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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
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こんにちは

専門の勉強って難しいんだねぇ~(・。・)
こういうのを理解できるようになってくんだよね。
ホントすごいね。

いつもありがとうございます。

ここまでのところは、まだ導入部分です。実際のトラブルに対処するには、こういった基礎理論だけではなく、思わぬイタズラをする電気との闘いが待ち受けています。

目に見えない相手である電気を、見えるようにしてくれる機械があってこそ、我々もトラブルに対処できます。色々な訓練も必要ですね。
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