คอยล์จุดระเบิด

Posted on : 14-05-2013 | By : Author | In : ระบบต่าง ๆ ในรถยนต์

คอยล์จุดระเบิด (ignition coil) ทำหน้าที่เช่นเดียวกับหม้อแปลง ซึ่งจะเพิ่มแรงเคลื่อนไฟแรงตํ่า จาก 12 โวลต์ เป็นแรงเคลื่อนไฟแรงสูงถึง 18,000 ถึง 25,000 โวลต์ เพื่อให้แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระโดดข้ามที่เขี้ยวหัวเทียน ภายในคอยล์จุดระเบิดจะประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิพันด้วยลวดทองแดงขนาดใหญ่พันทับขดลวดทุติยภูมิอยู่ประมาณ 150 ถึง 300 รอบ ขดลวดทุติยภูมิพันด้วยลวดทองแดงขนาดเล็กโดยพัน รอบแกนเหล็กอ่อนประมาณ 20,000 รอบ และเพื่อป้องกันการลัดวงจรระหว่างขดลวดทั้ง 2 จะมีกระดาษบางๆ คั่นอยู่ ปลายด้านหนึ่งของขดลวดปฐมภูมิจะต่ออยู่กับขั้วบวก (+) ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งจะต่อเข้ากับขั้วลบ (-) สำหรับขดลวดทุติยภูมิจะมีการต่อปลายด้านหนึ่งเข้ากับขดลวดปฐมภูมิทางขั้วบวก (+) อีกด้านหนึ่งจะต่ออยู่กับขั้วไฟแรงสูง ขดลวดทั้งสองจะพันในทิศทางเดียวกัน ขดลวดทุติยภูมิซึ่งมีขนาดเล็ก และมีจำนวนรอบมากจึงมีค่าความต้านทานสูงกว่าขดลวดปฐมภูมิ สำหรับพื้นที่ว่างภายในคอยล์จะมีนํ้ามัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนและช่วยระบายความร้อนดังรูปที่ 5.2


รูปที่ 5.2 ภาพตัดแสดงโครงสร้างภายในของคอยล์จุดระเบิด
หลักการที่จะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟแรงสูงมีด้วยกัน 2 หลักการคือ
1. การเหนี่ยวนำตัวเอง (self-induction effect) เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปในขดลวด จะมีสนามแม่เหล็กและเส้นแรงแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบๆ ขดลวด สนามแม่เหล็กและเส้นแรงแม่เหล็กจะทำให้เกิดแรงดันทางไฟฟ้าขึ้นในทิศทางเดียวกับการเหนี่ยวนำของเส้นแรงแม่เหล็ก ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะไม่สามารถไหลเข้าไปในขดลวดได้โดยทันทีทันใดเมื่อมันเริ่มต้นไหลเข้าไป เพราะว่าขดลวดจะมีความต้านทานภายในอยู่ แต่จะต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งกระแสไฟฟ้าจึงจะสามารถไหลเข้าไปในขดลวดจนเต็ม เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในขดลวดจนเต็มและถูกตัดวงจรอย่างทันทีทันใด สนามแม่เหล็กจะยุบตัวลงตัดกับขดลวดเกิดการเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำของเส้นแรงแม่เหล็กของขดลวด ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น เราเรียกปรากฎการณ์นี้ว่า การเหนี่ยวนำตัวเอง ดังรูปที่ 5.3

รูปที่ 5.3 การเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวด
2. การเหนี่ยวนำร่วม (mutual induction effect) เมื่อขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิถูกพันอยู่รอบๆ แกนเหล็กอ่อนเดียวกัน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในขดลวดปฐมภูมิจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นรอบๆ ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ขณะนี้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็ก ขดลวดทุติยภูมิจึงไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นดังรูปที่ 5.4 (ก)

เมื่อขดลวดปฐมภูมิถูกตัดวงจรอย่างทันทีทันใดจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็ก โดยเส้นแรงแม่เหล็กยุบตัว ทำให้ขดลวดทุติยภูมิเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น ซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำของเส้นแรงแม่เหล็กในขดลวดปฐมภูมิ เราเรียกปรากฎการณ์นี้ว่า การเหนี่ยวนำร่วม ดังรูปที่ 5.4 (ข)


รูปที่ 5.4
คอยล์จุดระเบิดจะเกิดแรงเคลื่อนไฟแรงสูง โดยการเหนี่ยวนำร่วมระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิเมื่อกระแสไฟฟ้าวงจรปฐมภูมิถูกตัดวงจรโดยการอาศัยการปิด-เปิดของหน้าทองขาว
แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับ 3 สาเหตุคือ
1. จำนวนทองเส้นแรงแม่เหล็ก เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในขดลวดมาก แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำก็จะมาก
2. จำนวนรอบของขดลวด จำนวนรอบของขดลวดในขดลวดทุติยภูมิมาก ก็จะเกิดการเหนี่ยวนำ เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้สูง
3. ความเร็วในการเปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็กอย่างรวดเร็วในขดลวด จะทำให้เกิดการเหนี่ยวนำเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง เพื่อที่จะให้ได้รับแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง ในระหว่างการเหนี่ยวนำร่วม กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรขดลวดปฐมภูมิจะต้องมากและจะต้องถูกตัดวงจรอย่างทันทีทันใด

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.