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커넥터를 통하여 전달되는 고전압은 중심전극을 따라 흐르다가 플러그의 전극 간극을 뛰어 넘어 접지전극으로 방전됩니다. 이 방전의 과정에서 발생되는 불꽃(Arc)이 연소실을 채우고 있는 공기와 연료의 혼합기를 점화시키게 되는 것입니다. 점화플러그가 양호한 상태로 기능하고 있다면 차량의 성능이나 연료의 소비 측면에서도 양호한 상태를 유지할 수 있습니다. 중심전극과 접지전극 사이의 전극 간극을 채우고 있는 공기의 절연성을 파괴하고 불꽃방전을 일으키기 위해서는 충분히 높은 고전압이 필요합니다. 불꽃방전을 일으키는데 필요한 전압을 요구전압이라고 하는데,요구전압은 엔진의 회전수나 부하에 따라서 달라지며 전극 간극이 넓어질수록 요구전압도 커집니다. 대개의 경우 요구전압은 25KV ~ 35KV 정도됩니다. 따라서 차량에 장착되어 있는 점 |
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화시스템이 요구전압 이상의 고전압을 점화플러그에 공급하지 못하거나 전극 사이의 절연이 파괴되어 전극 사이에 전위차가 형성되지 않으면 실화(Misfire)가 발생합니다. 이외에도 조기점화(Pre-Ignition),카본 파울링(Carbon Fouling) 등과 같은 점화플러그와 관련된 이상현상들이 있습니다.
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조기 점화
(Pre-Ignition) |
점화플러그가 가열되어 높은 온도를 유지하고 있어서, 전극 사이의 전기방전에 의한 불꽃 점화가 일어나기 전에 혼합기의 연소가 개시되는 현상을 말합니다. 연소실 벽면의 부분적인 고온에 의해 이 현상이 발생할 수도 있습니다. 이 현상이 발생하면 엔진의 출력과 성능이 저하됨은 물론 엔진이 파손될 수도 있습니다.
점화플러그와 관련해서는 점화플러그의 열가가 맞지 않았거나, 설치를 잘못하였을 때 이 현상을 야기시킬 수 있습니다. |
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카본 파울링
(Carbon Fouling) |
외부의 기온이 낮은 환경조건에서 시동을 걸었다가 엔진이 충분히 난기되기 전에 짧은 거리를 이동하고 다시 시동을 끄는 패턴의 주행을 많이 하는 차량에서 나타날 수 있는 현상입니다.
외기온이 낮은 조건에서 시동을 걸면, 많은 연료가 공급되어서 혼합기가 농후한 상태가 되는데, 이 경우 카본의 발생이 많아집니다. 발생된 카본이 점화플러그의 전극 사이에 축적되어 전극 사이의 전기적 절연이 파괴되면 방전이 일어나지 않습니다.
외기온이 낮은 조건에서 시동을 걸더라도, 엔진이 난기될 정도로 충분히 주행하면 연소실의 온도도 높아져서, 전극 주위의 카본이 타 버리는 점화플러그 자기청정온도(대개 450℃ 이상)에 도달하게 되므로 이런 문제는 발생하지 않습니다. |
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Deposit Fouling |
알갱이 상태의 건조한 퇴적물은 점화플러그의 작동에 그다지 영향을 미치지 않습니다. 그러나 고온의 상태에서 이런 알갱이들이 녹아서 절연체를 둘러싸는 피막을 형성하게 되면, 이것이 절연체의 절연을 파괴하여 방전이 일어나지 않게 할 수 있습니다. |
