کویل دوبل یکپارچه موتور TU5باEMS غرب استیل ایساکو 1530104499

كويل دوبل يكپارچه رانا تیپ ۵ موتور TU5 با EMS:SIEMENS ایساکو” کویل ماشین وظیفه دارد تا ولتاژ دریافتی از باتری را برای جرقه زنی افزایش دهد. ولتاژ خروجی از باتری خودرو 12 ولت است اما این مقدار برای استارت خودرو کافی نیست. اینجاست که کویل وارد عمل شده و جریان 12 ولتی را به 25000 ولت افزایش میدهد. این کار به این صورت شکل میگیرد که جریان 12 ولتی در سیم پیچ های اولیه وارد شده و ولتاژ با القاء الکتریکی در سیم پیچ ثانویه افزایش میدهد و سپس آن را به شمع انتقال داده و از آنجا به سمت سیلندر ها میرود که باعث احتراق و حرکت کردن پیستون ها و استارت خودرو میشود.

هنگام تعویض کوئل ، انتخاب قطعه‌ای استاندارد و اورجینال اهمیت زیادی دارد. استفاده از قطعات غیراستاندارد یا تقلبی می‌تواند باعث عملکرد نامناسب موتور و حتی آسیب جدی به سیستم جرقه‌زنی شود. توصیه می‌شود کویل متناسب با مدل خودرو و مشخصات فنی آن انتخاب شود. در هنگام نصب، اطمینان حاصل کنید که اتصالات الکتریکی به‌درستی و محکم انجام شده باشند و از آسیب به سیم‌پیچ‌ها یا پین‌های ورودی و خروجی جلوگیری شود. همچنین، بهتر است تعویض این قطعه توسط مکانیک‌های حرفه‌ای انجام شود تا از نصب صحیح و عملکرد بهینه آن اطمینان حاصل گردد. نگهداری منظم سیستم جرقه‌زنی و بررسی دوره‌ای کوئل، می‌تواند عمر این قطعه را افزایش داده و از خرابی‌های ناگهانی جلوگیری کند.

قبل از هر چیز باید بدانید، این قطعه در دو نوع، تیپ 5 و رانایی در بازار موجود است؛ خود تیپ 5 نیز به دو نوع (سکوت از بغل و سکوت از پایین) تقسیم بندی می‌شود و تفکیک اینکه کدام یک مناسب خودروی شما است، وابسته به سال تولید خودرو و نوع سکوت و شکل ظاهری قطعه دارد.

توصیه می‌شود قبل از خرید، نوع کویل خودروی خود را با تصویر محصولی که قصد خرید دارید، همسان‌سازی کنید؛ ببینید با شکل ظاهری و نوع سوکت کویل خودروی شما مشابهت دارد؛ چنانچه مشابه بود به سراغ خرید آن محصول بروید. در ادامه با ارائه مشخصات هر سه مدل، راهنمای شما جهت تشخیص و خرید درست‌ترین قطعه خواهیم بود.

   1. کویل 206 تیپ 5 سکوت از پایین

• مناسب خودروهای تولید شده زیر سال 91.
• محصول دارای سکوت رو به پایین در رنگ طوسی است.
• شکل بدنه آن یک طرف پهن و طرف دیگر باریک است.

 2. سکوت از بغل

• مناسب خودروهای تولید شده بالای سال 92
• محصول دارای سکوت از بغل (در امتداد طول بدنه) است.
• شکل بدنه آن یک طرف پهن و طرف دیگر باریک است.

3. کویل رانایی

• مناسب خودروهای تولید شده بعد از سال 92
• محصول دارای سکوت از بغل است.
• شکل بدنه آن مستطیل می‌باشد.

کویل خودرو و کاربرد آن

سیستم  جرقه‌زنی (Ignition System) در خودرو وظیفه ایجاد احتراق سالم و کامل را  بر عهده دارد. این سیستم بر یک قطعه بسیار مهم تحت عنوان کوئل خودرو یا با  تلفظ درست کویل خودرو (Coil) به معنای سیم‌پیچ، متکی است که وظیفه اصلی آن  افزایش ولتاژ ورودی (۶ یا ۱۲ ولت استاندارد باتری) به ولتاژهای بسیار زیاد  برای ایجاد قوس الکتریکی شدید (Electric Arc) در سر شمع های خودرو برای  ایجاد احتراق کامل است.

کویل خودرو یا کوئل ماشین چیست؟

کویل  یا سیم‌پیچ موردنظر در صنعت خودرو که تحت عنوان Ignition Coil یا کوئل  جرقه نیز شناخته می‌شود، یک ترانس افزاینده ولتاژ از منبع برق ضعیف‌تر نوع  DC (برق مستقیم) به ولتاژهای بالاتر برای ایجاد یک قوس الکتریکی (جهش  الکترون) بسیار قدرتمند در دو سر الکترود شمع خودرو به منظور آغاز فرایند  احتراق در داخل سیلندر پیشرانه احتراق داخلی است.

این  جرقه به اندازه‌ای قوی است که هوای میان دو قطب الکترود شمع خودرو را  یونیزه می‌کند و دمای آن را به‌شدت افزایش می‌دهد. این افزایش شدید دما و  یونیزه شدن هوا ایجاد جرقه ابتدایی برای آغاز یک احتراق سالم و کامل را  تضمین می‌کند.

لازم به  تاکید است که کوئل خودرو یا کویل  ماشین، تنها یک بخش از پازل سیستم جرقه  خودرو است و این سیستم از قسمت‌های متعدد دیگری نظیر دلکو (Disturbutor/بخش  تقسیم جرقه)، وایر شمع (Wire/سیم انتقال دهنده ولتاژ بالا به شمع‌ها) و در  خودروهای مدرن‌تر، واحد کنترل جرقه در ECU تشکیل شده است که به موازات  رفتار پیشرانه و نوع کاربری راننده از خودرو ایفای نقش می‌کنند.

انواع کوئل خودرو

در  تاریخ صنعت خودروسازی جهان، سیستم جرقه خودرو نیز همانند سایر بخش‌ها با  پیشرفت و تغییرات مهندسی مواجه شد. در نتیجه جای تعجب ندارد که کوئل ماشین  نیز در گذر زمان از تغییرات مشابه و بهبودهای فنی بسیار بهره‌مند شده باشد.

کوئل تک

در  اولین نمونه‌ خودروها تا حدود دهه ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ میلادی، کویل به عنوان یک  ترانس افزاینده بیرونی، به عنوان یک واحد مجزا بر قسمتی از خودرو  (معمولا  روی پیشرانه یا گلگیر) نصب می‌شد. این واحد پس از دریافت ولتاژ  تقریبی ۶  یا ۱۲ ولت DC باتری خودرو،  آن را به ولتاژ خروجی نزدیک به ۱۰ تا ۱۵ هزار  ولت افزایش می‌داد و سپس آن  را به بخش تقسیم جرقه یا به اصطلاح دلکو منتقل  می‌کرد تا پس از تقسیم روانه شمع متناظر شود. این رویه طراحی در خودروهای  قدیمی چون پیکان کاربراتوری مدل پایین نیز دیده می‌شود.

کویل تک درونی

در  نسخه‌های عرضه‌شده از حدود دهه ۱۹۷۰ میلادی، کویل تک بیرونی به‌عنوان بخش  ادغام‌شده از مجموعه دلکو تغییر طراحی داد تا نیاز به وجود یک وایر ولتاژ  بالا در مسیر میان کویل خودرو تا دلکو از میان برداشته شود. همچنین این  کوئل‌های جدید با افزایش توان جرقه به حدود ۲۰ تا ۳۰ هزار ولت مواجه شد تا  احتمال عدم جرقه (Miss Fire) به حداقل برسد. این نوع سیستم جرقه در  خودروهای کلاسیک آمریکایی، ژاپنی و اروپایی دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ بسیار رایج  است.

کوئل دوبل

در  خودروهای انژکتوری دهه ۱۹۸۰، به منظور دستیابی به جرقه سالم در دور موتور  بالاتر و تحت ضریب تراکم بیشتر پیشرانه‌ها، بر تعداد کوئل‌های آن‌ها   افزوده شد. از این رو کوئل دوبل یا دو یک کویل مجزا برای هر دو سیلندر  توسعه یافت که وظیفه هر یک از آن‌ها تامین جرقه مورد نیاز برای یکی از دو   سیلندر متناظر بود. در نتیجه به‌عنوان مثال یک موتور ۴ سیلندر با سیستم  جرقه کویل دوبل، دارای دو کوئل (۲ کوئل برای ۴ سیلندر) بود. این نوع طراحی  کوئل در سیستم جرقه در خودروهایی چون پراید انژکتوری و پژو ۴۰۵ انژکتوری که  از ECU بهره می‌گیرند، دیده می‌شود.

کویل انحصاری

با  پیشرفته‌تر شدن تکنولوژی در صنعت خودروسازی مخصوصا در اوایل دهه ۱۹۹۰  میلادی، پیشرانه‌هایی بسیار قدرتمند روانه بازار شدند که به‌منظور عملکرد   صحیح، کاهش آلایندگی و ارائه بهترین عملکرد، نیازمند جرقه بسیار تمیز و  تضمین‌شده بودند. از این رو سیستم کوئل انحصاری، یعنی یک کوئل مجزا به‌ازای  هر سیلندر به بازار معرفی شد. در نتیجه یک پیشرانه مدرن امروزی، به‌ازای  تعداد سیلندرها از کویل مجزا و منحصر به هر سیلندر بهره می‌گیرد. به‌عنوان  مثال پیشرانه ۴ سیلندر تندر۹۰ دارای ۴ کوئل مجزا است. همچنین که پیشرانه  W16 بوگاتی شیرون از ۱۶ کوئل انحصاری بهره می‌گیرد.

نحوه عملکرد کویل خودرو

از  زمان عرضه انواع کوئل خودرو با طراحی جدید، این قطعات موفق شدند بر توان  افزایند ولتاژ خروجی آن بیفزایند. به این معنا که اگر کوئل تک دهه ۱۹۶۰  توان تولید ۱۰ تا ۱۵ هزار ولت خروجی داشت، امروزه نمونه‌های جدید همان   کوئل در بازار افترمارکت وجود دارد که می‌تواند خروجی نزدیک به ۷۰ هزار  ولت را در همان شکل، اندازه و وزن تولید کند تا جرقه نهایی ارائه‌شده بر سر  شمع بسیار قوی‌تر شود و احتراق کامل را تضمین کند. پس چرا در خودروهای  مدرن امروزی به سیستم‌های متمایزی چون کویل دوبل و حتی کوئل انحصاری روی  آوردند؟ برای پاسخ به این پرسش ابتدا باید از شیوه عملکرد درونی کوئل و  نقاط ضعف آن آشنا شویم.

برای اینکه بفهمیم کوئل خودرو چگونه کار می‌کند، باید زمان را بسیار آهسته کنیم و لحظه به لحظه رفتار آن را مورد بررسی قرار دهیم.

در  لحظه‌ای که راننده سوئیچ خودرو را باز می‌کند، ولتاژ ۱۲ ولت باتری به سمت  کوئل روانه می‌شود و آن را شارژ می‌کند. به محض اعمال استارت از سوی راننده  و چرخش میلنگ پیشرانه، سیستم تقسیم جرقه (چه از نوع مکانیکی و چه از نوع  کامپیوتری)، برق شارژشده ولتاژ بالای دلکو را به سمت شمع سیلندری که نوبت  احتراق آن است، می‌فرستد تا فرایند احتراق متوالی درون سیلندرها آغاز و  پیشرانه روشن شود.

از  آنجایی که برق ورودی ۱۲ ولت باتری به هنگام باز بودن سوئیچ دائما به کوئل  متصل است، کوئل دوباره شارژ می‌شود تا برق مورد نیاز جرقه سیلندر بعدی را  تامین کند. پس از روشن شدن پیشرانه، این چرخه دائما در حال تکرار است تا  ترتیب احتراق متوالی را حفظ کند و موتور خودرو را روشن نگه‌ دارد. در نتیجه  برق جریان‌یافته ۱۲ ولت در ورودی کوئل مسبب اصلی روشن ماندن پیشرانه است.  از این رو به منظور خاموش کردن پیشرانه، تنها کافی است راننده سوئیچ را  خاموش کند تا برق ورودی کوئل ماشین قطع شود و موتور در نبود جرقه، از   احتراق متوالی بازایستد.

چرا یک کوئل کافی نیست؟

حالا  به سوال ابتدایی خود بازمی‌گردیم که چرا تعداد کوئل‌ها در گذر سالیان و  پیشرفت صنعت خودروسازی افزایش یافت؟ اگر به‌صورت فرضی یک موتور ۴ زمانه تک  سیلندر را در دور درجا یا دور ایده‌آل (Ideal RPM) در نظر بگیریم، با رقم  حدودی ۱۰۰۰ دور بر دقیقه مواجه هستیم که برابر با حدود ۱۶ دور در ثانیه  است. پیشرانه ۴ زمانه در هر ۲ دور (هر ۷۲۰ درجه) نیازمند یک جرقه برای  اجرای احتراق است. به این معنا که این پیشرانه تک سیلندر در هر ثانیه  نیازمند ۸ جرقه برای روشن ماندن است.

حالا  اگر این موتور در همان دور مشابه از نوع ۴ سیلندر باشد، هر یک از  سیلندرهای آن در هر ثانیه نیازمند ۸ جرقه خواهد بود. یعنی این پیشرانه برای  روشن ماندن در مجموع نیازمند ۳۲ جرقه در ثانیه است. این در حالی است که یک   پیشرانه V8 یا V12 در همان دور مشابه به ترتیب نیازمند ۶۴ و ۹۶ جرقه است.

نه‌تنها  افزایش تعداد سیلندرها به‌صورت طبیعی بر تعداد جرقه مورد نیاز در واحد  زمان (در اینجا ثانیه یا دقیقه) می‌افزاید، بلکه افزایش دور موتور نیز  تاثیری خیره‌کننده بر این نیاز دارد. مثلا همان پیشرانه تک سیلندر که در  ۱۰۰۰ دور در دقیقه نیازمند ۸ جرقه در هر ثانیه بود، در ۵۰۰۰ دور در دقیقه  نیازمند حدود ۴۱ جرقه در هر ثانیه است. حالا این رقم برای یک موتور ۴  سیلندر، V8 و V12 در دور ۵۰۰۰ به ترتیب برابر با ۱۶۴، ۳۲۸ و ۴۹۲ جرقه در  ثانیه است.

خب مشکل کار  کجا است؟ مسئله آنجایی است که کوئل خودرو برای هر بار شارژ شدن، نیامند  اندکی زمان است. وقتی تعداد سیلندر یا دور موتور افزایش یابد، یک کویل به  تنهایی فرصت کافی برای شارژ و تخلیه شدن را ندارد. در نتیجه  کوئلی که به  عنوان مثال قرار است خروجی ۳۰ هزار ولت داشته باشد، با افزایش دور موتور و  تعداد سیلندرها و کاهش مدت زمان شارژ، خروجی تنها معادل ۱۵ هزار ولت (عدد  فرضی) را به شمع‌ها می‌فرستد.

این  افت خیره‌کننده در ولتاژ نهایی سر شمع‌ها موجب احتراق ناقص سوخت و افزایش  خام‌سوزی پیشرانه یا احتمال بسیار بیشتر بروز پدید عدم احتراق (Miss Fire)  در دورهای بالاتر می‌شود. در نتیجه عملکرد فنی پیشرانه با افزایش دور موتور  یا تعداد سیلندرها به شدت تحت تاثر قرار می‌گیرد. اگرچه می‌توان به‌جای  کوئل ۳۰ هزار ولت از نمونه‌های قوی‌تر ۵۰ یا ۷۰ هزار ولت بهره گرفت، اما  این موضوع به دلیل نیاز کویل برای شارژ شدن، کمک چندانی به پیشرانه   نمی‌کند.

حال تصور کنید  که بسیاری از پیشرانه‌های عملکردمحور و مسابقه‌ای نظیر موتورهای HEMI V8  کرایسلر به‌منظور بهبود و تکامل فرایند احتراق از ۲ شمع در هر سیلندر (در  مجموع ۱۶ شمع) بهره می‌گرفتند. تقسیم شدن ولتاژ خروجی  میان این دو شمع نیز  موجب ضعیف‌تر شدن ولتاژ جرقه نهایی سر شمع‌ها می‌شد.

به  همین دلیل است که خودروهای خاص کلاسیک از کلاس سوپر اسپرت‌ها یا خودروهای  لوکس نظیر لامبورگینی، فراری، بنتلی، استن مارتین، بی ام و، مرسدس بنز و…  از دو سیستم جرقه موازی و همزمان برای تامین برق مورد نیاز سیستم جرقه  پیشرانه‌های خود بهره می‌گرفتند.

با  پیشرفت تکنولوژی و بهره‌گیری از سیستم‌های کنترلی کامپیوتری به موازات  افزایش تعداد کویل‌ها، نه‌تنها فرصت کافی برای شارژ هر کویل فراهم شد بلکه  با کوتاه‌تر شدن مسیر برق ولتاژ بالا مخصوصا در نمونه‌های جدید کوئل روی  شمع (Coil on Plug)، قدرت جرقه حفظ شد و از اتلاف بیهوده توان الکتریکی در  مسیر طولانی وایرها جلوگیری به عمل آمد.