イグニッションコイル

2021年9月29日2022年7月6日部品用語

イグニッションコイルとは

イグニッションコイルとは、電圧を増幅させる昇圧機です。

イグニッションコイルの説明の前に、簡単にバイクの仕組みを知る必要があります。
バイクに使われているエンジンは、レシプロエンジンと呼ばれる、ピストンが上下運動しているエンジンが使われています。
空気とガソリンを混合気と呼び、混合気を圧縮して、それにスパークプラグで着火させる仕組みで、爆発が起きて動力を得ています。

イグニッションコイルは、この爆発を発生させる際、スパークプラグから放電させる為の電圧を増幅させる事が目的の部品です。
バイクの一般的なバッテリー電圧は12Vですが、12Vの電圧ではスパークプラグから放電して火花を飛ばす事ができません。

そこで、イグニッションコイルに12Vの入力電圧をかけると、出力電圧が30,000V位にまで昇圧させて出てきます。
この電圧をスパークプラグに流すと、本来電気は空気中を通りませんが、絶縁破壊を起こして空気中を放電し、火花を飛ばす事ができてスパークプラグからスパーク（火花）が飛び混合気に着火する仕組みです。

イグニッションコイルの仕組み

イグニッションコイルの仕組みは、とてもシンプルで一次コイル、鉄心、二次コイルで構成されています。
一次側に、12Vの電流を流すと、二次側は30000Vにまで増幅される仕組みです。
コイルの巻き数で昇圧が変化します。1次側より2次側を2倍3倍・・・の巻き数にした場合なら出力側も2倍3倍・・・となって出力されます。

イグナイターと呼ばれるスパークプラグの点火するタイミングを決める部品があります。
イグナイターからイグニッションコイルの一次側コイルに電流を流します。すると、鉄心は磁束が発生して電磁石となります。
次に、スパークさせたいタイミングで電流を遮断します。すると、鉄心は電磁石ではなくなり、磁束も無くなります。コイルの特性に、磁束がなくなると、高電圧が発生します（電磁誘導）。これを利用して、二次側のコイルにバイクの場合は30000V位の高電圧を発生させ、スパークプラグへ電気が流れて点火します。

イグニッションコイルの種類

一体式（ダイレクトイグニッションコイル）

ダイレクトイグニッションコイルは、プラグキャップにイグニッションコイルが埋め込まれているタイプです。
バイクで普及し始めたのは、大体2,000年位からかと思います。

メリット

• イグニッションコイル・プラグケーブル・プラグキャップが一体となっているので、別体式イグニッションコイルのようにプラグケーブルが無い事でスパークプラグまで供給する間に電圧降下が無くなり、理想的なスパークが可能になる
• 走行状態に合わせて点火タイミングを調整する機構がついている場合、出力アップや排ガスをクリーンにすることが可能

デメリット

• 交換時の費用が高い。イグニッションコイルだけ交換とはいかず、プラグキャップもアッセンブリ（一体）交換となる。4気筒の場合、別体式は2個交換で良いのに対し、ダイレクトイグニッションコイルが4つ交換する場合がある（1個単位で交換可能だが、同様の故障が近く発生してほしくない場合は4個交換の選択する場合あり）
• 発熱の影響で別体イグニッションコイルと比較して故障しやすい。プラグキャップに埋め込んでいるので、プラグキャップとエンジンが接触し、熱によってコイルが故障し易い。漏電（リーク）やコイルの断裂が発生する

別体式イグニッションコイル

別体式イグニッションコイルは、プラグキャップへは出力端子からプラグケーブルを使ってつなぎます。
昔から現代のバイクまで使われているイグニッションコイルです。

メリット

• 交換費用が安い。4気筒の場合、1コイルで2気筒分に電気を供給します。4気筒全て交換となると、別体式は2つ、ダイレクトイグニッションコイルは4つとなります。

デメリット

• 電圧降下があり、経年劣化によってスパークプラグからのスパークが弱くなる

故障事例

• 症状：エンジンがかからない
  • 原因：イグニッションコイル（別体式）のアース接点が腐食していて電流が流れにくくなっていた
  • 対処法：アース接点を磨く。それ以外にも車体の電装系カプラーを全て外して接点の腐食・錆を確認して、除去して接点グリスを塗布して保護
• 症状：ボスッボスッとアイドリングが不安定になったり、加速時にストールするときがある
  • 原因：ダイレクトイグニッションコイルのプラグキャップにクラックが入り、そこからシリンダヘッドへ漏電
  • 対処法：ダイレクトイグニッションコイルを交換