적할 수 있습니다. 때로는 문제가 잘못된 센서로 인해 발생할 수 있지만 대부분의 경우 마모된 플러그입니다. 느린 가속은 잘못된 연료 필터, 더럽거나 막힌 연료 인젝터 또는 결함 있는 산소 센서와 같은 엔진의 여러 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 이것이 전문가가 상황이 시작되는 즉시 상황을 조사해야 하는 이유입니다.

나쁜 연비:

점화 플러그가 불량하면 연료에 더 많은 돈을 쓸 수 있습니다. 좋은 점화 플러그는 연소 사이클에서 연료를 효율적으로 연소하는 데 도움이 되며, 이는 평균 연비 이상을 달성하는 데 도움이 됩니다. 전극 사이의 간격이 너무 가깝거나 전극 사이의 간격이 너무 크기 때문에 점화 플러그에서 문제가 발생합니다. 대부분의 경우 정비사는 유사한 문제에 대해 불평할 때 간격을 조정합니다. 글쎄요, 앞으로 그런 일이 없도록 플러그를 교체하는 것이 좋습니다.

어려운 시작:

이 문제는 DIY 운전자가 차 시동을 거는 데 문제가 있을 때 점화 플러그를 바로 잃어버리는 것을 발견할 때 일반적입니다. 대부분의 경우 장치가 마모된 것 같습니다. 그러나 다양한 증상이 엔진의 점화 시스템에 영향을 줄 수 있으므로 전문가의 개입이 필요합니다.

엔진 오작동:

엔진의 오작동은 점화 시스템의 문제이며, 현대 자동차에서는 종종 센서의 결함입니다. 그러나 그것은 또한 점화 플러그 와이어에 의해 발생하거나 와이어를 연결하는 점화 플러그의 끝이 손상된 경우에도 발생합니다. 엔진 실화가 발생하면 운전자는 엔진에서 간헐적으로 비틀거림 또는 스퍼터링 소리를 경험하게 됩니다. 주의를 기울이지 않고 실화가 계속되면 배기 가스가 증가하고 연비가 떨어지고 엔진 출력이 감소합니다. 따라서 다른 문제는 실화와 관련이 있습니다. 엔진에서 실화를 발견하면 즉시 정비사를 만나는 것을 고려하십시오.

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결론적으로, 점화 플러그는 우리가 가솔린 엔진에서 효과적으로 작동하는 것을 본 훌륭한 구성 요소입니다. 또한 챔버에서 점화 및 열 제거를 포함하여 제공하는 두 가지 기능을 조사했습니다. 각종 점화플러그의 부품과 기능, 종류와 불량증상까지 공개되었습니다.

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