کوئل چیست؟
کوئل (Coil) یکی از قطعات سیستم برق خودرو است و از زبان انگلیسی به معنای سیم‌پیچ (کلاف سیمی باحالت پیچشی) گرفته می‌شود. این قطعه در خودروهای دارای سیستم احتراق داخلی و سوخت بنزینی کاربرد دارد و موجب افزایش ولتاژ باتری و ایجاد جرقه در زمان درست برای تولید نیروی حرکتی خودرو می‌شود. درواقع برای ایجاد جرقه و تولید انفجار در سیلندر این نوع خودروها، به اختلاف‌پتانسیلی برابر 7000 (در شرایط معمولی) تا 2500 ولت (در صورت پایین بودن کیفیت سوخت یا کثیف بودن شمع‌ها) نیاز دارد. این در حالی است که اخلاف پتانسیل دو سر باتری ماشین در بهترین حالت 12 ولت است.
با توجه به آنچه گفته شد، باتری خودرو به‌تنهایی نمی‌تواند اختلاف‌پتانسیل موردنیاز برای جرقه زدن شمع را ایجاد کند و به عامل دیگری برای تحقق آن نیاز است. در این مرحله، کوئل وارد عمل می‌شود و نقش خود را به‌درستی ایفا می‌کند. این قطعه جریان برق با ولتاژ پایین را از باتری دریافت کرده و پس از افزایش ولتاژ، آن را به‌سوی شمع‌ها می‌فرستد. کوئل کاربردهای دیگری به‌جز سیستم برق خودرو نیز دارد؛ اما در این مطلب صرفاً به بررسی وظایف این قطعه در خودرو می‌پردازیم.
وظیفه کوئل در خودرو
در مرحله مکش، پیستون پایین کشیده می‌شود تا با افزایش حجم سیلندر، مخلوطی از سوخت و هوا به داخل محفظه بسته سیلندر کشیده شود. در مرحله تراکم و هم‌زمان با بسته شدن هردو سوپاپ ورودی و خروجی، پیستون بالا می‌آید تا مخلوط درون سیلندر متراکم شود. در مرحله انفجار و انبساط، پیستون همچنان در بالاترین وضعیت خود قرار دارد و تراکم مخلوط درون سیلندر به حداکثر رسیده است.
در این مرحله به یک جرقه و انفجار در زمان درست نیاز است تا پیستون به عقب رانده‌شده و نیروی حرکتی تولید شود. این مرحله نیازمند عملکرد صحیح و به‌موقع سیستم برق خودرو و تأمین انرژی لازم برای جرقه‌زنی است. کوئل پس از افزایش ولتاژ ورودی از باتری و تأمین انرژی موردنیاز برای جرقه زدن شمع‌ها، نقش خود را با تنظیم میزان جرقه تکمیل می‌کند. در مرحله آخر، دود ناشی از انفجار توسط سوپاپ خروجی و از طریق اگزوز تخلیه می‌شود. برای حرکت مداوم خودرو به تکرار پرسرعت این فرایند نیاز است.
ساختار کوئل
ساختار کوئل به‌طورکلی به‌گونه‌ای طراحی‌شده است که کارایی و دوام بالایی برای آن ایجاد کرده و وظیفه این قطعه در سیستم برق را دچار اختلال نکند. این قطعه به‌طورکلی از سه بخش اصلی سیم‌پیچ اولیه، سیم‌پیچ ثانویه و هسته مرکزی و چند بخش فرعی ساخته‌شده است. هر یک از این بخش‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که در اینجا آورده شده است:
- سیم‌پیچ اولیه: معمولاً از جنس مس ساخته می‌شود و حدود 250 تا 350 حلقه سیم‌پیچ که مقاومتی برابر 3 اهم به وجود می‌آورد.
- سیم‌پیچ ثانویه: این سیم‌پیچ، معمولاً یک سیم مسی با حدوداً 15 تا 30 هزار دور یا حلقه را شامل می‌شود.
- هسته مرکزی: این بخش از کوئل از یک آلیاژ بخصوص با مقامت بالا در برابر حرارت ایجاد می‌شود.
- پایه جرقه‌زنی: تعداد پایه‌ها جرقه‌زنی طبق تعداد سیلندرهای موتور خودرو تعیین می‌شود.
- عایق سیم‌پیچ‌ها: به دلیل حرارت بالای تولیدشده در سیم‌پیچ‌ها، امکان صدمه دیدن آن‌ها بالا است. بنابراین، به یک عایق نیاز است که حرارت را جذب کرده و مانع از صدمه دیدن سیم‌پیچ‌ها شود.
- بدنه اصلی: بدنه اصلی کوئل باید از فلزی با ضریب انتقال حرارت بالا باشد و به همین منظور، معمولاً از جنس آلومینیوم ساخته می‌شود.