トランジスタ点火システム完全ガイド:設計・機能・メリットを徹底解説
トランジスタ点火システムは、機械的デバイスを使用しない点火方式です。ブレーカーポイントなどの可動部品を排除し、点火システム性能の効率向上を目的としています。本記事では、トランジスタ点火システムの定義、構造、部品、図解、種類、作動原理、メリット・デメリットを解説します。
トランジスタ点火システムとは
前述の通り、点火システム内の機械的コンポーネント使用を低減する方式です。トランジスタが比較的大きな電流を流す回路を遮断し、コレクタ回路の大電流をベース回路の微小電流で制御します。これにより、コンタクトブレーカーの働きをトランジスタが補助するため、「トランジスタアシスト点火システム」または「トランジスタ点火システム」と呼ばれます。
トランジスタ点火システムの基本原理は、ブレーカーポイントの代わりにトランジスタを電子スイッチとして使用することです。自動車点火システムに詳しい方なら、ブレーカーポイント(プラチナポイント)をご存知でしょう。ブレーカーポイントは、点火コイルの一次コイル電流を遮断して電磁誘導を起こさせる機構です。カムでブレーカーポイントギャップを機械的に開閉させて動作します。
部品と構造
バッテリー、点火スイッチ、トランジスタ、コレクタ、エミッター、バラスト抵抗、コンタクトブレーカー、点火コイル、スパークプラグで構成。バラスト抵抗を介してトランジスタのエミッターが点火コイルに接続。バッテリーはコレクタに接続されます。
ブレーカーポイントは、点火コイルの一次コイル電流を遮断して電磁誘導を起こす機構。カムでブレーカーポイントギャップを機械的に開閉します。しかし、ブレーカーポイントは摺動部品の摩耗で全体的な点火効率に影響し、ポイント開閉時に頻繁にスパークが発生して点火コイルの誘導力を低下させるため、効率が劣るとされます。
トランジスタ点火システム図
(ここにシステム図が入ります)
トランジスタ点火システムには、ブレーカーポイント型と磁気パルス型の2種類があります。
作動原理
トランジスタ点火システムの作動は理解しやすい仕組みです。エンジン始動時、クランクシャフト回転でピックアップコイルが低電圧電流を生成。トランジスタベースが活性化し、コレクタとエミッターが導通。
バッテリー電流が点火コイルの両コイルを流れます。前述の通りピックアップコイルはジグザグ電流を生成。この電流がトランジスタベース脚へ送られます。ベース脚が一瞬電流を受け取らない期間に点火コイルで誘導が発生。4気筒エンジンの1サイクルで誘導プロセスが4回発生可能。誘導で高電圧が生成され、ディストリビューターが点火順序に従って各スパークプラグへ分配。
コンタクトブレーカー閉時:
- トランジスタベース回路に微小電流が流れる
- 通常のトランジスタ動作で、エミッター/コレクタ回路および点火コイル一次巻線に大電流が流れる
- コイル一次巻線に磁界が形成される
コンタクトブレーカー開時:
- ベース回路の電流が遮断される
- トランジスタが高速で非導通状態に戻るため、コイルの一次電流と磁界が急激に崩壊
- 二次回路に高電圧が発生
- ディストリビューターローターがこの高電圧を各スパークプラグへ分配
- スパークプラグギャップで放電し火花を生成。シリンダー内の空燃混合気に着火
動画で理解するトランジスタ点火システムの作動
(動画プレースホルダー)
トランジスタ点火システムのメリットとデメリット
メリット
- コンタクトブレーカーポイントの寿命が延びる
- 極めて高い点火電圧を生成
- スパーク持続時間が延びる
- 極めて精密なタイミング制御が可能
- メンテナンスが少なくて済む
デメリット
- 従来システムと同様、機械的ポイントが必要
- サイドトラッキング(漏電)傾向がある
結論
トランジスタ点火システムの目的は、ブレーカーポイントなどの可動部品を排除し、点火システム性能の効率向上を図ることです。本記事では定義、構造、部品、図解、作動、メリット・デメリットを解説しました。
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