کویل خودرو یکی از اجزای حیاتی سیستم احتراق است که نقش بسیار مهمی در عملکرد موتور ایفا می‌کند. این قطعه، برق مورد نیاز برای ایجاد جرقه در شمع‌ها را تامین می‌کند و بدون عملکرد صحیح آن موتور قادر به روشن‌شدن نخواهد بود.
در ادامه این مطلب مفصل‌تر توضیح می‌دهیم کویل چیست و به بررسی تمام جنبه‌های کویل اتومبیل، از نحوه عملکرد و انواع مختلف آن تا علائم خرابی و نحوه نگهداری از این قطعه می‌پردازیم.
کویل چیست؟
در پاسخ به این سوال که کویل چیست ؟ باید بگوییم که کوئل خودرو یکی از اجزای اصلی سیستم احتراق خودرو محسوب می‌شود که وظیفه تبدیل ولتاژ پایین باتری به ولتاژ بسیار بالا (بین ۱۲,۰۰۰ تا ۴۵,۰۰۰ ولت) را دارد. در این صورت، شمع‌ها می‌توانند جرقه لازم برای اشتعال مخلوط سوخت و هوا در سیلندرهای موتور را ایجاد کنند. کویل معمولا در یک بخش به‌نام کویل جرقه قرار دارد و از دو سیم‌پیچ، یعنی یک سیم‌پیچ اولیه و یک سیم‌پیچ ثانویه تشکیل شده است.
نحوه عملکرد کویل خودرو
همانطور که می‌دانید، کویل خودرو بخش حیاتی سیستم احتراق است که عملکرد آن به تبدیل ولتاژ پایین به ولتاژ بسیار بالا برای تولید جرقه در شمع‌ها بستگی دارد. این جرقه برای اشتعال مخلوط سوخت و هوا در سیلندرها ضروری است. در ادامه، به طور دقیق توضیح داده‌ایم که نحوه عملکرد کویل چیست.
- ورود جریان به سیم‌پیچ اولیه: ابتدا ولتاژ پایین از باتری خودرو به سیم‌پیچ اولیه کویل وارد می‌شود. این ولتاژ معمولا حدود ۱۲ ولت است.
- ایجاد میدان مغناطیسی: وقتی جریان به سیم‌پیچ اولیه وارد شود، یک میدان مغناطیسی در کویل ایجاد می‌شود. این میدان، انرژی را در سیم‌پیچ ذخیره می‌کند.
- قطع جریان و تخلیه میدان مغناطیسی: زمانی که سوئیچ توزیع‌کننده جرقه، مانند دیسک توزیع‌کننده یا سیستم کنترل الکترونیکی در خودروهای مدرن جریان سیم‌پیچ اولیه را قطع می‌کند، میدان مغناطیسی که در سیم پیچ ذخیره شده، به‌سرعت تخلیه می‌شود.
- افزایش ولتاژ در سیم‌پیچ ثانویه: با تخلیه میدان مغناطیسی، انرژی ذخیره‌شده در سیم‌پیچ اولیه به سیم‌پیچ ثانویه منتقل می‌شود. این انتقال باعث افزایش ولتاژ از حدود ۱۲ ولت به مقادیر بسیار بالا (بین ۱۲,۰۰۰ تا ۴۵,۰۰۰ ولت) می‌شود.
- ارسال ولتاژ بالا به شمع‌ها: ولتاژ بسیار بالا از طریق سیم‌کشی به شمع‌ها ارسال شده و باعث ایجاد جرقه در انواع شمع خودرو می‌شود.
- ایجاد جرقه و اشتعال سوخت: جرقه تولید شده توسط شمع‌ها باعث اشتعال مخلوط سوخت و هوا در سیلندر می‌شود. این اشتعال باعث حرکت پیستون‌ها و در نتیجه حرکت خودرو می‌شود.
ساختمان داخلی کوئل ماشین
اگر کنجکاو هستید بدانید اجزای داخلی کویل چیست؟ باید بگوییم که کوئل خودرو از دو بخش اصلی سیم‌پیچ اولیه و سیم‌پیچ ثانویه تشکیل شده است. این ساختار داخلی به کویل اجازه می‌دهد تا ولتاژ پایین را به ولتاژ بالا تبدیل کرده و برای ایجاد جرقه در شمع‌ها ارسال کند.
سیم‌پیچ اولیه
سیم‌پیچ اولیه از تعدادی دور سیم ضخیم و کوتاه تشکیل شده که به‌طور مستقیم به باتری خودرو و سیستم توزیع جریان متصل است. این سیم‌پیچ، جریان ۱۲ ولتی باتری را دریافت می‌کند. وقتی جریان الکتریکی از این سیم‌پیچ عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می‌شود.
سیم‌پیچ ثانویه
سیم‌پیچ ثانویه از تعداد زیادی دور سیم نازک‌تر و طویل‌تر ساخته شده است. این سیم‌پیچ به‌طور مستقیم به شمع‌ها متصل می‌شود و وظیفه آن افزایش ولتاژ تولیدی در سیم‌پیچ اولیه به ولتاژ بسیار بالا (بین ۱۲,۰۰۰ تا ۴۵,۰۰۰ ولت) است.
شاید بپرسید که کارکرد سیم‌پیچ اولیه و سیم‌پیچ ثانویه کویل چیست؟ هنگامی که جریان در سیم‌پیچ اولیه قطع می‌شود، انرژی ذخیره‌شده در میدان مغناطیسی سیم‌پیچ اولیه به‌طور ناگهانی به سیم‌پیچ ثانویه منتقل می‌شود و ولتاژ در آن افزایش می‌یابد.
مغزی کویل
در مرکز سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه معمولا یک هسته فلزی وجود دارد که از جنس آهن نرم یا مواد مغناطیسی ساخته شده است. هسته به تقویت میدان مغناطیسی کمک می‌کند تا فرایند تبدیل ولتاژ به شکل موثرتر انجام شود.
عایق‌بندی
بین سیم‌پیچ‌ها و هسته، یک لایه عایق وجود دارد که از تماس مستقیم سیم‌ها جلوگیری کرده و از ایجاد اتصال کوتاه در کویل جلوگیری می‌کند. در ضمن، این عایق‌ها از هرگونه آسیب ناشی از گرمای زیاد که در نتیجه تغییرات ولتاژ و جریان در کویل ایجاد می‌شود، جلوگیری می‌کنند.
درپوش و پوشش بیرونی
کویل‌ها معمولا دارای یک پوشش بیرونی از جنس پلاستیک یا مواد مقاوم در برابر حرارت و شرایط سخت موتور خودرو هستند. این پوشش بیرونی کمک می‌کند تا کویل در برابر لرزش‌ها، حرارت بالا و رطوبت محافظت شود. با این ساختار، کویل می‌تواند ولتاژ پایین را به ولتاژ بالا تبدیل کرده و جرقه مورد نیاز برای اشتعال سوخت در سیلندرها را تامین کند.
معرفی انواع کویل خودرو
کویل‌های خودرو به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این انواع بسته به نوع سیستم احتراق و نیاز خودرو انتخاب می‌شوند. در ادامه، انواع مختلف کویل را معرفی کرده‌ایم.
کویل‌های تک شمع (Single Coil)
این نوع کویل برای خودروهایی استفاده می‌شود که فقط یک شمع برای هر سیلندر دارند و یک کویل برای هر شمع کار می‌کند. کویل‌های تک شمع معمولا در سیستم‌های احتراق قدیمی و ساده‌تر خودروها استفاده می‌شوند. این کویل‌ها معمولا در سیستم‌های توزیع‌کننده (Distributor) یافت می‌شوند؛ جایی که یک کویل برای چند شمع در یک زمان جرقه ایجاد می‌کند.
کویل‌های دوبل (Double Coil)
این نوع کویل‌ها برای خودروهایی با سیستم احتراق دوگانه طراحی شده‌اند که برای هر شمع یک کویل جداگانه وجود دارد. کویل‌های دوبل معمولا در خودروهای جدیدتر که از سیستم‌های احتراق با کارایی بالاتر استفاده می‌کنند، نصب می‌شوند. این کویل‌ها می‌توانند برای هر دو سیلندر جرقه ایجاد کنند و در سیستم‌های احتراق بدون توزیع‌کننده (Distributorless Ignition System یا DIS) استفاده می‌شوند.
کویل‌های شمع فردی (Individual Coil)
در این نوع سیستم، هر سیلندر یک کویل اختصاصی دارد که مستقیما به شمع مربوطه متصل است. این سیستم معمولا به نام “Coil-on-Plug” یا “COP” شناخته می‌شود. در این سیستم، کویل‌ها روی هر شمع نصب می‌شوند و به‌طور مستقل عمل می‌کنند. این نوع کویل‌ها در خودروهای جدید و سیستم‌های احتراق پیشرفته، مانند موتورهای چند سیلندر استفاده می‌شود. این سیستم کارایی بالا و عملکرد بهتر را ارائه می‌دهد.
کویل‌های توزیع‌کننده (Distributor Coil)
این نوع کویل‌ها معمولا در سیستم‌های احتراق قدیمی‌تر و خودروهایی که از سیستم توزیع‌کننده برای توزیع جرقه به شمع‌ها استفاده می‌کنند، یافت می‌شوند. این سیستم از یک توزیع‌کننده برای ارسال جریان به شمع‌ها استفاده می‌کند. در این سیستم، یک کویل معمولا جرقه را به تمامی شمع‌ها ارسال می‌کند. این کویل‌ها بیشتر در خودروهای قدیمی و سیستم‌های احتراق سنتی استفاده می‌شوند.
کویل‌های الکترونیکی (Electronic Coil)
این نوع کویل‌ها به سیستم‌های احتراق الکترونیکی متصل هستند و عملکرد بهینه‌تری دارند. در این سیستم‌ها از یک ECU برای کنترل زمان‌بندی جرقه استفاده می‌شود. کویل‌های الکترونیکی برای خودروهایی با سیستم‌های احتراق پیشرفته‌تر و کنترل دقیق‌تر طراحی شده‌اند. این کویل‌ها در خودروهای مدرن و سیستم‌های دیجیتال استفاده می‌شوند و باعث بهبود کارایی سوخت و کاهش آلایندگی می‌شوند.
کویل‌های نوع رله (Relay Coil)
این نوع کویل‌ها برای خودروهایی که از رله‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند، طراحی شده‌اند. این کویل‌ها معمولا در خودروهایی با سیستم‌های الکترونیکی پیچیده برای ایجاد جرقه و کنترل بهتر سیستم احتراق به کار می‌روند. این کویل‌ها بیشتر در خودروهای جدید با سیستم‌های کنترل الکترونیکی پیشرفته کاربرد دارند.
کویل‌های هدرز (Helmholtz Coil)
این نوع کویل‌ها در برخی سیستم‌های خاص و پیشرفته‌تر موتور استفاده می‌شوند که از یک هسته آهنی برای تقویت میدان مغناطیسی استفاده می‌کند. کویل‌های هدرز برای استفاده در خودروهای با نیازهای خاص یا تحقیقات علمی طراحی شده‌اند و به‌طور گسترده در خودروهای عمومی استفاده نمی‌شوند. این کویل‌ها در سیستم‌های ویژه و تحقیقات مرتبط با موتورهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
علائم خرابی کویل ماشین
خرابی کوئل ماشین مشکلات مختلفی در عملکرد موتور ایجاد می‌کند. در ادامه توضیح داده‌ایم که علائم رایج خرابی کویل چیست.
- مشکل در استارت خودرو
- کارکرد ناپایدار موتور
- افزایش مصرف سوخت
- روشن‌شدن چراغ چک موتور
- کاهش شتاب و قدرت موتور
- آلودگی بیشتر اگزوز
- پاشش نامنظم جرقه
در صورت مشاهده هر یک از این علائم بهتر است به‌سرعت وضعیت کویل را بررسی و در صورت لزوم تعویضش کنید.
نکات نگهداری از کوئل خودرو
برای حفظ عملکرد بهینه کویل و افزایش عمر مفید آن، رعایت نکات زیر ضروری است:
- بازرسی دوره‌ای سیستم احتراق: به‌طور منظم وضعیت سیستم احتراق، از جمله کویل‌ها را بررسی کنید تا از آسیب‌های احتمالی جلوگیری شود.
- استفاده از سوخت با کیفیت: از سوخت باکیفیت استفاده کنید تا از احتراق ناقص که به کویل آسیب می‌زند، جلوگیری شود.
- تعویض به‌موقع شمع‌ها: شمع‌های خودرو را به‌موقع تعویض کنید. شمع‌های فرسوده فشار اضافی به کویل وارد می‌کنند و عمر آن را کاهش می‌دهند.
- پرهیز از رانندگی با موتور خراب: در صورتی که موتور دچار مشکل است، از رانندگی آن خودداری کنید تا فشار اضافی به کویل‌ها وارد نشود.
- تمیز نگاه داشتن کویل‌ها: در صورت لزوم، سطح کویل‌ها را تمیز نگاه دارید تا گرد و غبار یا زباله‌ها عملکرد آن ها را مختل نکنند.
- حفظ سیستم برقی سالم: سیستم برقی خودرو و سیم‌کشی‌ها را مرتبا بررسی کنید تا از آسیب به کویل به دلیل مشکلات الکتریکی جلوگیری شود.
- تعویض زودهنگام قطعات آسیب‌دیده: در صورت مشاهده هرگونه علائم خرابی، مانند روشن شدن چراغ چک موتور، کویل‌ها را تعویض کنید تا از بروز مشکلات جدی‌تر جلوگیری شود.
- اجتناب از حرارت بالا: از رانندگی در شرایط دمای بالا یا ترافیک سنگین در طولانی مدت اجتناب کنید؛ زیرا دمای زیاد به کویل‌ها آسیب می‌زند.
رعایت این نکات کمک می‌کند تا کویل ماشین عمر طولانی‌تری داشته باشد و عملکرد موتور به‌درستی حفظ شود.
مطالعه بیشتر: علت برق نداشتن کویل چیست؟
چگونه کوئل ماشین را عیب‌یابی کنیم؟
عیب‌یابی کویل به شما کمک می کند تا مشکلات سیستم احتراق را شناسایی کرده و در صورت لزوم آن را تعمیر یا تعویض کنید. در ادامه خواهید خواند که مراحل عیب‌یابی کویل را توضیح داده‌ایم.
- بررسی چراغ چک موتور: اگر چراغ چک موتور روشن شده، یکی از دلایل آن ممکن است خرابی کویل باشد. در این صورت، از دستگاه اسکنر OBD-II برای شناسایی کدهای خطا استفاده کنید. کدهای خطا می‌توانند نشان‌دهنده مشکلات در سیستم احتراق یا کویل باشند.
- بررسی ظاهری کویل: بررسی کنید که آیا کویل‌ها ترک خورده‌اند، سوخته‌اند یا آسیب‌دیدگی واضح دارند یا خیر. هرگونه آسیب فیزیکی به کویل می‌تواند منجر به عملکرد ناقص آن شود.
- بررسی سیم‌کشی و اتصالات: اتصالات شل یا سیم‌های آسیب‌دیده می‌توانند باعث اختلال در عملکرد کویل شوند. اتصالات کویل را از نظر وجود هرگونه آسیب یا قطع و وصل‌های ناگهانی بررسی کنید.
- آزمون ولتاژ خروجی کویل: برای اطمینان از عملکرد صحیح کویل باید ولتاژ خروجی آن را بررسی کنید. با استفاده از مولتی‌متر، ولتاژ خروجی کویل را اندازه‌گیری کنید؛ اگر ولتاژ خروجی غیرمعمول باشد، احتمالا کویل مشکل دارد.
- بررسی عملکرد شمع‌ها: شمع‌هایی که سوخته‌اند یا به‌درستی کار نمی‌کنند، ممکن است به خاطر عملکرد نادرست کویل خراب شده باشند. شمع‌ها را بررسی کرده و در صورت لزوم آن ها را تمیز یا تعویض کنید. شمع‌های معیوب فشار بیشتری به کویل وارد می کنند.
- استفاده از مولتی‌متر برای بررسی مقاومت کویل: یک روش دقیق‌تر برای بررسی کویل، اندازه‌گیری مقاومت آن است. با استفاده از مولتی‌متر، مقاومت کویل را اندازه‌گیری کنید. مقاومت غیرطبیعی نشان‌دهنده خرابی کویل است.
- آزمایش موتور در شرایط مختلف: موتور را بادقت در شرایط مختلف، مانند استارت سرد، شتاب‌گیری یا رانندگی در سرعت‌های مختلف امتحان کنید. اگر موتور در شرایط خاصی، همچون شتاب‌گیری دچار لرزش یا افت قدرت می‌شود، ممکن است به‌دلیل خرابی کویل باشد.
- تعویض کویل و بررسی نتایج: اگر تمامی روش‌های بالا نشان دادند که کویل خراب است، برای تایید آن می‌توانید کویل جدید نصب کنید. پس از نصب کویل جدید دوباره عملکرد موتور را بررسی کنید. اگر مشکل برطرف شد، به احتمال زیاد کویل معیوب بود.
با انجام این مراحل می‌توانید مشکلات احتمالی کویل را شناسایی کنید و از عملکرد صحیح سیستم احتراق اطمینان مطمئن شوید.
سخن پایانی
در این مطلب خواندید که کویل چیست و چه کاربردهایی دارد. کویل خودرو جزئی اساسی در سیستم احتراق به شمار می آید که عملکرد صحیح آن برای راه‌اندازی موتور ضروری است. بنابراین با آگاهی از علائم خرابی و نکات نگهداری می‌توانید از عمر مفید این قطعه محافظت و از مشکلات غیرمنتظره جلوگیری کنید.
سوالات متداول
1. محل قرارگیری کوئل در خودرو کجاست؟
کویل خودرو معمولا در قسمت بالای موتور یا نزدیک به شمع‌ها قرار دارد و در بسیاری از خودروها در نزدیکی سر سیلندر نصب می‌شود. در برخی مدل‌ها ممکن است کویل‌ها به‌طور مستقیم روی شمع‌ها نصب شوند (کویل روی شمع)
2. عمر مفید کوئل چقدر است؟
عمر مفید کویل خودرو معمولا بین 80,000 تا 100,000 کیلومتر است؛ اما بسته به شرایط رانندگی و نگهداری ممکن است بیشتر یا کمتر باشد
