प्रज्वलन कुंडल का कार्य और सिद्धांत
कार की इग्निशन कॉइल कार के इग्निशन सिस्टम का एक महत्वपूर्ण घटक है।
कार का इग्निशन कॉइल मुख्य रूप से वाहन की बैटरी द्वारा प्रदान किए गए कम वोल्टेज (आमतौर पर 12 वोल्ट) को उच्च वोल्टेज (आमतौर पर हजारों वोल्ट) में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार होता है, जिससे इंजन सिलेंडरों में ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए चिंगारी उत्पन्न होती है। इग्निशन कॉइल विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर कार्य करता है, जो कम वोल्टेज वाली बिजली को उच्च वोल्टेज वाली बिजली में परिवर्तित करके इंजन के सामान्य संचालन और सुचारू दहन को सुनिश्चित करता है। कार का इग्निशन कॉइल मुख्य रूप से इग्निशन कॉइल और स्विच डिवाइस से मिलकर बना होता है।
वाहन में कम वोल्टेज वाली बिजली को उच्च वोल्टेज में परिवर्तित करने की इग्निशन कॉइल की क्षमता का कारण यह है कि इसका आकार सामान्य ट्रांसफार्मर जैसा होता है और प्राथमिक कॉइल और द्वितीयक कॉइल का घुमाव अनुपात अधिक होता है। हालांकि, इग्निशन कॉइल का कार्य करने का तरीका सामान्य ट्रांसफार्मर से भिन्न होता है। सामान्य ट्रांसफार्मर निरंतर कार्य करता है, जबकि इग्निशन कॉइल रुक-रुक कर कार्य करती है। यह इंजन की अलग-अलग गति के अनुसार अलग-अलग आवृत्तियों पर ऊर्जा को बार-बार संग्रहित और मुक्त करती है।
जब प्राथमिक कुंडल को विद्युत आपूर्ति से जोड़ा जाता है, तो धारा बढ़ने के साथ ही उसके चारों ओर एक प्रबल चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, और लोहे का कोर इस चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा को संग्रहित कर लेता है। जब स्विच प्राथमिक कुंडल के परिपथ को काटता है, तो प्राथमिक कुंडल का चुंबकीय क्षेत्र तेजी से क्षीण हो जाता है, और द्वितीयक कुंडल में बहुत उच्च वोल्टेज उत्पन्न हो जाता है। प्राथमिक कुंडल का चुंबकीय क्षेत्र जितनी तेजी से क्षीण होता है, विद्युत आपूर्ति कटने के समय धारा उतनी ही अधिक होती है, और दोनों कुंडलियों का घुमाव अनुपात जितना अधिक होता है, द्वितीयक कुंडल द्वारा उत्पन्न वोल्टेज उतना ही अधिक होता है।
इग्निशन कॉइल को उनके चुंबकीय परिपथ के अनुसार दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: ओपन-मैग्नेटिक प्रकार और क्लोज्ड-मैग्नेटिक प्रकार।
ओपन-मैग्नेटिक सर्किट इग्निशन कॉइल
ओपन-सर्किट इग्निशन कॉइल आमतौर पर कैन के आकार की संरचना वाली होती है। यह कई सिलिकॉन स्टील शीटों को एक साथ रखकर बनाई गई छड़ के आकार के कोर से बनी होती है, जिसके बाहर क्रमशः सेकेंडरी कॉइल और प्राइमरी कॉइल लिपटी होती हैं। सेकेंडरी कॉइल 0.5 से 1 मिमी व्यास के इनेमल्ड तार से बनी होती है, जिसमें 20,000 से 30,000 घुमाव होते हैं। प्राइमरी कॉइल का व्यास 0.5 से 1 मिमी होता है और यह सेकेंडरी कॉइल से मोटी होती है, और इसमें केवल 150 से 300 घुमाव होते हैं। प्राइमरी कॉइल सेकेंडरी कॉइल के बाहर लिपटी होती है, इसलिए सेकेंडरी कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन प्राइमरी कॉइल के चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन के बिल्कुल समान होता है। प्राइमरी और सेकेंडरी कॉइल की वाइंडिंग दिशाएँ समान होती हैं। सेकेंडरी कॉइल का शुरुआती सिरा हाई-वोल्टेज आउटपुट कनेक्टर से जुड़ा होता है, और इसका अंतिम सिरा प्राइमरी कॉइल के शुरुआती सिरे और हाउसिंग के "+" टर्मिनल से जुड़ा होता है। प्राथमिक कुंडल का सिरा आवरण के "I" टर्मिनल से और इग्नाइटर के अंदर स्थित पावर ट्रांजिस्टर के कलेक्टर से जुड़ा होता है। इग्नाइटर प्राथमिक कुंडल में धारा के चालू-बंद होने को नियंत्रित करता है।
बंद-चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कॉइल
एक बंद चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कुंडल का कोर संलग्न होता है, और सभी चुंबकीय प्रवाह कोर के भीतर से होकर गुजरता है। कोर की चुंबकीय पारगम्यता हवा की तुलना में लगभग दस हजार गुना अधिक होती है। इसलिए, यदि एक खुले चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कुंडल को बंद चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कुंडल के समान चुंबकीय प्रवाह प्राप्त करना है, तो उसके प्राथमिक कुंडल में अपेक्षाकृत अधिक चुंबकीय ईएमएफ (एम्पीयर-टर्न) होना चाहिए। अतः, अधिक घुमावों और अधिक व्यास वाले तारों से युक्त प्राथमिक कुंडलियों का उपयोग करना आवश्यक है। प्राथमिक कुंडल में घुमावों की संख्या अधिक होती है। यदि समान घुमाव अनुपात प्राप्त करना है, तो द्वितीयक कुंडल में भी घुमावों की संख्या बढ़ानी होगी। अतः, खुले परिपथ प्रज्वलन कुंडल का लघुकरण असंभव है। इसके विपरीत, एक बंद चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कुंडल के लिए, इसके कम चुंबकीय प्रतिरोध के कारण, यह कुंडल के चुंबकीय ईएमएफ को प्रभावी रूप से कम कर सकता है और प्रज्वलन कुंडल का लघुकरण कर सकता है। वर्तमान में, बंद चुंबकीय परिपथ प्रज्वलन कुंडल को काफी लघुकृत कर दिया गया है और इसे इग्नाइटर के साथ एक इकाई के रूप में जोड़ा जा सकता है, या स्पार्क प्लग के साथ एकीकृत भी किया जा सकता है। सिलेंडर में ज्वलनशील संपीड़ित गैस को स्पार्क प्लग के माध्यम से प्रज्वलित करें। पारंपरिक प्रज्वलन कॉइल खुले-चुंबकीय प्रकार का होता है। इसका कोर लगभग 0.3 मिलीमीटर मोटी सिलिकॉन स्टील की चादरों को एक के ऊपर एक रखकर बनाया जाता है, और इसके चारों ओर द्वितीयक और प्राथमिक कॉइल लपेटे जाते हैं। बंद-चुंबकीय प्रकार में, प्राथमिक कॉइल को लपेटने के लिए टाइप III के आकार के लोहे के कोर का उपयोग किया जाता है, और फिर द्वितीयक कॉइल को इसके बाहर लपेटा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं लोहे के कोर द्वारा एक बंद चुंबकीय परिपथ बनाती हैं। बंद-चुंबकीय प्रज्वलन कॉइल के लाभ हैं कम चुंबकीय रिसाव, कम ऊर्जा हानि और छोटा आकार। इसलिए, बंद-चुंबकीय प्रज्वलन कॉइल का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक प्रज्वलन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
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