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점화 플러그의 작동 원리


점화 플러그는 아마추어 정비사가 큰 어려움 없이 수리할 수 있는 몇 안 되는 것 중 하나입니다. 자동차 엔진의 사진을 참조하십시오. 조나단 페리 / 게티 이미지

엔진과 전자 장치가 더욱 복잡해짐에 따라 손톱 밑에 약간의 기름기가 있는 것을 좋아하는 애호가와 자동차 애호가에게 남은 몇 가지 사항 중 하나는 점화 플러그를 교체하는 기능입니다. . 다른 모든 자동차 수리에는 진단 및 수리에 코드 리더와 대학 학위가 필요하지만 점화 플러그는 여전히 접근 가능하고 이해하기 쉽습니다.

최초의 안정적인 점화 플러그는 1903년 Oliver Lodge에 의해 발명되었습니다. 이름도 적절합니다. 점화 플러그는 단순히 내연 기관의 실린더 헤드에 나사로 고정되는 절연 플러그입니다. 연소실에서 공기와 연료의 혼합물을 점화시키는 스파크를 전달합니다. 점화 플러그는 또한 연소실에서 열을 멀리 전달합니다.

기본적으로 다음과 같은 일이 발생합니다. 점화 플러그는 실린더 헤드 상단에 있습니다. 피스톤은 먼저 실린더 아래로 이동하여 연료와 공기의 혼합물을 끌어들입니다. 그런 다음 피스톤이 점화 플러그 쪽으로 다시 올라가 혼합물을 압축합니다. 피스톤이 최대 도달 거리 또는 상사점에 도달한 마지막 순간 (TDC), 점화 플러그가 혼합물을 점화하고 점화합니다. 피스톤은 차량에 동력을 생성하기 위해 다시 아래로 내려갔다가 다시 위로 밀어 배기가스를 배출합니다. 그 시점에서 프로세스가 처음부터 다시 시작됩니다.

4기통 자동차에는 4개의 점화 플러그가 있습니다. 6기통 자동차에는 6개 등이 있습니다(HEMI 엔진에는 실린더당 2개의 플러그가 있음). 이제 기본 사항을 이해했으므로 지역 부품 상점의 선반에 있는 점화 플러그의 종류에 대해 이야기해 보겠습니다.

콘텐츠
  1. 스파크 플러그 기본 사항
  2. 스파크 플러그 부품:위에서 아래로 둘러보기
  3. 스파크 플러그 교체:개요
  4. 점화 플러그 문제 해결

>점화 플러그 기본 사항

스파크 플러그가 연료를 태우는 스파크를 제공하는 것은 매우 분명한 것처럼 보이지만 방열판으로서의 2차적 역할도 똑같이 중요합니다. 자동차 냉각 시스템으로 열을 전달하는 점화 플러그의 능력은 절연체 노즈의 길이와 중앙 전극 및 절연체에 사용되는 재료를 기반으로 합니다.

최신 엔진의 표준 점화 플러그에는 플러그 끝에서 볼 수 있는 니켈 합금으로 둘러싸인 구리 중심 전극 코어가 있습니다. 플러그 내부의 중앙 전극은 도자기로 둘러싸여 있어 엔진에서 냉각 시스템으로 열을 전달하는 데 도움이 됩니다. 프리미엄 점화 플러그는 니켈 합금 대신 백금이나 이리듐과 같은 귀금속을 사용합니다. 이 금속은 융점이 더 높으며 그에 상응하는 가격도 더 높습니다.

온도에 대해 말하자면, 점화 플러그는 차갑고 뜨거운 두 가지 기본 종류가 있습니다. 콜드 플러그 고마력 고압축 엔진에서 가장 잘 작동합니다. 단열재가 적기 때문에 연소실에서 엔진 외부로 더 많은 열이 전달될 수 있습니다. 이것은 웃을 일이 아닙니다. 플러그가 특정 응용 분야에 대해 충분히 차갑지 않으면 피스톤 챔버에서 충분한 열을 얻을 수 없습니다. 이는 사전 점화, 노킹 및 영구적인 엔진 손상으로 이어질 수 있습니다. 어떤 점화 플러그 열 범위를 사용해야 하는지 잘 모르겠다면 너무 뜨거운 플러그보다는 너무 차가운 플러그를 사용하는 편이 좋습니다.

핫플러그 더 많은 단열재가 있으며 대부분의 표준 엔진에서 발견됩니다. 추가 절연은 플러그의 온도를 탄소 침전물을 태울 만큼 충분히 높게 유지하여 점화 플러그 교체 사이에 더 많은 시간을 허용합니다.

휘발유 가격이 올라감에 따라 더 많은 제조업체가 오래된 점화 플러그를 고급 플러그로 교체하면 모든 자동차의 연비가 향상될 것이라고 주장하고 있습니다. 이것은 사실입니다. 그러나 어디까지나 그렇습니다. 사실, 더럽고, 탄소로 오염되고, 점화되지 않는 점화 플러그는 자동차의 연비를 확실히 낮추고 반짝이는 새 플러그로 교체하면 연비가 확실히 향상됩니다. 이러한 플러그에 이색 금속 또는 니켈 합금 중심 전극이 있는지 여부는 적절한 열 정격 및 중심 전극과 접지 전극 사이의 간격을 갖는 것만큼 중요하지 않습니다.

이러한 갭에 대해 말하자면, 자동차 부품점에서 찾을 수 있는 거의 모든 플러그는 엔진에 맞게 미리 갭이 형성되어 있습니다. 토요일 밤의 핫로드에서 성능의 모든 마지막 비트를 짜내지 않는 한 게이지로 간격을 설정하는 일은 거의 끝났습니다. 엔진을 개조하면 새 점화 플러그에 간격을 두어야 하는 경우가 많지만 공장에서 승인된 사전 간격 교체 플러그가 있는 스톡 엔진은 일반적으로 조정 없이 사용할 수 있습니다.

이제 우리는 엔진에서 점화 플러그가 어떻게 기능하는지, 그리고 그 구성 재료를 알았으니 이 작은 녀석들 안에 무엇이 들어 있는지 알아보겠습니다.

발명 경합

점화 플러그를 발명한 사람에 대한 논쟁이 있습니다. 가능한 가장 이른 버전 중 하나는 1839년 2월에 Edmond Berger라는 아프리카계 미국인에 의해 발명되었습니다. 회의론자들은 1839년에 내연 기관의 부족을 인용하여 Berger의 발명이 실용적이기보다는 실험적일 것이라고 말했습니다.

>스파크 플러그 부품:위에서 아래로 둘러보기

점화 플러그의 상단에는 커넥터가 있습니다. , 또는 터미널 . 점화플러그 와이어를 연결하는 곳입니다. 단자는 절연체로 둘러싸인 중앙 전극의 구리 코어에 플러그 내부를 연결합니다.

다음은 육각 헤드입니다. . 소켓 렌치가 엔진의 구멍에 있는 플러그를 조이고 푸는 데 적합합니다. 이 바로 아래에는 실린더 헤드에 대해 단단히 압축되는 개스킷이 있습니다. 크러셔 와셔라고도 합니다. 또는 좌석 . 일부 플러그에는 추가 씰 없이 테이퍼진 시트가 있습니다. 이들은 일반적으로 철 실린더 헤드에 사용되는 반면 개스킷이 있는 플러그는 일반적으로 알루미늄 실린더 헤드에 사용됩니다.

플러그의 아래쪽 절반은 나사산입니다. 나사로 조이는 부분이 부드러우면서도 단단하게 제자리에 고정됩니다. 중앙 전극의 작은 비트가 플러그의 하단에서 튀어나와 있습니다. 그리고 모든 것은 접지 전극으로 막혀 있습니다. 또는 접지 스트랩 . 엔진을 작동시키는 스파크는 중앙 전극의 맨 끝에서 접지 전극으로 간극을 뛰어 넘습니다. 이것이 피스톤에 의해 압축된 공기-연료 혼합물을 점화시키는 것입니다.

접지 전극은 스테인리스 스틸에서 티타늄에 이르기까지 다양한 옵션이 있는 금속으로 만들어집니다. 또한 노치 또는 Y자형 전극에서 중앙 전극의 끝 부분에 도달하는 것처럼 보이는 세 개의 작은 팔이 있는 3중 전극에 이르기까지 여러 모양이 될 수 있습니다. 접지 전극의 재료와 모양에 관한 한 지불한 만큼 얻을 수 있습니다. 이국적인 재료로 만든 고급 점화 플러그는 비용이 더 많이 들지만 더 나은 전도성과 불꽃을 제공합니다.

다음으로, 우리 모두가 알고 싶어하는 점화 플러그 교체에 대한 기본 규칙에 대해 알아보겠습니다.

디젤은 다릅니다

디젤 엔진은 예열 플러그라는 것을 사용합니다. 점화플러그 보다는 디젤 엔진은 점화 플러그가 필요하지 않지만 실린더의 공기가 따뜻하면 더 쉽게 시동됩니다. 이것이 바로 예열 플러그가 필요한 곳입니다. 점화 플러그와 매우 유사해 보이지만 중앙 전극 대신 연소실을 가열하는 가열 코일이 있습니다.

>점화 플러그 교체:개요

점화 플러그를 교체하는 것은 기계적으로 꺼리는 사람에게도 그리 어렵지 않습니다. 조심하면 문제가 거의 없을 것입니다.

플러그를 교체해야 하는지 어떻게 알 수 있습니까? 가장 확실한 표시는 주행 거리계에 있습니다. 점화 플러그는 일반적으로 30,000마일(48,280km)마다 교체해야 합니다. 일부 고성능 플러그는 교체 전에 100,000마일(160,934km)까지 갈 수 있습니다. 마지막으로 교체한 날짜를 알지 못하거나 엔진이 거칠게 작동하거나 최근에 연비가 감소한 경우 엔진이 신선하고 깨끗한 스파크로부터 혜택을 받을 수 있음을 의미할 수 있습니다. 항상 그렇듯이 사용자 설명서를 확인하여 귀하의 차량에 가장 적합한 것이 무엇인지 확인하십시오.

점화 플러그 소켓이 필요합니다. 소켓 렌치 및 갭 게이지용 . 자동차 플러그에 맞게 특별히 제작된 점화 플러그 소켓 렌치를 구입하거나 가장 일반적인 육각 머리 크기에 맞게 제작된 범용 점화 플러그 소켓 렌치를 구입할 수 있습니다. 이미 말했듯이 플러그에 간격을 둘 필요는 없지만 중앙 전극과 접지 전극 사이의 공간이 올바른지 다시 확인하기 위해 간격 게이지가 필요할 수 있습니다.

플러그를 찾으려면 전선을 찾아 따라가면 됩니다. 일반적으로 실린더당 하나의 플러그만 있지만 제조업체가 설정한 특정 순서로 점화됩니다. 시작할 플러그 하나를 선택하고 해당 와이어만 부드럽게 제거합니다. 한 번에 하나의 점화 플러그를 교체하는 것이 잘못된 순서로 와이어를 교체한 후 엔진을 재설정하는 것보다 훨씬 쉽습니다.

이제 새 점화 플러그 소켓을 꺼내서 렌치 끝에 놓으십시오. 플러그 소켓에는 일반적으로 이 과정을 더 쉽게 하기 위해 내부에 폼 층이 있습니다. (점화 플러그를 잡습니다.) 소켓에 개스킷이 없으면 소켓 내부에 약간의 전기 테이프를 사용하여 더 잘 잡을 수 있습니다. 플러그를 제거할 때 이물질을 털어냅니다. 플러그가 풀렸을 때 구멍에서 들어 올리기만 하면 됩니다.

간격을 두려면 지금 하십시오. 사용 설명서에는 간격을 설정해야 하는 위치가 나와 있어야 합니다. 게이지를 설정하고 접지 전극과 중앙 전극 사이에 밉니다. 전극이 게이지에 닿기를 원하지만 너무 조이지 않아야 합니다.

플러그 소켓을 사용하여 빈 구멍에 새 점화 플러그를 놓습니다. 가능하면 렌치를 제거하고 손가락으로 점화 플러그를 조일 수도 있습니다. 나사산이 제대로 정렬되었는지 확인하려면 손으로 플러그를 조이기 전에 플러그를 시계 반대 방향으로 몇 바퀴 돌려 안착되도록 합니다. 플러그를 손으로 조이면 소켓 렌치로 작업을 마칠 수 있습니다.

느슨한 점화 플러그 와이어를 플러그 상단의 단자에 연결합니다. 와이어가 단단히 고정되는 것을 느낄 수 있을 것입니다. 첫 번째 점화 플러그 교체를 마치고 전선이 제자리에 안전하게 돌아왔으면 줄의 다음 플러그로 이동하여 전체 과정을 반복합니다.

쉬웠죠? 어쨌든 문제를 해결해 보겠습니다.

당신이 거기 있는 동안 ...

전선을 뽑고 있는 한 절연체를 검사하는 것이 좋습니다. 와이어 길이를 따라 찢어지거나 균열이 없는지 확인하십시오. 점화 플러그에 연결되는 와이어 끝에 도달하면 검거나 탄 부분이 있는지 확인하십시오. 와이어는 움직이는 부품이 아니며 자주 마모되지 않지만 절연 상태가 좋지 않으면 엔진에서 유용한 스파크가 발생할 수 있습니다.

>점화 플러그 문제 해결

오래된 스파크 플러그를 제거하면 자동차 상태, 특히 스파크가 발생하는 팁의 전극 주변에 대해 많은 것을 알 수 있습니다. 이것이 점화 플러그 "읽기"에 대해 이야기할 때 그 오래된 역학이 의미하는 것입니다. 그러나 걱정하지 마십시오. 수정 구슬을 응시하는 것보다 훨씬 덜 신비롭습니다.

점화 플러그를 읽으면 많은 문제가 발생할 수 있으며 여기서는 가장 일반적인 문제를 다룰 것입니다. 예를 들어 점화 플러그가 조금 더러워 보이더라도 괜찮습니다. 그 점화 플러그는 최소 30,000마일(48,280km) 동안 작동했습니다. 광택이 있으면 점화 플러그가 과열된 것일 수 있습니다. 흰색이면 점화 플러그가 엔진에 너무 뜨거운 것입니다. 다시 말해, 그 침전물을 태워 없애기에는 단열재가 너무 많습니다. 더 차갑고 적절한 점화 플러그로 쉽게 해결할 수 있습니다. 오래된 플러그가 기름진 것처럼 보인다면 문제가 있는 것입니다. 기름이 연소실로 어떻게든 들어가지 않고 있는 것입니다. 점화 플러그는 이에 대한 좋은 지표가 될 수 있지만 새 플러그는 해결책이 아닙니다.

점화 플러그가 구멍에 너무 꽉 끼어서 뺄 수 없는 경우 중지하십시오. 실린더 헤드에서 점화 플러그를 부러뜨리면 구멍을 뚫거나 부서진 부품을 제거하기 위한 특수 도구를 구입하기 위해 매장을 다시 방문해야 합니다. 최악의 경우 엔진의 실린더 헤드를 당겨 수리점에 가져가야 합니다. 때때로 WD-40과 같은 침투성 오일을 사용하여 이러한 두통을 피할 수 있습니다. 한 두 시간 동안 그대로 두었다가 플러그를 다시 푸십시오. 플러그를 새 것으로 교체할 때 30,000마일(48,280km)에서 동일한 문제가 발생하지 않도록 Thread Magic과 같은 고착 방지 재료를 사용하는 것을 잊지 마십시오.

때때로 점화 플러그를 교체한 후 차가 역효과를 일으키거나 정말 거칠게 달리거나 시동이 전혀 걸리지 않는 것을 발견할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 위의 유용한 팁을 따르지 않고 점화 플러그 와이어를 잘못된 순서로 다시 연결했기 때문입니다. 실수에 대한 해결책은 사용 설명서를 확인하세요.

점화 플러그 및 기타 자동차 부품에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.

안전 제일

점화 플러그를 교체하는 것은 특히 위험한 작업이 아닙니다. 비즈니스의 첫 번째 순서는 가장 분명합니다. 엔진을 끄십시오. 뜨거운 금속에 살이 타는 것을 방지하기 위해 작업하기 전에 식을 때까지 기다리십시오. 또한 엔진 작업을 할 때마다 음극 배터리 단자를 분리했다가 작업이 끝나면 교체하는 것이 좋습니다. 연결된 상태에서 충격을 받을 가능성은 거의 없지만 해당 터미널을 끄면 완전히 불가능합니다.

최초 발행일:2009년 8월 3일

점화 플러그 FAQ

점화 플러그의 목적은 무엇입니까?
점화 플러그는 연소실에서 공기와 연료의 혼합물을 점화시키는 불꽃을 전달하기 위해 내연 기관의 실린더 헤드에 나사로 고정하는 절연 플러그입니다.
점화 플러그는 어떻게 작동합니까?
점화 플러그는 실린더 헤드 상단에 있습니다. 피스톤은 먼저 실린더 아래로 이동하여 연료와 공기의 혼합물을 끌어들입니다. 그런 다음 피스톤이 점화 플러그 쪽으로 다시 올라가 혼합물을 압축합니다. 피스톤이 최대 도달 거리 또는 상사점(TDC)에 있을 때 마지막 순간에 점화 플러그가 스파크를 일으켜 혼합물을 점화합니다. 피스톤은 차량에 동력을 생성하기 위해 다시 아래로 내려갔다가 다시 위로 밀어 배기가스를 배출합니다.
점화 플러그를 얼마나 자주 교체해야 합니까?
점화 플러그는 일반적으로 30,000마일마다 교체해야 합니다.
점화 플러그의 가격은 얼마입니까?
스파크 플러그만(인건비 없음) 비용은 약 $10입니다. 고급 옵션의 비용은 최대 $25입니다.
점화 플러그 교체 비용은 얼마입니까?
점화 플러그 비용과 인건비로 $100~$200 정도를 예상할 수 있습니다. 총액은 일반적으로 $200에서 $300 사이입니다.

>더 많은 정보

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  • 디젤 2행정 엔진의 작동 원리

>출처

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