爆発とスパークラグの関係性

エンジンはガソリンと空気の混合気をシリンダ内に吸気し、それを爆発させることで出力を得ています。混合気に点火するための装置が点火プラグです。そのなかでも電気的に火花を発生させる方式のものはスパークラグとよばれます。

点火プラグには中心電極と接地電極があり、プラグとして機能させるためには適切な隙間に調整する必要があります。高い電圧がかかると両極間の放電がおき、火花が発生します。これによって圧縮された混合気に点火されます。供給される電圧はイグニッションコイルなどから供給されます。

イグニッションコイルから供給される電圧は通常10,000-30,000Vです。現在の排ガス規制に対応するために、より高温でより長時間のスパークを発生させることが必要です。そのため45,000Vという非常に高い電圧が供給されるものもあります。

放電は適切なタイミングでおきる必要があります。また混合気に点火した後、その燃焼がうまくシリンダー全体に伝播させていく必要があります。これはプラグだけでなく混合気の濃度や燃焼室内の構造も最適化させる必要があります。うまく燃焼が広がっていかないとエンジンは点火タイミングが遅れたような挙動を示し、広がりが大きすぎると点火タイミングが早すぎるのと同じ挙動を示すようになります。いずれの場合もエンジンにダメージを与えることになります。

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