In this article we will discuss about:- 1. Ignition Systemsへの入門 2. 点火システムの種類 3. 電子点火システム。

Ignition Systems への導入。

内燃機関では、エンジンのシリンダー内で空気と燃料の燃焼が行われ、燃焼生成物が膨張してピストンの往復運動が発生することが知られています。 このピストンの往復運動は、コネクティングロッドとクランクを介して、クランクシャフトの回転運動に変換される。

このクランク軸の回転運動は、発電機を駆動して電力を発生させるために利用されます。

私たちは、吸引、圧縮、発電、排気の4サイクルの動作があることも知っています。

これらの動作は、ピストンの2ストローク時または4ストローク時に行われるため、2ストロークエンジン、4ストロークエンジンと呼ばれています。

ガソリンエンジンの場合、吸気運転時に空気とガソリン燃料を取り込みます。 圧縮時には、この燃料が上向きのピストンによって圧縮される。 そして圧縮の終わりの直前に、空気とガソリン燃料のチャージは、スパークプラグによって生成された火花によって点火されます。 そして、点火装置は、火花点火エンジンの場合、火花を発生させる機能を果たしています。

ガソリン機関によって使用される点火プラグは中心電極および金属の舌から主に成っています。 中心電極は磁器絶縁材料で覆われています。 金属のねじを通して点火プラグはシリンダー ヘッドのプラグで合います。 スパーク電極に30000ボルトの高電圧がかかると、電流が電極から電極に飛び火し、火花を発生させます。

ディーゼル（圧縮着火）エンジンの場合、空気だけを吸引運転中に取り込み、圧縮運転中に圧縮し、圧縮終了直前、ディーゼル燃料が注入されると空気の圧縮熱で着火します。

一旦点火されると燃焼が始まり、燃焼生成物は膨張し、ピストンを下方に移動させ、すなわち動力を発生し、動力を発生した後のガスは排気運転で排出される。

点火装置の種類。

基本的に対流式点火装置には2つのタイプがあります。

1. バッテリーまたはコイル点火システム

2。 磁気点火システム

これらの従来の、点火システムは相互電磁誘導原理で動作します。 バッテリー点火方式は、一般に4輪車で使用されていたが、最近では2輪車でもよく使用されている（すなわち、ボタンスタート、パルサーのような2輪車。 キネティックホンダ；ホンダ-アクティバ、スクーティ、フィエロなど）。 この場合、6Vまたは12Vのバッテリーが一次巻線に必要な電流を供給します。

この場合、マグネトは1次巻線に電流を作り、供給することになります。 このようにマグネト式点火装置では、マグネトがバッテリーの代わりとなります。

i. バッテリーまたはコイル点火システム。

図29.2は4気筒ガソリンエンジンのバッテリー点火システムの線図である。 主に6または12Vのバッテリー、電流計、点火スイッチ、オートトランス（昇圧トランス）、接点ブレーカー、コンデンサー、分配器ローター、分配器接点、スパークプラグ等から構成されている。

なお、図29.2は4気筒ガソリンエンジンの点火系ですが、ここではスパークプラグが4本、コンタクトブレーカーカムが4角となっています。 (6気筒エンジン用であれば、スパークプラグは6個、コンタクトブレーカーカムは正六角形になります）。

点火系は2つの回路に分かれています。

（i）一次回路。

これは、6または12Vバッテリー、電流計、点火スイッチ、一次巻線、20 SWG（Sharps Wire Gauge）ゲージワイヤの200〜300ターン、接触ブレーカ、コンデンサで構成されています。

(ii) 二次側回路。

二次側巻線からなります。 2次巻線は40（SWG）ゲージの電線を約21000ターン巻いたものです。 その下端は一次側の下端に、二次側巻線の上端はディストリビュータ・ロータの中心に接続されています。 ディストリビューターローターは回転し、接点と接触し、シリンダーヘッド（エンジンアース）に装着されたスパークプラグに接続されています。

(iii) 働くこと。

イグニッションスイッチを閉じ、エンジンをクランクさせると、コンタクトブレーカーが閉じると同時に、一次巻線に低電圧電流が流れます。 また、コンタクトビーカーカムは1回転で4回（4気筒分）回路を開閉することに留意する必要があります。 接点ブレーカーが接点を開くと、磁界が崩壊し始める。 この磁界の崩壊により、2次巻線に電流が誘導される。 そして、2次側の巻数が多い（＠21000ターン）ため、電圧は28000〜30000ボルトまで上昇する。

この高電圧の電流は、分配器ローターの中心部にもたらされます。 ディストリビューターローターは回転し、この高電圧電流をエンジンの発射順に応じて適切なスタークプラグに供給します。 高電圧電流がスパークプラグのギャップを飛び越えると、火花が発生し、電荷が点火され、燃焼が始まり、燃焼の産物が膨張して力を生み出します。

注：

(1) コンデンサの機能は、コンタクトブレーカ（CB）ポイントでのアーク放電を低減することである。 また、CBが開くと1次巻線の磁界は崩壊し始めます。 磁界が崩壊するとコンデンサは完全に充電され、その後放電を開始し、二次巻線の電圧上昇に役立ちます。

(2) コンタクトブレーカーカムとディストリビューターローターは、同じシャフトに取り付けられています。

2サイクルエンジンの場合、これらは同じエンジン回転数で駆動されます。 また、4サイクルエンジンでは、エンジン回転数の半分の速度で回転させます。

ii. マグネト点火装置。

この場合、マグネトは一次巻線に必要な電流を生成し供給します。 この場合、図のように固定コイル付き回転マグネト、または固定マグネト付き回転コイルで一次側に電流を供給しますが、残りの配置はバッテリー点火装置と同じです。

電子点火装置：

電子点火装置には次のようなものがあります。

1. 静電容量放電式点火装置。

それは主に6から12 Vバッテリー、点火スイッチ、DCにDCコンバータ、充電抵抗、タンクコンデンサ、シリコン制御整流器（SCR）、SCR -トリガ装置、ステップアップトランス、スパークプラグで構成されています。

6-12ボルトのバッテリーは、イグニッションスイッチを介してDC-DCコンバータすなわち電源回路に接続され、250-350ボルトに電圧を与える、または増加させるように設計されています。 この高電圧を利用して、充電抵抗を通してタンクコンデンサ（またはコンデンサ）をこの電圧まで充電します。 また、充電抵抗は、SCRに必要な電流を制御するように設計されています。

エンジンの燃焼順序によって、SCRのトリガー装置がパルスを送ると、一次巻線を流れる電流が停止します。 そして、磁場は崩壊し始めます。 この崩壊した磁場は、スパークプラグギャップをジャンプしながら、スパークを生成し、空気燃料混合物の電荷が点火される二次で高電圧電流を誘導またはステップアップします。

2. トランジスタ化アシストコンタクト（TAC）点火システム。

長所。

1. ブレーカー電流が低いため、長寿命です。

2. ギャップが小さく、ポイント・アセンブリが軽いため、滞留時間が長く、接点のバウンドが少なく、二次電圧の再現性が改善されます。

3. 一次インダクタンスが低いため、高速回転時の一次電流の落ち込みが少なくなっています。

デメリット

1. 従来方式と同様に、火花のタイミングをとるために機械的なブレーカーポイントが必要である。

2.点火装置のコストアップになる。

3.点火プラグの電圧上昇時間は従来とほぼ同じである。

3.ピエゾ式点火装置。

小さな結晶に機械的な負荷をかけることで22kV程度の電圧を発生させる合成圧電材料の開発により、単気筒エンジン用の点火システムがいくつか開発された。 しかし、機械的負荷が500kg程度と高く、制御が難しいこと、十分な電圧を発生させることが困難であることから、実用化には至っていない。

4.テキサコ点火装置。

排ガス規制が重視されるようになり、排ガス再循環システムや希薄燃料空気混合気への関心が急速に高まった。

希薄混合気の燃焼の問題を避けるために、Texaco Ignition Systemが開発されました。 これは制御された持続時間の火花を提供するもので、クランク角度での火花の持続時間をすべてのエンジン回転数で一定にすることができることを意味する。 これはACシステムである。 このシステムは、パワーユニット、コントロールユニット、ディストリビューターセンサーの3つの基本ユニットで構成されています。

このシステムは、24 : 1という高い空燃比まで安定した点火を与えることができます。