《カーマニアック》プラグギャップとは~良い混合気・良い圧縮・良い点火~「良い点火をつくる編」

おはようございます。ちょうどこの記事を書いている時は梅雨も本番のジメジメした重たい日々です。そう空気中の水分がお多いとエンジンの調子だってイマイチなんです。

水分が多ければ火が着きにくいのは当然のことですからね。

そんな症状があると気になるのが点火系の性能向上なわけです!こんな季節でも乾いたエキゾーストを奏でて走れば気持ちいいですからね!
点火の火種となるプラグギャップについて少しお話しましょう。

プラグ点火とは

イグニションコイルの1次コイル側にバッテリーから与えられた12V~14Vほどが通電されています。そこまではどれでも同じです。

イグニッションコイル

そしてマイナス側にはディストリビューター(デスビ)からポイントやイグナイターによってスイッチング(通電のオン・オフ)が行われてオフになった瞬間に1次コイルに溜まった電気が2次コイルに流れて1万~3万ボルト程に昇圧されプラグコードを経由してプラグへ供給される仕組みです。
※CDIでは4万~5万ボルトになります▶関連記事

デスビとイグナイター

しかし電流は数mVしかありませんから触っても「お~っ痛って~!」と泣く程度ですが、CDIなど入れていると4万~5万ボルトとなるので痛いなんてもんじゃなくかなりヤバいです。本当に注意しましょう。※経験済み

プラグでの火花は空中放電なので数万ボルト級の電圧が必要なのです。高い圧縮や希薄燃焼または広げたプラグギャップなどの条件によって火花は飛びにくくなります。パワーアップを狙えば失火の可能性が高まり要求電圧はどんどん高くなるので点火ひとつとっても難しいのです。

良い点火と悪い点火

三要素のひとつ「良い点火」は他の要素より重要だと思っています。多少キャブセッティングが悪くても強烈な点火があれば、そこそこ走ってしまうからです。

キャブレターのセッティングがだめでも走れる

逆に良い混合気や圧縮があろうと点火が弱いと元気に走りません。濃すぎても薄すぎても完全燃焼できないからです。失火(不完全燃焼)が続けばプラグが濡れて「かぶり」にもなります。

ガソリンは燃えると火力が強いですが、軽油や灯油とちがい燃えにくい性質です。

オクタン価という言葉がありますがハイオクの場合はレギュラーより着火しにくい性質なんです。ある一定の厳しい条件にならないと着火しないので、超高回転エンジンや高圧縮のチューニングエンジンの場合は絶対不可欠なガソリンです。

ハイオクガソリンとレギュラーガソリンの違い

つまり、ハイオクガソリンは超高温のシリンダーに送り込まれても自然着火することなくプラグの点火がなければ燃焼が始まりませんから正確な点火制御が可能で高出力が狙えるわけです。レギュラーガソリンでカリカリ言うのは異常なタイミングで自然着火してしまっている「ノッキング」という現象で最悪エンジンを破壊するほどのものです。

という事は、プラグの点火力(着火力)がとても重要だということが分かります。

プラグギャップとは

プラグはコイルで作られた数万ボルトの電圧を利用して空中放電する雷と同じ装置です。

プラグは雷と同じ

数万ボルトとは言え空中放電は困難でプラグ電極どうしの距離(プラグギャップ)は一般的に0.7mm~1.1mm程です。

新しいプラグを買っても既定値どおりという事はなく0.1mmくらいの誤差があります。プラグにとって0.1mmは非常に大きな数値でコイルに対する要求電圧は数千ボルトも上昇します。新品を組むときは確認してからの方がいいでしょう。

プラグはギャップを広げることで基本的に火花は大きくなりますが通常の点火システム(ノーマル)では最大1.1mmまでがトラブルの起きない安全圏だと思われます。

プラグギャップ1.1mmの製品

▲のようにNGKのイリジウムなどの型番の最後に11と書いてあるタイプはプラグギャップ1.1mmであることを示しています。要求電圧を上げずにプラグメーカーの出荷時から1.1mmに調整されたプラグという事なんですね。通常プラグでも1.1mmタイプがあります。

広いプラグギャップのデメリット

確かにプラグギャップを広げれば火花は大きくなり火炎伝播速度も上がりますが、要求電圧が上がるということになるので、ポイント、イグナイター、コイル、プラグなど点火システム全体に大きな負担が掛かるようになります。
▼プラグギャップ1.4mmにしたものです。かなり広いことが分かります。

その全てがもともと消耗品ですが、各部の消耗が早くなリます。それと1.1mmを超える広いギャップにすることで要求電圧が高くなり、ノーマルの点火装置の性能が負けて失火(不完全燃焼)する場合もあるので、システムの見直し(高電圧のCDI・低抵抗コイル・低抵抗プラグコード・ハイテンションコード)などが必要になってきます。

つまり要求電圧に見合うように上流の電圧を上げて下流に向けて電気を流れやすくするわけです。
広いギャップを活用するにはそれなりの環境が必要と思ったほうがいいでしょう。
関連記事 低抵抗コード・コイル

実際にプラグギャップを調整してみる

プラグレンチを使ってエンジンから外します。

外したプラグのギャップ調整をする際には調整用の専用工具があります。一般的なプラグはこのような工具で調整が可能で、それぞれの目的の厚さのゲージが揃っています。

ちょっと力を入れるだけで0.1mmくらいすぐに広がりますので慎重に広げます。やり過ぎると端子を折ってしまいますので注意しましょう。

ただしイリジウムプラグやレーシングプラグの場合はプラグギャップ調整することを前提としていないのため工具が使えない場合が多いです。マイナス端子が太く頑丈にできていて工具がそもそも入らないか、簡単に曲がらないほど硬いです。
▼NGKレーシングプラグ

1.1mm以上となると専用工具のゲージには無いのでシックネスゲージが必要です。CDIを組んでいる場合は1.3mm程度広げるように指示されている場合があるのです。※MSDの指定は1.3mm

写真はまさに高性能CDI用に1.4mmに広げたものです!
やってみた感想は「ホホゥ・・・これはスゴイね」完全燃焼のトルク感を感じます。

でも、CDIと強化コイルが無いと逆効果になる可能性がありますのでご注意ください。
MSDのCDIやコイルでも発熱量が大きくなり、その負担の大きさを感じます。
関連記事 CDI

あとがき

プラグギャップの調整は特に低回転時に体感できるほど影響力があります。

しかし高回転域ではどうかというとミスファイアの可能性を高めてしまいます。OHVなどの低回転型エンジンにはいいですが、DOHCなど高回転型エンジンなどの場合は闇雲に広げれば良いというものではありません。

ここで記述していることは一定の条件での話であって、点火については非常に奥が深く「これがベスト」という物がありませんがプラグギャップがフィーリングに大きな影響力があるという事は確かなことです。

予報は晴れのち快晴です。カーマニアック編集部@サニーでした。




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