점화 시스템

Ignition system

점화시스템은 불꽃을 발생시키거나 전극을 고온으로 가열하여 불꽃점화 내연기관, 유화 및 가스 연소 보일러, 로켓 엔진 등에서 연료-공기 혼합물을 점화한다.스파크 점화 내연기관의 가장 광범위한 적용 분야는 자동차 및 오토바이와 같은 가솔린(가솔린) 도로용 차량입니다.

압축 점화 디젤 엔진은 압축 열에 의해 연료-공기 혼합물을 점화하므로 스파크가 필요하지 않습니다.일반적으로 연소실을 예열하는 예열 플러그가 있어 추운 날씨에도 시동할 수 있습니다.다른 엔진은 점화 시 불꽃 또는 가열된 튜브를 사용할 수 있습니다.이것은 매우 초기 엔진에서 흔히 볼 수 있는 일이었지만, 지금은 드물다.

최초의 전기 스파크 점화 장치는 아마도 1780년대에 알레산드로 볼타의 장난감 전기 권총이었을 것이다.

지그프리드 마르쿠스는 1884년 [1]10월 7일 그의 "가스 엔진용 전기 점화 장치"를 특허 취득했다.

역사

다음 항목도 참조하십시오.내연기관의 이력

마그네토 시스템

마그네토 점화 코일
상세 정보:점화 마그네토

스파크 점화의 가장 간단한 형태는 마그네토를 사용하는 것이다.엔진은 코일 내부 또는 이전 설계에서는 고정 자석 내부에 있는 코일을 회전시키고 접점 차단기를 작동시켜 전류를 차단하고 전압이 충분히 상승하여 작은 갭을 점프합니다.스파크 플러그는 마그네토 출력에서 직접 연결됩니다.초기 마그네토스는 연소실 내부에 접점 차단기(스파크 플러그)가 있는 하나의 코일이 있었다.약 1902년에 Bosch는 고정 스파크 플러그와 실린더 외부에 접점 차단기가 있는 이중 코일 마그네토를 도입했습니다.마그네토는 현대 자동차에는 사용되지 않지만 자체적으로 전기를 생산하기 때문에 필요성, 중량, 비용 및 신뢰성의 어떠한 조합으로도 배터리 기반 전기 시스템이 존재하지 않는 모페드, 잔디깎이, 제설기, 전기톱 등과 같은 소형 엔진에서 흔히 볼 수 있습니다.또한 피스톤 엔진 항공기 엔진에도 사용됩니다.전기 공급이 가능하지만 마그네토 시스템은 신뢰성이 높기 때문에 주로 사용됩니다.

마그네토는 소형 엔진의 전신인 20세기 초에 사용된 정지식 "히트 앤 미스" 엔진, 배터리 시동과 조명이 보편화되기 이전의 오래된 가솔린 또는 증류 농장 트랙터, 그리고 항공기 피스톤 엔진에 사용되었다.마그네토스는 단순성과 자기 완결식 작동이 더 안정적이고 배터리와 발전기 또는 교류 발전기를 사용하는 것보다 무게가 덜 나가기 때문에 이러한 엔진에 사용되었습니다.

항공기 엔진은 일반적으로 이중 마그네토(magneto)를 사용하여 고장 발생 시 이중화를 제공하고 연료 혼합물을 양쪽에서 중앙을 향해 완전하고 빠르게 연소시킴으로써 효율성을 높입니다.라이트 형제는 1902년에 발명된 마그네토를 사용했고 1903년 오하이오 주 발명가인 빈센트 그로비 [2]애플이 그들을 위해 만들었다.일부 구형 자동차에는 마그네토 시스템과 배터리 구동 시스템(아래 참조)이 동시에 작동하여 당시 각 시스템이 제공하는 제한된 성능으로 모든 조건에서 적절한 점화 기능을 보장했습니다.이를 통해 (배터리 시스템에서) 쉽게 시동할 수 있고 (마그네토에서) 신뢰할 수 있는 스파크가 발생할 수 있습니다.

많은 최신 마그네토 시스템(소형 엔진 제외)은 마그네토 자체에서 두 번째(고전압) 코일을 제거하고 아래에 설명된 점화 코일과 유사한 외부 코일 어셈블리에 배치했습니다.이것에 의해, 마그네토내의 코일내의 유도 전류도 외부 코일의 1차측을 흐르는 것으로써, 그 결과 2차측에서 고전압이 발생한다.이러한 시스템을 '에너지 전달 시스템'이라고 합니다.에너지 전달 시스템은 궁극의 점화 신뢰성을 제공합니다.

전환 가능한 시스템

전환 가능한 마그네토 점화 회로, 시동 배터리 포함.

마그네토 출력은 엔진 속도에 따라 달라지므로 시동이 걸릴 수 있습니다.일부 마그네토에는 임펄스 시스템이 포함되어 있어 적절한 순간에 빠르게 자석을 회전시켜 느린 크랭킹 속도에서 쉽게 시작할 수 있습니다.항공기와 같은 일부 엔진과 포드 모델 T는 엔진을 시동하거나 저속 시동을 걸기 위해 충전 시스템에 의해 유지되지 않은 (대형 손전등과 유사하며) 비충전식 건전지에 의존하는 시스템을 사용했다.작업자는 고속 작동을 위해 수동으로 점화 스위치를 마그네토 작동으로 전환합니다.

저전압 배터리에서 나오는 스파크에 고전압을 공급하기 위해 '티커'가 사용되었는데, 이는 기본적으로 한때 널리 보급되었던 전기 부저의 더 큰 버전이었다.이 장치에 의해 직류는 한 쌍의 접점을 당기는 전자 코일을 통과하여 전류를 차단하고, 자기장은 붕괴되고, 스프링이 장착된 점은 다시 닫히고, 회로는 재정립되며, 사이클은 빠르게 반복된다.그러나 빠르게 붕괴하는 자기장은 코일 전체에 고전압을 유도하여 접점 사이를 활로 감싸야 스스로를 완화할 수 있습니다. 부저의 경우 포인트가 산화 및/또는 용접되기 때문에 문제가 되고 점화 시스템의 경우 고전압의 소스가 작동하게 됩니다.e 스파크 플러그

이 작동 모드에서는 코일이 지속적으로 "버즈"하여 연속적인 스파크를 생성합니다.전체 장비를 '모델 T 스파크 코일'이라고 불렀습니다(시스템의 실제 코일 구성 요소인 최신 점화 코일과 대조됨).교통수단으로서의 모델 T가 사라진 지 한참 후, 그것들은 Popular Mechanics와 같은 잡지와 1960년대 초반 학교 과학 박람회 프로젝트 기사에 등장하면서, 전기 가정 실험자들에게 고전압의 인기 있는 자체 공급원으로 남아있었다.영국에서 이러한 장치는 일반적으로 떨림 코일이라고 알려져 있으며 1910년 이전 자동차에서 인기가 높았으며, 시동을 쉽게 하기 위해 1925년 경까지 대형 엔진을 장착한 상용 차량에서도 인기가 있었습니다.

모델 T 마그네토(플라이휠에 내장)는 출력 시 직접 고전압을 공급하지 않는다는 점에서 오늘날의 구현과 달랐습니다. 생성된 최대 전압은 약 30V였으며, 위에서 설명한 바와 같이 점화 시 충분한 고전압을 제공하기 위해 스파크 코일을 통과해야 했습니다.이 경우 스파크당 한 사이클만 거치는 것이 일반적입니다.두 경우 모두 엔진 전면에 장착된 타이머에 의해 저전압이 적절한 스파크 플러그로 전환되었습니다.이는 디스트리뷰터와 마찬가지로 고전압이 아닌 저전압을 유도하여 최신 디스트리뷰터에 동등한 기능을 수행했습니다.점화 타이밍은 스티어링 칼럼에 장착된 레버를 통해 이 메커니즘을 돌려 조정할 수 있습니다.스파크의 정확한 타이밍은 코일 내의 '타이머'와 진동자 접점에 따라 달라지므로, 이는 이후 분배기의 차단기 지점보다 일관성이 떨어집니다.그러나 이러한 초기 엔진의 저속 및 저압축에 대해서는 이 부정확한 타이밍이 허용되었습니다.

배터리 및 코일 작동 점화

주요 기사:유도 방전 점화

자동차를 위한 전기 시동의 보편적 채택과 일정한 전기 소스를 제공하기 위한 대형 배터리의 가용성과 함께, 마그네토 시스템은 배터리 전압에서 전류를 차단하는 시스템을 위해 포기되었습니다. 점화 코일을 사용하여 전압을 점화 요구로 올리고 e-배전기를 배선하는 배전기를 사용합니다.정확한 시간에 올바른 스파크 플러그에 펄스를 공급합니다.

벤츠 특허 모터바겐과 포드 모델 T는 떨림 코일 점화 시스템을 사용했다.진동자 코일은 배터리로 구동되는 유도 코일입니다. 진동자는 코일의 전류를 차단하고 각 점화 중에 빠른 연속 불꽃을 일으켰습니다.진동자 코일은 엔진 사이클의 적절한 지점에서 통전됩니다.모델 T에서는 4기통 엔진에 각 실린더마다 진동자 코일이 있었고 정류자(타이머 케이스)가 진동자 코일에 전력을 공급했습니다.모델 T는 배터리로 시동되지만 마그네토로 [3]전환됩니다.

개선된 점화 시스템은 Dayton Engineering Laboraties Co(델코)에 의해 개발되어 1912년 캐딜락에서 [4]도입되었습니다.이 점화 장치는 Charles Kettering에 의해 개발되었으며 당시에는 경이로운 것이었다.단일 점화 코일, 차단기 지점(스위치), 콘덴서(파단 시 아크가 발생하지 않도록 함) 및 분배기(점화 코일에서 올바른 실린더로 전기를 유도함)로 구성되었습니다.

이 지점들은 코일 자기장을 형성할 수 있게 됩니다.캠 배열에 의해 포인트가 열리면 자기장이 붕괴되어 1차에서 배터리 전압보다 훨씬 큰 EMF가 발생하고 변압기의 작용으로 2차에서 큰 출력 전압(20kV 이상)이 생성됩니다.

캐패시터는 개방 시점의 아크를 억제합니다.캐패시터가 없으면 코일에 저장된 에너지는 스파크 플러그 갭이 아닌 여러 지점에서 아크로 소비됩니다.케터링 시스템은 저렴한 비용과 비교적 단순성으로 인해 자동차 업계에서 수년간 주요 점화 시스템이 되었습니다.

최신 점화 시스템

점화 시스템은 일반적으로 키 작동식 점화 스위치에 의해 제어됩니다.

기계적으로 타이밍이 설정된 점화

배선 및 단자가 있는 분배기 캡 상단
분배기 캡 내부의 로터 접점

대부분의 4행정 엔진은 기계적으로 타이밍을 맞춘 전기 점화 시스템을 사용해 왔다.이 시스템의 핵심은 디스트리뷰터입니다.디스트리뷰터에는 엔진 구동에 의해 구동되는 회전 캠, 브레이커 포인트 세트, 콘덴서, 로터 및 디스트리뷰터 캡이 포함되어 있습니다.디스트리뷰터 외부에는 디스트리뷰터를 스파크 플러그 및 점화 코일에 연결하는 점화 코일, 스파크 플러그 및 와이어가 있습니다.(아래 그림 참조)

이 시스템은 다이너모 또는 교류 발전기를 사용하여 차량의 전기 시스템에 의해 충전되는 납 배터리로 구동됩니다.엔진은 접점 차단기 지점을 작동하여 유도 코일(점화 코일이라고 함)에 흐르는 전류를 차단합니다.

점화 코일은 1차 및 2차 변압기 권선 두 개로 구성됩니다.이러한 권선은 공통의 자기 코어를 공유합니다.1차에서의 교류는 코어에서의 교류 자기장과 그에 따른 2차에서의 교류를 유도한다.점화 코일의 2차 회전수는 1차 회전수보다 많습니다.이것은 2차 권선에서 고전압을 생성하는 승압 변압기입니다.1차 권선은 배터리에 연결됩니다(일반적으로 전류 제한 밸러스트 저항을 통해).점화 코일 내부에서 각 권선의 한쪽 끝이 서로 연결됩니다.이 공통점은 캐패시터/접점 차단기 접합부에 있습니다.보조의 다른 고전압 단부는 분배기의 로터에 연결됩니다.

기계적 타이밍 점화용 점화 회로 다이어그램

점화 점화 시퀀스는 지점(또는 접점 차단기)이 닫힌 상태에서 시작됩니다.정상 전류는 배터리에서 전류 제한 저항기를 통해 1차 코일을 거쳐 폐쇄 차단기 지점을 거쳐 배터리로 돌아갑니다.이 전류는 코일의 코어 내에서 자기장을 생성합니다.이 자기장은 점화 스파크를 구동하는 데 사용되는 에너지 탱크를 형성합니다.

엔진 크랭크축이 회전하면 디스트리뷰터 샤프트도 절반 속도로 회전합니다.4행정 엔진에서는 크랭크축이 점화 사이클 동안 두 번 회전합니다.멀티 로브 캠은 디스트리뷰터 샤프트에 부착되며, 각 엔진 실린더마다 로브가 하나씩 있습니다.스프링식 마찰블록은 캠윤곽의 절곡부를 따라 점의 개폐를 제어한다.대부분의 사이클 동안 러빙 블록은 점화 코일의 1차 권선에 전류가 흐를 수 있도록 지점을 닫힌 상태로 유지합니다.피스톤이 엔진 압축 사이클의 상단에 도달하면 캠의 로브가 차단기 포인트가 열릴 정도로 높아집니다.포인트를 열면 1차 코일의 전류가 정지합니다.1차 전류가 일정하지 않으면 코일에 발생하는 자기장이 즉시 붕괴됩니다.이 높은 자속 변화율은 코일의 2차 권선에 고전압을 유도하여 궁극적으로 스파크 플러그의 갭을 아크화하고 연료를 점화시킵니다.

불꽃 발생 이야기는 조금 더 복잡하다.점화 코일의 목적은 스파크 플러그의 간극을 뛰어넘는 스파크를 만드는 것입니다. 스파크는 0.025인치(0.64mm)가 될 수 있습니다(로터와 디스트리뷰터 사이의 간극을 점프해야 합니다).점들이 열리는 순간, 점들 사이에 약 0.00004인치(0.001mm)의 간격이 훨씬 더 작습니다.포인트가 분리될 때 아크가 발생하지 않도록 조치를 취해야 합니다. 포인트가 아크가 될 경우 스파크 플러그용 자기 에너지가 방전됩니다.이 작업은 콘덴서(콘덴서)가 수행합니다.캐패시터는 일시적으로 1차 전류를 흐르게 유지하여 포인트 전체의 전압이 포인트 아크 전압보다 낮습니다.1차 전류가 캐패시터를 충전함에 따라 점 전체의 전압이 증가하지만 동시에 점의 분리(및 그에 따른 아크 전압)가 증가합니다.최종적으로 점 간격은 점의 최대 간격인 0.015인치(0.38mm)로 증가합니다.

점화 시스템은 아아크 전압 미만으로 유지될 뿐만 아니라 공극에 대한 파괴 전압 미만으로 지점 전체의 전압을 유지하여 지점 간의 글로 방전을 방지합니다.이러한 글로우 방전은 아크로 빠르게 전환되며 아크가 스파크 플러그의 발화를 방지합니다.공기 중 글로 방전의 최소 전압은 약 320V입니다.이것에 의해 콘덴서 값도 선택되고, 점간 전압도 320V 미만으로 유지된다.점이 분리될 때 아크가 발생하지 않도록 하기 위해 점화 코일에 단순한 인덕터 대신 2차 권선이 포함되어 있습니다.변압기의 비율이 100:1인 경우 2차 전압은 30kV에 이를 수 있습니다.

점화 코일의 고전압 출력은 디스트리뷰터 샤프트 상단에 위치한 로터에 연결됩니다.로터 주변에는 디스트리뷰터 캡이 있습니다.이 배열은 순차적으로 2차 권선의 출력을 적절한 스파크 플러그로 유도합니다.코일의 2차 전압(일반적으로 20,000~50,000V)으로 인해 스파크가 스파크 플러그의 갭을 가로질러 형성되어 엔진 내부의 압축 공연비가 점화됩니다.점화 코일의 자기장에 저장된 에너지를 소비하는 것이 이 스파크의 생성입니다.

평평한 트윈 실린더 1948 시트로엥 2CV는 폐기된 스파크 시스템에서 분배기 없이 접점 차단기만 있는 하나의 이중 엔드 코일을 사용했습니다.

Citroën 2CV wasted spark ignition system

일부 2기통 오토바이와 모터 스쿠터에는 BSA Thunderbolt 및 Triumph Tigress와 같은 두 개의 스파크 플러그 중 하나에 각각 직접 연결된 트윈 코일이 공급되는 두 개의 접점이 있었습니다.

고속 RPM(자동차 경주용 등)에서 작동하는 8기통 이상의 고성능 엔진은 단순한 점화 회로보다 높은 스파크 속도와 높은 스파크 에너지를 요구합니다.이 문제는 다음 중 하나의 적응을 사용하여 해결됩니다.

  • 코일, 브레이커 및 콘덴서의 완전한 세트 2개가 제공될 수 있습니다. 이 세트는 일반적으로 V-8 또는 V-12 구성으로 배열됩니다.두 점화 시스템의 절반은 전기적으로 독립적이지만, 일반적으로 하나의 분배기를 공유하며, 이 경우 회전 캠에 의해 구동되는 두 개의 차단기와 두 개의 고전압 입력을 위한 두 개의 절연된 전도 평면이 있는 로터가 포함됩니다.
  • 캠과 리턴 스프링에 의해 구동되는 단일 브레이커는 접촉 바운스 또는 고rpm 플로트의 개시에 의해 스파크 레이트가 제한된다.이 한계는 차단기 대신 전기적으로 병렬로 연결되어 있지만 캠의 반대쪽에 간격을 두고 있는 '브레이커 쌍'(일명 '듀얼 포인트')을 대체하여 위상을 벗어나게 함으로써 극복할 수 있습니다.그런 다음 각 차단기는 단일 차단기의 절반 속도로 전류 흐름을 전환합니다. 이 전류는 차단기 간에 공유되므로 코일 내 전류 증강을 위한 "드웰" 시간이 최대화됩니다. 한 접점 세트는 "메이크" 쌍이고 두 번째 접점 세트는 "브레이크" 쌍입니다.Lamborghini V-8 엔진은 이러한 어댑테이션을 모두 갖추고 있으므로 2개의 점화 코일과 4개의 접점 차단기가 포함된 단일 디스트리뷰터를 사용합니다.

디스트리뷰터 기반 시스템은 개별 요소가 더 많이 관여한다는 점을 제외하고는 마그네토 시스템과 크게 다르지 않습니다.이 준비에는 이점도 있습니다.예를 들어 엔진 각도에 대한 접점 차단기 지점의 위치를 동적으로 약간 변경할 수 있으므로 점화 타이밍이 분당 회전수(RPM) 또는 매니폴드 진공이 증가하여 자동으로 진행되어 효율성과 성능이 향상됩니다.

그러나 이 기계적 조정은 코일이 충전되는 "드웰" 시간에 영향을 미치기 때문에 차단기의 최대 개방 간격을 필러 게이지를 사용하여 주기적으로 점검할 필요가 있으며 차단기는 전기 아크에 의해 피팅될 경우 다시 드레싱하거나 교체해야 한다.이 시스템은 전자 점화 시스템이 등장하기 시작한 1972년까지 거의 보편적으로 사용되었다.

전자 점화

기계적 시스템의 단점은 코일의 1차 권선을 통해 저전압 고전류를 차단하는 브레이커 포인트를 사용하는 것입니다. 이 포인트는 캠을 타고 개폐하는 기계적 마모와 지속적인 스파크로 인한 접촉 표면에서의 산화 및 연소입니다.마모를 보상하기 위해 정기적인 조정이 필요하며, 스파크 타이밍을 담당하는 접점 차단기의 개방은 기계적 변화를 일으킵니다.

또한 스파크 전압은 접촉 효율에 따라 달라지며 스파크가 불량하면 엔진 효율이 저하될 수 있습니다.기계적 접점 차단기 시스템은 약 3A 이상의 평균 점화 전류를 제어하면서 합리적인 사용 수명을 유지할 수 없으며, 이로 인해 스파크의 출력과 최종 엔진 속도가 제한될 수 있습니다.

기본적인 전자 점화 시스템의 예.

전자 점화(EI)로 이러한 문제를 해결합니다.초기 시스템에서는 여전히 포인트가 사용되었지만 솔리드 스테이트 스위칭 시스템을 통해 높은 1차 전류를 제어하는 데 사용되는 낮은 전류만 처리했습니다.그러나 곧 이러한 접점 차단기 지점조차 일종의 각도 센서로 대체되었습니다. 즉, 베인 로터가 광빔을 차단하거나 더 일반적으로 분배기 축에 장착된 회전 자석에 반응하는 홀 효과 센서를 사용합니다.센서 출력은 적절한 회로에 의해 성형 및 처리된 다음 코일을 통해 큰 전류를 전환하는 사이리스터와 같은 스위칭 장치를 트리거하는 데 사용됩니다.

최초의 전자 점화 장치(냉음극 타입)는 1948년 [5]델코-레미에 의해 테스트되었으며, 루카스는 1955년에 트랜지스터화된 점화 장치를 도입하여 1962년에 [5]BRM과 코벤트리 클라이맥스 포뮬라 원 엔진에 사용되었습니다.애프터마켓은 그해 AutoLite Electric Transistor 201과 Tung-Sol EI-4(타이트론 정전식 방전)를 모두 사용할 [6]수 있게 되면서 EI를 제공하기 시작했습니다.Pontiac은 1963년형 일부 모델에 옵션 EI인 브레이커리스 자기 펄스 트리거 델코트로닉을 제공한 최초의 자동차 회사가 되었습니다.또한 일부 [6]콜벳에서도 사용할 수 있었습니다.시판되는 최초의 전고체(SCR) 정전식 방전 점화 장치는 1963년 캐나다의 Hyland Electronics에 의해 제조되었습니다.Ford는 이듬해 Indianapolis에 입고된 Lotus 25s에 FORD의 브레이커리스 시스템을 장착하고 1964년 함대 테스트를 실시했으며 1965년부터 일부 모델에 옵션 EI를 제공하기 시작했습니다.이 전자 시스템은 Shelby American과 Holman and Moody가 캠페인을 벌인 GT40에 사용되었습니다.로버트 C.Ford Motor Company의 Hogle은 1967년 1월 9-13일 미시간주 디트로이트의 SAE Congress에서 간행물 #670068인 "Mark II-GT 점화 및 전기 시스템"을 발표했다.1958년부터, 얼 W.크라이슬러의 마이어는 1961년까지 EI에 종사했고 1963년과 [6]1964년에는 회사의 NASCAR 헤미에서 EI를 사용했습니다.

정전용량방전(CD)에 의존한 프레스트-O-Lite의 CD-65는 1965년 등장해 사상 초유의 5만마일([6]50,000마일) 보증을 받았다(이는 1972년 AMC 제품에 도입된 비CD Prest-O-Lite 시스템과 달라 1975년식 표준장비를 만들었다).[6]1966년 [5]델코에서 이와 유사한 CD 유닛이 제공되었으며, 1967년식 [6]Oldsmobile, Pontiac 및 GMC 차량에서는 옵션으로 제공되었습니다.또한 1967년에 모토로라는 브레이커리스 CD [6]시스템을 선보였다.1965년에 첫선을 보인 가장 유명한 애프터마켓 전자 점화 장치는 조립식 또는 키트로 판매된 Delta Mark 10 정전식 방전 점화 장치입니다.

피아트 디노는 1968년 EI를 표준으로 채택한 최초의 생산차였으며, 1971년 재규어 XJ 시리즈[7] 1, 1973년 크라이슬러, 1975년 [6]포드 및 GM이 그 뒤를 이었다.

1967년 Prest-O-Lite는 높은 rpm 주행 시 디스트리뷰터의 브레이커 포인트에서 부하를 덜어주는 "블랙 박스" 점화 증폭기를 제작했는데, 닷지와 플리머스가 공장 Super Stock Coronet과 Belvedere 드래그 [6]레이서에 사용했다.이 앰프는 차량 방화벽의 내부 쪽에 설치되었고 장치를 [citation needed]냉각시키기 위해 외부 공기를 공급하는 덕트를 가지고 있었다.나머지 시스템(디스트리뷰터 및 스파크 플러그)은 기계식 시스템과 동일하게 유지됩니다.기계 시스템에 비해 가동 부품이 부족하기 때문에 신뢰성이 향상되고 서비스 간격이 길어집니다.

크라이슬러는 1971년 중반에 340 V8과 426 Street Hemi의 옵션으로 브레이커리스 점화장치를 도입했다.1972년식에서는 이 시스템이 고성능 엔진(340 cu in (5.6 l) 및 4배럴 카뷰레터가 장착된 400 hp (298 kW) 400 cu in (7 l))의 표준이 되었고 318 cu in (5.2 l), 360 cu in (5.9 l), 2배럴 400 cu in (6 l)의 옵션이었다.브레이커리스 점화 장치는 1973년 모델 범위에 걸쳐 표준화되었다.

구형 차량의 경우 일반적으로 기계식 시스템 대신 EI 시스템을 개조할 수 있습니다.General Motors에서 만든 H.E.I. 디스트리뷰터, Hot-Spark 전자 점화 변환 키트, 크라이슬러 브레이커리스 시스템처럼 현대식 디스트리뷰터가 다른 수정 없이 구형 엔진에 들어가는 경우도 있습니다.

혼다제 플러그톱 코일(6개 중 하나)

다른 혁신은 현재 다양한 자동차에서 이용할 수 있다.일부 모델에서는 중앙 코일이 아닌 개별 코일이 각 스파크 플러그에 있으며, 직접 점화 또는 COP(코일 온 플러그)라고도 합니다.이를 통해 코일이 스파크 사이에 전하를 축적하는 시간이 길어지고, 따라서 더 높은 에너지 스파크가 발생합니다.이에 대한 변형은 각 코일 핸들이 360도 위상 이탈(따라서 동시에 상사점(TDC)에 도달)인 실린더에 2개의 플러그가 있습니다. 즉, 4사이클 엔진에서는 배기 스트로크가 종료되는 동안 다른 플러그가 불꽃을 일으키는 반면 다른 플러그는 통상적인 시간에 점화한다는 것을 의미합니다. 이른바 "소모된 스파크 배열"입니다.ch는 빠른 스파크 플러그 부식 속도를 제외하면 단점이 없습니다. 즉, 페어링된 실린더는 4기통 배열의 1/4 및 2/3이며, 6기통 엔진의 1/4, 6/3, 2/5, V8 [8]엔진의 경우 6/7, 4/1, 8/3 및 2/5입니다.다른 시스템은 타이밍 장치로 디스트리뷰터를 없애고 크랭크축에 장착된 자기 크랭크 각도 센서를 사용하여 적절한 시점에 점화 스위치를 작동시킵니다.

디지털 전자 점화

21세기 초에 디지털 전자 점화 모듈은 전기톱, 스트링 트리머, 리프 블로어, 잔디 깎기 등의 응용 분야에서 소형 엔진에 사용할 수 있게 되었습니다.이는 저비용, 고속, 소형 마이크로 컨트롤러에 의해 실현되었습니다.디지털 전자 점화 모듈은 콘덴서 방전 점화(CDI) 또는 유도 방전 점화(IDI) 시스템으로 설계될 수 있습니다.정전식 방전 디지털 점화 스위치는 마이크로프로세서의 제어 신호를 통해 엔진 사이클 전반에 걸쳐 실질적으로 언제든지 스파크 플러그로 방출될 수 있는 모듈 내 캐패시터에 스파크용 충전 에너지를 저장합니다.따라서 특히 엔진 카뷰레터와 함께 설계된 경우 타이밍 유연성과 엔진 성능이 향상됩니다.

엔진 관리

엔진 관리 시스템(EMS)에서 전자 장치는 연료 공급 및 점화 타이밍을 제어합니다.시스템의 기본 센서는 크랭크축 각도(크랭크축 또는 TDC 위치), 엔진으로 들어가는 공기 흐름 및 스로틀 위치입니다.이 회로는 연료가 필요한 실린더와 양을 결정하고 필요한 인젝터를 열어 연료를 공급한 다음 적절한 순간에 스파크를 일으켜 연료를 연소시킵니다.초기 EMS 시스템은 이를 실현하기 위해 아날로그 컴퓨터를 사용했지만, 임베디드 시스템의 가격이 하락하고 고속 회전으로 변화하는 입력에 대응할 수 있을 만큼 빨라짐에 따라 디지털 시스템이 등장하기 시작했습니다.

EMS를 사용하는 일부 설계는 역사상 자동차에서 볼 수 있는 원래 점화 코일, 분배기 및 고압 리드를 그대로 유지합니다.다른 시스템은 디스트리뷰터를 모두 사용하지 않고 개별 코일이 각 스파크 플러그 위에 직접 장착되어 있습니다.따라서 디스트리뷰터 리드와 고압 리드가 모두 필요하지 않으므로 유지보수가 줄어들고 장기적인 신뢰성이 향상됩니다.

최신 EMS는 크랭크축 위치, 흡기 매니폴드 온도, 흡기 매니폴드 압력(또는 흡기량), 스로틀 위치, 산소 센서를 통한 연료 혼합물, 노크 센서를 통한 폭발 및 배기 가스 온도 센서에 대한 다양한 센서의 데이터를 읽습니다.그런 다음 EMS는 수집된 데이터를 사용하여 얼마나 많은 연료를 공급해야 하는지, 점화 타이밍을 언제 어디까지 진행해야 하는지 정확하게 결정합니다.전자 점화 시스템의 경우, 연료[citation needed] 폭발 없이 실린더별로 타이밍이 최대한 공격적일 수 있도록 개별 실린더가 개별적으로 타이밍을 가질 수 있습니다.그 결과, 정교한 전자 점화 시스템은 연비를 높일 수 있을 뿐만 아니라 다른 전자 점화 시스템에 비해 더 나은 성능을 제공할 수 있습니다.

터빈, 제트 및 로켓 엔진

제트 엔진을 포함한 가스터빈 엔진에는 시동 시 또는 연소기 불꽃이 꺼질 때만 사용되는 하나 이상의 점화 플러그를 사용하는 CDI 시스템이 있습니다.

로켓 엔진 점화 시스템은 특히 중요합니다.즉시 점화되지 않으면 연소실에 과도한 연료와 산화제가 채워지고 상당한 과압("하드 스타트") 또는 폭발이 발생할 수 있습니다.로켓은 종종 분사기 플레이트의 표면에 불꽃을 일으키는 폭약식 장치 또는 서로 접촉하면 저절로 점화되는 과속성 추진제를 사용한다.후자의 엔진은 점화 시스템을 완전히 없애고 하드 스타트를 경험할 수 없지만 추진제는 독성이 강하고 부식성이 강합니다.우주선과 슈퍼헤비 등에 사용되는 스페이스X의 랩터 엔진과 우주왕복선 메인엔진(SSME)에 사용되는 RS-25 엔진은 불꽃 점화 시스템을 사용했다.랩터 엔진은 달과 화성의 자원이 지구의 자원과 매우 다르기 때문에 우주비행사들이 달이나 화성에서 폭약식 점화 시스템을 만들거나 초과속 연료 공급을 재충전할 수 없기 때문에 스파크 점화를 사용해야 했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 1886년 미국 제37권 발행된 전기에 관한 특허의 사양 및 도면
  2. ^ Vincent Groby Apple (1980-1992) 기사 (daytonHistoryBooks.com )
  3. ^ Patterson, Ron; Coniff, Steve (November–December 2003). "The Model T Ford Ignition System & Spark Timing" (PDF). Model T Times.
  4. ^ "Charles F. Kettering, inventor of electric self-starter, is born". HISTORY.
  5. ^ a b c 슈퍼 스트리트 카, 9/81, 페이지 34
  6. ^ a b c d e f g h i 슈퍼 스트리트 카, 9/81, 페이지 35
  7. ^ "The new Jaguar V12 - Motor Sport Magazine Archive". Motor Sport Magazine. 7 July 2014.
  8. ^ northstarperformance.com, fixya.com, i.fixya.네트워크

외부 링크

Wikimedia Commons에는 점화 시스템과 관련된 미디어가 있습니다.
  • 폭발 모터용 점화 장치찰스 F.케터링 1909년 9월 15일 1912년 9월 3일 "폭발 모터용 점화 장치" 콘덴서 없음, 점 없음, 별도 코일
  • 점화 시스템찰스 F.케터링 1910년 11월 2일 1912년 9월 3일 "점화 시스템" 디스트리뷰터 46(포인트가 아님)
  • 점화 시스템찰스 F.케터링 1911/17 1917년 4월 17일 "점화 시스템" 포인트, 콘덴서 없음, 배터리 소진을 방지하기 위한 점화 스위치
  • 점화 시스템 John A.1964/1967년 호손은 케터링 점화 시스템에 대해 다음과 같이 말했다. "이 시스템을 개선하거나 대체하려는 실제적인 노력은 실패했고, 수년간 거의 변하지 않았다.그러나 고성능 자동차 엔진으로 향하는 현재의 추세는 이 시도되고 있는 진정한 시스템을 쓸모없게 만들 우려가 있습니다.케터링 시스템의 주요 한계는 일반적으로 적용되는 바와 같이 점화점 또는 변압기 코일의 수명을 희생하지 않고 적절한 수준의 스파크 플러그 갭 에너지를 개발할 수 없다는 것입니다.시스템 고유의 비효율성은 엔진 속도가 높을 때 특히 두드러집니다."