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従来からのスパークラインの考え方

私の本にも書いてありますが、スパークラインについては従来から、その前後に分けて診断するという見方があります・
スパークライン
例によって例の如く、また誤植があります。イラストや説明文の”中部抵抗部”は”内部抵抗部”の間違いです。この本は、ちょくちょく間違っているところがありますから気をつけていただきたいのですが、今さら手に入るものでもありませんので、ここで訂正出来るものは書き直しています。

オシロスコープを使いだした頃、色々な文献を読むとスパークラインの前後で異常箇所を見つけられるように書かれていることがありましたが、自分で仕事を進めていく内に、どうもそればかりではないことに気がつき始めました。
プラグコード断線
もちろん、上の点火二次波形のようにプラグコードが断線したような場合では、スパークライン前半、つまり外部抵抗部に異常が現れる典型的な事例もありますが、こういったことが必ず当てはまるわけではないことも知っておくべきだと考えます。

例えば、点火波形の基本的な観方についての最後に、レガシィとボルボの異常波形を掲載していますね。それらはいずれもイグニションコイル本体(外部抵抗部)よりのリークですが、どちらかと言えばスパークライン後半に乱れが見えています。この部分の異常を「燃焼状態」と解釈すれば、それはそれで内部に当たるのかも知れませんが、個人的な見解としては、あまりこのことに囚われる必要はないと思います。

「教科書に書いてあることを信じない。常に疑いを持って本当はどうなんだろうという心を大切にする」ノーベル賞を受賞された本庶佑先生の名言です。

下のイラストの〇部は、少しアクセルを踏み込んだ際に現れた乱れですが、これをどう解釈するかとなると、従来の通り一遍な診方では判別が困難ですね。スパークラインの前半に問題があるようにも、後半に何かが隠されているようにも見えます。
エンコン
この事例の場合は、エンジンコンディショナによる燃焼室や吸気系の清掃を行うことで、波形は正常に戻りました。当該自動車の場合、アサダ自動車オリジナルの「ハイテク診断」という整備商品で入庫されましたので、点火波形だけではなく、インジェクタ波形やオルタネータのリプル波形なども同時に観察しています。それらから総合判断して、エンジンコンディショナの使用に至ったわけです。

ここまで、私の知りうる点火波形診断について色々な所見を書き連ねていますが、点火波形の観測だけで全ての故障を判別し診断を下すことは、もちろん簡単に出来る場合もありますが、かえって誤診を招くこともあり得るということを肝に銘じておいたほうが良いでしょう。非常に便利で有用なイグニションアナライザとて、万能の機器ではありません。手持ちの一診断機に過ぎないということも事実です。

ただし、とても頼れる相棒であることは否めないと考えているんですよぅ。そうですよねぇ~冠城くん

authorized by 浅田 純一
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一月終了

五日の初出から、実働の22日間が終了いたしたのでございます。昨年秋以降の好調余波が続いている様子でございまして、社員一同、日々感謝の気持ちをもって業務に勤しんでいるものでございます。
クラッチオーバーホール
とりわけ、車検整備以外のお仕事にてご入庫いただきましたことで現場は大変に賑やかでございます。ただ今も、工場はお預かりいたしておりますお車でいっぱいとなり、社長さまも洗車などを率先して行っておられるところでございます。

明日からは二月が始まりますが、ますます嬉しい悲鳴となりそうでございます。ともかくも、一月のお仕事は終わりでございます。

また退屈な説明

それは、イグナイタの定電流制御についての説明なのですが、イグニッションアナライザでの点火波形観測においても度々目にすることなので、一応書いておくことにします。
アイドリング
平成28年式のトヨタ・ノアの点火波形です。エンジン回転数は約1100rpmです。要求電圧の前に、少しコブのような部分があるのが見えますね。この部分が、イグナイタの定電流制御により現れるものです。
アイドリング
オシロスコープで点火一次波形の観測が可能であった際の、アイドリング時の点火指示信号波形(IGt)と点火一次波形(一次波型になっています。誤植の多い本です)です。〇の部分が、コブのようになっていますね。

また、これまでに掲載したサメのヒレのような点火指示信号とは違いますね。それに一次電流が流れ始める位置も、点火指示信号の立ち上がり位置と合致していませんね。これは、イグナイタがコイルに通電する時期を支社自らが決定しているからなのですが、そのかわり一次電流を切る時期、つまり点火時期だけは本部に従っているということですね。IGtの立下りだけは、一次波形のツェナー電圧に合致しています。

アイドリング時にはそれほど大きな点火電圧を必要としないために、コイルに流す電流を抑えてコイルを長持ちさせようということでしょう。これまでに何度も書いていますが、コイルは変化を嫌うんでしたね。コイルに流す電流に応じて誘導放電するのでから、変化の度合いは小さいほどコイルにとっては良いということですね。

次は、少しアクセルをふかして約3400rpmになりました。すると、上の写真にある、要求電圧の前のコブが小さくなったことにお気づきかと思います。
レーシング
オシロスコープで観た波形も、同様に〇の部分のコブがほとんど無くなっていますね。
高回転
これは、高回転時には十分な一次電流が必要なため、定電流制御が行われなくなるからです。3000rpmともなれば一秒間に一つのスパークプラグに25回火花を飛ばさなくてはなりません。エンジン回転数があがれば、もっと過酷です。アイドリング時のように悠長にしておられんということですね。

さて、ここからが退屈の始まりです。まあ、ここまででも十分に眠気を誘っているかとは思いますが。
定電流制御
確か、以前の二級ガソリンの教科書にも定電流制御については書かれていたような記憶がありますが、何かの本との見間違いかも知れません。内容は以下のようなものです。

①一次コイルにつながるトランジスタTr1にベース電流IBが流れることでONになり、コレクタ電流ICが流れます。これが一次電流ですが、これは抵抗にも流れます。するとP点の電位が高くなります。

②一次電流が規定値を少しでも超えると、Tr2のベース電流Ibが流れ、Tr2がONとなります。するとTr2のコレクタ電流Icが流れるため、Tr1のベース電流IBの吸い込みが始まります。

③その結果として、IC、つまり一次電流が減少します。これが定電流制御のプロセスです。実際はもっと複雑なはずですが、これが概略です。

前にも質問を受けたことなので、補足しておきたいと思います。①で”抵抗Rに一次電流が流れることでP点の電位が高くなる”ということを書いていますが、「何で電位が上がるんや?」と尋ねられたことがあります。電気の基礎ですが、一見すると???なのかも知れません。
P点の電位
仮にP点の電圧をサーキットテスタで測定可能と仮定します。ICが流れていない時、つまりエンジンが止まっている時のP点~アース間の電位は0Vです。エンジンがかかり上の状況が進んできますと、抵抗Rに流れる電流が大きくなるにつれ、オームの法則(E=I×R)により、P点~アース間に電圧Vpが発生します。電流が大きくなればなるほど、電位差が大きくなりますね。抵抗が一定ならば電流が大きいほど、電流が一定ならば抵抗が大きなほど電圧が高くなる、それがオームの法則の一つです。

authorized by 浅田 純一

なにやらゴソゴソと

社長さまは本日も、オシロスコープなどの機器を持ち出されては、講習会用などのためにサンプル波形を集めておられるようでございます。
矩形波
念仏のように、はたまた独り言のように何やらつぶやきながら、真剣に自動車に向かっておられるのでございます。

講習会当日の実習にご使用なさいます工作も、ほぼ出来上がっているとのことでございます。楽しく盛り上がるお勉強会になりますよう祈念いたしております。

カードクター

社長さまの命により、昨年末に新しく設定いたしましたカテゴリ・点火波形は、内容が専門的なために自動車整備に携わっておられない方々には退屈な内容でございまして、いつもお越しいただいておられるみなさまには申しわけないことと存じます。
イラスト J&M
しかしながら、そもそも、わたくしめにはアサダ自動車のPR担当としての使命がございます。そして、社長さまが30代よりずっと取り組んでおられます、自動車整備事業者の社会的地位の向上や整備技術のレベルアップに関しますことは、是非ともわたくしめのブログにても一翼を担うべきことと考えているものでございます。

また、来月九日()、サンヒル柏原にて八尾柏原地区のお勉強会がございまして、当日のご担当講師が社長さまでありますことは先に記してございますが、そちらでも、この点火波形に関しますお話をなさることになっているとのことでございます。その際に、わたくしめのブログをプロジェクタにて投影して、ご講義にご利用なさるおつもりとのことでございます。

また、七月には東北(岩手)に伺われることも決まっておりますゆえ、そちらの方々とのお話にも必要なことのようでございます。ともかくも、他にも有用なこととお聞きいたしておりますゆえ、ご辛抱願いたく存じます。

故障例・イグニションコイル

実験が二回続きましたので、今回は過去の故障例を取り上げてみたいと思います。イグニションコイル不良により異常な波形が観測された例を通して、また”堅苦しい”説明をしたいと考えています。

まずは、これまでのコイルに関する説明を再度確認できる簡単な事例から始めます。これから説明することは、基礎的な点火システムに関するもので、現在、主流となっているものとは少し違いますが、あくまでも基礎知識吸収のためと考えてください。
一次波形&点火指示信号
上のイラストの①(1 に見えますが①です)は点火一次波形、②(これも2 に見えますが②です)は点火指示信号波形です。その下にある一次波形は、上の一次波形を観やすくしたものです。これらはいずれも、エンジン不調の故障を直した後の日産車の正常波形です。

次は、同じ自動車の入庫時の故障波形です。①は、上の点火一次波形とは全く違いますが点火一次波形です。同様に、②は点火指示信号波形です。
コイル不良
思い出してくださいね。点火指示信号波形がサメのひれのようになっているのは、イグニションコイルに一次電流を流し、それが電気的に飽和していく様をあらわしているいんでしたね。コイルに十分なエネルギーが充電されたところで、点火時期が来れば一時電流を遮断し、相互誘導により二次側に高電圧が発生するというものでした。

ところがこの故障波形では、②の波形が正常時のもののようにサメのひれ状にならず、まるでトヨタ車の点火指示信号のように矩形波になっています。故障の原因は、イグニションコイルの断線によるものでした。コイルが断線したことにより一次電流が流れていくことを阻害したために、つまり一次電流が飽和していくことが出来ないことにより、パワートランジスタのベース電流が流れた痕跡のように低い電圧の信号があらわれただけのように見えますね。①の一次波形も一次電流通電部が平らになっていて、正常波形のようにコイルに電流が流れ始めた際の逆起電力(誘導起電力)による変動が見られません。

次の二つの写真は、点火指示信号波形の正常波形(上)と異常波形(下)です。故障原因は、コイルよりのリーク(漏電)でした。
     正常波形
     異常波形
コイルからリークしたことで、リーク部での目には見えない火花による電気変動が、コイルへの充電を妨げていることをあらわしているものであると考えられます。本来ならば弓なりに充電されていくはずが、エネルギーが十分に貯まらないのですから、エンジン不調を引き起こすはずですね。

イグニションアナライザでの波形観測も掲載しないといけません。
コイル不良
アナライザ画面の”0”が点火時期ですから、それ以降がスパークラインです。正常波形とは程遠い形ですね。
要求電圧
要求電圧も画面をはるかに突き抜けて、数値の表示では5~70kvと変動が激しく、おそらく正しい数値が計測されていないものと思われます。
スパークライン
減衰部は無く、スパークライン(と言えるのかどうか)も傾斜がきついですね。この自動車(ダイハツ)は同業者の依頼で出張診断したもので、壊れたコイルは後日、ユーザーに対して交換したことの現認が済めばいただけることになっているので、オシロスコープを用いての診断資料にします。その事例は、まとまり次第、掲載することになると思います。

イオン電流検出回路
*ダイハツ修理書 平成20年8月 ムーヴコンテより引用*

後に詳しく書くことにしますが、Boring but Importantの冒頭に、イグニションコイルはバッテリ電圧を高電圧に変換する変圧器であることに触れました。それが間違っているわけではありませんが、現在主流となっているものは、燃焼ガス内のイオン、例えば、シクロプロペニルイオンやオキソニウムイオン、ニトロニウムイオンなどを、スパークプラグそのものをセンサとして集積し、イオン電流検出回路を通じてECUに送られ、失火検知などに用いられているシステムです。このシステムは二次コイルにバッテリ電源を供給しているのではなく、イオン検出回路から5V程度の電気を印加している構造になっているようです。この壊れたコイルを用いて、色々と検証していければと考えています。

authorized by 浅田 純一


そら、音鳴るわ

お車のマフラーが穴あきにより異音を発生していたために、ご自分でネットより中古のマフラーをお買い上げになり取り付けされたところ、下回りよりゴンゴンと異音がするとのことでお預かりいたしたものでございます。
マフラー
ダイハツ・タントでございますが、ネットでの注文時には「同機種に適合」ということで即決されたとのことでございますが、同じタントでも、排気管に種類があるようでございますね。アサダ自動車にてご用意いたしました適合中古品と交換いたしました。

便利な一方、ネットでの取引のデメリットの一つでございますね。

引渡し

本日は「日本ライトハウス」さまの盲導犬訓練所へとご寄贈いただきましたお車の、お引渡しの日でございました。
寄贈
今までのようにガレージで眠っていたことが多かったのとは違い、これからは、あちらこちらへと多走行のお仕事となりましょう。
ティーダ
今回も「チームわにまろ」も加わらせていただくこととなり、誠に嬉しい限りでございます。

実験・空燃比 大(燃料が薄い)

前回は、スパークプラグ不良についての傾向について書きました。今回の記述は、主にスパークラインの形態をよく観察していただくとよいかと思います。空燃比はエンジンの三要素の一つ、良い混合気に関する大切な項目です。
点火二次波形色々
上の三つのイラストは、いずれも空燃比・大、つまり燃料が薄い場合に現れる、オシロスコープにて観測した異常波形です。正常波形のスパークラインは少し右肩下がりになり、平らな部分が続いた後に減衰部が波打つような感じですが、上の三つはどれもこれも、右肩上がりになっていますね。景気が右肩上がりになることは喜ばしいことですが、スパークラインが右肩上がりになっていることは、あまり良いことではありません。下に示すイグニションアナライザの正常波形と見比べても、違いがお判りいただけますね。
正常波形

では、故意にエアを吸い込ませた点火波形をご覧ください。静止画なので正常波形とそれほど変わらないように見えるかも知れませんが、これがエアを吸い込んだ場合、つまり混合気が薄くなっている時に現れる傾向です。上にも書きましたが、減衰部のかなり前(って、これでかなりなんかい!:読者の声)から右肩上がりになっています。そして、エアの吸い込みの場合に注意すべきことは、この傾向が全気筒に現れるということです。↓↓↓↓↓
希薄燃焼
インジェクタの作動不良による異常の場合は、それが作動していない特定の気筒に現れると理論的に考えられますね。もちろん、ケースバイケースですから、そこは良識を働かせて診断を下さなければなりません。

次は、そのインジェクタを作動させずに取り込んだ波形の写真です。オシロスコープで観測した波形の2番目(インジェクタの作動不良)に似た傾向がありますね。
無噴射
そして、この状態でレーシングするとこうなります。
無噴射・レーシング
どうでしょう、今度は3番目のイラスト(無噴射)に似ていますね。このオシロスコープの波形の場合、例のなぞり書き機能がありますから、アイドリングから一気に加速したものまで含めて表示されています。

最後に、正常なレーシング時の波形を掲載します。上の無噴射の波形とは明らかに違いがあるので、お判りいただけますね。「えっ、どこが違うねん。一緒やんけ」と思われた方は、是非ご自分でお試しくださるとよいでしょう。
レーシング
空燃比・大の場合、要求電圧も高くなることは前にも書いたはずですが、それに応じて誘発された誘導放電であるスパークラインが、燃焼させるものの少ない薄い混合気に尚も着火を促進させようとして、持て余した電磁エネルギーが最後に減衰部とともに現れているのではないか、というのが私の見解です。

理由はともかく、空燃比・大(薄い混合気)の場合、点火波形のスパークラインは右肩上がりになるという傾向は、故障診断に大変役立つことですので、是非覚えていただきたいと思います。

authorized by 浅田 純一

一月もあと一週間

お正月が来るまで「あと一週間」などと年末気分でいられましたのが、今から一ヶ月前のことでございますね。
回廊
のんびり出来たお正月休みも刹那に過ぎ去り、そしてまた睦月も残り一週間でございます。

新年よりのお仕事は思いのほか順調ではございますが、これから二月・三月は益々上昇してまいりますよう、心を引き締めてお仕事に向き合わなくてはならないものでございます。

本日、71歳の元自動車整備会社経営者と仰います方が、アサダ自動車をお訪ねになられ「アサダはんとこは、整備士探してはれはんかなぁ」とお聞きになられたのでございます。ちょうど社長さまが所用よりお戻りになられご対応なさいましたが、体調を崩されたことで会社を清算なさったとのことでございました。それでも少しは元気になったので、どうやら整備士としてのお仕事をお探しになられているご様子でございました。ただ、お体の具合で、自動車の運転が出来ないのだそうでございます。

弊社はいまのところ整備士の募集はいたしておりませんゆえ、社長さまもお断りなさいましたが「冬の寒空に、こないしてわざわざに訪ねてきはったんやから、何か力になれたらええんやけどなぁ」と何某かをお考えのようでございました。

この国では、やる気さえあればいつでもお仕事は手に入れることは出来そうなものでございますが、年齢や経験は就職の大切な部分でございますね。どうぞ、よいお仕事が見つかりますようにと祈るものでございます。

実験・スパークプラグ

私は、オシロスコープによる点火二次波形の観測を数多くしてきましたが、イグニションアナライザではオシロスコープほどの症例を観ているわけではありません。よって、このイグニションアナライザが、オシロスコープと同じ特性を持つ波形を表示するものかどうかの実験を続けています。

まずは、正常な点火二次波形をご覧いただきましょう。エンジン回転数は、始動後間もないファーストアイドルの状態です。
正常波形・アイドリング
この状態で、エンジン回転数約3000rpmに上げてみました。
正常波形・加速
スパークラインは少し短くなりましたが、ここで注目したいことは、正常波形がほぼそのまま圧縮されたような感じに見えるところです。誘導放電(スパークライン)の電圧も安定しています。エンジン回転数が高くなれば、それに応じて高い点火要求電圧が必要となりますが、この波形においてはスパークラインが1kv付近で落ち着いているところがおもしろいですね。確りした電気路が出来ているために、むらなく点火エネルギーが注入されていることをあらわしているのでしょう。

次の写真は、同じ自動車に、細工したダメなプラグを取り付けた際のアイドリング時の異常波形です。
異常波形・アイドリング
スパークラインは短く、これでは十分な点火エネルギーが注入されませんね。放電電圧も少し高くなっています。どのようなスパークプラグを取り付けたのかといいますと、こういったものです。(下写真)
スパークプラグ
かなり中心電極の消耗したプラグの、接地電極をわざと曲げてみました。火花が斜めに飛んでいますね。
異常波形・加速
こちらのプラグでも同様にエンジン回転数を上げてみますと、スパークラインが傾斜し、しかもうねっています。写真なのでどうしても静止画にせざるを得ませんが、動画ですと傾斜やうねりはもっと酷いと感じます。それは、このプラグに飛ぶ火花が、上の写真のように一様に斜めに飛んでいるだけではなく、もっとバラバラに放電しているからかも知れません。(下写真)
スパークプラグ
スパークプラグが不良の場合の傾向は、要求電圧(容量放電)と誘導電圧(誘導放電)は高くなり、スパークラインは傾斜して短くなるということですね。これは、オシロスコープでの波形観測と何ら変わるところはありません。点火波形観測は、アイドリング時だけではなく、レーシング時の波形観測も忘れないようにして下さいね。

authorized by 浅田 純一

ハッピィバースデー

イルミネーション
イルミネーションでお祝い

Mr.Children  Your Song

緑化

社長さまは只今、左右のヒジ痛が治らないために、お仕事にも少々差し支えがあるとのことでございます。
かめ吉
そのために「かめ吉」さまの水槽掃除も儘ならぬとのことで、甲羅は緑色に変化しつつあるのでございます。次のお休みにはお掃除なさるご予定とのことでございますが、どうやらヒジ次第ということになりそうでございますね。

ジェットスタートの月曜

今週も慌しい週になることは必至の予感がする月曜でございました。車検整備にクラッチオーバーホール、点検にオイル交換などなど、多様なお仕事を頂戴いたしました。ご注文いただいてございます新車の生産番号もそろそろ出てまいりました。アサダ自動車の現場は、お祭り騒ぎになるやも知れません。(^^)/嬉しい限りでございます。
大阪市内
車窓より望む景色は、コンクリートや鉄筋の冷たさが伝わってきそうでございます。本日も吹く風は緩くとも、冬は肌をカラカラにしながら身をすり抜けてまいります。

気がつけば、社長さまの大好きな支払日でございました。お金が回れば世の中が潤い、そしてその潤いは、大きくなって戻ってまいります。お取引先が喜んでいただけますれば、大変に嬉しいことではございませんか。共存共栄こそ、商売繁盛の鍵でございますね。

スパークラインについて

さて、いよいよ本丸のスパークラインのお話に入ります。その前にもう一度、要求電圧というものがどういうものであるのかを確認しましょう。

スパークプラグの火花放電には、容量放電誘導放電がありましたね。要求電圧は、コイルの巻き線間や、今では見かけることの少なくなったプラグコードなどの静電容量をまず充電し、この静電容量の電圧がスパークプラグの火花ギャップの放電電圧以上に達することで、静電容量に貯えられた電荷が一気に、極めて短時間、放電されるものでしたね。
点火システム
その後、コイルの巻き線間の電磁エネルギーにより、誘導放電が起こります。思い出してください、コイルは変化を嫌うんでしたね。電流が流れを止めようとすると「頼むから止めんといて!」と磁束を増やそうとして電流を流し続けるんでしたね。
逆起電力
上のイラストの図中②~③の間に”急激な電流変化”と書かれた部分では、磁束が崩壊していきますから、その崩壊を防ごうと磁束を増やす方向に電流を流すんでしたね。(*イラストの説明では②~⑤となっていますが、編集部の誤植です。)その誘導放電がスパークラインとなってあらわれています。
点火二次波形
通常、スパークラインの長さは車種にもよりますが、およそ1.5ms(1000分の1.5秒)~2.0ms(1000分の2秒)と考えて差し支えありません。上の点火二次波形をご覧いただくと、その電圧は、せいぜい1~2kvくらいでしょう(2kv/DIV)。

これには、二次巻き線側の*インダクタンスが大きいために電流値が小さいということが関連していますが、この誘導放電については、これまで説明してきたコイルの性格を覚えておいてくださることで十分かと思います。

*インダクタンス コイルに流れる電流の変化とコイルに発生する誘導起電力の関係をしめすものです(簡潔すぎる)。

点火波形の基本的な観方についての中でも触れていますが、コイルの誘導放電であるスパークラインの読み取りが故障診断にとって大切な部分であるとともに、実に難しく、一筋縄ではいかないものであることを言っておかなければならないと思います。

とあるトラブルがあり、その際の故障波形を覚えたからといって、次のトラブルに即対応できるというものでもありません。いつも頭を悩ませるところです。
プラグ交換
上のイラストは一例ですが、〇部はスパークラインが短くなってはいても、減衰部はハッキリと見えていますから、まずコイルの不良は外せる事例ですね。エンジンの吹き上がり不良、アイドリングのバラつきで入庫されたものですが、トラブルの原因はスパークプラグ一本が不良であったために現れていた症状でした。
異常波形
上の写真は要求電圧が高くなるで一度掲載したスパークプラグ交換前の波形ですが、似た感じがしますね。この波形を一見すると減衰部がないように見えるかも知れませんが、ちゃんと観ると減衰部は現れています。

都合上、これまで要求電圧・減衰部・スパークラインとそれぞれ独立して説明しましたが、前にも書きましたように、これら全てから判断することが点火波形の診断であることは当然おわかりいただいているはずですね。

上の二つの事例ように一応それなりの傾向はありますから、その傾向を足がかりにして診断を下さなければならないということですね。次回以降も、そういったこれまでに掴んでいる傾向を下に、故障例や実験例などを紹介しながら続けていきたいと思います。

authorized by 浅田 純一

名言集

生まれつきの名人はいない。腕を磨くために必死になり、さらに腕をあげるためにまた必死になるのだ。
    
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元プロアイスホッケー選手で、現役時代には幾たびか最優秀ディフェンス賞も獲得され、アイスホッケーの殿堂入りもなさっておられます「ポール・コフィ」さまのお言葉でございます。

人は、生まれながらに天才のような能力を備えている方もおられましょうが、いくら天才的であっても、やはり学習や訓練、実践がなくては、その持ちうる能力を最大限に発揮することは出来ないのではございませんでしょうか。

昨日・本日と大学入試センター試験が執り行われてございますが、やはり、努力あっての栄冠こそ真に値打ちもございましょう。

努力は死ぬまで続けるものであり、むしろ、社会に出てからのほうが厳しい努力の日々を重ねる必要がございます。求める栄冠は、容易い精進では得られないということでございますね。

ちょっと参考に

低くなるにはワケがあるの中で、センサが故障すると概ね、燃料噴射時間が必要以上に長くなることでスパークプラグがくすぶるために要求電圧が低くなってしまう、結果的にエンジン不調に陥るということを言いたかったのですが、うまく伝わっているでしょうか。

センサ類が断線あるいは短絡しますと、エンジンコントロールユニット(ECU)にその痕跡を残すセルフダイアグノーシス(自己診断)機能がはたらき、エンジンチェックランプを点灯させます。その仕組みについては、来月九日にサンヒル柏原で開かれる講習会でもお話するつもりでいますが、やっかいなのはセンサに故障があっても、その機能に反応しない場合です。こういった”中途半端にセンサが反応する”故障に対処することを念頭においた、スキャンツールを用いての勉強会も、大阪府内の各地区会で開かれているようです。

今回は、そういった場合に燃料噴射波形が長くなっている事例を掲載します。イラストの上二つは、O2センサ(オギジニアリセンサ)が壊れかけというより、これで十分壊れていますが、その異常波形、そして、下二つは正常波形です。
O2センサ異常
車種の違う同じような事例をご覧いただくと、いずれも燃料噴射時間が長くなっていることがお判りかと思います。
O2センサ異常
この診断に使用したオシロスコープには、いわゆる「なぞり書き機能」がありますから、インジェクションのプランジャが異様な動き方をしていることがわかります。正常波形でもほんの少し、そう、0.2ms~0.3ms(10000分の2~3秒)の範囲で動いていますが、これはフィードバック制御による作動なので、正常であれば不可欠な動きです。

上の二つの事例はいずれも02センサ関連の故障ですが、エアフローメータの場合でも同様に噴射時間が約0.5ms(10000分の5秒)長くなるようですから、そのまま放っておくと燃費の悪化とエンジン不調は必至でしょう。

エンジンの三要素の内の二つ、良い火と良い混合気に関連する診断が、イグニッションアナライザとオシロスコープで楽になることは間違いありません。もちろん、スキャンツールも今や必需品となっています。自前ですべての整備機器を揃えるには、びっくりするほどに多くの資金が必要となりますから、八尾柏原地区会では会で機器を購入して貸し出しの形をとっています。素晴らしいことだと思います。

会員のみなさんには、是非ともそういう機器を利用して、ユーザーのためになる整備をすすめていかれることをお願いしたいと思います。

authorized by 浅田 純一

減衰部について

まず、減衰部の無くなった波形(上)と正常波形(下)を並べて掲載します。
コイル不良
先のスパークプラグセミナーにおいて、「コイルがアカンようになると、この減衰部が無くなるんやわ。何でか知らんけど」と言っていた若い整備士のことを書きましたが、彼が言っていたのはこういう波形のことだろうと思います。減衰部が無くなるというのは、イグニションコイル不良の典型的な波形です。

では何故、コイルが駄目になると減衰部が無くなるのか?ということの説明をします。そこには、コイルとコンデンサによる電荷の往復が引き起こす電気振動が関わっていることも書きましたが、コンデンサは静電容量のことであって、ベテラン整備士さんたちがご存知の、アレとは違います。アレについては、最後に少し触れることにします。

何はともあれ、まずコンデンサについて簡潔に説明します。下のイラストにありますが、二枚の金属板を平行に向かい合わせて電源につなぐと電荷が貯えられる装置のことをいいます。
コンデンサ
各金属板に向かって、それぞれの電荷が移動している間は図のように電気が流れますが、充電された状態になれば電流は流れなくなります。Aに蓄積された正電荷とBに蓄積された負電荷により電位差が生まれますが、その電位差は起電力と等しくなります。コンデンサは交流は流すけれど直流は流さないというのは、直流だとコンデンサが充電されてしまうからですね。

どうして交流なら流れるのか?と言えば、交流は0Vを境にプラス~マイナス交互に電流の向きが変わるので、電流を流すことが出来るということですね。つまり、交流であることで電荷が行ったり来たりできるので、コンデンサが充放電を繰り返せるということです。この部分を確りと覚えておいてください。
電気振動
上のイラストの回路図で、まずスイッチをに閉じますと、A・Bそれぞれの金属板は充電されるまで電流が流れます。十分な時間をかけて充電されたところで(Aは・Bは負)、次にスイッチをに切り替えます。今度は、充電されたコンデンサからコイルに向かって電流が流れますね。でも、ここで思い出してください、あのコイルの性格を!

そう、コイルは変化を嫌うということでしたね。最初、電気が流れて来ようとするとそれを妨げるように誘導起電力を生じさせるのでしたね。この図の場合、最初はAからB(左から右)に向かって電流は流れますが、コイルはその反対方向(左から右)に誘導電流を流します。そのためにコイルには右向きに少しずつ電流が増加していきますが、コンデンサに電荷がなくなった時点でコイルには最大の電流が流れます。

通常ならば、「これで放電終了~」ということになると思うのですが、ここで大切なことがありましたね。そうです、コイルは変化を嫌うので、流れなくなりそうな電流をもっと流そうとするのです。そうなることで、電荷の移動は続きますね。その結果、今度はAに負電荷Bに正電荷が貯えられることになるのですね。

もうお解りかとは思いますが、次に起こることはといえば、これまでの逆の現象が起こるということです。このように電荷が往復することで電気振動が起こるというわけです。その条件として、コイルとコンデンサの存在が必要なわけで、コイルがショートでもしようものなら、条件が調わなくなり、減衰部が消えてしまうということですね。

点火波形では、減衰部が段々小さくなり最後にはなくなっていきますが、その理由はこのイラストの上に書かれている通りです。

さて、お待たせいたしました。例のアレについて触れておきます。若い方々には、ほとんど馴染みの無いポイント式の点火システムです。ポイントアームに並列に接続されているものがコンデンサです。イラストは、私の敬愛する山岡丈夫先生がお書きになられました「点火系統のカンどころ」よりお借りいたしました。
ポイント式点火システム
ここにコンデンサが用いられているのは、アームが開閉する際、ポイントギャップに飛ぶ火花(ポイントアーク)を防止し、二次側にもより高い電圧を発生させるために必要なものです。トランジスタ式点火システムでは一次電流の断続に接点がありませんが、ポイント式の場合は機械式接点です。作動させているヘアドライヤーの線を暗いところで抜こうとすると、コンセントに火花が見えることがありますが、同じことが起こっているんですね。

今では貴重な、ポイント式点火システムの点火一次波形です。
一次波形
スパークラインに大きな振動がありますが、これは一次コイルとコンデンサ(これは正真正銘のアレ)による電気振動が現れているものです。

authorized by 浅田 純一

実働折り返し

今月の実働は22日、本日で丁度半分が終わり、明日からは後半でございます。これまでは何かと慌しい日々を過ごしているアサダ自動車でございまして、昨年秋以降、良い流れがずっと続いてくれているようでございます。
ライトアップ?
このように慌しい折にはツイツイ気が急いてしまい、予期せぬ善からぬことが起こるものでございます。心静かに、一つ一つのお仕事に向き合う姿勢を忘れてはならないものでございます。

時には一人、瞑想にふけることも精神衛生には良いことでございます。わたくしめは度々、薄暗い場に身を置いて、大自然の大らかさに身をゆだねるのでございます。そして、神さまを感じさせていただくのでございます。一人きりではないことを解らせていただけるのでございます。

30年度終了

社長さまの平成三十年度の、大阪産業大学でのお仕事も本日の実技試験を以って終了でございます。
実習場
非常勤でお勤めになられて、早15年の歳月が経ったとのことでございます。三十一年度のご依頼があるのかどうか?学内ではカリキュラムの変更もあるようなお話でございまして、お尋ねいたしますと「さあ、わからんわ~」とのことでございます。

低くなるにはワケがある

もちろん、要求電圧のことですが、前回は要求電圧が高くなる要因や例を示しましたが、今回はその反対で要求電圧が低くなることについて書きたいと思います。

スパークプラグの火花ギャップが広くなったり、少しむかしではプラグコードが断線したりしますと要求電圧は高くなりました。現走行中の自動車でも、プラグコード付きのエンジンはめっきり減りました。聞いた話ですが、そのことで返って、若い整備士が”かつての通常点火システム”の故障診断に困るというようなこともあるようです。

さて、要求電圧が下がってしまうということですが、実はこれが少々厄介ですね。と言うのは、そこには何らか他に起因するものがあるということです。例えば、通常使用しているエンジンのスパークプラグの火花ギャップは、広くなることはあっても狭くなることは考え難いことですね。何もしていないプラグを取り外して見た時、火花ギャップが狭くなっていたとすれば、それは心霊現象です。直ぐにテレビ局に電話を入れて取材してもらってください。

冗談はさておき、故障例をご覧いただきましょう。
くすぶり
写真上の波形は、下の整備後の波形に比べ、要求電圧がかなり低くなっています(〇部)。*点火二次波形*

Boring but Importantの中で、イグニションコイルはバッテリ電圧を高電圧に変換する変圧器であるということを書きました。この故障事例は、まさにその一例です。加速不良に走行不良、おまけに時々始動不良ということでした。原因は、イグニションキースイッチの不良によるイグニションコイルへの電源供給不足により、要求電圧が下がったものでした。このような状態になりますと、スパークプラグは真っ黒にくすぶり、事態はますます悪化して、いずれは走行不能となっていたことでしょう。

次の故障例は、スパークプラグの碍子が汚損され、本来絶縁されているはずの中心電極と接地電極間の絶縁が低下し、高電圧が碍子の表面を通ってしまうような場合に見られる傾向の波形です。*点火二次波形*
くすぶり
こういった傾向は、点火一次波形にも現れます。ISCV(アイドルスピードコントロールバルブ)の不良により、スパークプラグがくすぶってしまった故障波形です。
異常波形
フューエルインジェクタの波形(下)を同時に掲載していますが、噴射時間が3ms(千分の三秒)と長すぎるのです。整備後の波形と比べると、違いがお判りいただけると思います。(下写真)
正常波形
燃料噴射時間が、2.5~2.7msの間をフィードバック制御しています。点火一次波形も、きれいに出ています。

スパークプラグがくすぶった場合に要求電圧が棒状に立ち上がらないのは、碍子に付着したカーボンなどで電極間の絶縁が低下し、その表面などを高電圧がリークするためと考えられます。比較的低い電圧で横に伸びていくような誘導放電であるはずのスパークラインが、急な坂のようになるのは、放電エネルギーの残存量が多いからと考えています。

以上のことから言えることは、「要求電圧が低くなるということは、点火系以外の周辺にトラブルを抱えているがために異常点火波形として現れることが多い」ということを念頭において整備をしていかなければならないということでしょうか。

センサ類の故障、例えばエアフローメータの異常などでエンジンの調子が悪いというような場合、概ね、燃料噴射時間が長くなる傾向にあるので、参考のために整備前後のインジェクタ波形を掲載しておきます。
噴射波形
故障診断において燃料噴射時間を車種別に把握しておくことは、スキャンツールを用いた診断にも役立ちます。

ここ最近では、他業者さんからの依頼で受けたスズキキャリートラックの吹き上がり不良の原因が、燃料ポンプ不良であったことを燃料噴射時間のデータ変化から読み取り解決した例があります。オシロスコープで点火波形を観ることが出来なかった間、このインジェクタ波形に助けてもらっていたことを思いだします。

authorized by 浅田 純一

新たな寄贈

アサダ自動車のお客さまで、ご高齢のためにお車を手放される方がいらっしゃいましたゆえ、廃車するつもりならば寄付し欲しいと社長さまがお話をなさいましたことで、新たなお車の寄贈をさせていただくことになったものでございます。
寄贈
年数は経っているものの、ずっとガレージ内に保管なさっておられましたゆえ、塗装も輝きを保っているものでございます。積算走行距離も少なく、活躍の場を与えられたことで、まだまだ元気に働くことでございましょう。

点検は済ませてありますが、名義変更などの手続きに今しばらくのお時間を要するようでございます。寄贈先はもちろん、千早赤阪村にございます「日本ライトハウス」さまの盲導犬訓練所でございます。

要求電圧が高くなる

かつての点火システム、(懐かしい~)イグニションコイル→センターコード→ディストリビュータ・キャップ(センターピース)→ディストリビュータ・ロータ→ディストリビュータ・キャップ(各気筒セグメント)→各気筒プラグコード→各気筒スパークプラグ(長っ)といったシステムが用いられていた頃には、点火二次波形の要求電圧の測定もし易く、比較的に診断も楽であったように思います。
バランス波形
上の写真のように、プラグコードがリークした場合など、問題のある気筒と他の気筒を並べることで一目瞭然でした(上〇部)。この自動車は、点火二次系統部品の交換により、整備後(下)には10kv付近で落ち着いている様子が見られます(5kv/1DIV)。

要求電圧は、これまでにも書きましたように、スパークプラグの中心接地両電極間に電気路を作るために火花を飛ばす容量成分の放電です。上の写真の場合、プラグコードからリークしていながらも、何とかプラグに放電させようと、イグニションコイルが持ちうる力を出し切らんとするように高電圧を発生させています。この事例でも、35kv以上の放電が確認できます。
スパークプラグ
よって、過酷な状況の燃焼室にあるプラグの両極間に火花を飛ばすためには、その様々な状況により要求電圧の数値は変わるということでもあるのです。

要求電圧が高くなる要因として、スパークプラグの電極隙間が広い(使いすぎ)、圧縮圧力が高い、混合気が薄い(空燃比・大)などが上げられます。圧縮圧力が高ければ、厚い空気の壁を突き破るためにより高電圧を要しますし、混合気が薄ければ火が点き難いので必然的に要求電圧は高くなりますね。希薄燃焼のエンジンは元来、要求電圧の高いことが求められますから、イグニションコイルの出力も高いものになっているようです。

では、要求電圧が低くなる要因は全てその逆となるのか?ということですが、一応、それはそれとして間違いではありません。例えば、どこかの軽自動車で、ちょっとオイル交換管理を怠るとどういうわけか、2番シリンダが圧縮不良になる例のヤツがありますが、慣れればあれなどはイグニションアナライザでも判断は可能かと思います。

では、要求電圧が高くなる典型例として、スパークプラグの火花ギャップが広くなった場合の波形を掲載します。
要求電圧:異常
要求電圧が、画面から突き出るほど高くなっていますね。時折、エンジンもブルブルと振動しては持ち直すというような感じです。プラグを取り外して新品と比べてみましょう。
新旧スパークプラグ
なるほど、両極ともかなり消耗しています(写真上・左)。こういうスパークプラグは、ギャップの広くなった電極間ではなく、より近い所に火花が発生する奥飛火(おくひか)という現象を引き起こすことがあります(写真下)。
奥飛火
プラグを交換して、再度、波形を観測しますと、まず良好と言ってよい要求電圧にまで下がっています。エンジンの震えもなくなり、吹き上がりもよくなりました。
要求電圧:正常
今回は、要求電圧が高くなるということで書いていますが、私はこの点火二次電圧の高低だけで判断しているわけではないことを付け加えておかなければなりません。「点火波形の基本的な観方について」で少し触れていますが、スパークラインの観測は不可欠です。

スパークラインの説明の際に詳しく書きますが、一応、整備前後のスパークラインも掲載しておきます。
異常波形
*スパークプラグ交換前*
正常波形
*スパークプラグ交換後*

要求電圧につきましては、それが低くなる場合の数例も用意していますので、そちらでももう少し詳しく説明できればと思っています。

authorized by 浅田 純一

小正月

ハッピーマンデーなどという国の都合で、成人の日を一月の第二月曜と変えてしまっておりますが、以前は1月15日をお休みとして、小豆の入ったおかいさん(小豆粥)と、三が日ほどではないものの、少しばかりご馳走を用意して小正月のお祝いというものをされていたようでございます。

そこには、常に神さまとともにあるという、古き良き日本のこころが反映されていたということでございましょう。神仏の御前では、謙虚であり、真摯に祈りを捧げ、自らを律することをお誓い申し上げる、そういう心根が芯として通っていたはずでございます。
祈り
いつの間にやら、大和の人々は、元来の所以などどこ吹く風の如く、休み至上主義とでも申しましょうか、お休みがあればそこに人の動きがあり、お金が動くという拝金主義的な考えが蔓延してしまっているような気がいたします。

もちろん、経済政策は大切な政府のお仕事ではございますが、お金儲けの他にも幸せを求めることもできましょうし、むしろ、道具であるはずの金銭に操られる人の顛末を拝見するにつれ、金銭第一というような考えを持ち込んだ悪魔の思想を排除するための政策を打ち出すもの、大切な政府のお仕事でございましょうに。

どこかのキチガイ政党のように、安倍政権の批判や足の引っ張りはどのような小さなことでも率先して行いながら、キノフレタ韓のレーダー発射についてはダンマリを決め込む、そうかと思えば「伊勢神宮」さまに集団で参拝など、このような汚らわしい連中に、我が皇祖皇宗の聖地に足を踏み入れられることは、恥辱でございますのに、よくもしゃあしゃあと行けたものでございます。

結局のところ、そのようなアホウバカ政治家を生み出しているのは、アホウ満開の投票者でございますが。

Boring but Important

前回は、点火二次波形がなぜひっくり返っているのかを説明しましたが、イグニションアナライザもそうであるように、一般の教科書や説明書に従い、今後は特別なケースを除いては馴染みのある上向きの波形で話をすすめていきます。

さて今回の説明は、どの講習会におきましても最も忌み嫌われる単元、つまり、退屈なことこの上ない部分です。大抵の講習会では、この辺でウツラウツラと舟を漕ぎ出す方も居られますが、とても大切なところであることは事実なので、説明しないわけにはいかないのです。
点火システム
*三級自動車ガソリン・エンジン編より引用*

上のイラストは点火装置の概略図です。何を今更と怒られそうですが、この繋がりを見ると、イグニッションコイルはバッテリ電圧を高電圧に変換する装置・変圧器であるということを表していますね。所々の電柱に取り付けられている、バケツのようなあれと同じですね。

ここからが、退屈の始まりです。興味のない方は、読み飛ばしていただいても良いかと思いますがっ!。

二次コイルの高電圧が発生する仕組みは、相互誘導であることは前回にさらっと書きましたが、二次コイルの前に一次コイルの自己誘導について少し触れておきます。
非直線抵抗
上のイラストは、コイルに電気を流したときに起こる現象を簡易化したものです。まず、コイルというものの特性を知っておく必要があります。これを理解しておくと、後に説明します減衰部の波の発生の原理が解りやすくなるはずです。あくまでも、はずです・・・が。

コイルに電流を流しますと、上の図のように曲線状に流れていきます。この段階ではオームの法則は成り立ちません。コイルに十分な電流がながれ、コイルの容量成分が満たされる飽和状態になって初めて、オームの法則が成り立ちます。点火二次波形の要求電圧を容量成分の放電と書きましたが、コイルに貯められた電気が一気に放電されるので、あれほどの高電圧が立ち上がるということですね。

まず知っておくべきことは、”コイルは変化を嫌う”ということです。コイルに電気を流そうとしますと「流れてくるな」、電気を流すことを止めようとすると「もっと流せ」という風に誘導起電力を生じさせます。ややこしく言いますと、コイルに電流を流すと磁束が増えるので、変化を嫌うコイルは、その磁束を減らす方向に電流をながします。逆に、コイルに流す電流が減ると磁束が減るので、その磁束を増やす方向に電流を流すということです。
自己誘導モデル
上のイラスト・第50図では、スイッチを閉じてコイルに電気を流しています。コイルは変化を嫌いますので、右側に向かって形成される磁束が増えない方向、つまり左向きに磁束が形成されるように誘導起電力を発生させます。コイルに電流を流しても、グラフが直線的に上がっていかないのは、この誘導起電力により妨げられているということを示しています。

第52図では、スイッチを開いて一気に電流を止めています。第50図とは逆のことが起こりますが、スイッチを一気に開いたことにより急激に電流を止められたコイルは、その変化を元に戻そうと非常に大きな誘導起電力e’を発生させます。その際に発生する誘導起電力を、我々自動車整備士は一般に逆起電力と呼んでいますね。

これらの変化の推移を図にしたものが、下のイラストです。
逆起電力
*自動車工学 98年11月号 P41引用*

そして、実際にオシロスコープで観測した波形が、これです。
点火指示&点火一次

上の写真のサメのひれのような形の波形は、点火指示信号波形、点火二次波形のような形の波形が、点火一次波形です。この二つの波形と、その上の自動車工学誌に掲載された図を見比べると、似ていると思いませんか?似ていて当然です。この点火指示信号波形と点火一次波形は、これまでの説明が総合された上に現れている波形なので、似ていないほうがおかしいんです。

点火一次波形のドエル部(一次電流通電時間)の初めが下がっており、徐々に上がっているのは、誘導起電力によるもので、点火指示信号が切れるところ、つまり点火時期で点火一次波形の要求電圧(ツェナ電圧)が立ち上がっているのは、誘導起電力e’が現れているということです。

これらの波形をオシロスコープで取り込むには、プローブを下のようにつなぐと観測が可能でした。
プローブ取り付け
*1 点火一次波形  2 点火指示信号波形*

”でした”と書いたのは、今はオシロスコープでは点火一次波形は観る事ができないからです。

いかにイグニッションアナライザというものが有用であるか、自動車の故障やメンテナンスに最重要とも言える点火系統の診断が困難となっていた頃に比べ、これほどありがたく感じることはないのです。カイセさん、ありがとう~!

authorized by 浅田 純一

成人の日

本日は祝祭日・成人の日でございます。新成人の門出を祝い、玄関先に国旗・日の丸を掲揚いたしましょう。
 祝日 祝日 祝日
何かと、平成最後、平成最後といわれておりますが、我が国の悠久の歴史の中にあって、若者にとって貴重な一日でございます。これまで育てていただいた親御さまに感謝の意を表し、成人として社会に役立つ大和人であっていただきとうございます。

7月に東北行き決定

昨日の記事で記しましたように、青森は黒石市にて自動車整備工場「須藤ヂャイアント商会」さまをご経営されておられます「須藤」さまご本人より、点火波形故障診断を基本とした講習をして欲しいとのご依頼がございました。
講習依頼
「須藤」さまのブログは当方にもリンクさせていただいておりまして、そのご活躍は一際でございます。平成30年度・青森県卓越技能者表彰をお受けになられました、青森にこの方在りという誉高き自動車マイスターでいらっしゃいます。

その「須藤」さまが属しておられます「メカトロクラブみちのく」さまの、年に一度開かれます整備講習会の本年度の講師にと、社長さまにお電話を下さったものでございます。もちろんのこと、社長さまが「須藤」さまよりのご依頼にお応えにならないはずはなく、何かしらでもお役に立てるのならばと二つ返事なさったものでございます。

「須藤」さまと社長さまは鉄道日本社・自動車工学関連のご本を通じてお知り合いとなられましたが、未だにお二人は直接にお会いになられたことはないとのことでございます。東北と関西という遠く離れた距離にあっても、自動車整備に対します情熱がお二人を引き合わせ、その絆を一層に深くしていることでございましょう。

当の社長さまは、精鋭揃いの「メカトロクラブみちのく」さまにご迷惑のかからないようにと、今からの半年間は死に物狂いの研究と実験の日々になりそうとのことでございます。こちらさまでの講習会の内容も、是非とも執筆中のご本に掲載なさりたいとのことでございます。非常にレベルの高い方々とのお勉強は、更なる躍進への推進力となることは間違いございませんでしょうね。

「期待より不安でいっぱいや・・・」とのことでございます。
      わにまろバック
(いつもはエラそうにしているくせに、肝っ玉の小さいオッサンでございますね。ノミか?)

松の内も終わる

平成31年のお正月も、松の内が明けることで終了でございます。わたくしめのお正月気分は、アサダ自動車のお休み明けとともに飛んでしまっておりますが。
門松
明後日の成人の日には、地元の氏神さまでは”とんど焼き”の行事も執り行われるようでございます。古いお札や注連飾りなども、焚きこみされ天に昇ってまいります。

社長さまは、来月の9日()夜7時より、大阪府柏原市「サンヒル柏原」にて開かれます講習会のご準備にお力を注いでおられるとのことでございます。実は、この講習会の内容を実況として、只今ご執筆中のご本に収録なさるおつもりとのことでございます。ご参加の方々とのやり取りや質疑応答などを、現場の声として掲載することは大変に意義のあることとお考えのようでございます。

そしてまた本日、新たな展開があったようでございます。青森の須藤さまより、驚きのご依頼がおありとのことでございます。

なぜ、ひっくり返っているのか?

前回の説明の中で最後に登場したボルボの異常波形が、自動車用テキストのイラストやイグニッションアナライザの画面に映し出されるものとは逆さまになっていることを不思議に思われた方もいらっしゃることでしょう。
点火二次波形
*自動車工学実践基礎シリーズ・2 P52より引用*

ところが本来は、こちらの波形として観測されることのほうが正しい(という書き方が正しいのかどうか?)のです。イラストにありますが、GNDはアース、つまり0Vであり、上は(プラス)側、下は(マイナス)側であることは言うまでもないでしょう。そうしますと、この波形から言えることは、GND(接地側)から側に火花が飛んでいるということになるのです。

これには様々な理由があるようですが、まず第一に考えなくてはならないことは、スパークプラグの寿命かも知れません。
痕跡
上の写真は、スパークプラグの電極、特に中心電極(中心部に丸く突き出した部分)を見やすくするためにマクロレンズで撮影したものですが、よくご覧いただきますと、その先端部にブツブツと小さな穴があいているように見て取れると思います。これは、接地電極・GND側(指を曲げたような形)から放電された火花によって削られている痕跡と言ってよいでしょう。
放電
実際には、容量成分によって両極間に放電されたことで、電極周辺はイオン化され、イオンと陰イオンが発生します。イオンは陰イオンよりはるかに大きな質量を持ちますから、マイナス側に引き寄せられるその大きな質量のイオンがぶつかってくる中心電極のほうがよく減るということです。

なぜそのようなことにしてあるのかと言いますと、これはスパークプラグの作りから考えて、そのほうが理にかなっているからだと思います。
スパークプラグ

上のイラスト(A)は中心電極をマイナス極性に、(B)は中心電極をプラス極性に設定した場合の電極の減り方を示したものですが、混合気燃焼の安定性を考慮すれば、(A)のほうが良いことは明らかです。(B)の状態が続けば、接地電極の欠けたプラグのようになってしまいます。

よって、スパークプラグの中心電極がマイナスに印加されているために、点火二次波形は、あの”ひっくり返ったようになっているもの”として現れるのです。より電位の高いアースから、より電位の低いマイナス側に火花が飛んでいるということを示しています。

もちろん、点火システムによっては一つのコイルで対極にある気筒に二つ同時に点火させるものもありますが、そういう場合は、一つの中心電極がマイナス極性ならば、他方はプラス極性にならざるを得ません。そのことについては適当な時期に書くことにしますが、いずれにしましても、この現象にはコイルの相互誘導が関わっていることであり、中心電極をマイナス極性にするためには、イグニションコイルの二次コイルの巻き方向をそのようにすれば良いということです。

先ほども書きましたが、中心電極をマイナス極性にすることはプラグの寿命だけではなく、その方が要求電圧を約10%下げることが出来るなど、他にも要因があることは付け加えておきます。

authorized by 浅田 純一

もう十日が過ぎる

新年が訪れて、もう十日が過ぎてしまうのでございます。何とまあ、月日の経つ早いことでございましょう。
遠景
平成三十一年、ゆるやかに始まったアサダ自動車のお仕事は、いつの間にやら息つく間のない慌しさと変化いたしております。非常に喜ばしいことでございます。

一昨年来よりの傾向といたしまして、初めてお付き合いいただくことになりますお客さまが次第に多くなり、新しいご縁をいただけますことを心より感謝いたすものでございます。これまで以上に、益々の発展を期待しつつ、足下を確りと見据えて一層に精進するものでございます。

二月に向け寒さは厳しくなりましょうゆえ、どうぞみなさま、風邪などお召しになりませんようにご留意くださいませ。

点火波形の基本的な観方について

点火二次波形各部の名称と意味合い
点火二次波形
*自動車工学実践基礎シリーズ・2 P49より引用*

図中①~③について、それぞれの名称は、①点火要求電圧スパークライン減衰部と呼ばれています。

要求電圧は、最初、混合気に電気路を作るために容量成分が放電されるもので、これによりイオン化された電気路が出来上がります。
火炎核
*二級ガソリン・エンジン編より引用*

よく誤解されますが、この要求電圧そのものが火炎核を形成するのではなく、あくまでも次に点火エネルギーを注入するために放電されるスパークラインの電気路を作るものと考えることが妥当です。スパークプラグの中心接地両電極間に火花を飛ばすために高電圧(10KV以上)となりますが、その放電時間は非常に短く、これだけでは混合気を燃焼させることは出来ません。

スパークラインは、点火要求電圧によって作られた電気路を通って点火エネルギーを注入し、初期火炎核を形成する誘導成分の電流で、比較的低い電圧の放電となっています。エンジン回転数にもよりますが、このスパークラインの中心部より少し前では既に火炎核は形成されており、スパークラインの放電が終わるころには火炎核から火炎伝播へとつながります。

小さな火種である火炎核をより良い火種として育てるためには、このスパークラインの役割は決して小さなものではありません。点火波形観測にとって非常に大切な部分であり、この部分の読み取りがトラブル解消のミソと言えるでしょう。

減衰部は、残存したエネルギーがしだいに減少し、消滅していく状態をあらわしていて、図のように上下に波打った形になるのは、コイルとコンデンサの電気振動によるものです。コイルはもちろん、イグニションコイルのことをさしますが、ここで言うところのコンデンサとは、コイルの巻き線間やハイテンションコードの静電容量のことをさします。よって現在のようにハイテンションコードを用いないことの多い点火システムの波形では、この減衰部は以前のものより波の数は少なくなっています。比較参考のため、ディストリビュータ式点火システムの点火二次波形を掲載しておきます。(下図〇部)
減衰部
先のスパークプラグセミナーの実習において、「コイルがアカンようになると、この減衰部が無くなるんやわ。何でか知らんけど」と言っていた若い整備士が居りましたが、それはこの減衰部に、コイルとコンデンサによる電荷の往復が引き起こす電気振動が関わっているからに他なりません。

ただし、イグニションコイルの不良は短絡(ショート)や断線(オープン)に限ったことではなく、本体よりの漏電(リーク)も考えられます。そのような場合は、減衰部ではなくスパークラインに現れることが多いので、過去の故障事例の波形を掲載します。
レガシィ
*レガシィ 点火一次波形*

ボルボ
*ボルボ 点火二次波形*

「あれ、最後のボルボの点火二次波形、おかしいで。いつもイグニションアナライザで観る波形と違う。ひっくり返ってるやん。何でや?」と思われた方、その感性は優れています。そのことについては、また次回以降に。

authorized by 浅田 純一

お買い得車揃い

新春の初売りフェアは、今週末の土・日にも展開されるようでございます。
のぼり
ここ数年の傾向といたしましては、歳末ボーナスの時期に販売台数が伸びるということは少なく、新年明けてから早めにお買い求めになられるようでございます。

この時期に合わせて、カーナビゲーションやドライブレコーダーの取り付けされたお買い得車が色々と揃えられてございます。今や必需品ともなりました自動車の色々な電装品が、販売の促進につながるようでございますね。

ご挨拶

さて、みなさま、いよいよ社長さまが点火波形についての記述をお始めになられるとのことでございます。先駆けましてまず何よりも、社長さまよりのご挨拶をいただくことといたしましょう。

社長さま、よろしくお願いいたします。

当ブログをご覧のみなさま。日頃のわにまろに対しますご厚意に感謝いたします。時には、周辺諸国や日本政府をも敵に回すその傍若無人さには驚いておりますが、今後とも、弊社のキャラクターを可愛がってくださいますようお願いいたします。

平成14年に、鉄道日本社の依頼により、オシロスコープを用いた自動車の故障診断や整備に関連した本(自動車工学基礎シリーズ・2)を出版することとなりましたが、一昨年末に版元である鉄道日本社が廃業したため、その本は購入できない状態になっております。

基礎シリーズ・2 は、オシロスコープが点火周りの点検診断に大いに役立っていたころに書いたもので、一時は読者諸氏に大変喜ばれたというように聞かされております。時代は変わり、オシロスコープによる点火波形、特に、二次波形の取り込みが出来なくなり、本の価値もなくなったかに思われました。

現在では、イグニションアナライザの出現により、今また、点火波形の観測が容易になりましたことは、自動車整備に携わる者としましては喜ばしいことです。ところが、ここに新たに問題が発生しています。

それは、せっかくの機器の出現に対し、その波形の観方が正しくなされていないようであるということです。NGKによりますスパークプラグセミナーに伺いました際にも、イグニションアナライザの機能を十分に発揮するような実習ではありませんでした。時間が足りなかったのかも知れませんが、自動車整備の観点からは、非常に不満を感じたものでした。

しかし、それも根本的には、講習を受ける側の知識や経験、そして技量にも問題があるからということに帰結するかも知れません。そういった点を踏まえて、このブログを通じて、私の知る限りのことをお伝えできればと思い、新たなカテゴリとして「点火波形」を作成させました。

これまでに講習会で使用した資料やオシロスコープの本の内容を引用しながら、新たにイグニションアナライザを用いた波形も掲載するつもりでおります。みなさまの日々のお仕事に、何かしら少しでもお役に立てましたら幸いです。

最後になりましたが、㈱アサダ自動車商会が所属しております、大阪府自動車整備振興会 八尾・柏原地区会のみなさまには特に、松原地区会を離れた後にも加入を許可いただき、それ以上に様々な利点を与えて下さることに心から感謝の意を表し、ここに記すものであります。

順調な滑り出し

実質的に本年度が始まったような気がいたします今週でございますが、昨日、本日と、お仕事はまずまず順調なスタートを切れたようでございます。
三重塔
中古車・新車の販売が走り出しより好調でございまして、どうやら、どちらの自動車関連のお仕事も動きが良いとのことでございます。これは非常に喜ばしいことでございまして、建築関係や自動車関連のお仕事が活発になりますと、経済も上向いてまりますゆえ、我が国の国力増強のためにも、確りとお仕事をこなしてゆかなければならないものでございます。

この調子で、本年が潤い多い年となりますよう、心より祈るものでございます。

センター試験も間近

新年を迎え、今月中盤の19日()・20日()には、大学入試センター試験が執り行われることになっておりますね。
英作文
受験生のみなさまには、これまでの努力の成果を試される時がやってまいります。最後の最後まで諦めることなく、遺憾なく力を発揮できますよう、心より祈るものでございます。

現在、高校生のサッカーやバレーボールが画面を賑わしておりますが、受験という孤独で静かなる闘いもあるということを、そして、それに向かってずっと努力してきた学生たちが沢山いることも、忘れてはならないものでございます。

みんなと一緒に汗を流すのも青春ならば、一人机に向かってコツコツと鉛筆を走らせることも、そのどちらも美しい青春の一コマなのでございます。どうぞ、みなさまの努力が報われますように
管理人

わにまろ

わにまろ
”わにまろチャリティグッズ”のご購入ご協力をお願い申し上げます。売上金は全額「あしなが育英会」さまを通じまして東日本大震災の被災児童・生徒に送られます。是非ご協力くださいますよう、心よりお願い申し上げます。

また、チームわにまろ基金では、資金的にご協力いただけるサポータさまからの募金をお願いいたしております。みなさまの温かいお心添えをお待ちいたしております。*「ゆうちょ」からご送金の場合 番号 14160 39441591 *他の金融機関からご送金の場合 店名 四一八(よんいちはち) 店番418 普通預金口座番号 3944159

口座名義はいずれも「チームわにまろありがと基金」でございます。

みなさまから頂戴いたしましたお金は、わにまろクリップの売上金全額とともに「あしなが育英会」さまを通じまして東日本大震災の被災児童・生徒に送らせていただきます。よろしくお願い申し上げます。拝

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