이중 점화

듀얼 이그니션(Dual Ignition)은 스파크 점화 엔진용 시스템으로, 스파크 플러그와 마그네토와 같은 중요한 점화 구성 요소가 중복된다.이중 점화 장치는 에어로 엔진에 가장 일반적으로 사용되며,^[1][2] 자동차와 오토바이에서 발견되기도 한다.

이중 점화는 두 가지 장점을 제공한다: 한 점화 시스템의 비행 중 고장 시 중복성과 연소실 내 연료 공기 혼합물의 보다 효율적인 연소.^[1][2]항공기 및 가솔린으로 구동되는 소방장비에서는 중복성이 주요 고려사항이지만, 다른 차량에서는 효율적 연소와 배출법 요건 충족이 주요 대상이다.

효율성

이중 점화 시스템은 일반적으로 각 실린더에 2개의 스파크 플러그가 있으며 엔진에는 중복 자석 또는 점화 코일과 같은 최소 2개의 점화 회로가 있어야 한다.^[3]

이중 점화는 쌍화염을 일으켜 엔진의 효율을 높여 더 빠르고 완전하게 연소시켜 동력을 증가시킨다.^[4]이중 점화 시스템은 최적의 연소와 연료 소비량을 달성하는 방법이지만, 실린더 헤드 내에 두 번째 플러그를 끼우는 것이 어렵기 때문에 자동차와 오토바이에서는 드문 일이다(따라서, 생산 자동차에서 발견된 많은 이중 점화 시스템은 일반적으로 4개의 밸브가 아닌 2개의 밸브 설계였다).1932-1948년의 내시 앰배서더는 직진 8개 엔진에 트윈 스파크 플러그를 사용했고, 후에 알파로미오 트윈 스파크 자동차는 i-DSI 시리즈 엔진을 장착한 혼다 자동차와 크라이슬러의 모던 헤미 엔진처럼 이중 점화장치를 사용한다.^[5]1980년 닛산은 닛산 NAPS-Z 엔진에 쌍둥이 스파크플러그를 설치했고, 포드는 1989년 포드 레인저와 1991년 포드 무스탕 4기통 모델에 이를 도입했다.현대의 메르세데스-벤츠 엔진 몇 개에도 M112와 M113 엔진과 같이 실린더당 2개의 스파크 플러그가 있다.혼다 VT500이나 두카티 멀티스트라다와 같은 일부 오토바이도 이중 점화 장치를 갖추고 있다.^[6]2012년 두카티 멀티스트라다는 "더 부드럽고 효율적인 연소를 위한 윈플러그 실린더 헤드"로 업그레이드되었는데, 이 변화는 토크 5% 증가와 연료 소비량의 10% 향상에 기여했다.^[7]초기 BMW R1100S 자전거는 실린더당 1개의 스파크 플러그를 가지고 있었지만 2003년 이후 배출가스법 요건을 충족시키기 위해 이중 점화로 업그레이드되었다.

안전

에어로엔진에서 이중 점화는 점화 시스템 고장 후에도 항공기가 안전하게 계속 비행할 수 있도록 해야 한다.(둘 다 아닌) 하나의 자석 위에서 에어로 엔진을 작동하면 일반적으로 약 75rpm의 rpm 강하가 발생한다.^[2]항공 발전소에 그것의 존재는 히스파노 수이자 8호와 메르세데스 D와 같은 엔진이 있었던 1차 세계 대전으로 거슬러 올라간다.III, 그리고 이후의 Gnome Monosoupape 모델 9N 160 hp (119 kW) 버전으로서의 회전 엔진도 실린더당 2개의 스파크 플러그가 특징이었다.

휴랜드 AE75는 ARV Super2를 위해 만들어진 인라인 3기통 에어로 엔진으로, 각각의 회로가 두 개의 서로 다른 실린더에 플러그를 공급하는 3개의 점화 회로를 가지고 있었다.3개 회로 중 1개 회로만 고장나도 3개 실린더 모두 불꽃을 맞았고, 2개의 회로가 고장나더라도 나머지 회로는 2개의 실린더에서 엔진을 계속 가동시키게 된다.^[8]

부분 듀얼 점화

진정한 이중 점화 시스템은 완전히 분리된 중복 시스템을 사용하지만, Lycoming O-320-H2AD와 같은 일부 인증 엔진은 두 개의 개별 자석을 회전시키는 단일 엔진 자석을 사용한다.중량을 절약하는 동안 기계적 측면에서 단일 고장 지점이 발생하여 두 점화 시스템의 작동이 중지될 수 있다.^[2]

일부 아마추어 제작 항공기에서 부분 듀얼 점화의 단순한 형태는 단일 스파크 플러그를 사용하지만 기존의 단일 점화보다 더 나은 이중화를 위해 코일과 픽업을 복제한다.^[9]

추가 형태의 부분 이중 점화(Honda VT500 등)는 각 실린더에 하나의 HT 코일이 있어 전류를 지구가 아닌 한 플러그로 보내고 두 번째 플러그를 통해 회로를 완성하는 것이다.이 시스템은 두 플러그 갭을 모두 점프할 수 있을 만큼 충분한 전압을 필요로 하지만, 플러그 하나가 오염되면 엔진이 계속 가동되는 동안 플러그가 스스로 깨끗하게 연소될 수 있다는 장점이 있다.

완켈 엔진

완켈 엔진은 연소실이 너무 길어서 비에로 완켈 엔진도 더 나은 연소를 촉진하기 위해 이중 점화를 채택할 수 있다.미드웨스트 AE 시리즈인 완켈 에어로엔진에는 챔버당 2개의 플러그가 있지만 순차적으로 장착되지 않고 나란히 배치되기 때문에 연소 개선보다는 중복을 주는 것이 주된 목적이다.^[10]

증류 연료

엘렉토모티브사의 리처드 W. 딜워스 씨는 열차 엔진에서 "디스틸레이트" 연료를 태우기 위해 실린더당 4개의 스파크 플러그와 1개의 카뷰레터를 사용하는 시스템을 고안했다.그렇게 무겁지만 값싼 연료는 점화하기 어려웠기 때문에 등유나 가정용 난방 연료에 해당하는 연료를 대략 연소하기 위해 4중 점화 시스템을 사용하였다.대공황 이전 휘발유 가격의 5분의 1에 불과한 이 증류 연료를 사용함으로써, 철도는 연료비를 상당히 절약할 수 있을 것이다.그러나 이 특허받은 점화 시스템은 상업적으로 거의 사용되지 않았다.^[11]

참조