스파크 플러그(SPARK PLUG)-점화플러그

[윤박사]

스파크 플러그는 일상적으로 플러그라고 부르는데 엔진의 연소실 내부의 압축된 혼합기를 폭발시키기 위해 고전압으로 불꽃을 튀겨주는 부품이란 것은 이륜차의 초보자도 다 알고 있는 내용이다.
그럼 구체적으로 스파크 플러그는 어떤 구조로 어떤 작용을 하며 어떠한 특성이 있는지에 대해 알아보자.

■ 플러그의 구조

스파크 플러그의 기본구조는 아래 그림과 같이 니켈합금제의 중심전극과 세라믹제(도기)의 절연체와 접지전극이 용접된 하우징(몸체)으로 구성되어 있다.

보기에는 단순해 보일지 모르나 플러그는 1만볼트 이상의 고전압과 2천도 이상의 고온, 50기압 이상의 고압을 연속적으로 견뎌내지 않으면 안되는 기계적, 열적인 강도가 필요하다.

또한 쇼트(끊어짐)를 방지하기 위하여 절연체를 적당히 보온하여야 하며 카본을 적당히 태워 없애는 ‘자기청정성’을 유지해야 하고, 표면착화를 일으키지 않도록 적당한 방열성을 지녀야 한다.
그리고 중심전극과 접지전극의 간격은 일반적으로 0.6~0.9mm를 유지하여야 한다.

이러한 점들을 생각해 본다면 플러그가 얼마나 대단한 것인가를 미루어 짐작할 수 있을 것이다. 그런데도 불구하고 이륜차가 잘 굴러갈때에는 스파크 플러그에 무관심하기 마련이다.
플러그도 중요정비점검의 품목으로 평소에는 이륜차 시동 또는 주행에 문제가 없다고 하더라도 분해하여 접지전극의 간격이라든가 카본누적의 상태 등을 확인할 필요가 있다.

■ 열가란 무엇인가

엔진은 자기가 받은 열을 방출하는 한편, 전술한것과 같이 자기청정작용을 위하여 일정한 온도를 유지해야 한다. 그러나 엔진의 특성이나 운전조건 등에 따라 그 온도를 일률적으로 규정할 수가 없기 때문에 각 엔진에는 그에 맞는 스파크 플러그를 사용하여야 한다.

이와같이 플러그의 열방출 정도를 수치로 나타낸 것이 ‘열가’이다. 플러그에서 숫자가 작을수록 열가가 작은 것으로 열방출의 능력이 작은 것을 나타내며 이를 ‘열형’이라 부른다. 반대로 숫자가 클수록 열방출의 능력이 높아서 고압축비, 고속엔진에 사용되며 이를 ‘냉형’이라 한다.

[ 열형 ]	[ 냉형 ]
저출력 엔진용으로 '저열용'이라고도 한다. 저출력 엔진에서는 플러그의 온도가 너무 낮아지기 쉽기 때문에(엔진의 냉각장치로 인해 열을 빼앗기므로) 자기청정작용이 낮아 점화부에 카본이 부착되기 쉽다. 그렇기떄문에 절연체의 끝부분을 가늘고 길게하여 가스공간을 넓게함으로서 열의 방출을 지연시켜 자기청정작용이 가능한 열을 유지하게 한다	고열용으로서 고출력 엔진용이다. 열가가 높을수록 방열성이 좋은 타입으로 냉형이라 부른다. 냉형이라고 하니까 열가가 낮은 것으로 착각하는 사람도 있는 듯하나 그런것이 아나라 냉각이 쉽게 되는 타입이라 생각하면 된다. 그리고 열행과 냉형의 중간적인 성질을 가진 것을 중열형이라고도 하는데 통상 사용하지 않는다.

■ 플러그의 타입

스파크 플러그의 타입에는 표준형을 비롯해 U행, P행 사방전극형, 2극 사방전극형 등 여러가지가 있는데 이륜차에는 대부분 표준형을 사용하며 그종류의 표시는 플러그에 기호로 표기되어 있다. 스파크 플러그의 기호에 담겨있는 의미를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 그림에서와 같이 BPR6ES라고 표기되어 있다면 B=나사의 지름, P=P형 플러그(자기돌출형), R=저항 플러그, 6=열가 (숫자가 작을수록 열형, 클수록 냉형), E=나사의 길이, S=중심전극이 중앙에 있음을 뜻한다. 이것을 표로 살펴보면 아래와 같다.

B	P	R	6	E	S
A=18mm B=14mm C=10mm D=12mm	P형 플러그	저항플러그	4 열형 5  ↑ 6  ↓ 7 냉형	E=19mm H=12.7mm A=12mm B=9.5mm	S=중앙위치 A=특수사양

■ 점화코일 (이그니션 코일)

[점화코일구조]

스파크 플러그가 엔진의 실린더 헤드에 조립이 되면 플러그 캡이 달린 점화코일(이그니션 코일)이 연결된다. 점화코일은 플러그에 불꽃을 튀길 수 있는 높은 전압의 전류를 발생시킬 수 있도록 하는 승압변압기이다. 그 구조를 보면 그림과 같이 규소강판을 절연한 후 1차코일을 200~300회 감고 그 위에 2차코일을 15,000회 정도 감아 절연한 다음 밀봉한 것이다.

[출처:네어버-오토바이를사랑하는사람들의모임]