[ 자동차 상식 ] 점화 플러그의 올바른 이해...1/3부 [ Correct understanding of spark plugs... 1/3 ]

umiksang (53)in #kr • 7 years ago (edited)

안녕 하십니까? 엄 박사 입니다..^^;

흠...

오늘은 점화플러그에 대해서 좀 알아 보도록 하겠습니다..^^

1. 스파크 플러그로서의 조건(기능)

2. 스파크 플러그의 교체의 목적과 그 이유

3. 점화플러그의 종류

4. 내 차에 맞는 점화 플러그 선택하기

5. 점화 플러그의 호환품 사용

6. 점화 플러그의 간극 조정 ( Gap )

7. 점화 플러그의 규격

8. 점화 플러그의 저항 ( 저항을 두어야 하는 이유 )

스파크( 점화 ) 플러그의 "SECTION" 사진 모습 입니다...

일단, 정비 책자에서 나오는 점화 플러그의 조건에 대해서...

말씀 드려 보겠습니다..

스파크 플러그로서의 조건(기능)

1. 연소를 위한 스파크(점화)를 제공 할 것.

2. 점화계동에서의 절연의 역활을 할 것.

3. 연소실에서 발생한 열을 자연 전도 할 것 ( 즉, 열을 잘 식힐 것 )

4. 실린더 헤드에 정확히 밀봉되어 기밀을 유지 할 것.

5. 사용중 열특성에 의한 변형, 변질 없고 자기 청정온도를 유지 할 것..

입니다..

점화플러그는 순간적인 전기 스파크( Spark )로 Engine 연소실 내로 유입 된 연료와 공기의 혼합가스를 폭발 시켜 동력을 얻는 엔진의 중요한 부품 중에 하나 입니다..

점화플러그는 휘발유, LPG 엔진에만 장착이 되며, 고온, 고압에 의해,
자연발화( 압축착화 )하는 디젤엔진 에는 없는 부품 입니다..

스파크 플러그의 교체의 목적과 그 이유..

쉽게 말해서 점화 플러그라고 도 하는 이 부품은 연소실내로 들어온 혼합기에 불꽃 점화를 시켜 폭발력을 만들고..그 폭발 열(화학적 열 에너지)을 이용하여 기계적인 운동 에너지로 변환 하는 엔진 부품중의 일부 입니다..

이 점화 플러그는 장시간 고열과 고압의 조건에서....

그 일을 충실히 하여야 하는데..

그 행정 시간이 길어 지면 길어질수록 카본 퇴적 및 여러 응력집중..

현상 들로 하여금 플러그의 변형 및 전극의 소각을 초래 합니다.

그렇게 되면..자연히 엔진의 부조(실화)를 동반 하게 되는데..

이 현상( 부조, 실화 )이 오랜기간 지속이 되면..

엔진의 치명적인 손상을 초래 할수 도 있어, 엔진의 데미지를 막기 위해..

조기 예방 정비를 해야 함에... 그 목적과 이유가 있습니다.

시장 상황 ( 궁금하신 분들을 위해.. )

세계 5대 점화플러그 메이커는 Autolite, Bosch, Champion, Denso, NGK 등 등.. 이며, 이들 5개 업체가 자동차 메이커를 포함한 전 세계 점화플러그 수요의 95% 이상을 공급 하고 있습니다..

어떤 자동차 메이커도 점화플러그를 직접 생산하는 경우는 없으며, 이들 업체로부터 자신의 상표 또는 원래 점화플러그 메이커 상표 그대로 제품을 공급받아 신차 생산 시 사용하고 순정부품으로 판매 하고 있습니다..

국내 자동차 메이커의 경우는 원래 점화플러그 메이커 회사의 상표 그대로 점화플러그를 공급 받고 있으며, 순정품 점화플러그도 종이 포장에만 자동차 메이커의 상표와 품번이 인쇄되어 있을 뿐, 실제 내용물은 점화플러그 메이커 회사의 상표와 품번이 인쇄 되어 있습니다..

AC Delco, Motorcaft, HKS 등 유명 부품 회사들도 점화플러그를 직접 생산하지는 않고 이들 5대 메이커 회사들로부터 자신의 상표로 공급받아 판매하고 있습니다..

점화플러그의 종류

점화플러그의 품질이나 성능은 메이커가 아닌,

등급에 따라 결정 됩니다..

점화플러그의 등급은 크게.....

일반전극 그리고 합금전극 과 백금전극 총 3종류로 나뉘어 집니다..

1) 일반 점화플러그 ( Copper Core Plug )

스파크가 발생되는 발화 부 간극 ( Electrode )에...
아무 처리를 하지 않은 제품 입니다..

간극의 재질이 구리로 되어 있어, 구리 플러그라고도 하며,
몸체에 니켈 도금이 되어 있어 니켈 플러그 라고도 합니다.

최근에는 그 사용이 점차 줄어들고 있지만, 아직도 고급 승용차를
제외한 신차 생산 시애 많이 사용 됩니다..

제품의 수명, 즉 교환주기는 약 3만Km/1년 입니다..
( 가혹조건에 따라 그 시기는 짧아 질수 있습니다.. )

가격대는 3천원 ~ 7천원 정도 입니다..

2) 백금 플러그 ( Platinum Plug )

스파크가 발생되는 발화 부 간극에 백금코팅을 하여,
간극의 오염과 훼손을 방지한 제품 입니다..**

(플러그 전체를 백금으로 코팅한 것이 아닙니다..)

일반 플러그에 비해 수명이 길고 연비, 출력 등이 향상 됩니다.

예전에는 일부 고급 승용차에만 사용되었지만,
최근에는 소형차에도 많이 사용 되고 있습니다..

제품의 수명 교환주기는 , 약 9만Km/3년 입니다..
( 가혹조건에 따라 그 시기는 짧아 질수 있습니다.. )

가격대는 1만원 ~ 1만 5천원 정도 입니다..

3) 이리듐 플러그 ( Iridium Plug )

스파크가 발생되는 발화 부 양쪽 간극 중 중심전극 이라는
전극의 재질이 이리듐이라는 재료의 얇은 (0.5mm) 철심을 말합니다.

일반 플러그나 백금 플러그처럼 중심전극의 형태가 넓적하지 않아,
카본 등에 의한 오염이 근본적으로 방지 됩니다..

점화 플러그중 수명이 가장 길고, 불꽃방전량 및 연비, 출력이..

가장 우수한 제품으로 고급차에 적용이 되고 있으며,

현제 일반차량용 승압 제품이 보급 되고 있습니다..

제품의 수명 및 교환 주기는 약 15만Km/5년 이나,
가혹조건에 따라 그 시기는 짧아 질수 있습니다..

가격대는 2만원~2만5천원 / 개당 정도 입니다..

내 차에 맞는 점화 플러그 선택하기..

내 차에 맞는 점화 플러그는,

자동차 메이커가 지정한 규격의 점화 플러그 입니다..

자동차 메이커가 지정한 규격과 다른 점화 플러그를 사용하면 엔진이 정상적으로 작동 되지 않을 수도 있으며, 자칫 잘못하면..엔진에 큰 손상을 입힐수 있습니다..

자동차 취급 설명서에 점화 플러그의 품번이 나와 있지 않은 경우가 많아 자동차 제작사에 직접 문의해서 순정품 품번을 확인 해야 합니다..

하지만 단지 튜닝의 개념에서 플러그를 교체 하신다면,
아마도 몇년을 더 공부 하시고 고려를 해야 할듯 합니다..

아니면 전문가에게 맡겨야 하지요..^^;;

튜닝과 관련된 최적 플러그 선정 방법에 고려할 사항으로는..

Thread Reach, Diameter, Projection, Gasket 등 등을 고려 하시고 연소실의 면적, 캠각의 진각과 지각, 엔진 압축비, 연료의 종류 (Alcohal, Nos?, CNG 등등)도 고려 하셔야 합니다..

그리고 이 밖의 고압케이블의 저항 값, 코일의 전류값 등등..

머리 아프시죠? ㅋㅋ

그냥 순정품 사용하세요.. 아님 전문가에게... GO GO!!

참고로 압축비나 출력을 높인 레이싱 차량의 경우..

헤드나 연소실 내부는 고온 고압의 영향을 많이 받습니다..

그렇게 되면 노킹의 원인이 되기도 합니다..

그럴때는 상대적으로 열 발산을 잘 시켜주는..
냉형의 열값을 갖고 있는 플러그를 선정을 하여야 하는데요..

통상적으로 일반 차량의 스펙에서 70 ~ 100마력을 높이려면
1단계 정도의 냉형 플러그를 선정 하시면 됩니다..

점화 플러그의 호환품 사용..

EX) 현대/기아차 순정 플러그 ( 품번 188814-08062 ) 포장 안에는 NGK 플러그 ( 품번 BKR6ES )가 들어 있으며, 다른 자동차 제작사들의 경우도 내용물은 점화 플러그 메이커 제품 그대로인 경우가 많습니다..

만일 일반 플러그 대신 백금이나 이리듐 등 다른 플러그를 사용하고 싶다면, 점화 플러그 메이커 본사/대리점에 현대/기아차 또는 각 차량제작사의 차량 종류와 연식및 차량번호, 차대번호를 알려주고 호환 가능한 제품을 문의 하시면 됩니다..

모든 점화 플러그 제작 회사들은 타사 품번과 호환되는...

자사 품번의 대조표를 가지고 있습니다..

점화 플러그의 간극 조정 ( Gap )

Spark( 불꽃 )는 점화 플러그의 중심전극 과 접지전극

사이에서 발생을 합니다..

플러그 간극이란? ( 불꽃 갭 )

중심전극 과 접지전극 사이의 거리를 말하는데, 국산차의 경우 1.0 ~ 1.1mm가 대 부분이며, 일부 차종에 따라 예외인 경우도 있습니다..

수입차의 경우 간극이 0.5 ~ 1.7mm로 훨씬 다양 하므로...

더욱 주의 하여야 합니다..

특정한 사유 ( 엔진의 튠업 )가 있지 않는 이상...

제작사 권유 제품으로 하심을 권장 합니다..

아무리 순정 플러그 or 좋은 플러그를 사용 하더라도 간극이 맞지 않으면, 정상적인 불꽃을 발생할수 없고 이를 어길시 플러그의 불꽃을 내기 위한 부가적 부품들의 피크 전압과 점화시기 등등이 맞지 않아.. 엔진의 정상작동이 어려우며, 고장 발생의 원인이 되기도 합니다..

각 차량의 점화플러그 규정 간극은 대개 본넷 안쪽에 붙은 스티커( 평판 및 라벨 )에 표시되어 있는데, 표시가 없거나 식별이 힘들 경우는 자동차 제작회사에 문의 하셔야 합니다..

점화 플러그의 간극은 그 사용시간과 빈도에 따라 점차 넓어 지는데.. 그렇게 되면 방전이 잘 되지 않아.. 불꽃이 일어 나기 힘들며, 이는 곧 실화의 원인이 되기도 합니다..

그렇기 때문에.. 점화 플러그는 간극 조정이란 것이 있습니다..

점화 플러그의 재사용 여부를 판단하여.. 규정치 간극 이상 초과 할시.. 전극의 소모 상태에 따라서..특수공구( 간극 게이지 )를 사용하여 한번은 조정 재사용 하실수 있습니다..

점화 플러그의 규격

플러그의 규격은 6자리 코드로 구분 합니다..

간단히 예를 들어 "DP5ESR" 이라는 플러그를 해석해 보겠습니다..

D : 나사부의 지름을 표시 합니다..

(A = 18mm, B = 14mm, C = 10mm, D = 12mm)

P : Projected Core Nose Plug의 이니셜 첫 글자 입니다..

(현재 대다수의 플러그 형식이라고 보심 됩니다.)

5 : Heat Range 즉, 열값(가)라고 표현 합니다...

(값이 크면 냉형, 작으면 열형.. 이라고 합니다.)

E : 나사부의 길이, 즉 E = 19mm, h = 12.7mm ..

S : 개조형

R : Resistor Plug, 해석하자면 즉 저항이라는 말입니다..

(모든 플러그는 일정값의 저항을 가지고 있습니다..)

점화 플러그의 저항 ( 저항을 두어야 하는 이유 )

저항?

즉, 저항이라 함은 전기가 흐르는 것을 방해하는...

반도체 소자를 말합니다..

일반적으로 차량의 점화불꽃은.. 점화 코일에서 증폭되어져 나온 2만5천 볼트의 고압의 전기가 고압 케이블을 타고 점화 플러그로 전해져 전극의 갭 안에서 방전을 하여.. 그 불꽃을 발생을 하게 되는데..

이때, 발생되는 방전량(불꽃의 크기와 쎄기)에 따라서..

차량의 출력이 좌우가 됩니다...

통상적으로는 점화 코일서부터 플러그에 이르기 까지...

중간에 저항이 존재 하게 되면 그 출력은 소실하게 되기 때문에..

엔진의 폭발 행정에도 영향을 미치게 됩니다..

어떻게 보면..

플러그의 저항은 없어야 하는 것이 맞는거 같습니다..

허나.. 점화 플러그의 저항의 존재 여부는 밑에 있습니다..

1940년대 후반 부터.. 자동차에는 라디오, 에어콘 등등...
전자장비 옵션이 설치되기 시작 합니다.

하지만....

편의를 위해서 장착 되어진 전자 장비들에게서..
그때 당시 생각치도 못한 현상들이 발생하게 됩니다..

그 이유인 즉은,

점화 플러그에서 발생되는 고압 방전에서 나오는 전자파로 인한 전자 장비의 잡음과 오작동 등의 문제가 발생되기 되 었기 때문 입니다..

이를 해결하기 위해 제작사들은...

점화 플러그 내에 저항( Suppressor/Resister )을 삽입하여.. 아날로그적 신호 체계인 고압 전류의 고주파를 잡아 전류 발란스를 안정화 시키는데 성공하게 되고,이는 지금까지 줄 곧 이어져..

오늘 날의 거의 대부분의 플러그에 삽입이 되게 된 것입니다..

이는.. 아쉽지만 차량의 출력의 손실이란 부분에 있어..

어느 정도 감안을 해야 하는 부분이 되었지요..;;

하지만, 그렇다고 해서...

무저항 점화 플러그의 제품 생산을 하지 않는 것은 아닙니다..

전자 장비의 노이즈를 필요로 하지 않는,

써킷에서 Race를 뛰는 경기용 자동차에는 아직까지도 플러그 저항 삽입으로 인한 출력손실로 인한 타임레그 를 막고자 저항을 삽입 하지 않은 무저항 점화 플러그가 사용 되고 있습니다..

오늘은 여기까지 하겠습니다...^^

나름 열공(재탕) 하면서 쓰다 보니 벌써 새벽시간을 훌쩍 넘겼네요..^^;;

졸려요..ㅜㅜ

그럼 오늘도 활기찬 하루 보내 십시요~ ^^

굿 나잇~♡

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