전기 14 > 점화장치 (트랜지스터식)

1. 트랜지스터식 점화 장치의 개요

    접점식 점화 장치는 점화 코일의 1차 전류를 단속기의 접점으로 직접 단속하기 때문에 불꽃에 의해 접점 접촉면에 소손이나 돌기 등이 발생하거나, 고속 회전시에는 접점에 채터링(chattering) 현상이 일어나거나, 통전 시간의 감소로 인해 기관의 실화나 점화 시기의 변화 등 여러 가지 문제점을 야기시킨다. 트랜지스터식 점화 장치는 이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로 반트랜지스터식 점화 장치와 전트랜지스터식 점화 장치가 있다.

2. 반트랜지스터식 점화 장치

     트랜지스터식 점화 장치는 그림 과과 같이 점화 코일의 1차 전류를 트랜지스터로 단속하고 배전기에 있는 단속기로는 트랜지스터를 제어하기 위한 미소 전류인 베이스 전류를 단속한다. 따라서 점화 코일에는 1차 전류의 회복을 빠르게 하는 외부 저항기와 트랜지스터가 조립된 이그나이터(igniter)가 설치되어 있다.

배전기는 고전압을 점화 플러그에 분배하는 배전부, 점화 시기를 조정하는 원심식 및 진공식 진각 장치, 베이스 전류를 단속하는 단속기로 구성되어 있으며 접점식 점화 장치의 배전기와 거의 비슷하다. 다만 접점에 흐르는 전류가 작기 때문에 축전기는 설치되어 있지 않다.

3. 전트랜지스터식 점화 장치

    반트랜지스터식은 접점에 흐르는 전류가 작기 때문에 접점의 소손 등은 없으나 접점 틈새의 변화에 의한 점화 시기의 변화, 고속시에 접점의 채터링 등의 문제는 피할 수 없다. 그래서 반트랜지스터식에서의 접점 대신에 점화 시기 검출용의 점화 신호 발생기가 설치된 무접점식 점화 방식을 전트랜지스터식 점화 장치라 한다. 전트랜지스터식 점화 장치는, 그림 과 같이 배전기(무접점식), 이그나이터, 점화 코일, 점화 플러그 등으로 구성되어 있다.

▶ 점화 코일과 점화 플러그는 기존의 것과 같다. 배전기에 단속기 접점 대신에 이그나이터를 작동시키기 위한 점화 신호 발생기(신호 발전기라고 한다.)가 그림 Ⅵ-32과 같이 설치되어 있다. 배전기축에는 기관의 실린더 수와 같은 수의 돌기를 가진 타이밍 로터(timing rotor)가 조립되어 있고, 고정판 위에는 자석과 픽업 코일(pick up coil)로 구성된 점화 신호 발생기가 조립되어 있다.

▶ 픽업 코일의 출력선은 이그나이터에 접속되어 있으며, 이 선이 도중에서 전파 장해를 받으면 정확한 점화 신호를 이그나이터로 보낼 수 없기 때문에 실드선을 사용하고 있다. 한편, 고전압을 점화 플러그에 분배하는 배전부, 기관의 회전 속도와 부하에 따라 점화 시기를 조정하는 원심식과 진공식 진각 장치 등은 접점식 배전기의 것과 거의 같다. 그러나 진각 기능을 컴퓨터에 의해 전기적으로 하는 것도 사용되고 있다.

▶ 전트랜지스터식 점화 장치의 작동 : 타이밍 로터가 회전하면 신호 발생기에 의하여 교류 전압이 발생하고, 이 전압이 트랜지스터의 베이스에 대하여 (+)방향이 되었을 때에는 베이스 전류가 흐르지 못하여, 이미터와 컬렉터 사이의 1차 전류가 차단되면서 2차 코일에 높은 전압이 유기된다. 다시 신호 발생기에서 발생된 전압이 베이스에 대하여 (-)방향이 되면 베이스 전류가 흘러 트랜지스터는 ON 상태로 되어 1차 전류가 흐르게 된다. 이와 같이 신호 발생기의 타이밍 로터가 회전함에 따라 이그나이터의 픽업 코일에서 생긴 신호 전압에 의하여 1차 전류를 단속하고, 점화 2차 코일에는 2차 전압이 유도된다.

▶ 점화 신호 발생기의 작동 원리 : 신호 발생기는 그림 Ⅵ-34와 같이 배전기축에 의해 회전하는 타이밍 로터와 영구 자석 및 픽업 코일로 구성되어 이그나이터와 한 조로 되어 있다. 영구 자석의 자속은 픽업 코일의 중간을 지나서 로터를 통하는 자기 회로가 형성되어 있다. 로터는 자속이 통과하기 쉬운 철제로서, 기관의 기통 수와 같은 수의 돌기부가 있다. 그림과 같이 돌기부의 위치에 따라 픽업 코일을 지나는 자속 밀도가 변화하고, 이 변화에 의하여 픽업 코일에 신호 기전력이 발생한다.

타이밍 로터의 위치에 따른 자속과 기전력의 변화