คอยล์จุดระเบิด
ด้วยการพัฒนาเครื่องยนต์เบนซินในรถยนต์ไปในทิศทางของความเร็วสูง อัตราส่วนการอัดสูง กำลังสูง ประหยัดน้ำมัน และปล่อยมลพิษต่ำ อุปกรณ์จุดระเบิดแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานได้อีกต่อไป ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์จุดระเบิดคือคอยล์จุดระเบิดและอุปกรณ์สวิตช์ การเพิ่มพลังงานของคอยล์จุดระเบิดจะช่วยให้หัวเทียนสามารถสร้างประกายไฟที่มีพลังงานเพียงพอ ซึ่งเป็นเงื่อนไขพื้นฐานของอุปกรณ์จุดระเบิดที่สามารถปรับให้เข้ากับการทำงานของเครื่องยนต์สมัยใหม่ได้
หลักการ
โดยปกติแล้วภายในคอยล์จุดระเบิดจะมีขดลวดอยู่สองชุด คือ คอยล์ปฐมภูมิและคอยล์ทุติยภูมิ คอยล์ปฐมภูมิใช้ลวดเคลือบฉนวนที่หนากว่า โดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณ 0.5-1 มม. และมีจำนวนรอบประมาณ 200-500 รอบ ส่วนคอยล์ทุติยภูมิใช้ลวดเคลือบฉนวนที่บางกว่า โดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณ 0.1 มม. และมีจำนวนรอบประมาณ 15000-25000 รอบ ปลายด้านหนึ่งของคอยล์ปฐมภูมิจะต่อกับแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ (+) ของรถยนต์ และปลายอีกด้านหนึ่งจะต่อกับอุปกรณ์สวิตช์ (เบรกเกอร์) ส่วนปลายด้านหนึ่งของคอยล์ทุติยภูมิจะต่อกับคอยล์ปฐมภูมิ และปลายอีกด้านหนึ่งจะต่อกับปลายสายแรงดันสูงเพื่อจ่ายแรงดันสูงออกไป
เหตุผลที่คอยล์จุดระเบิดสามารถเปลี่ยนแรงดันต่ำให้เป็นแรงดันสูงในรถยนต์ได้นั้น เป็นเพราะว่ามันมีรูปร่างเหมือนกับหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป และขดลวดปฐมภูมิมีอัตราส่วนจำนวนรอบมากกว่าขดลวดทุติยภูมิ แต่โหมดการทำงานของคอยล์จุดระเบิดนั้นแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปมีความถี่ในการทำงานคงที่ที่ 50 เฮิรตซ์ หรือที่เรียกว่าหม้อแปลงความถี่กำลังไฟฟ้า ในขณะที่คอยล์จุดระเบิดทำงานในรูปแบบพัลส์ สามารถถือได้ว่าเป็นหม้อแปลงพัลส์เช่นกัน โดยจะเก็บและปล่อยพลังงานซ้ำๆ ด้วยความถี่ที่แตกต่างกันตามความเร็วของเครื่องยนต์ที่เปลี่ยนแปลงไป
เมื่อขดลวดปฐมภูมิได้รับพลังงาน สนามแม่เหล็กแรงสูงจะถูกสร้างขึ้นรอบๆ ขดลวดเนื่องจากกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น และพลังงานสนามแม่เหล็กจะถูกเก็บสะสมไว้ในแกนเหล็ก เมื่ออุปกรณ์สวิตช์ตัดวงจรขดลวดปฐมภูมิ สนามแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว และขดลวดทุติยภูมิจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้าสูง ยิ่งสนามแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิหายไปเร็วเท่าใด กระแสไฟฟ้า ณ ขณะที่ตัดวงจรก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งอัตราส่วนจำนวนรอบของขดลวดทั้งสองมากเท่าใด แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยขดลวดทุติยภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ประเภทคอยล์
คอยล์จุดระเบิดแบ่งตามวงจรแม่เหล็กออกเป็นสองประเภท คือ แบบแม่เหล็กเปิดและแบบแม่เหล็กปิด คอยล์จุดระเบิดแบบดั้งเดิมเป็นแบบแม่เหล็กเปิด โดยมีแกนเหล็กซ้อนด้วยแผ่นเหล็กซิลิคอนหนา 0.3 มม. และมีขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิพันรอบแกนเหล็ก ส่วนแบบแม่เหล็กปิดนั้นใช้แกนเหล็กคล้ายกับขดลวดทุติยภูมิพันรอบขดลวดปฐมภูมิ แล้วพันขดลวดทุติยภูมิไว้ด้านนอก โดยเส้นสนามแม่เหล็กเกิดจากแกนเหล็ก ข้อดีของคอยล์จุดระเบิดแบบแม่เหล็กปิดคือมีการรั่วไหลของแม่เหล็กน้อย การสูญเสียพลังงานน้อย และมีขนาดเล็ก ดังนั้นระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์จึงมักใช้คอยล์จุดระเบิดแบบแม่เหล็กปิด
การจุดระเบิดด้วยระบบควบคุมเชิงตัวเลข
ในเครื่องยนต์เบนซินความเร็วสูงของรถยนต์สมัยใหม่ ระบบจุดระเบิดที่ควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ หรือที่เรียกว่าระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล ได้ถูกนำมาใช้ ระบบจุดระเบิดประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ไมโครคอมพิวเตอร์ (ตัวประมวลผล) เซ็นเซอร์ต่างๆ และตัวกระตุ้นการจุดระเบิด
ในความเป็นจริง ในเครื่องยนต์สมัยใหม่ ทั้งระบบฉีดน้ำมันเบนซินและระบบจุดระเบิดถูกควบคุมโดย ECU ตัวเดียวกัน ซึ่งใช้เซ็นเซอร์ชุดเดียวกัน เซ็นเซอร์เหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับเซ็นเซอร์ในระบบฉีดน้ำมันเบนซินแบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง เซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยว เซ็นเซอร์ตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ เซ็นเซอร์ความดันในท่อไอดี เซ็นเซอร์ตรวจจับการจุดระเบิดก่อนกำหนด เป็นต้น ในบรรดาเซ็นเซอร์เหล่านี้ เซ็นเซอร์ตรวจจับการจุดระเบิดก่อนกำหนดเป็นเซ็นเซอร์ที่สำคัญมากสำหรับระบบจุดระเบิดแบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (โดยเฉพาะเครื่องยนต์ที่มีระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์ไอเสีย) ซึ่งสามารถตรวจสอบได้ว่าเครื่องยนต์มีการจุดระเบิดก่อนกำหนดหรือไม่ และระดับของการจุดระเบิดก่อนกำหนดนั้นมากน้อยเพียงใด เพื่อใช้เป็นสัญญาณป้อนกลับให้ ECU สั่งการจุดระเบิดล่วงหน้า เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์เกิดการจุดระเบิดก่อนกำหนดและเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่สูงขึ้น
ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัล (ESA) แบ่งออกเป็นสองประเภทตามโครงสร้าง ได้แก่ แบบมีตัวจ่ายไฟ (distributor type) และแบบไม่มีตัวจ่ายไฟ (DLI) ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์แบบมีตัวจ่ายไฟใช้คอยล์จุดระเบิดเพียงตัวเดียวในการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูง จากนั้นตัวจ่ายไฟจะจุดประกายหัวเทียนของแต่ละกระบอกสูบตามลำดับการจุดระเบิด เนื่องจากวงจรจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่เปิด-ปิดขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิด ตัวจ่ายไฟจึงไม่มีหน้าที่ในการตัดวงจรและทำหน้าที่เพียงแค่กระจายแรงดันไฟฟ้าสูงเท่านั้น
ระบบจุดระเบิดสองสูบ
ระบบจุดระเบิดแบบสองสูบหมายความว่าสองสูบใช้คอยล์จุดระเบิดร่วมกัน ดังนั้นระบบจุดระเบิดแบบนี้จึงใช้ได้เฉพาะกับเครื่องยนต์ที่มีจำนวนสูบเป็นเลขคู่เท่านั้น หากเป็นเครื่องยนต์ 4 สูบ เมื่อลูกสูบสองสูบอยู่ใกล้จุดศูนย์ตายบน (TDC) พร้อมกัน (สูบหนึ่งอัด อีกสูบหนึ่งไอเสีย) หัวเทียนสองหัวใช้คอยล์จุดระเบิดร่วมกันและจุดติดพร้อมกัน การจุดระเบิดแบบหนึ่งจะมีประสิทธิภาพ อีกแบบหนึ่งจะไม่มีประสิทธิภาพ แบบแรกเกิดขึ้นในส่วนผสมของอากาศที่มีความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ ส่วนแบบหลังเกิดขึ้นในไอเสียที่มีความดันต่ำและอุณหภูมิสูง ดังนั้นความต้านทานระหว่างขั้วหัวเทียนของทั้งสองจึงแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง และพลังงานที่เกิดขึ้นก็ไม่เท่ากัน ส่งผลให้พลังงานสำหรับการจุดระเบิดที่มีประสิทธิภาพมีมากกว่ามาก คิดเป็นประมาณ 80% ของพลังงานทั้งหมด
ระบบจุดระเบิดแยกต่างหาก
ระบบจุดระเบิดแบบแยกส่วนจะจัดสรรคอยล์จุดระเบิดให้กับแต่ละกระบอกสูบ โดยติดตั้งคอยล์จุดระเบิดไว้ด้านบนของหัวเทียนโดยตรง ซึ่งช่วยขจัดสายไฟแรงสูงออกไป วิธีการจุดระเบิดนี้ทำได้โดยอาศัยเซ็นเซอร์เพลาลูกเบี้ยวหรือการตรวจสอบแรงอัดของกระบอกสูบเพื่อให้การจุดระเบิดแม่นยำ เหมาะสำหรับเครื่องยนต์ทุกจำนวนกระบอกสูบ โดยเฉพาะเครื่องยนต์ที่มี 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ เนื่องจากชุดหัวเทียนและคอยล์จุดระเบิดสามารถติดตั้งไว้ตรงกลางของเครื่องยนต์แบบเพลาลูกเบี้ยวคู่เหนือหัว (DOHC) ทำให้ใช้พื้นที่ได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากการยกเลิกตัวจ่ายไฟและสายไฟแรงสูง การสูญเสียพลังงานและการรั่วไหลจึงน้อยมาก ไม่มีการสึกหรอทางกล และคอยล์จุดระเบิดและหัวเทียนของแต่ละกระบอกสูบประกอบเข้าด้วยกัน และบรรจุภัณฑ์โลหะภายนอกช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก ซึ่งช่วยให้ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์ทำงานได้อย่างปกติ
โปรดโทรหาเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือผลิตภัณฑ์ ch
บริษัท Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะจำหน่ายอะไหล่รถยนต์ MG และ MAUXS ยินดีต้อนรับลูกค้าทุกท่าน
