点火系について数点

お世話になります。
自動車の点火系について数点の疑問があるのでまとめて質問させていただきます。

・直流は昇圧可能ですか？不可能だとしたら、イグニッションコイルに流れる電気は交流ということなのでしょうか。また、その場合はバッテリーの直流を交流に変えているのでしょうか。（そんなことはないとは思いますが、直流が昇圧可能だという情報も見当たらなかったので…。）

・http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%A3% …
ここに、「開閉を繰り返すことで電圧が増幅される」とありますが、これはなぜでしょうか。なぜ、常に閉じている状態ではいけないのでしょうか。

・上の質問と関連していますが、コンタクトブレーカーが閉じるのと、ディストリビューターローターがキャップ上を通過するタイミングは同時でなければいけないですよね？

・http://www.circletrack.com/enginetech/ctrp_0412_ …このようなものがありますが（英語ですみません…）、これを装着しても依然ディストリビューターは必要とあるので、これはコンタクトブレーカーの代わりとなるものということでしょうか。また、これを装着すると点火タイミングがより正確になるようなことが書いてありますが、ディストリビューターによって点火タイミングが決まる以上、関係ないのでは？と思うのですが、どうなのでしょうか。また、青いケーブルの一端（センサーでない方）はどこにつながっているのでしょうか。

稚拙な文章で申し訳ありませんが、分かる範囲だけでもご回答いただけたら幸いです。
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： goo-par1732 回答日時： 2011/02/12 17:10

＞直流は昇圧可能ですか？

　直流も工夫すれば昇圧可能です。
直流電流を断続（流す／流さないの繰り返し）すればよいのです。
コンタクトブレーカはそのための部品です。
ここで重要なことは、電流が流れると「磁束」ができること、そして電流が遮断されると「磁束」は一瞬に消滅することです。
この「磁束の変化」で「電圧」が起こるのです。
とくに、コイルの中で磁束が変化すると、そのコイルに高電圧がうまれます。
端的に言えば＃１の方のご回答にある「自己誘導作用」「相互誘導作用」です。

＞なぜ、常に閉じている状態ではいけないのでしょうか。

「常に閉じている状態」では、電流は変わらず、したがって磁束も変化しません。

＞コンタクトブレーカーが閉じるのと、ディストリビューターローターがキャップ上を通過するタイミングは同時でなければいけないですよね？

コンタクトブレーカは、「開く」タイミングが重要ですが、閉じるタイミングは重要ではなく、ロータの位置とは特に関係ありません。
「ディストリビューターローターがキャップ上を通過する」のではなく、ロータはキャップ内で回っています。

＞これを装着しても依然ディストリビューターは必要とあるので、これはコンタクトブレーカーの代わりとなるものということでしょうか。

そうです。

＞これを装着すると点火タイミングがより正確になるようなことが書いてありますが、ディストリビューターによって点火タイミングが決まる以上、関係ないのでは？と思うのですが、どうなのでしょうか。

＃２の方のご回答（３）のとおりです。

＞青いケーブルの一端（センサーでない方）はどこにつながっているのでしょうか。

このセンサは、点火タイミングを検出するための物なので、このサイトを読むと「IGNITION BOX」（イグナイタのような物）につながれているはずですが、このサイトの写真では「IGNITION BOX」は出てきません。
その代わり、３枚目のページの最後の写真にMSDが写っていますね。
機能的にはMSDにつなぐとOKなので、このサイトの車ではMSDにつないでいると思います。
MSDについては「MSD　IGNITION」で検索してください。

この回答への補足

まだ自分の中で不明な点があるので、よろしければご回答いただきたいです。

コンタクトブレーカーが開くタイミングとローターの位置とは特に関係ないとのことですが、ということは、コンタクトブレーカーが開いて高圧電流が発生する時と、ローターがポイント上を通過して通電する時との間には時間のギャップが存在していても大丈夫ということでしょうか？
だとすると、前者が先で後者が後の場合には高圧電流は２次コイル～ローター間で待機（？）することになるのでしょうか？？　また、後者が先で前者が後の場合には、点火しそびれてしまうのではないのでしょうか？？
それとも、二者はジャストミートしていなくても「大体」合っていれば火花を飛ばすなどして通電できるのでしょうか。

もしかしたら自分の説明が下手で何を聞きたいのか不明かもしれませんが、よろしくお願いします…。

補足日時：2011/02/13 13:52

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
・自己誘導作用・相互誘導作用・磁束はウィキペディア等を見てもさっぱり理解できませんでしたが、とにかく開閉が必要なのですね。

・コンタクトブレーカーは閉じるときではなく、開くと同時に高圧電流が発生するのですね。

・「ローターがキャップ上を通過する」ではなく、正しくは「キャップ内でローターがポイント上を通過する」ですね。

お礼日時：2011/02/13 13:40

No.9 回答者： goo-par1732 回答日時： 2011/02/21 11:25

＞この逆になるのではないのでしょうか。

つまり、アイドリング時ではローターが電極から過ぎ去ってから飛火し、回転数が高まるにつれ進角し、高回転域ではローターが電極に近づいた時点で早めに飛火するのだと思うのですが…

まず始めに、「両電極間の距離が短いと火花が早く飛ぶ」のではない、ということを申し上げておきます。
大気中のこの程度の距離では時間の差を無視できるということです。

現品を前にすれば簡単なことですが、「進角」のしくみはちょっと理解できにくい点もありますね。
「進角」とは「角度を進める」意味ですが、何を進めるかと言えば、ポイントを開かせる役目をもつ「カム」を回転方向に角度を進める（ちょっとだけある角度を回す）ことです。
つまり、ポイントが開く時期が点火時期ですから、回転数が高くなるにつれて、カムが時期的に早くポイントを開くようにすればよいわけです。

ネットで探した記事を紹介します。

「みんカラ」　マツダコスモのディス
http://minkara.carview.co.jp/userid/293527/blog/ …　

写真に赤字で「進角」した角度を示しています。
このディスは反時計方向に回転するのですが、その回転方向にカムが変位していることが解ります。
カムの「山」（四角形の角）がアームのヒールを押し上げることにより、ポイントが開くわけですから、回転方向にカムが変位しているということは、ポイントが早く開くということになります。
このカムアッシーの上端にロータが固定（はめ込み）されています。
「進角前」と「進角後」のカムアッシーの写真の位置関係を見比べてください。
キャップ電極の位置が写真では解りませんが、「進角前」を示す線の先に電極があると想像してください。
それが低回転時の位置です。
高回転時つまり進角したときには、キャップ電極を過ぎ去ってから飛火していることが想像できます。

「１３」という数字が見えますが、これがこのガバナの全進角角度であり、エンジンでは倍の２６度になります。
もっと進角する物もあります。
ディス全盛期時、ディスのメーカーでは年に数百万個のロータを生産していましたが、ロータを多くの車種に共通できるように「電極」の幅を決めていました。
１mmでも短くして材料コストを下げたいのですが、短くすれば失火のおそれがあるので、極限の選択で幅が決められたのですね。

なお、高回転域では、プラグが要求する電圧（火花電圧）は、低回転域に比べて低くなります。
つまり、低い電圧で飛火するので、高回転域でロータ電極がキャップ電極から遠ざかっても支障ありません。

このブログでもガバナ進角の様子が解ります。
http://fujisgarage.blog63.fc2.com/?no=70　

この回答へのお礼

またまた回答いただいてどうもありがとうございます。
たしかに考えてみるとそうなりますね。変な勘違いをしてしまって小恥ずかしいです。
やはり図で見るのは大切だと実感しました。YouTUbeなどでデスビの３Ｄアニメなどあったらわかりやすかったのですが、探しても見つからず…。まぁ一番いいのは現物を見て学ぶことですけどね。

本件の質問では大変お世話になりました。

お礼日時：2011/02/21 14:56

No.8 回答者： fxq11011 回答日時： 2011/02/16 18:31

火花のタイミングはコンタクトブレーカーの開くタイミングで決まります、他の人の回答にあります、進角装置により、上死点前○度～○度と幅があります。

ディストリビューターのローターは進角せずいつも同じタイミングで回ります。
またローターの接点と外側の接点はわずかの隙間があります（火花通電）。
したがって、たとえばローターの回転角で十数度の間、上記のわずかの隙間を保てる様に、接点の幅を設けています（それが１センチほど）。

この回答へのお礼

度々のご回答どうもありがとうございます。
これに関してはもう頭の中で何が起こってるか描けるようになりました。

お礼日時：2011/02/21 01:44

No.7 回答者： goo-par1732 回答日時： 2011/02/14 09:05

＃３です。

補足にお答えします。
「コンタクトブレーカーが開くタイミングとローターの位置」の関係は重要です。
ポイントが開いた瞬間、ロータ電極の向きは、火花を飛ばすべきキャップ側の電極の方に向いています。
火花が飛ぶ時期は、ロータ電極とキャップ側電極とが完全に正対（真正面）したときだけではなく、アイドリング時では、ロータ電極がキャップ側電極に近づいたときです。
エンジン回転数が高くなるにつれて、だんだん近づき、やがてある回転数で正対し、さらに回転数が上がるとロータ電極はキャップ側電極から離れて（過ぎ去って）から飛火しています。
エンジン高回転時では、ロータ電極がキャップ側電極から離れつつあるときに、ポイントが開くと表現してもよいわけです。
なぜ、こんなことになるのかは、「ガバナ進角」の話になり、長くなるので省略します。

「ローターの画像を見てみると、幅（１ｃｍほど）がある」ということを見つけられたのですね。
ロータ電極の幅が、キャップ側に比べると２－３倍の長さにしてあるのは、上記理由のように正対したときだけ飛火するのではなく、離れた位置でも確実に飛火させるために、幅を長くしています。
正対したときの両電極間のギャップは約0.７mmですが、5 mmほど通り過ぎてから飛火しても点火性能には影響しないことを確認しています。
キャップ内は大気圧の空気ですから飛火しやすいのです。
ロータ電極の先端がギザギザになっている物がありますね。
ギザギザがあれば飛火しやすいからです。

なお、ポイントが閉じるタイミングでのロータ電極の向きは、重要ではありません。
前回の回答が誤解を与えるような表現になり、申し訳ありません。

この回答へのお礼

お礼が遅れてしまい、申し訳ありません。
あれからいろいろとネットリサーチし、ある程度わかってきました。
なるほど、ローターに関しても点火進角を考慮する必要がありますね。でもちょっとおかしな点が…？
エンジンが高回転になるほど点火を早めなければならないとのことなので、

＞エンジン回転数が高くなるにつれて、だんだん近づき、やがてある回転数で正対し、さらに回転数が上がるとロータ電極はキャップ側電極から離れて（過ぎ去って）から飛火しています。

この逆になるのではないのでしょうか。つまり、アイドリング時ではローターが電極から過ぎ去ってから飛火し、回転数が高まるにつれ進角し、高回転域ではローターが電極に近づいた時点で早めに飛火するのだと思うのですが…

とりあえず、ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2011/02/21 01:41

No.6 回答者： acha51 回答日時： 2011/02/13 19:18

>>タイミングライトについてですが、点火タイミングを見るのは第一気筒だ

けでもいいのでしょうか。

見るところはクランクシャフトに直接ついているプーリーにタイミングマークがついていますので
点火タイミングを合わせます。気筒では合わせません。

この回答へのお礼

お礼が送れて申し訳ありません。
言い方が悪かったです。「見る」というのは、タイミングライトをつなげるプラグの気筒という意味でした。
タイミングライトで見るのはタイミングマークですが、電流のタイミングを測るのは第一気筒ですよね。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2011/02/21 01:26

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2011/02/13 18:38

ディストリビューター、４気筒を例にとれば、４つのプラグにつながる電極が９０度間隔で上下・左右にあります、イグニションからの電極は中心から横の一方向に伸びて、プラグへの電極とわずかの隙間を空けてかすめるように回ります。

ポイントが開いた瞬間、ディストリビューター中心電極から伸びる電極に一番近い電極（プラグにつながる）に火花が飛んで通電します、従って、スパークのときに目的の電極とわずかの隙間の位置にあれば十分です（距離が大きいと損失も大きくなります）。
自己誘導による振動電圧は最初の一発が一番高圧のため、開きかけたポイントに火花が飛びます（ポイント間隙小）、一旦火花が飛ぶと空気の絶縁耐圧が低くなり２発目、３発目も火花が飛べば、４発目以降の低い電圧しか利用できなくなるため、ポイントに小容量のコンデンサーをかまして１発目の高圧を吸収して火花が飛ばないようにしています（２発目の高圧から有効利用可能）。

この回答へのお礼

お礼が送れて申し訳ありません。
あれからウィキペディア等でいろいろとリサーチし、この質問と併せて完全にではありませんがようやく理解できるようになりました。
ご回答どうもありがとうございました。

お礼日時：2011/02/21 01:20

No.4 回答者： fxq11011 回答日時： 2011/02/12 18:57

直流の昇圧、コンバーターと言うものがあります、何のことはない、直流を交流に変換、トランスで昇圧後整流して取り出します。

イグニションコイルは誘導電圧を利用しています、コイル等の誘導負荷は電流等が変化すれば、それを打ち消す方向の起電力が発生します。
コンタクトブレーカーが開くと、電流が急激に減少しますが、コイルには流し続けようとする起電力が発生します、そこでブレーカが開いているため電流が流れないので電圧に変換されて高圧になります（電力＝電流×電圧・・）、次に逆向きに電流が流れて振動を始めます（急速に減衰しますが）。
以上の一時コイルの変化を二次コイルで昇圧します。
ディストリビューターは日本語では配電気と言います、イグニションコイルからの高圧をどのプラグに振り分けるかだけです、点火タイミングに対しておおよそ一致していればよいので、タイミングを決めるのは、ポイントが開く瞬間を決めるカムです（実際はポイントの取り付け位置をずらして調整します）。
参考　プラグの数だけイグニションコイルがあればディストリビューターは不要です、バイクでは、ほとんどそうです（サイクルは７２０度ですが、見た目では３６０度のため実際に必要な数は半分）
注　高圧が発生するのは、ポイントが開いた瞬間です。

この回答への補足

下の方の補足にもありますが、コンタクトブレーカーが開くのとローターがポイント上を通過するのが「おおよそ一致していればよい」ということは、火花を飛ばして通電でもするのでしょうか？

…と訊こうかと思いましたが、ローターの画像を見てみると、幅（１ｃｍほど）があるので、別にジャストミートでなくても、数度ズレていても通電できる、ということでしょうか？

補足日時：2011/02/13 14:07

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

＞コンタクトブレーカーが開くと、電流が急激に減少しますが、コイルには流し続けようとする起電力が発生します、そこでブレーカが開いているため電流が流れないので電圧に変換されて高圧になります

これが自己誘導作用・相互誘導作用というものですか？だとしたら完全にではないですが大体納得できる気がします！

お礼日時：2011/02/13 14:01

No.2 回答者： acha51 回答日時： 2011/02/11 22:54

１．直流は昇圧できません、イグニッションコイルは1次側に通電しエネルギーをためておいて

　コンタクトブレーカ（通常ポイントと呼ぶ）で電流を急激にOFFすると逆起電力が発生し、
　これが2次巻き線との比率で昇圧され、点火パルスになるという仕組みです、
　繰り返すことで電圧が上がるわけではありません。
　このポイント部分を電子化したものが、電子点火システムです。

２．ディストリビュータはイグニッションコイルで発生した点火パルスを
　必要な気筒数にタイミングを合わせて分配するための部分です、4気筒なら4つに6気筒なら6に
　タイミングライトで見ながら全体を回して点火タイミングを合わせます。

３．コンタクトブレーカの代わりになる部品は機械式のスイッチを電子的に変えることにより
　機械式では回転数が上がると慣性による動作の遅れによる点火タイミングのずれや、
　接点のバウンドが発生し、点火火力低下が発生するがこのCMではそれらが改善できる
　と言っているのでしょう。

自動車整備の本がたくさんありますので勉強してください

この回答への補足

これはまた新たな質問となってしまいますが、よろしければご回答いただきたいです。
２．のタイミングライトについてですが、点火タイミングを見るのは第一気筒だけでもいいのでしょうか。（故障でもしていない限り、第一気筒の点火タイミングが正常なら他の気筒のタイミングは見る必要はないということでいいでしょうか。）（そもそも、他の気筒の点火タイミングをチェックする方法はあるのでしょうか。）

補足日時：2011/02/13 13:32

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
１．自己誘導作用・相互誘導作用をウィキペディアなどで見てもさっぱりわかりませんでしたが、感じとしては閉じている間にエネルギーを溜めておいて、開くと同時にそれを一気に開放するといったものですかね。


３．なるほど、納得しました。

趣味程度にネットで調べているだけでしたが、今後のためにも整備関連の本の入手も検討してみます。

お礼日時：2011/02/13 13:25

No.1 回答者： santana-3 回答日時： 2011/02/11 22:01

点火コイルは一次コイルの自己誘導作用と二次コイルの相互誘導作用によって、プラグの点火に必要な電圧を確保する。

ここの自己誘導作用に「開閉を繰り返す事で」の状態が必要になってくる。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
自己誘導作用・相互誘導作用は調べても理解できませんでしたが、とにかく開閉が必要なのですね。

お礼日時：2011/02/13 12:52