یکی از سیستم‌های اصلی بخش فنی خودرو، سیستم برقی آن است. این سیستم نیروی الکتریسیته لازم جهت جرقه‌زنی شمع‌ها را تولید می‌کند. در واقع چهار رکن اصلی شروع و ادامه‌ی کار موتورهای احتراقی، مکش، تراکم، انفجار و تخلیه است. یکی از این چهار رکن روند صحیح و به موقع انفجار وابسته به عملکرد بی‌نقص سیستم برق خودرو است. این سیستم وظایف دیگری نظیر تامین انرژی لازم برای دیگر قطعات برقی خودرو را نیز دارد. سیستم برق خودرو از قطعات و اجزای مختلفی تشکیل می‌شود که هریک در انجام یکی از وظایف این سیستم نقش موثری دارند. قطعاتی مانند شمع که وظیفه جرقه‌زنی در اتاقک انفجار را برعهده دارد یا باتری که تامین کننده نیروی برق خودرو است.
کوئل نیز یکی دیگر از قطعات سیستم برق خودرو است. امروز می‌خواهیم درباره نقش و اهمیت این قطعه بیشتر بدانیم.
کویل چیست و چه کاربردی دارد؟
همانطور که گفته شد کوئل از اجزای سیستم برقی خودرو است. کوئل در این سیستم وظیفه تامین برق برای جرقه زدن و احتراق بنزین را دارد. در واقع خودروهای احتراق داخلی برای جرقه‌زنی و تولید انفجار و نیروی درون سیلندر به اختلاف پتانسیلی حدود ۷۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ ولت نیاز دارند. این اختلاف بسته به شرایط عادی، مواقعی که شمع ها کثیف هستند یا شرایط نامناسب سوخت تغییر می‌کند. حال اینکه اختلاف پتانسیل تولیدی باتری در خودرو های معمولی از حدود ۱۲ ولت فراتر نمی‌رود. حتی این رقم ممکن است تحت تاثیر عمر باتری یا برخی شرایط موثر دیگر کمتر نیز بشود. بر این اساس اختلاف پتانسیل تولیدی باتری نمی‌تواند ایجاد جرقه توسط شمع ها را ممکن سازد. کوئل کارایی خود را در این میان به رخ می‌کشد.
حتما بخوانید: معرفی سیستم تعلیق خودرو، انواع و اجزای آن
کوئل در واقع یک سیم پیچ تقویت کننده است که ولتاژ تولیدی باتری را قویت کرده و در زمان لازم به شمعی که آماده احتراق است می‌رساند. کوئل انواع مختلف دارد و در مصارفی غیر از خودروسازی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.اساس کار کویل خودرو که درون سیم‌پیچ‌های آن صورت می‌گیرد بر پایه القای جریان الکتریکی است. بنابراین به صورت خلاصه و ساده می‌توان گفت کوئل جریان برق با ولتاژ پایین را از باتری گرفته، آن را به ولتاژ مورد نیاز جرقه‌زنی شمع رسانده و روانه شمع‌ها و سیلندر می‌کند.
ساختار و اجزای کوئل
کویل بر اساس قوانین فیزیک و مغناطیس به وسیله‌ی سیم‌پیچ و هسته آهنی خود باعث افزایش ولتاژ ورودی از باتری می‌شود. این قطعه نه چندان پیچیده در حالت کلی دارای سه بخش اصلی است:
– سیم‌پیچ اولیه: تعداد دور سیم‌ها در این سیم‌پیچ حدود ۲۵۰ تا ۳۵۰ حلقه است که ایجاد مقاومت ۳ اهمی می‌کند.
– سیم‌پیچ ثانویه: تعداد دور سیم‌ها در این سیم‌پیچ حدود ۱۵ تا ۳۰ هزار حلقه است که
– هسته مرکزی: از نوعی آلیاژ مخصوص و مقاوم به حرارت مانند آلیاژهای پلاتین ساخته می‌شود.
بخش‌های دیگر کوئل عبارتند از:
– پایه جرقه زنی: تعداد این پایه‌ها براساس تعداد سیلندرهای موتور مشخص می‌شود.
– عایق سیم‌پیچ‌ها: بین سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌شود تا مانع از آسیب به سیم‌پیچ‌ها در اثر حرارت ایجاد شده در آنها شود.
– بدنه اصلی: معمولا از جنس آلومینیوم است که ضریب انتقال حرارت بالا دارد.
سیم‌پیچ‌های کوئل معمولا از جنس مس هستند. در ساختار کوئل سیم پیچ اولیه به دور سیم پیچ ثانویه می‌پیچد. هردوی آنها نیز به دور یک هسته واحد پیچیده‌اند. جریان برق وارد شده به سیم پیچ اولیه با دور پایین باعث القای الکتریکی در سیم پیچ ثانویه با دور بالا می شود. این انتقال ولتاژ برق وارد شده را تا چندین هزار برابر افزایش می دهد. لازم به ذکر است در روند این انتقال و افزایش ولتاژ کوئل جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل می‌کند.
انواع کوئل
انواع وایر به دو دسته کلی با وایر و بدون وایر تقسیم می‌شوند. البته این دو دسته خود زیرمجموعه‌های متنوعی دارند. اما پیش از پرداختن به این دو دسته خالی از لطف نیست که گریزی کوتاه به عملکرد و کاربرد وایر داشته باشیم. وایر قطعه‌ای است که وظیفه‌ی انتقال برق از کوئل یا دلکو به شمع را بر عهده دارد. البته وایر در خودروهای نسبتا قدیمی‌تر مورد استفاده قرار می‌گرفت و امروزه خودروسازان با حذف کامل آن به منظور جلوگیری از هدررفت انرژی، عمل انتقال برق را مستقیما از کوئل صورت می‌دهند. در این نوع طراحی کوئل بدون واسطه روی شمع قرار می‌گیرد تا از افت ولتاژ و هدررفت انرژی پیشگیری شود.
حتما بخوانید: آشنایی با طرز کار سیستم جرقه‌زنی خودرو و اجزای آن
۱. کوئل‌های با وایر
این کوئل‌ها که در خودروهای کمی قدیمی‌تر کاربرد دارند، به دو دسته تقسیم می‌شوند.
-
کوئل‌های معمولی
کویل‌های ساده‌ی استوانه‌ای شکلی هستند که در کنار آنها یک دلکو به کار می‌رود. این کوئل‌ها که وظیفه مرتب کردن جرقه‌ها را دارند، معمولا در خودروهای کاربراتوری یا خودروهای انژکتوری که دارای سیستم دلکو هستند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کوئل‌ها جرقه‌ها را مرتب می‌کنند.
-
کوئل‌های دوبل
این دسته کوئل‌ها که معمولا در خودروهای انژکتوری به کار می‌روند جرقه‌زنی را به طور همزمان و به صورت دو به دو در سیلندر های یک و چهار و دو و سه تنظیم می‌کنند.
۲. کوئل‌های بدون وایر
این کوئل‌ها که در خودروهایی با سیستم برق‌رسانی جدیدتر مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز به دو دسته تقسیم می‌شوند
-
کوئل‌های کتابی
این کوئل‌ها ساختاری شبیه به کوئل‌های دوبل دارند اما بدون وایر استفاده می‌شوند. فرم آنها به دلیل حالت دوبلشان پهن‌تر است و برهمین اساس کتابی نامیده می‌شوند.
-
کوئل‌های قلمی
این نوع کوئل را که قلمی نیز می‌نامند تنها می‌توان در خودروهای پیشرفته‌ی انژکتوری شاهد بود. ولتاژ تولید آنها بسیار بالا است و برای هر سیلندر یکی از آنها استفاده می‌شود.
با توجه به آن‌چه گفته شد کوئل‌های دوبل را هم در نوع بدون وایر و هم با وایر شاهد هستیم که جرقه‌زنی را دو به دو و همزمان تنظیم می‌کنند، اما یکی با کمک وایر و دیگر مستقیم با خود شمع در ارتباط است.