점화시기와 노킹

점화시기(ignition timing)가 빠르든 늦든 상관없이 대부분의 엔진은 점화시기가 기본값 범위를 조금 벗어난 경우에는 오히려 공회전에서는 엔진의 회전이 부드럽고 정숙합니다. 그러나 주행할 때에는 부적절한 시점에서 연소실의 혼합기로 점화불꽃을 방전시켜 연료와 공기를 불완전 연소시킴으로써 엔진의 출력을 저하시키고 다량의 오염물질을 배출합니다. 점화시기(ignition timing)를 과도하게 진각시키면 압축행정을 진행하는 피스톤이 상사점(TOP)에 도달하기 훨씬 이전에 만들어진 압축된혼합기의 온도와 압력이 낮은 상태에서 불꽃을 방전시켜 연소가 진행되면 점화플러그를 중심으로 시작되는 화염 전단부의 온도와 압력이 상승하는 동시에 피스톤이 상사점(TOP)으로 올라가면서 미처 연소하지 못한 미연소된 혼합기체의 온도와 압력을 순간적으로 상승시킵니다. 이때 점화플러그 중심전극에서 발생한 화염이 혼합기체에 도달하기도 전에 미연소한 혼합기체가 자연발화하여 노킹(knocking)이 발생합니다. 따라서 노킹발생이 노크센서에 감지되면 ECU는 점화시기를 지(후)각시켜 혼합기의 연소온도를 낮추게 됩니다. 운행중인 자동차의 점화시기는 운전상태에 따라 정속, 가속, 감속, 오르막, 내리막등의 운행조건이 매번 바뀌는 순간순간마다 점화시기를 진각 또는 후각시켜 엔진의 출력을 주행조건에 맞도록 유지하면서 오염배출가스를 감소 시킵니다. 점화시기는 Gasoline차는 (몇)도 Diesel차는(몇)도 LPG차는(몇)도 CNG차는(몇)도 이렇게 정해진 공식화된 Rule이 없습니다. 점화시기는 공회전시, 가속시, 엔진부하시, 연료맵상태(혼합비), 연소실온도, 냉각수온도, 오일온도, 흡기온도, 흡입공기량, 등등 엔진조건에 따라 수시로 Dynamic하게 변하기 때문입니다. engine의 과도한 점화시기 진각으로 인한 파손된 엔진을 오버홀(Over Hall)해보면 피스톤 상단부의 엠보싱(꼼보)화, 밸브의 깨짐(Crack), 슬리브(라이너)의 글킴(Scratch), 점화플러그의 파손 등을 볼수가 있습니다. 점화시기를 진각 시킬때는 엔진의 여러가지 운행조건과 엔진상태에 따른 제어조건을 감안하여 친환경자동차의 취지에 맞게 배출가스규정치도 이해 하면서 최적의 노크점 DBL( Detonation Border Line)을 찾아 시행해야 합니다.