کوئل خودرو که با نام کوئل جرقه نیز شناخته می‌شود، یک سیم‌پیچ القایی در سیستم جرقه‌زنی خودروی شماست که ولتاژ پایین باتری را هزاران برابر قوی‌تر می‌کند تا جرقه الکتریکی در شمع‌ها و فرآیند احتراق سوخت، به درستی صورت بگیرد. اگر بخواهیم اساس کار یک کوئل را به طور جزئی‌تر بررسی کنیم، باید گفت که این بخش از سیستم برق‌رسانی خودرو، برای تولید ولتاژ‌های بالا از روابطی که بین الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد، استفاده می‌کند.
در این مطلب از اکسون پارت، این موضوع را به صورت دقیق‌تر بررسی می‌کنیم و از نحوه عملکرد این قطعه حیاتی و علائم خرابی آن صحبت خواهیم کرد.
اساس کار کوئل خودرو
هنگامی که جریان الکتریسیته از یک هادی الکتریکی مانند سیم‌پیچ عبور می‌کند، در اطراف سیم‌پیچ میدان مغناطیسی یا به طور دقیق‌تر شار مغناطیسی ایجاد می‌شود. شار مغناطیسی، ذخیره انرژی است و می‌تواند مجدداً به الکتریسیته تبدیل شود. وقتی که جریان برقرار می‌شود و به تدریج افزایش می‌یابد، هم‌زمان با آن میدان مغناطیسی یا شار هم زیاد می‌شود. اگر جریان الکتریکی ثابت باشد، میدان مغناطیسی هم ثابت می‌ماند. به همین ترتیب هنگام قطع جریان هم، میدان مغناطیسی از بین می‌رود. دو عامل اساسی بر قدرت میدان مغناطیسی تاثیرگذار هستند:
افزایش جریان: افزایش جریان اعمال شده به سیم‌پیچ، باعث تقویت میدان مغناطیسی می‌شود.
افزایش تعداد دورهای سیم‌پیچ: هرچه تعداد دورهای سیم‌پیچ بیشتر باشد، میدان مغناطیسی قوی‌تر خواهد شد.
لازم است بدانید که برای القای جریان الکتریکی، نیاز به یک میدان مغناطیسی متغیر داریم؛ یعنی اگر سیم‌پیچی در معرض میدان مغناطیسی قرار بگیرد و میدان مغناطیسی تغییر کند، یک جریان الکتریکی در سیم‌پیچ القا خواهد شد.
دو عامل مهم بر میزان ولتاژ القا شده در سیم‌پیچ تاثیرگذار است:
1- سرعت تغییر میدان: هرچه سرعت تغییر میدان مغناطیسی بیشتر باشد، ولتاژ القا شده در آن هم بیشتر خواهد شد.
2- تعداد دور سیم: هر چقدر تعداد دورهای سیم در سیم‌پیچ بیشتر باشد، ولتاژ القایی بیشتر می‌شود.
تمام مطالبی که گفته شد، دقیقا همان اتفاقاتی هستند که در کوئل خودرو رخ می‌دهند. کوئل از دو سیم‌پیچ در کنار یکدیگر تشکیل شده است و مرکز آن را یک هسته از جنس آهن تشکیل می‌دهد.
هنگامی که این دو سیم‌پیچ در کنار هم قرار می‌گیرند، یک جریان الکتریکی از سیم‌پیچ اولیه عبور داده می‌شود. این جریان، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که روی سیم‌پیچ ثانویه هم تاثیر می‌گذارد. در همین هنگام اگر جریان را قطع کنیم، میدان مغناطیسی فرو می‌ریزد و همان‌طور که گفتیم، میدان مغناطیسی متغیر ولتاژ را به سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه القا می‌کند. این فرآیند به عنوان "القای متقابل" هم شناخته می‌شود. چون سیم‌پیچ ثانویه از تعداد دورهای سیم بیشتری نسبت به سیم‌پیچ اولیه ساخته شده است، هنگام فرو ریختن میدان مغناطیسی ولتاژ بیشتری به آن القا خواهد شد.
سیم‌پیچ اولیه معمولاً از 150 تا 300 دور سیم ساخته شده است. در حالی که سیم‌پیچ ثانویه شامل 15000 تا 30000 دور سیم است. یعنی چیزی حدود 100 برابر تعداد دور سیم بیشتر.
زمانی‌که سیستم الکتریکی خودرو ولتاژ حدود 12 ولت را به سیم‌پیچ اولیه اعمال می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. پس از آن، سیستم جرقه‌زنی جریان عبوری از سیم‌پیچ اولیه را قطع می‌کند که باعث فروپاشی میدان‌مغناطیسی خواهد شد. فروپاشی میدان مغناطیسی ولتاژی حدود 200 ولت را به سیم‌پیچ اولیه القا می‌کند. ولتاژ القا شده به سیم‌پیچ ثانویه که از تعداد دور سیم بیشتری ساخته شده است، حدود 20000 ولت است که تقریباً 100 برابر بیشتر از سیم‌پیچ اولیه خواهد بود. طی این فرایند و با استفاده از اثرات اندوکتانس متقابل، می‌توان منبع 12 ولتی اصلی را به یک ولتاژ بسیار بالا تبدیل کرد. این فرایند تبدیل ولتاژ پایین به ولتاژ بالا به عنوان عمل ترانسفورماتور نیز شناخته می‌شود.
برای مشاهده گروه انواع محصولات بلبرینگ اکسون پارت کلیک کنید
به طور کلی، در کوئل خودرو سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه دور یک هسته آهنی پیچیده می‌شوند و به تمرکز و افزایش قدرت مغناطیسی و شارژ کمک می‌کنند که در نتیجه آن، سیم‌پیچ‌های احتراق را کارآمد‌تر می‌سازند.
علائم خرابی کوئل در خودرو
اکثر موتور‌ها حداقل دارای چهار کوئل احتراق هستند که گاهی اوقات در یک بسته کامل با هم جمع می‌شوند. اگر کوئل خودروی شما ایراد پیدا کند، می‌تواند عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار دهد. به همین دلیل مهم است که نسبت به علائم کوئل معیوب آگاهی داشته باشید و آن‌ها را کاملاً جدی بگیرید. چندین علامت احتمالی و مشخص برای تشخیص مشکل کوئل در خودرو وجود دارد. در صورتی که ماشین شما هر کدام از این علائم و نشانه‌ها را داشت، احتمالاً یکی از سیم‌پیچ‌های احتراق دچار نقص شده است. یک سری از این علائم عبارتند از:
- خاموش شدن ناگهانی موتور
- کاهش قدرت خودرو به خصوص در سرعت‌های بالا
- روشن شدن چراغ چک اتومبیل
- مصرف بی‌رویه سوخت
- مشکل در راه اندازی موتور
- عملکرد معکوس اگزوز
- افزایش انتشار گاز هیدروکربن
- احساس بوی گاز از سمت اگزوز
- نشت سوخت
خاموش شدن ناگهانی موتور
اگر موتور ماشین شما هنگامی که در جایی توقف کرده‌اید یا هنگام شتاب‌گیری به یکباره از کار افتاد، ممکن است سیم‌پیچ کوئل خودرو دچار مشکل شده باشد؛ زیرا یک سیم‌پیچ احتراق معیوب، جرقه‌های نامنظم ارسال می‌کند و ماشین را از کار می‌اندازد. در چنین مواقعی، موتور تحت فشار قرار می‌گیرد و عملیات احتراق به صورت ناقص انجام می‌شود که می‌تواند آلایندگی بیشتری هم ایجاد کند. به دنبال آن انتشار گازهای گلخانه‌ای بیشتر خواهد شد و بوی گاز از اگزوز خودرو احساس می‌شود. مشاهده هر کدام از این علامت‌ها نشانه معیوب بودن کوئل خودرو است.
راه اندازی سخت موتور خودرو
مشکل در روشن کردن ماشین شما می‌تواند نشان دهنده خراب شدن سیم‌پیچ کوئل باشد. اگر در ماشین شما چند کوئل معیوب وجود داشته باشد، فرایند احتراق به درستی صورت نمی‌گیرد و موتور هنگام روشن شدن با مشکل مواجه خواهد شد. البته مشکلات متعدد دیگری وجود دارند که می‌توانند راه‌اندازی موتور را با مشکل مواجه کنند؛ بنابراین دشواری به حرکت در آوردن موتور، به تنهایی برای تایید مشکل کوئل کافی نیست.
مصرف سوخت بیشتر و نشت سوخت
اگر متوجه شدید که باک بنزین خودروی شما خیلی سریع‌تر از حد معمول خالی می‌شود، می‌توانید این احتمال را بدهید که شاید کوئل خودرو ضعیف شده است. دلیل آن هم این است که وقتی شمع‌ها به دلیل معیوب بودن کوئل به اندازه کافی برق دریافت نکنند، سعی می‌کنند با تزریق سوخت بیشتر آن را جبران نمایند. علاوه بر مصرف سوخت بالا، نشت سوخت هم می‌تواند نشانه‌ای از یک سیم‌پیچ احتراق معیوب باشد.
روشن شدن چراغ چک خودرو
چراغ چک موتور طوری طراحی شده است که وقتی مشکلی در موتور به وجود می‌آید، روشن می‌شود. البته روشن شدن چراغ چک موتور می‌تواند ناشی از مشکلات مختلفی باشد که کوئل معیوب فقط یکی از آن‌هاست. ساده‌ترین راه برای پیگیری این مشکل، عیب‌یابی از روی برد است. کدهای P0300 تا P0312 نشان دهنده احتراق ناقص هستند و کدهای P0350 تا P0362 به شما می‌گویند که کوئل احتراق، ایراد پیدا کرده است.
انواع کوئل خودرو
کوئل‌ها در انواع مختلفی یافت می‌شوند که هنگام رفع مشکل آن‌ها حتماً باید به نوع آن توجه کرد. در اینجا سه نوع کوئل مختلف را معرفی می‌کنیم:
- کوئل روی دو شاخه (COP)
- کوئل نزدیک به دو شاخه (CNP)
- کوئل در هر سیلندر (CPC)
رایج‌ترین نوع کوئل، (COP) یا Coil On Plug است. در این سیستم، در هر سیلندر یک کوئل احتراق وجود دارد و هر کدام از کوئل‌ها به شمع متصل هستند. همان‌طور که گفتیم، بسته به اینکه از کدام نوع کوئل در خودروی خود استفاده می‌کنید، باید مشکلات این قطعه را به روش‌های متفاوتی رفع نمایید.
نحوه تست کوئل خودرو
آزمایش عملکرد کوئل بسیار حساس است و اگر اشتباه انجام شود، اثرات بسیار جبران ناپذیری بر جای خواهد گذاشت. بنابراین اگر در این زمینه دانش و تجربه کافی ندارید، حتما از یک فرد متخصص کمک بگیرید.
همان‌طور که در بخش "روشن شدن چراغ چک اتومبیل" ذکر شد، یک تکنسین با مشاهده کد خطایی که روی صفحه نمایشگر ماشین می‌بیند، متوجه معیوب بودن کوئل خودرو می‌شود. در هر صورت اگر قصد این را دارید که عیب‌یابی کوئل خودرو را خودتان انجام دهید، باید بدانید که محل قرارگیری این قطعه در خودروهای مختلف متفاوت است؛ بنابراین ابتدا دفترچه راهنمای خودرو را مطالعه کنید و سپس تمام اقدامات احتیاطی لازم را انجام دهید تا هیچ آسیبی به خودتان نرسانید.
بعد از اینکه محل کوئل را در خودرو پیدا کردید، تمام قسمت‌هایی که احتمال دارد صدمه ببینند را بررسی کنید. ساده‌ترین قسمت بررسی سیم‌پیچ احتراق است. در صورتی که هرکدام از سیم‌پیچ‌های اولیه یا ثانویه آسیب ببینند، کوئل به درستی کار نمی‌کند. شما باید پین‌های ترمینال و همه اتصالات را هم بررسی کنید. اگر مشکلی پیدا نکردید، می‌توانید هر کدام از کوئل‌ها را از موتور جدا کنید و به طور جداگانه تمام قسمت‌های آن را بررسی نمایید. دقت کنید که مایعات می‌توانند به کوئل‌ها آسیب برسانند؛ بنابراین علائم رطوبت را نادیده نگیرید.
در صورتی که کوئل خودروی شما از نوع CNP است، باید از ابزارهای عایق و دستکش‌های لاستیکی ضخیم برای بررسی و آزمایش آن استفاده کنید. روند کار به شرح زیر است:
1- موتور ماشین خود را خاموش کنید.
2- سیم شمع را بردارید.
3- یک شمع جدید را به سیم شمع وصل کنید.
4- با استفاده از ابزارهای عایق، قسمت‌های مختلف شمع را روی قسمت فلزی موتور نگه دارید.
5- با استفاده از ابزارهای مناسب، فیوز را از پمپ بنزین جدا کنید.
6- موتور را روشن کنید.
7- پس از روشن شدن موتور، باید به دنبال جرقه‌های آبی رنگ در امتداد شکاف شمع باشید. اگر جرقه‌های آبی را مشاهده کردید، ثابت می‌کند که کوئل خودروی شما به درستی کار می‌کند. در صورتی که این جرقه‌ها به رنگ نارنجی بودند، نشان دهنده اشکال در این قطعه ماشین است.
8- وقتی کارتان به اتمام رسید، همه قطعات را سر جای خودشان قرار دهید.
علاوه بر روش‌های ذکر شده، تست‌های دیگری نیز وجود دارد که شما می‌توانید بسته به نوع کوئل خودرویتان و سطح تخصصی که دارید انجام دهید. لازم به ذکر است که هزینه تعویض این قطعه از سیستم برق‌رسانی خودرو بسته به مدلی که انتخاب می‌کنید و نوع خودرویتان متفاوت خواهد بود.
جمع بندی
در این مطلب از اکسون پارت، به معرفی کوئل خودرو و وظایفی که بر عهده دارد پرداختیم. خبر خوب این است که در صورت بروز اختلال در کوئل خودرو، می‌توان تعمیر آن را برای مدتی به تعویق انداخت. یعنی اگر مجبور باشید، می‌توانید با یک کوئل معیوب هم تا مسافت معینی رانندگی کنید. البته شما متوجه عملکرد ضعیف ماشین خواهید شد. پس بهتر است هر چه سریع‌تر به رفع این مشکل بپردازید؛ زیرا یک کوئل خراب می‌تواند به قسمت‌های دیگر خودرو به‌ویژه مبدل کاتالیزوری هم آسیب برساند که در صورت عدم رسیدگی، منجر به مشکلات بزرگ‌تر هم خواهد شد.
