その1~プラグギャップGS1000と日々の日記ファクトリーまめしばにおける日々の作業内容についてご紹介しております。その1~プラグギャップ現在、私が、これ以上の点火プラグはないと考えているのが、ブリスク製のLGSプラグです。このプラグの特徴は下記のとおりですが、これら各項目は、火花点火エンジンにおける点火プラグに求められている基本的理想像であり、その内容について、異論を挟む余地はありません。各プラグメーカーは、様々な形状特性の点火プラグを生産しており、それぞれに異なる形状アプローチをしてはいるものの、求める項目は、いずれも下記の内容そのものなのです。1.広いプラグギャップを与えることによって、大きな火炎核(火種)を形成する2.燃焼室内への電極突出を大きくすることで、火炎核から周囲混合気への伝播性を高める3.プラグギャップ周辺に障害物(アーチ状接地電極)を設けないことで、火炎核の消炎作用を低減する4.プラグギャップ周辺に障害物(アーチ状接地電極)を設けないことで、火炎核から周囲混合気への火炎伝播を360度方向に均一なものにするこの各項目について、それぞれ具体的な解説をしていくことにしましょう。初回の今回は、「1」に掲げた広いプラグギャップについてです。結論から言えば、火花点火エンジンにおいて、プラグギャップは広ければ広いほど良いのです。可能であれば、燃焼室内の端から端までの間に放電スパークを走らせることができたなら、それが理想形となるのです。ガソリンと空気を混ぜ合わせた混合気を吸入、それを圧縮したところにスパークプラグの電極間に放電を起こし、その放電エネルギーをもって点火することによって燃焼が始まります。ボアアップやポート研磨、はたまたターボチャージャーなどの装着によってエンジンチューニングを進め、吸入量を増加させたとしても、それに火をつけることができなければ、ビタ一文の出力も得ることはできないのです。いう意味において、いかに火をつけるかということは、火花点火内燃機エンジンの命題ということになります。以前にも書きましたが、点火プラグの電極間に放電させることで、電極間に存在する混合気の分子に熱エネルギーが印加され、それによって電極間に火炎核が形成されます。これが火種となって、順次周囲の混合気に火炎伝播が起こって燃焼が進行する、これが、着火から燃焼につながるプロセスです。ところが、何らかの原因によって、放電はしたものの、周囲混合気に着火することができなかった、つまり火炎核が形成されなかった場合には燃焼につながりませんので、その行程は失火したということになります。確実に火炎核を形成させるためには、放電によって起こる火花柱を長いものにすることが有効です。することによって、火花柱と混合気が触れ合う面積が広くなりますので、より火が着く確率が上がるということになります。混合気濃度が薄いほど着火が難しくなる、つまり火炎核の形成が困難になっていきます。薄い状態というのは、燃えるものが少ないからです。薄い混合気で走らせるリーンバーンエンジンには、1.3mm若しくはそれ以上に広いギャップのプラグが標準で使われていますが、それは、薄い混合気に確実に着火させるためです。厳しい排気ガス規制をクリアするべく開発された、ホンダのCVCCエンジンは、規制をクリアするために薄い混合気とし、それでは着火させることができないので、小さな副燃焼室を設け、ここだけを濃い状態にして着火させるという手法を採っていました。薄い混合気は火が着き難いのです。そこで、キャブレター、特に強制開閉式キャブレターの場合には、加速しようと大きくスロットルを開ければ、軽い空気が先に入って薄くなるという、急開リーンという状態になります。そこでは、着火し難いという状態が起こりますので、開けてもストールしてしまうとか加速しないということになります。着火性を上げることができれば、この急開リーン時における失火限界を高めることができますし、同時に、加速時に備えてあらかじめ濃く振るレベルを抑制することもできます。火花柱は電極間に生じるものですので、単純に電極ギャップを広く取れば火花柱は長くなり、着火性を向上させることができます。ひとつ、この火炎核が周囲に熱を奪われることで消えてしまうことがあります。火炎核よりも温度が低い周囲物の全てがあたります。これらに熱を奪われて火炎核が消えてしまえば、その後の燃焼につなげることができずに失火ということになります。火炎核を消え難いものにするためには、より大きな火炎核を形成することが有効となります。小さな火種よりも、大きな火種の方が消え難いということです。火炎核は電極ギャップ間に形成されますので、ギャップが広ければ広いほど、そこには大きな火炎核が形成されます。