سیستم برق خودرو، به عنوان یکی از سیستم‌های حیاتی در بخش فنی خودروها، نقش اساسی در عملکرد موتور دارد. این سیستم مسئول تولید نیروی الکتریسیته برای جرقه‌زنی شمع‌ها است، که این جرقه‌زنی بخشی اساسی از چرخه‌ی احتراق در موتورهای داخل سوختی را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، سیستم برق خودرو نقش مهمی در تأمین انرژی مورد نیاز برای سایر قطعات الکتریکی خودرو ایفا می‌کند. این سیستم از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده است، مانند شمع که برای جرقه‌زنی در اتاق سوخت استفاده می‌شود، و باتری که منبع اصلی تأمین برق خودرو است. در این مقاله از  مجله چین اپ با این قطعه بیشتر آشنا می‌شویم.

 

 

کویل چیست و چه کاربردی دارد؟

کوئل یکی از اجزای کلیدی سیستم برق خودرو محسوب می‌شود و وظیفه‌ی تأمین برق لازم برای جرقه‌زنی و احتراق سوخت را بر عهده دارد. در موتورهای احتراق داخلی، برای ایجاد جرقه و انفجار درون سیلندر، ولتاژی در محدوده‌ی ۷۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ ولت مورد نیاز است. این مقدار بسته به شرایط مختلف، مانند تمیز یا کثیف بودن شمع‌ها و کیفیت سوخت، تغییر می‌کند. در حالی که باتری خودروهای معمولی تنها قادر به تولید ولتاژی در حدود ۱۲ ولت است که در شرایط خاص، مانند کاهش عمر باتری یا عوامل دیگر، ممکن است کمتر هم شود. از این رو، ولتاژ تولیدی باتری به تنهایی برای ایجاد جرقه کافی نیست و در اینجا کوئل نقش حیاتی خود را ایفا می‌کند.

 

کوئل در حقیقت یک تقویت‌کننده‌ی ولتاژ است که جریان برق با ولتاژ پایین را از باتری دریافت کرده، آن را تا سطح مورد نیاز افزایش می‌دهد و در زمان مناسب به شمع‌هایی که آماده‌ی احتراق هستند منتقل می‌کند. این قطعه دارای انواع مختلفی بوده و علاوه بر صنعت خودروسازی، در حوزه‌های دیگر نیز کاربرد دارد. عملکرد کوئل بر پایه‌ی القای الکترومغناطیسی است که درون سیم‌پیچ‌های آن انجام می‌شود. به طور خلاصه، کوئل وظیفه‌ی تبدیل ولتاژ پایین باتری به ولتاژ بالا را بر عهده دارد و با رساندن آن به شمع‌ها، فرایند احتراق را ممکن می‌سازد.

 

معرفی کوئل ام وی ام

این کوئل مربوط به ماشین‌های ام وی ام x33،  315 و 530 و 550 است:

 

ساختار و اجزای کوئل

• سیم‌پیچ اولیه: این بخش شامل ۲۵۰ تا ۳۵۰ دور سیم است که مقاومت آن حدود ۳ اهم می‌باشد. این سیم‌پیچ نقش اصلی را در ایجاد میدان مغناطیسی ایفا می‌کند.
• سیم‌پیچ ثانویه: برخلاف سیم‌پیچ اولیه، تعداد دورهای سیم در این بخش بسیار بیشتر بوده و بین ۱۵ تا ۳۰ هزار حلقه را شامل می‌شود. این سیم‌پیچ مسئول افزایش ولتاژ است.
• هسته‌ی مرکزی: این قسمت معمولاً از آلیاژهای مخصوص و مقاوم به حرارت، مانند آلیاژهای پایه پلاتین، ساخته می‌شود و نقش مهمی در انتقال میدان مغناطیسی ایفا می‌کند.
• پایه‌ی جرقه‌زنی: تعداد این پایه‌ها بر اساس تعداد سیلندرهای موتور متغیر است و مستقیماً در فرایند احتراق نقش دارد.
• عایق سیم‌پیچ‌ها: این بخش به‌منظور جلوگیری از آسیب ناشی از حرارت تولید شده در سیم‌پیچ‌ها، بین آن‌ها قرار می‌گیرد.
• بدنه‌ی اصلی: معمولاً از جنس آلومینیوم ساخته می‌شود تا به دلیل ضریب انتقال حرارت بالا، بتواند دمای قطعه را به‌خوبی کنترل کند.

 

نحوه‌ی عملکرد کوئل

سیم‌پیچ‌های کوئل عمدتاً از جنس مس ساخته می‌شوند. در ساختار کوئل، سیم‌پیچ اولیه به دور سیم‌پیچ ثانویه پیچیده شده و هر دوی آن‌ها یک هسته‌ی مشترک را احاطه کرده‌اند. زمانی که جریان الکتریکی وارد سیم‌پیچ اولیه می‌شود، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. با قطع این جریان، میدان مغناطیسی فرومی‌ریزد و در سیم‌پیچ ثانویه یک القای الکتریکی رخ می‌دهد. به دلیل تعداد بالای دورهای سیم‌پیچ ثانویه، این فرآیند باعث افزایش شدید ولتاژ می‌شود.

 

یکی از نکات قابل توجه در عملکرد کوئل این است که هنگام افزایش ولتاژ، جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. این تبدیل برای جرقه‌زنی در شمع‌ها و ایجاد احتراق مؤثر در موتورهای درون‌سوز ضروری است.

 

توضیحات ویدئویی کوئل

 

انواع کوئل

کوئل‌ها از نظر طراحی و نحوه‌ی اتصال به شمع‌ها، به دو دسته‌ی کلی “با وایر” و “بدون وایر” تقسیم می‌شوند. البته هر یک از این دو دسته خود دارای مدل‌های مختلفی هستند. پیش از بررسی این انواع، درک نقش وایر در سیستم برق‌رسانی خودرو اهمیت دارد.

 

وایر قطعه‌ای است که برق را از کوئل یا دلکو به شمع‌ها منتقل می‌کند. این فناوری بیشتر در خودروهای قدیمی کاربرد داشت، اما با پیشرفت سیستم‌های برق‌رسانی، خودروسازان استفاده از وایر را کاهش دادند تا از هدررفت انرژی و افت ولتاژ جلوگیری کنند. در طراحی‌های مدرن، کوئل به‌طور مستقیم روی شمع‌ها قرار می‌گیرد که این امر باعث بهبود عملکرد و افزایش کارایی سیستم جرقه‌زنی می‌شود.

 

۱. کوئل‌های با وایر

این نوع کوئل‌ها در خودروهای نسبتاً قدیمی دیده می‌شوند و به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند:

 

کوئل‌های معمولی

این مدل از کوئل‌ها استوانه‌ای شکل هستند و در کنار آن‌ها یک دلکو (توزیع‌کننده‌ی جرقه) قرار دارد که ترتیب جرقه‌زنی را تنظیم می‌کند. این نوع کوئل در خودروهای کاربراتوری و برخی از خودروهای انژکتوری دارای سیستم دلکو به کار می‌رود. وظیفه‌ی اصلی آن، ارسال جریان برق به شمع‌های هر سیلندر در زمان مناسب است.

 

کوئل‌های دوبل با وایر

این نوع کوئل معمولاً در خودروهای انژکتوری دیده می‌شود و به‌طور همزمان و دو به دو، جرقه‌زنی را در سیلندرهای ۱ و ۴ و همچنین ۲ و ۳ تنظیم می‌کند. این مدل همچنان از وایر برای انتقال برق به شمع‌ها استفاده می‌کند.

 

۲. کوئل‌های بدون وایر

این نوع کوئل‌ها در خودروهای مدرن و مجهز به سیستم‌های برق‌رسانی پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند و در دو مدل طراحی شده‌اند:

 

کوئل‌های کتابی

این کوئل‌ها شباهت زیادی به کوئل‌های دوبل دارند اما بدون استفاده از وایر طراحی شده‌اند. به دلیل ساختار پهن‌تر و یکپارچه‌ی خود، به آن‌ها “کتابی” گفته می‌شود. این کوئل مستقیماً روی موتور نصب شده و ولتاژ مورد نیاز را به شمع‌ها می‌رساند.

 

کوئل‌های قلمی

این نوع کوئل، که به نام “کوئل‌های انفرادی” نیز شناخته می‌شود، در خودروهای انژکتوری پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم، برای هر سیلندر یک کوئل مجزا در نظر گرفته شده است که مستقیماً روی شمع همان سیلندر قرار می‌گیرد. ولتاژ تولیدی این کوئل‌ها بسیار بالا است و عملکرد بهتری نسبت به مدل‌های دیگر دارد.

 

مقایسه‌ی کوئل‌های مختلف

کوئل‌های دوبل هم در مدل با وایر و هم بدون وایر تولید می‌شوند. هر دو مدل، جرقه‌زنی را دو به دو و همزمان در سیلندرها انجام می‌دهند، اما تفاوت اصلی آن‌ها در نحوه‌ی انتقال برق به شمع‌ها است.

کوئل‌های با وایر در خودروهای قدیمی رایج‌تر هستند و به دلیل وجود دلکو و وایر، احتمال افت ولتاژ در آن‌ها بیشتر است.

کوئل‌های بدون وایر طراحی پیشرفته‌تری دارند، مستقیماً روی شمع‌ها نصب می‌شوند و باعث کاهش هدررفت انرژی و افزایش کارایی موتور می‌شوند.

با توجه به پیشرفت فناوری، امروزه استفاده از کوئل‌های بدون وایر، خصوصاً مدل‌های قلمی، در خودروهای مدرن بسیار رایج‌تر شده است.

 

 

قدرت کویل خودرو

 

کوئل یکی از اجزای حیاتی سیستم برق خودرو است که وظیفه‌ی تقویت ولتاژ و ارسال آن به شمع‌ها را بر عهده دارد. در صورت بروز مشکل در این قطعه، عملکرد موتور مختل شده و فرایند احتراق به درستی انجام نمی‌شود. یکی از نشانه‌های اصلی خرابی کوئل، کاهش قدرت آن و ناتوانی در تولید ولتاژ کافی برای جرقه‌زنی است. در چنین شرایطی، هنگام فشار دادن پدال گاز، موتور دچار خفگی شده و واکنش مناسبی نشان نمی‌دهد. همچنین، سوختی که به سیلندرها منتقل می‌شود، به‌طور کامل مشتعل نمی‌شود که این موضوع در طولانی‌مدت می‌تواند آسیب‌های جدی و جبران‌ناپذیری به موتور وارد کند.

 

از آنجایی که کوئل فشار و دمای بالایی را تحمل می‌کند، جنس آن معمولاً از آلومینیوم انتخاب می‌شود تا بتواند در برابر نیرویی که از طریق باتری به آن وارد می‌شود، مقاومت کند. برای جلوگیری از بروز مشکلات مرتبط با کوئل و سایر قطعات سیستم جرقه‌زنی، توصیه می‌شود که هر ۱۰ هزار کیلومتر یک‌بار، تمامی اجزای موتور بررسی و سرویس شوند.

 

 

خطرات ناشی از ولتاژ بالای کوئل

یکی از سؤالات رایج این است که آیا برق تولید شده توسط کوئل می‌تواند باعث برق‌گرفتگی شود؟ پاسخ این سؤال مثبت است. به همین دلیل، تعمیرکاران همیشه تأکید دارند که قبل از بررسی و تعمیر سیستم جرقه‌زنی، خودرو باید کاملاً خاموش باشد.

 

برخی افراد ممکن است هنگام کار روی خودرو، ولتاژ کوئل را حس کرده باشند، اما آسیب جدی ندیده‌اند. با این حال، از آنجایی که ولتاژ خروجی کوئل چندین هزار برابر ولتاژ باتری است، تماس مستقیم با این جریان می‌تواند بسیار خطرناک باشد و در برخی موارد منجر به برق‌گرفتگی شدید شود. بنابراین، توصیه می‌شود همیشه هنگام کار با سیستم برق خودرو از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید و در صورت عدم آشنایی کافی، بررسی و تعمیر آن را به افراد متخصص بسپارید.

 

 

دلایل اصلی خرابی و نیم‌سوز شدن کوئل خودرو

کوئل خودرو به طور متوسط تا ۱۶۰,۰۰۰ کیلومتر عمر مفید دارد، اما بسته به شرایط استفاده و نگهداری، ممکن است زودتر دچار مشکل شود. دلایل مختلفی می‌توانند موجب خرابی و نیم‌سوز شدن کوئل شوند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

 

۱. گرمای بیش از حد موتور

موقعیت قرارگیری کوئل معمولاً در نزدیکی موتور است که باعث می‌شود به طور مداوم در معرض حرارت بالا قرار گیرد. گرمای بیش از حد می‌تواند به تدریج به عایق سیم‌پیچ‌های داخلی کوئل آسیب برساند و عملکرد آن را مختل کند.

 

۲. لرزش موتور و تأثیر آن بر کوئل

موتور خودرو هنگام کار کردن همواره در حال لرزش و ارتعاش است. این لرزش‌ها ممکن است باعث شل شدن اتصالات داخلی کوئل شود که در نهایت عملکرد آن را دچار مشکل می‌کند.

 

۳. خرابی و فرسودگی شمع‌ها

شمع‌های معیوب یا فرسوده باعث افزایش ولتاژ خروجی از کوئل می‌شوند. اگر فاصله بین الکترودهای شمع بیش از حد استاندارد باشد، کوئل مجبور می‌شود برق بیشتری تولید کند که این امر باعث استهلاک و سوختن تدریجی آن می‌شود. پس بهتر است هرچه زودتر نسبه به تعویض شمع معیوب اقدام شود.

 

۴. ایراد در سیم‌کشی و کابل‌های برق کوئل

خرابی، پارگی، پوسیدگی یا خوردگی سیم‌ها می‌تواند باعث اتصال کوتاه و افزایش جریان الکتریکی در کوئل شود. این مشکل باعث داغ شدن بیش از حد کوئل و در نهایت سوختن آن خواهد شد.

 

۵. استفاده از کوئل‌های تقلبی یا بی‌کیفیت

کوئل‌های غیراستاندارد یا بی‌کیفیت دوام و استحکام کافی ندارند و زودتر از موعد خراب می‌شوند. همیشه از قطعات اصلی و معتبر برای جایگزینی کوئل خودرو استفاده کنید.

 

۶. عمر و استهلاک طبیعی کوئل

کوئل مانند هر قطعه‌ی الکتریکی دیگر عمر مفیدی دارد و با گذشت زمان، سیم‌پیچ‌های داخلی و سایر اجزای آن فرسوده می‌شوند. پس از گذشت چند سال، حتی اگر خودرو کم کار کرده باشد، کوئل ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد.

 

 

7. تنظیم نبودن نسبت هوا به سوخت

اگر نسبت مخلوط هوا و سوخت در موتور به‌درستی تنظیم نشده باشد، شمع‌ها نمی‌توانند به‌طور مؤثر جرقه بزنند. این مشکل مستقیماً بر عملکرد کوئل تأثیر منفی گذاشته و باعث استهلاک زودرس آن می‌شود.

 

8. نشتی روغن از درپوش سوپاپ

در بسیاری از خودروها، کوئل بالای شمع و داخل یک لوله در درپوش سوپاپ موتور قرار دارد. با گذشت زمان، واشرها و درزگیرهای این قسمت ممکن است فرسوده شوند که موجب نشتی روغن خواهد شد. ورود روغن به محفظه‌ی کوئل، باعث ایجاد اتصال کوتاه یا کاهش کیفیت جرقه‌زنی می‌شود.

 

چگونه از خرابی کوئل خودرو جلوگیری کنیم؟

• بررسی دوره‌ای کوئل و شمع‌ها در هر ۱۰,۰۰۰ کیلومتر
• استفاده از شمع‌های باکیفیت و تنظیم فاصله الکترودها
• چک کردن سلامت سیستم سیم‌کشی و جلوگیری از اتصال کوتاه
• استفاده از کوئل‌های اصلی و استاندارد هنگام تعویض
• توجه به نشانه‌های خرابی مانند ریپ زدن موتور، کاهش شتاب و روشن شدن چراغ چک موتور

 

علت برق نداشتن کویل

• علت اول: ممکن است اتصال الکتریکی کوئل قطع شده یا به‌درستی برقرار نباشد. در این صورت، ابتدا باید اتصالات را بررسی کنید. اگر مشکل از این بخش نبود، به سراغ علت‌های دیگر بروید.
• علت دوم: احتمال دارد منبع تغذیه دچار خرابی شده باشد و ولتاژ یا جریان مناسب به کوئل نرسد. برای بررسی دقیق‌تر، بهتر است به یک باتری‌ساز مراجعه کنید یا از یک مکانیک بخواهید خودرو را دیاگ بزند تا مشکل مشخص شود.
• علت سوم: ممکن است خود کوئل دچار خرابی داخلی شده باشد. در این حالت، سیم‌پیچ‌های داخلی آن آسیب دیده یا دچار سوختگی شده‌اند که مانع عملکرد صحیح آن می‌شود.
• علت چهارم: در صورتی که کوئل در مدار کنترل‌شده قرار داشته باشد، احتمال دارد مشکل از رله یا مدار کنترلی باشد که مانع عملکرد صحیح کوئل می‌شود. بنابراین، باید این بخش نیز مورد بررسی قرار گیرد.

 

 

برق کوئل خودرو از کجا تامین می‌شود؟

باتری و دینام، اصلی‌ترین منابع تأمین برق خودرو هستند و تمامی انرژی الکتریکی موردنیاز خودرو را فراهم می‌کنند. کوئل نیز مشابه کمپرسور کولر خودرو، برق را از باتری دریافت کرده و آن را چندین هزار برابر تقویت می‌کند تا به سایر بخش‌ها انتقال یابد. در واقع، باتری خودرو ولتاژی معادل ۱۲ ولت تولید می‌کند، اما برای جرقه‌زنی شمع‌ها به ولتاژی در حدود ۷۰۰۰ ولت نیاز است که این وظیفه را کوئل بر عهده دارد.

 

علائم خرابی کوئل

خرابی کوئل خودرو می‌تواند به سایر قطعات، از جمله موتور، آسیب وارد کند. بنابراین، آشنایی با نشانه‌های خرابی کوئل ضروری است تا در صورت مشاهده آن‌ها، بتوانید مشکل را به‌موقع برطرف کنید.

 

استارت نخوردن یا بد استارت خوردن خودرو

یکی از اولین نشانه‌های خرابی کوئل، استارت نخوردن یا سخت استارت خوردن خودرو است. کوئل وظیفه تأمین برق برای شمع‌ها را بر عهده دارد تا جرقه ایجاد شده و فرآیند احتراق صورت گیرد. در صورتی که کوئل دچار مشکل شود، برق لازم برای جرقه‌زنی تأمین نمی‌شود و در نتیجه، خودرو یا روشن نمی‌شود یا به سختی روشن خواهد شد.

 

افزایش مصرف سوخت

هر بار که شمع‌ها جرقه می‌زنند، مقدار مشخصی سوخت مکش می‌شود. اگر احتراق به درستی انجام نشود، مقداری از سوخت هدر می‌رود. در نتیجه، خرابی کوئل می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت خودرو شود.

 

لرزش شدید خودرو

اگر هنگام افزایش سرعت، گاز دادن یا حتی در حالت توقف، متوجه لرزش غیرعادی خودرو شدید، این مشکل می‌تواند یکی از نشانه‌های خرابی کوئل باشد. در چنین شرایطی، بهتر است هرچه زودتر با تعمیرکار مشورت کنید.

 

روشن شدن چراغ چک خودرو

یکی از مزایای خودروهای جدید، وجود چراغ چک است که در صورت ایجاد مشکل در قطعات مختلف، از جمله کوئل، به راننده هشدار می‌دهد. بنابراین، اگر چراغ چک روشن شد، باید نسبت به بررسی و تعمیر کوئل اقدام کنید.

 

عملکرد نامناسب خودرو

گاهی ممکن است خودرو به درستی کار نکند و دچار افت عملکرد شود. یکی از دلایل این مشکل می‌تواند خرابی کوئل باشد. در چنین شرایطی، بررسی کوئل را در اولویت قرار دهید تا از آسیب‌های بیشتر به موتور جلوگیری کنید.

 

بوت کوئل چیست؟

در تمامی خودروهای جدید و قدیمی با سیستم احتراق داخلی (چه بنزینی و چه گازسوز)، از وایر شمع برای انتقال برق از کوئل به شمع استفاده می‌شود.

 

در خودروهای قدیمی با سیستم کاربراتوری یا انژکتوری، به دلیل فاصله زیاد بین کوئل و شمع، از وایر شمع سیمی برای انتقال برق استفاده می‌شود. هرچه طول وایر بیشتر باشد، مقاومت بالاتر رفته و برق ضعیف‌تری به شمع‌ها می‌رسد.

 

در خودروهای جدید این مشکل با کاهش فاصله بین کوئل و شمع برطرف شده است. کوئل به سرسیلندر نزدیک‌تر شده و وایر شمع سیمی حذف شده است. در این خودروها، به جای وایر شمع سیمی، از بوت وایر شمع استفاده می‌شود.

 

به طور خلاصه، بوت کوئل یا بوت وایر شمع یک قطعه واسط است که کوئل را به شمع متصل می‌کند و وظیفه آن انتقال جریان الکتریکی از کوئل به شمع برای ایجاد جرقه مناسب در داخل محفظه سرسیلندر است.

 

بوت وایر شمع در هر خودرو متفاوت است و هنگام خرید باید به این نکته توجه کرد. این قطعه باید مقاومت بالایی در برابر حرارت داشته باشد و در دمای موتور تغییر شکل نداده و دچار ترک خوردگی نشود.

 

همچنین، بوت وایر باید در برابر روغن‌ها، اسیدها، آب و ضد یخ موجود در موتور مقاومت نشان دهد. در داخل بوت وایر یک فنر وجود دارد که انتقال برق از کوئل به شمع‌ها را انجام می‌دهد. این فنر در بوت وایرهای شرکت کینگ استیل به کار رفته است.

 

چیناپ مرجع تخصصی لوازم یدکی خودروهای چینی