کویل دوبل چیست و چگونه کار می‌کند؟

کیفیت احتراق در موتور و بازدهی نهایی خودرو، مستقیماً به قدرت و کیفیت جرقه وابسته است. قلب تپنده این فرآیند، واحد کویل است که وظیفه تامین ولتاژ مورد نیاز شمع‌ها را بر عهده دارد. همانطور که در مقاله ساختمان کویل بررسی کردیم، مدل‌های قدیمی برای توزیع برق به قطعات مکانیکی مثل دلکو نیاز داشتند؛ اما با پیشرفت تکنولوژی، کویل دوبل معرفی شد تا با حذف واسطه‌ها، جرقه‌ای دقیق‌تر و قدرتمندتر ایجاد کند.

در این مقاله قصد داریم به این سوال پاسخ دهیم که کویل دوبل چیست، چه تفاوتی با کویل‌های معمولی دارد و چرا در خودروهای انژکتوری مدرن، سیستم Wasted Spark یا جرقه هرز جایگزین روش‌های سنتی شده است.

کویل دوبل چیست؟ (تکنولوژی حذف دلکو)

کویل دوبل (Dual Ignition Coil) نسل پیشرفته‌تری از سیستم‌های جرقه‌زنی است که در خودروهای فاقد دلکو (Distributorless) استفاده می‌شود. در ساختمان این کویل، برخلاف مدل‌های قدیمی، از دو سیم‌پیچ ثانویه استفاده شده است که هر کدام وظیفه تامین ولتاژ برای دو شمع را بر عهده دارند.

وظیفه کویل دوبل در سیستم انژکتور

وظیفه اصلی کویل دوبل، همانند آنچه در مقاله ساختمان کویل بررسی کردیم. این وظیفه عبارت است از:
افزایش سطح ولتاژ برق 12 ولت به میزان لازم برای ایجاد جرقه در شمع که معمولاً این عدد بین 10000 الی 20000 ولت در خودرو های سواری معمولی است.

انواع کویل دوبل

دسته‌بندی این عضو بیشتر از نظر فرم ظاهری آن انجام می‌شود. شکل 1 انواع این نوع کویل را نشان می‌دهد.

شکل 1- انواع کویل‌دوبل

کویل دوبل یکپارچه (Integrated)

کویل‌ها دوبل یکپارچه در یک واحد کامل گردآوری شده‌اند و قابل تفکیک از یکدیگر نیستند. در هنگام خرابی هر یک از واحدهای این کویل، کل مجموعه تعویض می‌شود. شکل 2 نمونه‌ای از این کویل‌ها که در کنار موتور نصب می‌شوند را نشان می‌دهد.

شکل 2- کویل دوبل – یکپارچه

همانطور که مشاهده می‌شود برای موتورهای 4 و حتی 6 سیلندر از این نوع کویل‌ها استفاده می‌شود. در واقع موتورهای 6 سیلندر از ترکیب 3 کویل در کنار هم استفاده شده است؛ اما در بازار به نام کویل دوبل شناخته می‌شود.
در برخی سیستم‌های جرقه فاصله بین کویل و شمع را به حداقل رسانده می‌شود تا طول وایر شمع بسیار کم شود. این کار سبب کاهش افت قدرت در جریان و از آن مهم‌تر کاهش ایجاد پارازیت در سایر سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی خودرو می‌شود. نمونه‌ای از این نوع کویل‌ها را در شکل 3 ملاحظه می‌کنید.

شکل 3- کویل دوبل – یکپارچه – روی موتور

در شکل 3 ملاحظه می‌شود فاصله خروجی وایر و شمع به حداقل رسیده است.

کویل دوبل جدا شونده (Modular)

یکی از مشکلات کویل نوع یکپارچه هزینه‌های تعویض و تعمیرات است. به همین دلیل در برخی خودرو ها این واحد به‌صورت مجزا نصب شده است که در صورت وجود مشکل در یک واحد هزینه تعویض را کاهش دهند. شکل 4 این نمونه کویل‌ها را نشان می‌دهد.

شکل 4- دو نمونه کویل دوبل – مجزا (روی موتور و کنار موتور)

باتوجه‌به سهولت و هزینه کمتر تعمیرات در صورت استفاده از کویل دوبل عموماً از نوع مجزا استفاده می‌شود. به‌عنوان نمونه می‌توان جایگزینی کویل دوبل یکپارچه در مدل‌های انژکتوری قدیم‌تر پراید با نوع مجزا در نمونه‌های جدیدتر اشاره کرد.

ساختار داخلی کویل دوبل

اجزای تشکیل‌دهنده:

• سیم‌پیچ اولیه: دارای تعداد دور کمتر و قطر سیم بیشتر است که جریان فشار ضعیف را از ECU دریافت می‌کند.

• سیم‌پیچ ثانویه (دوگانه): تفاوت اصلی در اینجا است؛ در کویل دوبل، سیم‌پیچ ثانویه به گونه‌ای طراحی شده که دو انتهای آن به دو برجک خروجی متفاوت (مثلاً سیلندر ۱ و ۴) متصل است.

• هسته مغناطیسی: لایه‌های ورقه ورقه فولادی که وظیفه تمرکز میدان مغناطیسی را بر عهده دارند.

• عایق رزینی: کل این مجموعه درون یک محفظه پر شده از رزین یا اپوکسی قرار می‌گیرد تا از نشت جریان فشار قوی جلوگیری شود.

عملکرد کویل دوبل

عملکرد کویل دوبل نسبت به نوع کویل‌تکی تفاوت زیادی ندارد. شکل 5 نمونه‌ای از یک واحد کویل از نوع مجزا را نشان می‌دهد.

1- ولتاژ تغذیه 2- واحد کویل 3- سیم‌پیچ اولیه 4- سیم‌پیچ ثانویه 5- شمع 6- بدنه سیلندر
7- شمع 8- ECU
شکل 5- شماتیک اتصالات یک واحد کویل دوبل – نوع مجزا

هنگامی که اتصال بدنه سیم‌پیچ اولیه توسط واحد ECU قطع می‌شود ریزش میدان سبب ایجاد القا در سیم‌پیچ ثانویه می‌شود که مقدار آن متناسب با نسبت تعداد حلقه‌های سیم‌پیچ اولیه و ثانویه است.
ولتاژ القایی در سیم‌پیچ ثانویه آماده تخلیه است. تفاوت مهم کویل‌ساده و کویل دوبل در این نقطه شروع می‌شود. در نوع کویل ساده فقط از یک سر سیم‌پیچ ثانویه خروجی ولتاژ وجود دارد. اما در کویل‌دوبل هر دو سر سیم‌پیچ ثانویه به شمع‌های مربوط به سیلندرهای متقابل متصل می‌شوند. یعنی مثلاً (1 و 4 یا 2 و 3) و مدار از طریق بدنه سیلندر کامل می‌شود. شکل 6 این مدار را دقیق‌تر نشان می‌دهد.