คอยล์จุดระเบิด
ด้วยการพัฒนาของเครื่องยนต์เบนซินในรถยนต์ไปสู่ทิศทางของความเร็วสูง อัตราส่วนการอัดสูง พลังงานสูง การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่ำ และการปล่อยมลพิษต่ำ อุปกรณ์จุดระเบิดแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์จุดระเบิดคือคอยล์จุดระเบิดและอุปกรณ์สวิตชิ่ง ปรับปรุงพลังงานของคอยล์จุดระเบิด หัวเทียนสามารถผลิตประกายไฟพลังงานเพียงพอ ซึ่งเป็นเงื่อนไขพื้นฐานของอุปกรณ์จุดระเบิดเพื่อปรับให้เข้ากับการทำงานของเครื่องยนต์สมัยใหม่
โดยทั่วไปภายในคอยล์จุดระเบิดจะมีคอยล์ 2 ชุด คือ คอยล์ปฐมภูมิและคอยล์ทุติยภูมิ คอยล์ปฐมภูมิใช้ลวดเคลือบอีนาเมลหนากว่า โดยทั่วไปจะมีลวดเคลือบอีนาเมลขนาดประมาณ 0.5-1 มม. รอบละ 200-500 รอบ คอยล์ทุติยภูมิใช้ลวดเคลือบอีนาเมลขนาดบางกว่า โดยทั่วไปจะมีลวดเคลือบอีนาเมลขนาดประมาณ 0.1 มม. รอบละ 15,000-25,000 รอบ ปลายด้านหนึ่งของคอยล์ปฐมภูมิเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ (+) บนรถยนต์ และปลายอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับอุปกรณ์สวิตชิ่ง (เบรกเกอร์) ปลายด้านหนึ่งของคอยล์ทุติยภูมิเชื่อมต่อกับคอยล์ปฐมภูมิ และปลายอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับปลายขาออกของสายแรงดันสูงเพื่อส่งแรงดันไฟฟ้าสูง
เหตุผลที่คอยล์จุดระเบิดสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงในรถยนต์ได้ก็คือมันมีรูปร่างเดียวกับหม้อแปลงธรรมดา และคอยล์ปฐมภูมิมีอัตราส่วนรอบที่ใหญ่กว่าคอยล์ทุติยภูมิ แต่โหมดการทำงานของคอยล์จุดระเบิดนั้นแตกต่างจากหม้อแปลงธรรมดา โดยความถี่ในการทำงานของหม้อแปลงธรรมดาจะคงที่ที่ 50Hz หรือที่เรียกว่าหม้อแปลงความถี่ไฟฟ้า และคอยล์จุดระเบิดมีรูปแบบการทำงานแบบพัลส์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นหม้อแปลงพัลส์ โดยจะเก็บพลังงานซ้ำและคายประจุตามความเร็วของเครื่องยนต์ที่ความถี่ต่างกัน
เมื่อขดลวดปฐมภูมิเปิดอยู่ สนามแม่เหล็กแรงสูงจะถูกสร้างขึ้นรอบๆ ขดลวด เมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้น และพลังงานของสนามแม่เหล็กจะถูกเก็บไว้ในแกนเหล็ก เมื่ออุปกรณ์สวิตชิ่งตัดวงจรขดลวดปฐมภูมิ สนามแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว และขดลวดทุติยภูมิจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้าสูง ยิ่งสนามแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิหายไปเร็วเท่าไร กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นในขณะที่ตัดกระแสไฟ และอัตราส่วนการหมุนของขดลวดทั้งสองยิ่งมากขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยขดลวดทุติยภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้น
ประเภทคอยล์
คอยล์จุดระเบิดตามวงจรแม่เหล็กแบ่งออกเป็นประเภทแม่เหล็กเปิดและประเภทแม่เหล็กปิดสองประเภท คอยล์จุดระเบิดแบบดั้งเดิมเป็นประเภทแม่เหล็กเปิดและแกนเหล็กของคอยล์นั้นถูกวางซ้อนด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอนขนาด 0.3 มม. และมีคอยล์รองและคอยล์ปฐมภูมิอยู่รอบแกนเหล็ก ประเภทแม่เหล็กปิดใช้แกนเหล็กคล้ายกับ Ⅲ รอบๆ คอยล์ปฐมภูมิ จากนั้นจึงพันคอยล์ทุติยภูมิไว้ด้านนอก และเส้นสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นจากแกนเหล็ก ข้อดีของคอยล์จุดระเบิดแม่เหล็กปิดคือมีการรั่วไหลของแม่เหล็กน้อย สูญเสียพลังงานน้อย และมีขนาดเล็ก ดังนั้นระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์จึงมักใช้คอยล์จุดระเบิดแม่เหล็กปิด
การจุดระเบิดควบคุมด้วยตัวเลข
ในเครื่องยนต์เบนซินความเร็วสูงของรถยนต์สมัยใหม่ ได้มีการนำระบบจุดระเบิดที่ควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ หรือที่เรียกว่าระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัล มาใช้ ระบบจุดระเบิดประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ไมโครคอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์ต่างๆ และตัวกระตุ้นการจุดระเบิด
ในความเป็นจริงในเครื่องยนต์สมัยใหม่ทั้งระบบฉีดเชื้อเพลิงและระบบจุดระเบิดถูกควบคุมโดย ECU เดียวกันซึ่งใช้ชุดเซ็นเซอร์ร่วมกัน เซ็นเซอร์นั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับเซ็นเซอร์ในระบบฉีดเชื้อเพลิงที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง เซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยว เซ็นเซอร์ตำแหน่งปีกผีเสื้อ เซ็นเซอร์แรงดันท่อร่วมไอดี เซ็นเซอร์การจุดระเบิด เป็นต้น เซ็นเซอร์การจุดระเบิดเป็นเซ็นเซอร์ที่สำคัญมากซึ่งอุทิศให้กับการจุดระเบิดที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ (โดยเฉพาะเครื่องยนต์ที่มีอุปกรณ์เทอร์โบชาร์จก๊าซไอเสีย) ซึ่งสามารถตรวจสอบได้ว่าเครื่องยนต์จุดระเบิดหรือไม่และระดับการจุดระเบิดเท่าใด โดยเป็นสัญญาณตอบรับเพื่อสั่งให้ ECU จุดระเบิดล่วงหน้า เพื่อที่เครื่องยนต์จะไม่จุดระเบิดและเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ได้
ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัล (ESA) แบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามโครงสร้าง ได้แก่ ประเภทตัวจ่ายไฟและประเภทไม่มีตัวจ่ายไฟ (DLI) ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์แบบตัวจ่ายไฟใช้คอยล์จุดระเบิดเพียงตัวเดียวในการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูง จากนั้นตัวจ่ายไฟจะจุดระเบิดหัวเทียนของแต่ละกระบอกสูบตามลำดับการจุดระเบิด เนื่องจากการทำงานเปิด-ปิดของคอยล์หลักของคอยล์จุดระเบิดดำเนินการโดยวงจรจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์ ตัวจ่ายไฟจึงยกเลิกอุปกรณ์เบรกเกอร์และทำหน้าที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าสูงเท่านั้น
ระบบจุดระเบิด 2 สูบ
การจุดระเบิดแบบ 2 สูบ หมายถึง 2 สูบใช้คอยล์จุดระเบิดร่วมกัน ดังนั้นการจุดระเบิดประเภทนี้จึงใช้ได้กับเครื่องยนต์ที่มีจำนวนกระบอกสูบเท่ากันเท่านั้น หากในเครื่องยนต์ 4 สูบ เมื่อลูกสูบกระบอกสูบ 2 ลูกสูบอยู่ใกล้จุด TDC ในเวลาเดียวกัน (ลูกสูบหนึ่งเป็นแรงอัดและอีกลูกสูบเป็นไอเสีย) หัวเทียน 2 หัวใช้คอยล์จุดระเบิดเดียวกันและจุดระเบิดในเวลาเดียวกัน หัวเทียนหัวหนึ่งจะจุดระเบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพและอีกหัวหนึ่งจะจุดระเบิดอย่างไม่มีประสิทธิภาพ หัวเทียนหัวเทียนหัวหนึ่งอยู่ในส่วนผสมของแรงดันสูงและอุณหภูมิต่ำ หัวเทียนหัวที่สองอยู่ในก๊าซไอเสียที่มีแรงดันต่ำและอุณหภูมิสูง ดังนั้น ความต้านทานระหว่างขั้วหัวเทียนของทั้งสองหัวเทียนจึงแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และพลังงานที่สร้างขึ้นจะไม่เท่ากัน ส่งผลให้มีพลังงานที่มากขึ้นสำหรับการจุดระเบิดอย่างมีประสิทธิภาพ คิดเป็นประมาณ 80% ของพลังงานทั้งหมด
แยกจุดระเบิด
วิธีการจุดระเบิดแบบแยกส่วนจะจัดสรรคอยล์จุดระเบิดให้กับแต่ละกระบอกสูบ และคอยล์จุดระเบิดจะถูกติดตั้งโดยตรงบนหัวเทียน ซึ่งจะช่วยขจัดสายไฟแรงดันสูงด้วย วิธีการจุดระเบิดนี้ทำได้โดยใช้เซ็นเซอร์เพลาลูกเบี้ยวหรือโดยการตรวจสอบการบีบอัดกระบอกสูบเพื่อให้จุดระเบิดได้อย่างแม่นยำ จึงเหมาะสำหรับเครื่องยนต์ที่มีกระบอกสูบจำนวนเท่าใดก็ได้ โดยเฉพาะเครื่องยนต์ที่มี 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ เนื่องจากสามารถติดตั้งชุดคอยล์จุดระเบิดของหัวเทียนไว้ตรงกลางของเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบคู่ (DOHC) จึงใช้พื้นที่ช่องว่างได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากการตัดตัวจ่ายและสายไฟแรงดันสูง การสูญเสียการนำพลังงานและการรั่วไหลจึงน้อยมาก ไม่มีการสึกหรอทางกล และคอยล์จุดระเบิดและหัวเทียนของแต่ละกระบอกสูบประกอบเข้าด้วยกัน และชุดโลหะภายนอกช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก ซึ่งช่วยให้ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์ทำงานได้ตามปกติ
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่นๆ บนเว็บไซต์นี้ต่อไป!
กรุณาติดต่อเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
บริษัท Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะจำหน่ายชิ้นส่วนรถยนต์ MG&MAUXS ยินดีให้ซื้อ
