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■スパークプラグの役割・種類


ガソリンエンジンは、ガソリンと空気の「混合気」をピストンで圧縮したのち、電気火花によって着火・燃焼させています。圧縮しただけでは着火しないからで、最適なタイミングに着火させる「点火装置」と、高温・高圧の燃焼室内で強力な火花を飛ばす働きをする「スパークプラグ」(点火プラグ)が必要不可欠となります。(ディーゼルエンジンは、圧縮熱によって着火しますので、点火プラグは必要ありません。)

スパークプラグは、電極部分で火花を散らし、圧縮された混合気に着火する役割を担っています。その回数は、アイドリング時でも1分間に数百回で、エンジン回転数が高くなれば数千回にも及びます。また、燃焼によって生じる高圧力にも耐え、気密を保持し、燃焼時に受けた高熱を外へ逃がす構造にもなっています。
ところが、このスパークプラグは消耗品です。しかも、燃焼室内の高温かつ高圧という状況下で機能するため、ほんの些細な不調や劣化がエンジンコンディションに大きく影響します。例えば、火花ギャップが広過ぎると要求電圧が高まるため、加速時などの失火(息つきを起す)の原因ともなったり、また燃焼ミス(ミス・ファイア)が起こると、エンジン出力が低下して排気ガスも汚くなってしまいます。

スパークプラグは主にハウジング、絶縁碍子、電極などで構成されます。

  • ハウジング
    絶縁碍子を支持し、エンジンに取りつけるためのもので、下部には接地電極が溶接されます。
  • 絶縁碍子
    純度の高いアルミナ陶器で作られ、電極の支持と漏電を防ぐ働きを持ちます。
  • 電  極
    中心電極と接地電極で構成され、双方の間には一定距離のスパークギアップ(火花すき間)が保たれます。

点火プラグには熱価という基準があり、熱価番号が大きくなるにつれて高回転エンジン向けになります。しかし、エンジンには圧縮率比の高いもの、高回転型・低回転型など多くの種類があるので、各エンジンに適したプラグ選択が必要です。自動車メーカーが車種ごとに指定した品を使用しましょう。これを無視して違う熱価のプラグを使用すると、エンジン不調の原因になる場合もあります。

エンジン駆動中は常にプラグの発火部は高温の燃焼ガスにさらされます。そのエンジンから受ける熱を適度に放熱させ、プラグ自体の温度が常に適正でなければなりません。
熱価は、プラグが受ける熱を放熱する度合いをさします。自動車のパワーや使用状況によって適した熱価を選ぶ必要があります。

  • 低熱価型プラグ
    放熱しにくく、電極部が焼けやすい特徴があります。燃焼ガスにさらされる面積が大きく、熱が逃げにくいため、連続低速走行や軽負荷ノロノロ運転時など、エンジンの温度があまり上がらない状態に適します。
  • 高熱価型プラグ・・ 放熱しやすく電極部が焼けにくいプラグです。燃焼ガスにさらされる面積が少ないため、熱も逃げやすくなっています。
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