VIRGIN HARLEY | 第5回 プラグの働き なぜから学ぶハーレーメンテ講座

第5回 プラグの働き

  • 掲載日/ 2006年04月21日【なぜから学ぶハーレーメンテ講座】
  • 執筆/モトスポーツ 近藤 弘光
なぜから学ぶハーレーメンテ講座の画像

シンプルな役割ですけれど
スパークプラグは非常に重要なパーツです

「プラグの役割は何ですか?」
誰かにこう質問されたら皆さんは何とお答えしますか?
「プラグの先から火花を飛ばし、混合気に火をつける」

確かにその通り。ただし『適切なタイミングで、適切な強さの火花を飛ばす』これが重要です。プラグから火花を飛ばすタイミングがずれたり、火花が弱かったりするとどれだけ完璧なエンジンであっても100%の力は発揮できません。特に近年のハーレーは世界的に厳しさを増す環境規制に対応するため、少ない燃料(混合気が薄い状態)で重い車両を動かそうとしています。薄い混合気では火が点きにくく、火がまわりにくい(燃焼スピードが遅い)ですから、正しいタイミングでプラグから火花が飛ばないと正常な燃焼は行われません。

※プラグから火花が飛ぶ仕組みを細かく紹介しようとするとモジュールやコイル、プラグコードの説明が必要になってきますが、話が難しくなりますからここでは敢えて割愛します。
モジュール:点火タイミングを調整するパーツ
コイル:バッテリーの電圧を数万ボルトに変え、プラグに電気を供給するパーツ
プラグコード:コイルから送られる電気をロスすることなく、プラグに供給するコード

オイル交換で気をつけること。もう一度まとめてみましょう

NGKやDENSOのサイトに行けば「プラグとは?」について詳細に紹介されています。ここではよく皆さんから質問されることについて、簡単にご紹介しましょう。

昔に比べてプラグが小さくなっているのはなぜ?

ハーレーのエンジンが進化する過程で、使用されるプラグは小さくなってきています。これはエンジンの効率化を進める過程で、プラグが大きすぎると燃焼室内でかさ張ってしまい、適切な燃焼室の形状が作りづらくなるからだと言われています。また、プラグが小さいと他の部品の邪魔にはならず、混合気を燃焼させるのにより条件の良い場所にプラグを配置できます。このようにプラグが小さくなることは、エンジンの高効率化に貢献するのです。

プラグの「抵抗あり・なし」とはどういう意味?

プラグには「抵抗(レジスター)あり」、「抵抗なし」の2種類があります。プラグから火花が飛ぶときにはノイズが発生します。ノイズは車両に搭載されている電子部品に悪影響を及ぼし、誤作動の原因になったり、ラジオやテレビの受信に妨害を及ぼしたりします。それを防ぐため、プラグにセラミックなどで作られた「抵抗体」が内蔵されはじめました。それが「抵抗あり」プラグです。最近では「抵抗あり」プラグの使用が主流になっていますね。ちなみにプラグコードでも同じように「抵抗体」が入れられているのはあまり知られていません、皆さんご存知でしたか?

プラグの熱価。それって何なの?

スパークプラグの電極部(火花を飛ばす部位です)は混合気の燃焼によって常に熱に晒されています。電極が受ける熱を適度に逃がしてやらないと、電極が消耗し、正常な点火が行えなくなります。「プラグがどのくらい熱を逃がすことができるのか」その度合いを「熱価」と言い、エンジンに合わせた熱価のプラグがメーカーから指定されているのです。熱価はお使いのプラグの品番を見るとわかります。品番に記載されている数字が熱価です。その数字が高いものほど構造的に放熱しやすく(=熱が逃げやすい)、数字が低いものは放熱しにくい(=熱が逃げにくい)プラグになります。

熱価は高すぎても低すぎてもダメで、熱価が高すぎると(熱が逃げすぎるため)プラグの温度が低く、自己清浄作用(※1)が悪くなり、電極にカーボンがたまります。カーボンが電極周辺に付着すると電気のリークが多くなってしまい、正常な点火が行えなくなります。

一方、熱価が低すぎると(熱がたまり)プラグの温度が高くなり過ぎてしまい、スパークしなくても火種になり、プレイグニッション(※2)という異常燃焼が起こります。最悪の場合、電極が溶けたり、ピストンの焼きつきを引き起こしたりすることもあります。なお、熱価が高いプラグのことを「冷え型」、熱価が低いプラグのことを「焼け型」といいます。

※1:自己清浄作用:電極周辺に付着したカーボンをプラグから発生する熱で燃焼すること
※2:プラグにたまった異常な高熱に混合気が触れてしまい、電極から火花を飛ばさないのに自然着火してしまうこと
冷え型を使用 焼け型を使用
エンジンのタイプ ・圧縮比が高い
・高回転型のエンジン
・ガスが薄い
・圧縮比が低い
・低速トルク型のエンジン
・ガスが濃い
乗り方 ・高回転常用
・加減速が激しい
・低回転常用
・加速ポンプの吐出量が多すぎる乗り方やセッティング
環境 ・気温が高い ・気温が低い

プラグギャップって
何のこと?

プラグの先に隙間があるのはご存知ですか? この隙間のことを「ギャップ」といいます。隙間の上下には「中心電極」、「接地電極」と呼ばれる2種類の電極があり、この2つの電極の隙間に電気が流れ、火花が発生します。このギャップが大きいほど発生する火花は大きくなるのですが、その分大きな電圧が必要とされ、電圧が足りなくなると発火ミスが起こります。また、電極のギャップが小さすぎると火花が小さすぎて混合気が着火しなくなります。

新しいプラグを使用する際は最適な火花を飛ばすため、プラグギャップの調整が必要です。しかし、使用するにつれてプラグギャップは広がったり、狭まったりしてきます。お使いのプラグは正しいプラグギャップが確保されているのか、機会があれば確認してみましょう。通常のプラグギャップは0.8~0.9mm程度で、ギャップが広い場合は品番の末尾に11(ギャップが1.1mmという意味)などと記載され区別されます。

プラグはなぜ
消耗するの?

エンジンにもよりますが、ハーレーは通常の走行で1分間に約2000回プラグから火花が飛んでいます。「1時間で12万回」ですよ! いくら火花が飛ぶ時間が短いといっても、電極が晒される温度は5,000~50,000℃と言われていますから、非常に過酷な環境の中でプラグは働いているわけです。常に高温に晒される環境のため、電極は磨耗・酸化し、消耗してくるのです。新品の状態では角張っている電極ですが、次第に磨耗し、丸みを帯びてくると電極から火花が飛びにくくなってきます。また、電極周辺にカーボンが付着すると電極から飛ばされる電気がカーボンを伝わって逃げてしまい、強い火花が飛ばなくなってしまいます(プラグがかぶる、とはこのことです)。

以上からわかるようにプラグは消耗品です。10,000kmごとくらいには交換してやるのがいいでしょう。10,000kmを超えても使用可能ですが、最適な火花が飛ばせなくなるため、燃費の悪化、混合気の不完全燃焼などいいことはありません。

プロフィール
近藤 弘光

53歳。1979年に「モトスポーツ」を創業。ショベルヘッドが新車の頃からツインカムが現行の今までハーレー業界の第一線で活躍している。オートバイを愛するが故に規制対応マフラー「ECCTOS」やオリジナルエンジン「U-TWIN」の開発に携わる情熱家でもある。

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