【デスビってなに？】ディストリビュータで点火装置実習！

授業もいよいよ大詰め、一年生最後の授業です。一年生最後の授業は苦手な電気のお話、今回は点火装置についてお話していきます。

ディストリビュータの構造

ディストリビュータとは、電流を各気筒の点火プラグに分配してくれる装置です。今の車はダイレクトイグニッションが使用されていますが、点火装置の基礎となるということでディストリビュータを用いてくれました。
ディストリビュータとダイレクトイグニッションの違いは、ディストリビュータがカムシャフトからエンジンの回転数を受け取り、点火するのに対しダイレクトイグニッションはカム角センサーから点火時期を検出する電子制御です。
ちなみにディストリビュータは略して「デスビ」とも呼びます。

中身の確認

1枚目の写真の下のゴム辺りの部分を回すと、2枚目の中の茶色の部分も回ってくれます。回転をして信号を出し、電気を分配します。このデストリビュータは1回転で4回の信号を出し、エンジンのクランクシャフト1回転で半回転します。
回転の仕組みはモーターと同じで、コイルに電流を流し、磁力を発生させ、回転が起こります。

バキュームアドバンサ

エンジンは適切な時期に点火しなければ燃費が悪くなったり、最悪の場合エンジンが動かなくなってしまいます。エンジンの回転数や負荷により点火時期も変わるのですが、それをコントロールしているのがバキューム・アドバンサと遠心式ガバナというデストリビュータに内蔵されている装置です。低負荷の進角時、つまりこれから回転数を上げていくよ！というタイミングで点火時期を早めて～！！という時や、回転数の高い高負荷状態から回転数を下げる遅角時などの点火時期を調節をしてくれます。
　先ほど進角や遅角などが出てきました。学校ではサブテキストが配られ、そこにメモなどをしていくのですが進角と遅角のメモが、進角(負荷による進角、進角前、idl、高負荷)、遅角(負荷大、スロットル開)と書かれていたのですがいやどっちも高負荷じゃんという…。その他諸々結構謎です笑　メモの書き方が悪いせいで進角と遅角の違いがこの記事を書くまでよくわかっていなかったです笑
　確かにエンジンが高回転の時も高負荷ですが、発進時も負荷は結構かかっているなあ…と。

いよいよ火花を飛ばすゾ！！
　デストリビュータによるデストリビュータためだけの機械と言っても過言ではない装置を持ってきました。

デストリビュータの回転数を変えたり火花を飛ばすところを見れる装置です。
こんな装置もあっちゃうんですね！

下も見れます。配線がいくつかありますね！

ディストリビュータに電気を流します。

火花を飛ばさせるのは上の黒いディストリビュータで、下のデストリビュータにはアースの役割なんかをしてもらいます。

ディストリビュータが正常に作動するとここに火花が飛びます！
デストリビュータの回転速度により、火花の様子が違いました！早い方が強く火花が飛んでいました。
回転速度が速いと電気の動きも大きくなるので火花が強くなるそうです。
面白くてずっと回していたらデストリビュータのボードに電気が溜まってしまったのか、触れた瞬間パチッとしてちょっとだけ痛かったです笑

ボードについているデストリビュータの蓋も外していきます。

中心のひし形のような物がセンサーを担っており、中の黒いところで信号を受け取る仕組みです。

自己誘導作用？逆起電力？？

　先ほど、回転が速いほど電気の動きが大きいというお話をしました。
その時の実験のお話も少ししようと思います。用意したものは安定化電源という電圧を調整して電気を流す装置と、コイルやスイッチを使用しました。コイルにアンテナを付け、アンテナを指に挟みショックを感じるという実験を行いました。

まずはスイッチを使用せずに実験を行いました。小さい電圧から試してみたものの、耐性があるのかあまりショックを感じず、12Vくらいで痛みを感じました。クラスでは5Vで痛みを感じる人もいました。
次にスイッチを使用します。並びは電源→スイッチ→コイルの順です。同じ電圧で痛みはOFFからON時よりもONからOFF時の方が強く感じました。これは自己誘導作用が起こっており、この現象は変化を嫌うコイルが変化を妨げる方向に誘起される現象です。

おりゃーー！！っと行けない方向に行こうとします。
この時に発生するのが逆起電力といいます。スイッチをOFFにしたのに電流はコイルに流れようとし、電圧が発生しショックをより感じる原因なんだとか…。この逆起電力は磁束線変化の時間が短いほど大きい、つまりコイルへの電流の変化が大きいほど逆起電力は大きいとのこと。
なので回転が速い＝コイルの変化が大きいので電気の動きが大きくなるのです。体感できてよかったなあと思います笑

更にコイルをもう1本用意し、計2本で実験を行いました。これは相互誘導作用の実験で、一方のコイルに変化を与え、他方のコイルに電圧を誘起させるものです。早い話さっきよりも痛いです笑
先ほどよりも低い5Vくらいで結構バチバチ来ました！点火装置に使用される二次コイルには最大35000Vの電圧が誘起されるとのことです。12Vを35000Vってすごいですよね！

今回は点火装置のお話でした！次回も引き続き点火のお話をしようと思います。
新しい機械なんかも登場したり…？！お楽しみに！！