ダイレクト点火とは?点火プラグと点火コイルが一体化したシステム【バイク用語辞典:点火編】

■ハイテンションコードをなくして点火システムをシンプルに

●クルマでは主流、バイクでもフルトラやCDI点火からダイレクト点火へ

点火システムは、接点式からフルトラ式とCDI点火システムへ、さらに最近はそれぞれの点火プラグキャップに小型点火コイルを内蔵したダイレクト点火システムへと進化して、高性能/高出力バイクでの採用が増えています。

今後さらに普及が見込まれるダイレクト点火システムの仕組みとメリットについて、解説していきます。

●点火システムの進化

・接点式点火
1次コイル電流の遮断をコンタクトブレーカーの接点の開閉で行います。接点が開いた瞬間に自己誘導作用によって、2次コイルに高電圧が発生して点火プラグに火花が飛びます。

・フルトラ式点火

接点式からフルトラへ
接点式からフルトラへ

接点機構をなくしてシグナルジェネレーターの信号をトリガーにして、トランジスターのスイッチング機能で1次電流の遮断を行い、2次側に高電圧を発生させます。

・CDI(容量放電)式点火
コンデンサに数百Vの電気を蓄え、シグナルジェネレーターの信号をトリガーにして、蓄電した電気を1次コイルに一気に流して、2次側に高電圧を発生させます。

点火システムは、以上のような経緯を経て、最近はさらに進んで小型化されたダイレクト点火システムの採用が進んでいます。パワトラなどパワーコントールユニットの急速な進化が、点火システムの小型高性能化に大いに貢献しています。

●ダイレクト点火システムの構成

従来の点火システムでは、2次点火コイルに発生した高圧電流は、ハイテンションコードを通して点火プラグに供給されます。

フルトラからダイレクト点火へ
フルトラからダイレクト点火へ

ダイレクト点火システムでは、ハイテンションコードをなくして各気筒の点火プラグキャップに独立した小型の点火コイルと点火制御装置のイグナイターを内蔵します。点火時期を設定するためのクランク角基準信号は、シグナルジェネレーターで作ります。

ベースとなる点火時期は、ECUにあらかじめ点火時期マップとしてプログラムされています。これに運転状況に応じて、エンジン水温や吸入空気温度などを考慮した補正を加えて、点火時期が決定されます。演算された点火時期信号が、ECUから各気筒のイグナイターへ入力されて最終的な点火時期が制御されます。

●ダイレクト点火システムのメリット

ダイレクト点火システムのメリットは、ハイテンションコードが不要で点火コイルと点火プラグが一体化することです。その結果、これまでハイテンションコードで発生していた高電圧の電圧降下がほとんどなくなり、電子制御によって高回転でも安定した点火と電力供給が可能となります。また、高圧配線がなくなるので電波障害のリスクも減少します。

一方で、点火制御の電気回路部が高温の点火プラグの上部に装着されるので、熱による問題が発生しやすくなります。また部品点数は減りますが、システムコストは高くなります。


点火システムは、燃焼のトリガーとして重要な役目を担っており、接点式から無接点のフルトラ、さらにダイレクト点火へと進化することで、エンジンの熱効率向上や出力向上に貢献してきました。

自動車ではすでにダイレクト点火システムが主流となり、最新の高性能/高出力バイクでも採用が増えています。

(Mr.ソラン)