سیستم جرقهزنی خودرو یکی از بخشهای حیاتی موتور به شمار میرود که نقش مستقیمی در روشن شدن و حرکت خودرو دارد. در صورت بروز اختلال در این سیستم، فرآیند احتراق بهدرستی انجام نشده و خودرو عملاً قادر به حرکت نخواهد بود.
برای روشن شدن خودرو، احتراق سوخت در داخل موتور ضروری است و این فرآیند در موتورهای بنزینی به کمک جرقه انجام میشود. جرقهها با ایجاد انفجار کنترلشده، انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و باعث به حرکت درآمدن خودرو میشوند. از این رو، سیستم جرقهزنی همانند سیستم استارت، یکی از مهمترین اجزای فنی موتور محسوب میشود و هرگونه نقص در عملکرد آن میتواند مانع از روشن شدن یا حرکت صحیح خودرو شود.
در این مقاله، به بررسی نحوه عملکرد سیستم جرقهزنی، اجزای تشکیلدهنده آن و نقش این سیستم در افزایش کارایی و راندمان موتور خودرو میپردازیم.
موتور و سیستم جرقهزنی چطور کار میکند؟
موتور و سیستم جرقهزنی چطور کار میکند؟
در گذشته، جیمز وات با اختراع ماشین بخار نشان داد که میتوان با استفاده از انرژی حرارتی، نیروی لازم برای به حرکت درآوردن ماشینها را تأمین کرد. همین ایده بعدها الهامبخش ساخت موتورهای امروزی شد؛ با این تفاوت که در خودروهای مدرن، بنزین جایگزین بخار آب شده و نقش اصلی را در تأمین انرژی ایفا میکند.
در موتورهای بنزینی، ترکیبی از بنزین، هوا و بخار وارد سیلندرها میشود و انفجار کنترلشده این ترکیب، نیروی لازم برای به حرکت درآمدن پیستونها را فراهم میکند. حرکت رفت و برگشتی پیستونها از طریق سیستم انتقال قدرت به چرخها منتقل شده و در نهایت باعث حرکت خودرو میشود. در این میان، سیستم جرقهزنی نقش کلیدی و حیاتی دارد؛ چرا که انفجار داخل سیلندرها تنها با ایجاد جرقه امکانپذیر است. در واقع، بدون جرقه هیچ احتراقی شکل نمیگیرد و موتور قادر به کار نخواهد بود؛ موضوعی که کارشناسان امداد خودرو زنجان همواره در بررسی خرابیهای مربوط به روشن نشدن خودرو به آن توجه ویژه دارند.
کلیاتی درباره موتور و سیستم جرقهزنی
برای درک بهتر عملکرد سیستم جرقهزنی، لازم است ابتدا نگاهی به موتور خودرو و فرآیندهایی که در آن رخ میدهد داشته باشیم. پیشرانه یا موتور، بخش اصلی هر خودرو محسوب میشود که با تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی، نیروی لازم برای به حرکت درآمدن خودرو را فراهم میکند.
بهطور کلی، موتورها به دو دسته احتراق داخلی و احتراق خارجی تقسیم میشوند. در خودروهای بنزینی که از سیستم احتراق داخلی بهره میبرند، فرآیند اشتعال بهوسیله جرقه انجام میشود؛ در حالی که در خودروهای دیزلی، اشتعال بهصورت تراکمی و بدون استفاده از شمع رخ میدهد. در موتورهای بنزینی، مخلوطی از سوخت و هوا وارد سیلندر شده و سپس سیستم جرقهزنی با ایجاد جرقه، این ترکیب را منفجر میکند. انرژی حاصل از این انفجار، به نیروی حرکتی تبدیل شده و باعث حرکت خودرو میشود. در مقابل، در موتورهای دیزلی به دلیل نبود شمع، هوا ابتدا وارد سیلندر شده و با متراکم شدن آن، فرآیند اشتعال صورت میگیرد؛ موضوعی که کارشناسان الو امداد زنجان هنگام عیبیابی مشکلات روشن نشدن یا افت قدرت موتور به آن توجه ویژه دارند.
اجزا و قطعات سیستم جرقهزنی خودرو
سیستم جرقهزنی خودرو شامل بخشهای زیر است:
شمع خودرو
کوئل
وایرهای شمع
دلکو در خودروهای کاربراتوری
ECU یا واحد کنترل الکترونیکی در خودروهای انژکتور
شمع خودرو در بالای سیلندر نصب شده و با ایجاد جرقه، مخلوط سوخت و هوا را مشتعل کرده و باعث حرکت پیستون میشود. شمعها باید قادر باشند گرما و فشار بالای حاصل از احتراق را تحمل کنند و همچنین از تجمع رسوبات ناشی از سوخت بر سطح آن جلوگیری شود.
ولتاژ تولید شده در سیستم جرقهزنی خودرو از طریق وایرها به شمع منتقل میشود. وایرها سیمهایی روکشدار و مقاوم هستند که جریان برق با ولتاژ بالا را بین کوئل و شمعها انتقال میدهند و در واقع نقش واسطه بین دلکو و شمعها را ایفا میکنند. در خودروهای مدرن، به جای وایر شمع از کوئل مستقیم برای انتقال برق استفاده میشود.
کوئل شامل دو سیمپیچ اولیه و ثانویه است و وظیفه تولید ولتاژ بالا برای ایجاد جرقه را بر عهده دارد. کوئل برق ۱۲ ولت را از باتری یا دینام دریافت کرده و آن را به ولتاژی بین ۳۰ تا ۱۰۰ هزار ولت افزایش میدهد تا سیستم جرقهزنی خودرو بتواند بهدرستی عمل کند.
دلکو در خودروهای کاربراتوری مسئول تعیین زمانبندی دقیق جرقهزنی است، در حالی که در خودروهای انژکتوری این وظیفه بر عهده کامپیوتر خودرو یا ECU قرار دارد.
عملکرد سیستم جرقهزنی خودرو
عملکرد سیستم جرقهزنی خودرو
عملکرد سیستم جرقهزنی خودرو به این صورت است که ابتدا برق وارد کوئل میشود. در حالت خاموشی خودرو، این برق از باتری و در حالت روشن بودن از دینام تأمین میشود. برای ایجاد جرقه، ولتاژ برق باید افزایش یابد؛ به همین دلیل، کوئل ولتاژ اولیه ۱۲ ولت را به مقدار لازم برای جرقهزنی افزایش میدهد.
پس از افزایش ولتاژ، برق وارد دلکو میشود تا به شمعها منتقل شود و زمانبندی دقیق ایجاد جرقه را کنترل کند. در خودروهای انژکتوری، این وظیفه بر عهده کامپیوتر خودرو یا ECU است. در نهایت، برق از طریق وایر به شمعها رسیده و جرقه ایجاد میشود تا فرآیند احتراق آغاز شود.
نکات مهم درباره تایمینگ جرقهزنی خودرو که باید بدانید
زمانبندی یا تایمینگ جرقهزنی در سیستم جرقهزنی خودرو نقش بسیار مهمی دارد. وقتی مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر شده و گرم میشود، جرقه باید دقیقاً در همان لحظه ایجاد شود. هر گونه تأخیر یا جلو افتادن این زمان، علاوه بر کاهش قدرت موتور، منجر به افزایش مصرف سوخت و در نتیجه افزایش آلایندگی خودرو میشود.
هنگامی که ترکیب سوخت و هوا مشتعل میشود، فشار حاصل از احتراق نیرویی را به سمت پایین پیستون وارد میکند. این فشار باعث افزایش قدرت و گشتاور موتور میشود. فاصله زمانی بین جرقهزنی و ایجاد فشار بسیار کوتاه است و باید پیش از رسیدن پیستون به بالاترین میزان تراکم در سیلندر، جرقه اتفاق بیفتد تا عملکرد موتور بهینه باشد.
عملکرد سیستم جرقهزنی بدون دلکو چگونه است؟
همانطور که گفته شد، در خودروهای کاربراتوری زمانبندی دقیق جرقهزنی بر عهده دلکو است. برق تولید شده توسط کوئل وارد دلکو میشود و از طریق چند خروجی به سیلندرها منتقل میگردد. هر خروجی، جرقه را در زمان مشخصی به وایر هر سیلندر میرساند. به این ترتیب، دلکو نقش توزیع جرقه بین سیلندرها را بر عهده دارد و اطمینان میدهد که فرآیند احتراق بهدرستی و هماهنگ انجام شود.
در خودروهای انژکتوری دلکو وجود ندارد و وظیفه جرقهزنی بر عهده سیستم کامپیوتر خودرو یا ECU است. کامپیوتر خودرو با دریافت اطلاعات از سنسورهای مختلف، زمان و شدت جرقه را مدیریت کرده و دستور جرقهزنی را صادر میکند.
همچنین سیستم جرقهزنی بدون دلکو در برخی خودروها نیز دیده میشود. در این نوع سیستمها، دلکو و کوئل با هم ترکیب شدهاند و تنها کوئل نقش تولید و توزیع برق برای شمعها را بر عهده دارد. در واقع، کوئل در این سیستم مستقیماً ولتاژ لازم برای جرقهزنی هر شمع را فراهم میکند. چنین سیستمهایی معمولاً در موتورهای ۴ یا ۶ سیلندر استفاده میشوند و بر اساس توالی جرقهها عمل میکنند تا عملکرد موتور بهینه باشد.
در این سیستم از دو کوئل با دو سر استفاده میشود که برق لازم را از طریق یک واحد الکترونیکی تأمین میکنند. هنگام جرقهزنی، دو سیلندر همزمان فعال میشوند و باقی سیلندرها در این مرحله درگیر نمیشوند، بنابراین ولتاژ برق کاهش مییابد. برای جبران این کاهش، از یک چکش برقی استفاده میشود تا ولتاژ کافی برای جرقهزنی فراهم گردد. به دلیل این شرایط، شمعها در این سیستم زودتر فرسوده شده و نیاز به تعویض دارند.
سیستم جرقهزنی بدون دلکو و اجزای آن
سیستم جرقهزنی خودرو بدون دلکو از چند بخش اصلی تشکیل شده است:
مدول الکترونیکی
حسگر وضعیت میللنگ
کوئل مخصوص
حسگر فشار منیفولد
در برخی سیستمها، حسگر فشار منیفولد نیز در مدول الکترونیکی بهکار گرفته شده و نقش مهمی در مدیریت زمانبندی جرقهها دارد.
سخن آخر
سیستم جرقهزنی خودرو نقش حیاتی در عملکرد موتور و راندمان خودرو دارد. از شمع و کوئل گرفته تا دلکو یا ECU، هر قطعه در ایجاد جرقه و زمانبندی دقیق آن نقش مهمی ایفا میکند. عملکرد صحیح این سیستم نه تنها باعث افزایش قدرت و گشتاور موتور میشود، بلکه مصرف سوخت را بهینه کرده و آلایندگی خودرو را کاهش میدهد.
سوالات متداول
سیستم جرقهزنی خودرو چیست؟
سیستم جرقهزنی مجموعهای از قطعات مانند شمع، کوئل، وایر و دلکو یا ECU است که وظیفه ایجاد و انتقال جرقه برای احتراق سوخت در موتور را بر عهده دارد.
چرا جرقهزنی موتور اهمیت دارد؟
جرقهزنی صحیح باعث روشن شدن موتور، بهینه شدن مصرف سوخت، افزایش قدرت و کاهش آلایندگی میشود. هر اختلال در سیستم جرقهزنی میتواند عملکرد موتور را مختل کند.
تفاوت سیستم جرقهزنی در خودروهای کاربراتوری و انژکتوری چیست؟
در خودروهای کاربراتوری دلکو وظیفه زمانبندی جرقهزنی را بر عهده دارد، در حالی که در خودروهای انژکتوری این کار توسط ECU یا کامپیوتر خودرو انجام میشود.
سیستم جرقهزنی بدون دلکو چگونه کار میکند؟
در این سیستم دلکو حذف شده و کوئل همراه با مدول الکترونیکی و سنسورها، برق لازم برای جرقهزنی را به شمعها منتقل میکند.
چه علائمی نشاندهنده خرابی سیستم جرقهزنی است؟
علائمی مانند سخت روشن شدن موتور، افت قدرت، لرزش موتور، افزایش مصرف سوخت و افزایش آلایندگی میتوانند نشاندهنده مشکلات سیستم جرقهزنی باشند.
