電子点火システムの仕組み:完全ガイド
点火システムがスパーク点火内燃機関で広く使用されている中、電子タイプはその一つです。スパークは炎を生成し、化学エネルギー(空気燃料混合気)が機械エネルギー(クランクシャフト回転)に変換される自動車において、このスパークは達成に不可欠です。
今回は、電子点火システムの定義、機能、構成部品、図解、作動原理について解説します。システムのメリット・デメリットも理解できます。
電子点火システムの定義
電子点火システムは、通常トランジスタによって電子回路で動作する点火システムの一種です。トランジスタはセンサーによって制御され、電気パルスを生成し、それにより希薄混合気を燃焼させ、より良い燃費と低排出ガスを提供する高電圧スパークを生成します。電子点火システムは完全に電子制御されています。
電子点火システムは航空機エンジン、バイク、オートバイ、自動車で広く使用されており、それらで他のタイプの点火システムと同じ目的を果たします。
電子点火システムの機能は、スパークプラグに高電圧スパークを生成し、燃料空気混合気を燃焼/点火させることで、他のタイプと同じです。センサーがシステムで使用されるため、信頼性と燃費が向上し、排出ガスが減少します。
電子点火システムの構成部品
電子点火システムの構成部品とその機能は以下の通りです:
バッテリー
バッテリーは点火システムの電源で、点火スイッチがオンになるとシステムに必要なエネルギーを転送します。使用されるバッテリータイプは電気化学システムで、電荷を蓄え、必要な時に放出します。このバッテリーには正極と負極の2つの端子があります。正極はキー(点火スイッチ)に接続され、負極は接地されています。
点火スイッチ
点火スイッチはシステムをオン/オフする電源ボタンです。オンになるとバッテリーから電力が供給され、オフになると電力供給が終了します。
電子制御モジュール
ここでシステムの電子制御が始まり、一次電流をオン/オフします。このコンポーネントは点火システムの制御ユニットとしても知られています。スパークのタイミングと強度を自動的に監視・制御します。
デバイスはアーマチュアから電圧信号を受信し、一次コイルをオン/オフに設定します。電子制御モジュールはディストリビューターの外部に別置きされるか、車両の電子制御ユニットボックス内に配置されます。
アーマチュア
アーマチュアはシステムで磁界を生成するものです。バッテリー点火システムが接点ブレーカーポイントを持つのとは異なり、電子点火システムではアーマチュアに置き換えられています。このアーマチュアは歯を持つリラクタ(可動部)、バキュームアドバンス、電圧信号を捉えるピックアップコイルで構成されます。
電子モジュールはアーマチュアから電圧信号を収集し、回路を作断します。これによりディストリビューターのタイミングが設定され、スパークプラグに正確に電流を供給します。
点火コイル
点火コイルはスパークプラグに高電圧を生成するのに有利です。このコンポーネントはパルスタイプのトランスフォーマーで、燃焼のための短い高電圧の火花/スパークを生成します。点火コイルは一次巻線(外側巻線)と二次巻線(内側巻線)の2組の巻線で構成されます。
ディストリビューター
一次巻線から電流が流れ、ディストリビューターが電流流れのオン/オフサイクルを制御します。マルチシリンダーエンジンで各スパークプラグに電流を分配するために使用されます。最後に、
スパークプラグ
スパークプラグはシリンダー内でスパークを生成し、点火コイルの高電圧を使用して燃料空気混合気を点火するコンポーネントです。
電子点火システム図解:
(図解プレースホルダー)
作動原理
他のタイプの点火システムと同様に、電子点火システムは複雑ではなく、容易に理解できます。作動はエンジン始動、すなわち点火スイッチがオンになるときに開始されます。負極が接地され、正極が点火スイッチに接続されている状態でバッテリーが電力を供給します。
電力は点火コイルに送られ、一次巻線と二次巻線の2つの巻線があります。これらの巻線は絶縁されていますが、一次巻線の方が二次巻線より太いです。それらの間に鉄心があり、磁界生成を助けます。アーマチュアが回転して電力を生成し、電子モジュールに接続され、磁気ピックアップが発生します。磁気ピックアップとアーマチュアが接触すると電圧信号が生成され、強力な電圧信号が生成されるまでさらに生成されます。
電圧はローターを含むディストリビューターに送られ、ローターが回転し、ディストリビューターポイントが点火タイミングに従って設定されます。ローターがディストリビューターポイントのいずれかの前面に来ると、ローターからディストリビューターポイントへ空隙を通じて電圧がジャンプします。ハイテンションケーブルを通じて隣接するスパークプラグ端子に送られます。中心電極と接地電極の間に電圧差が生成され、これがスパークプラグ先端でのスパーク生成と燃焼発生の理由となります。
動画でより理解を深めましょう:
(動画プレースホルダー)
電子点火システムのメリットとデメリット
メリット
電子点火システムのさまざまな用途における利点は以下の通りです:
- 可動部品が少なく、作動効率が向上
- 低メンテナンスで済む
- 燃費効率を向上
- 排出ガスを低減
- 良好な効率
デメリット
電子点火システムの大きな利点がある一方で、制限も存在します。電子点火システムのデメリットは以下の通りです:
- システムコストが非常に高い
結論として、電子点火システムは燃焼室での燃料空気混合気点火を必要とする自動車デバイスで人気があります。電子点火システムの定義、機能、用途、構成部品を公開しました。作動とメリット・デメリットも議論しました。
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