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차량을 운전하면서 액셀페달을 밟았는데 예전과는 달리 가속이 느리게 되거나 힘이 딸린다고 느낄 때는 내 차에 무슨 큰 고장이 난 것은 아닌지 걱정될 때가 있습니다. 이 경우에 생각해볼 수 있는 고장은 여러 가지가 있습니다만, 가장 먼저 확인해야 할 것이 점화플러그의 교환여부입니다.
가솔린엔진에서는 점화플러그(스파크플러그)의 기능이 매우 중요한데, 왼쪽 그림의 중심전극과 접지전극 사이에서 전기불꽃이 튀겨져야 이 불꽃을 시작으로 연료의 연소가 진행됩니다. 따라서 점화플러그는 엔진의 시동성,유해가스의 배출,연료소비,그리고 출력에 지대한 영향을 미칩니다. 가솔린연료에 납이 포함되어 있을 때에는 납의 퇴적에 의한 점화플러그의 기능정지가 많았었지만,가솔린에 납이 포함되지 않은 요즘에는 전기방전에 의한 전극의 손실이 점화플러그를 마모시키는 주된 원인이 되고 있습니다.
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전극의 마모는 금속으로 이루어진 두 전극 사이를 전자가 이동하기 때문에 생깁니다. 플러그에서 불꽃이 방전될 때마다 전극으로부터 금속원자를 떼내게 되므로,수 백만 번의 점화가 있게 되면 전극의 모서리는 둥글게 닳게 됩니다. 이처럼 전극이 마모되어 전극 사이의 간극이 넓어지면 불꽃을 일으키는 데에 더 높은 전압을 필요로 하게 되고, 이 과정이 반복되어 전극 간극이 상당히 넓어지면 차량에 장착되어 있는 점화계에서는 얻을 수 없는 고전압이 필요로 하게 되므로 더 이상 불꽃이 발생하지 않아 실화가 발생하게 됩니다. 실화가 발생하게 되면 시동이 잘 안걸리고,연료소비가 많아지며,공회전 상태가 불안하고,그리고 출력이 부족하거나 가속할 때 차량의 진동이 생기는 등의 현상이 발생합니다. 이 단계에 이르기 전에도 어느 수준을 넘어서면 출력의 감소를 확실하게 느낄 수 있습니다. LPG를 연료로 사용하는 자동차의 경우에는 전극 간극이 넓어지면 역화(Backfire)현상도 발생하므로 전극 간극의 영향이 훨씬 크다고 할 수 있습니다.
대부분의 점화플러그는 '인코넬(Inconel)'이라는 명칭을 가지고 있는 니켈과 크롬의 합금을 전극재료로 사용하고 있습니다. 이것은 상당히 우수한 재질이지만 약 40,000km의 수명을 가지고 있습니다. 하지만 항상 좋은 성능의 차량을 원한다면 20,000km 정도에서 점화플러그를 교환하는 것이 좋습니다.
이에 반하여 모두 긴 수명을 가지고 있는 점화플러그도 있습니다. 점화 전극을 니켈-은 합금이나 백금으로 만든 것들입니다. 니켈-은 합금 점화플러그는 보통 플러그에 비해 약 3배 정도의 수명을 가지고 있다고 하고,백금플러그는 약 150,000km의 수명을 가지고 있다고 합니다. 그러나,점화플러그 자체는 이 정도의 수명을 가지고 있는 것으로 인정받고 있습니다만, 전극 마모 외의 원인으로도 점화플러그의 기능이 저하될 수 있다는 것을 고려해야 합니다. 전극 마모 외의 원인으로 점화플러그를 교환해야 하는 대표적인 경우가 카본파울링(Carbon Fouling)입니다. 카본파울링은 연소실에 생긴 카본의 퇴적에 의해서 전극 사이의 전기 절연이 파괴되는 현상으로, 이 현상이 심한 엔진은 점화플러그 자체의 수명에 관계없이 플러그를 교환해야 합니다. |
