点火プラグとプラグコード
プラグ
メンテナンスにとってもチューンにとっても要(かなめ)とも言えるプラグ。
吸排気 燃調 点火時期をいじっても 点火パワーが足りなければ 多少濃いめの燃料に火がつきにくくなります。
このことは せっかく他をいじって良くしようとしているのに 火がつきにくく 火種が弱いため火が燃え広がるのが遅く、生ガスとして排出してしまうことにもなり 非常にもったいないことをしていることになります。 純正では トータルでバランスが取れていますが 吸排気をいじったために ここも パーツ交換をしないとバランスを崩すというわけです。
以下は 一部 扱い方を間違えますと危険を伴うことがあります。 行う場合は 良く理解したうえで自己責任で行ってください。
1.プラグの点検準備 : まずは基本から!! スポーツ走行するのなら 5000Kmごとに確認!
交換サイクルは乗り方や仕様でも変化する。 オイルと違い、指定交換時期以上でも使うつもりなら使える!
初めての方は プラグをプラグレンチを購入(純正では車載工具には無いから) カーショップ量販店などで購入、AE用は小さいもので折れ曲がるタイプがいいと思う。)
(管理人が使ってるのはこれ)
プラグの場所はエンジンの中央 4本の太いコードが行ってる先にある。
コードはコードではなくゴムの部分をしっかり持って真上に引っ張ると抜ける。
絶対にコードだけを引っ張らないこと。
プラグは FFでは 左から右に4つ並んでいる。FRでは前から後ろに4つ並んでいるそれぞれ 1気筒 2気筒 3気筒 4気筒 の順。
プラグレンチをセットして左に回すとネジがゆるみ抜ける。
新品を付けるときは 座が座ってから何回転という指定がある。 1回でも使ってしまうと それはあてはまらないので 締めすぎに注意すること。
また 入れるときは 手でいっぱいまで締めてから少し力を入れて締めること。ヘッドはアルミ、プラグは鉄なのでヘッドのネジ山をなめてしまう場合がある。(締めすぎよりも ゆるめのほうが無難。 締めつけトルクは意外に低い。後日整備基準値に記載予定)
2.プラグのチェック方法 と ギャップ調整
外したプラグを見ると以下の図の通り。 これは 5万キロ使ったものの例。
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* || <接地電極
中心電極 > _[]_ || ギャップ調整の場合は*部分のすきまを調整
ネジ部分 (金属製) __|____|_
|| そのとき中心電極にはさわらないように
__________ ネジ部分の上側を支点にして起こすか
*部分に火花が出れば
接地電極の上を軽くたたいて調整する
正常。 このすきまを1mm から1,1mmにセット
__
レンチをかける部分 (金属製)
白い部分は
碍子(がいし) 昔流に言うと
せともの。 今風にいうとセラミックス (例は HKS 0.4mm極細中心電極イリジウムプラグ)
点火の火花をチェックするときには プラグコードにプラグを差しヘッドの金属にあてる。当てるのは中心電極以外の金属部分(接地部分)。
だれかにセルを回してもらって確認すれば正常なら4つとも*部分に火花が見えるはず。
わずかに燃料に当たっても完全な火ではなく混合気も圧縮は無いので燃えないのでご安心を。 でも なるべくプラグ先端はプラグ穴からははなすこと。
セルを回すときは 中心電極や金属に絶対にさわらないこと。
(感電します(1.5KV以上あります)、へたすると感電ショック死もありうるので 特にご注意ください。)
点火火花が見えない気筒があればそこの点火系が異常です。
プラグかデスピかコイル、イグナイター、ヒューズ、ECUの順で確認。
(注:GT−Zは同時点火なのでデスピはありません。)
3.プラグ交換手順
超ビギナーのために一言・・・ プラグはこの穴に入っています^^;;
4.プラグのトラブル
プラグの状態 | 対応 |
中心電極、または接地電極の折れ | 即交換&整備工場でエンジン内部を内視鏡で見てもらう 原因は使いすぎ(寿命)、エンジン異常など |
碍子の割れによる圧縮漏れ |
即交換すること&原因を至急調査!特に燃調、排気温度 普通では割れないので燃調を チェック 薄すぎて燃焼室温度が上がりすぎたり、エンジ ンの仕様にプラグの熱価が合っていないとこうなることもある。 |
くすぶり ひどいと 電極が真っ黒で中心電極まわりの碍子 とネジ部分までの間がカーボンで埋まってしまう。 |
掃除でも直るが予備を持つ意味で 交換&なぜそうなった かを調査する |
電極摩耗によりプラグギャップが広くなってしまった。 | 調整でOK(イリジウムであっても中心電極にさわらない調整ならok) |
5.プラグの焼け具合の見分け方
最近のエンジンは 圧縮比が高く インジェクションにより最適な燃焼をするために 従来のように プラグがかぶったり、すすけてしまうようなこと は少ない。 (純正では 白い碍子の色か薄茶色が理想の焼け方。 街乗りで普通に走っていれば、ほぼ理論空燃費付近で燃えるため白い。)
燃調の狂いによるかぶりは見えるが、極端な焼けは碍子を見ただけでは分からない。 電極の摩耗状況やノックやデトネーションの兆候の白い ツブツブが碍子や電極についていたら燃調と点火時期を見直すべきです。(チャージャーならブースト圧もチェック)
ショップによっては 話をしてみると 「いまどきプラグを見るのはナンセンス」 と言うショップもある。
ショップでも 理想はそうだよ ということで回答をくれるわけですが、取り方にとっては何でもお金がかかるようにも取れる。
ターボやSCであれば あとで焼けを見たのでは仕方ない。。 つまりデータを取りながらセッテイングをしないと即ブローというわけだ。
私も チャージャー付きの燃調についてはそうすべきだと思うし、必ず空燃費計と排気温度計でセッテイングを出してゆく。
ショップなどでも 忙しかったり かなり計器慣れしてしまっていたりすると お客さんに対してお客さんがNAであってもこういう回答出ししてしまう 場合も多い。
しかし、NAは燃焼温度についてはチャージャーよりキャパシテイがある。(ピストンが溶けるまでの温度へはめったに上がらない)
NAでは やはり プラグを見て調子を見るというのはお手軽で、気筒バランスを見るのにもいいことで基本です。特に AEは 学生さんのオーナ ーも多く、お金が無くっても少しずつ良くなるように いじりたい方は山ほどいるわけです。 幸いなことに AEはNAがメインなので このページ ではNAが燃調の狂いに強いことを逆に利用して、徐々にではありますが、空燃費や排気温度とプラグの状態について 私の車のエンジンを使
い実験を進めて、写真データを掲載してゆきたいと思います。
同時に 距離に応じたブローバイ圧増加の傾向なども計測して行く予定ですが、これは別のコンテンツで掲載します。
「基本はプラグを見ること! きれいに燃やしてこそ燃費が良くってパワーが出るんだ!」 私が車を乗り始めたころ いつもお願いしている
整備工場の社長にいわれた言葉です。 ガソリンエンジンなんですから 制御系こそ変わりましたが基本は昔も今もかわらないと思います。
燃焼室は見えないんだから そこに入っているプラグで見るのは正解だと思っています。
というわけで 以下 参考写真を掲載致します。
参考写真 | プラグの状態 | 原因と対処方法& そのままにしておくとどうなる? |
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1 | 写真提供求む 例1:中心電極折れ 例2:接地電極折れ 例3:異常な付着物がある 例4:金属部分が白い 例5:碍子破損 例6:電極が溶けている |
明らかなエンジン異常のプラグの状態「おそらくブローしている」 | 例1:過給器付きエンジン(SC、ターボチャージャー)に極端に電極の細いプラグを使用した場合などは、吸気流速と等価的な高圧縮化のために起こる可能性がある。 異物が吸い込まれ衝突したりすると起こる可能性がある。エアクリなしは危険。折れた金属が燃焼室、シリンダー、ピストン、バルブシートを傷つけたりする。 例2:異物が吸い込まれ衝突したりすると起こる可能性がある。エアクリなしは危険。折れた金属が燃焼室、シリンダー、ピストン、バルブシートを傷つけたりする。 例3:異物を吸い込んで燃焼してしまうとこうなる。当然周囲にも付着するのでトラブルになる。 例4:ガスケットが抜けたり 水を吸い込んでしまってカルシュウムなどが付着する。 金属部分が白くなったら、エンジンのコンプレッションを測定し、ボア内をプラグ穴から内視鏡で確認し、異常ならエンジンオーバーホールをする。 そのまま乗っているとほぼ間違いなくブローする。被害が少ないうちにオーバーホールの決断をするのが得策。 例5:碍子の破片が一部でも欠落していたら、エンジンのコンプレッションを測定し、ボア内をプラグ穴から内視鏡で確認し、異常ならエンジンオーバーホールをする。 運が良ければポートから抜けるが可能性はかなり低い。 例6:チューニングエンジン以外は考えにくい。空燃費設定ミス、点火時期設定ミス、圧縮比の上げすぎ スポーツ走行をするならプラグの定期チェックは必ず行いたい。 |
2 | 写真提供求む 例1:電極摩耗 例2:碍子ヒビ割れ |
プラグ寿命時の状態 (使用限界の例) |
例1:使用期間が長いと電極の角が摩耗する。多少は研磨して使用可能。 例2:熱価が合っていなかったりした場合に碍子が割れることが有る。 碍子にヒビが入ったプラグはそのまま使用していると燃焼室に碍子の破片が落ち、エンジンブローする。ヒビを見つけたら即交換!。 |
3 | 写真提供求む | 焼けすぎ 「そのままにしておくとブローする可能性大」 |
碍子が真っ白で電極の角が丸くなってきている状態 金属部分にカーボンがほとんど付着していない状態。 |
4 | 正常(焼け気味) | 金属部分の内側にだけカーボンが付着している状態。 碍子は薄い肌色っぽい色から 多少色のついた白色 プラグの番手を上げると正常になることもあるが、チューニングエンジンなら、まずは空燃比を確認してから。 純正エンジンでは最近、希薄燃焼のため通常の走行ではこの状態で、全開走行のときは正常になるエンジンが多い。純正使用なら問題無いが、吸気系をキノコエアクリにしている場合などは 1度でも良いので空燃比を確認しておきたい。 長い時間走るにはもう少し濃いめか、1番上の熱価のプラグにしておくと安心できる。 |
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5 | 正常 | 薄いきつね色から薄い肌色。金属部分にはごく薄くカーボンが付着している状態。 チューニングエンジンを組んだ場合やチューニングECUに換えた場合は空燃比を合わせた後、この状態になるようにプラグの番手を決める。基準がわならなくなるため決して、番手を決めてから空燃比を合わせてはいけない。適正空燃費で正常に焼けるプラグが適正だということを忘れないこと。 ノーマルのエンジンで吸排気をいじった場合もできれば燃調で空燃比を決めてからプラグを決めるのが望ましい。 長く使ったプラグは写真のようにガスで茶色くなることもあるがこの程度であれば問題ない。 外したら外観も4気筒同じように汚れているかなど、プラグの外観もチェックしておく。1気筒だけ汚れが違うなどの場合はプラグが原因なのかエンジン側が原因なのかつきとめておく。 |
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6 | 正常(かぶり気味) | 碍子がかぶりより多少白い。金属部分は全体的に薄くカーボンがかぶっている状態。接地電極と中心電極の火花が飛部分の周囲にはススが無い状態。 ここまでは許容範囲。空ふかしで薄い黒煙を吐くレベル。 たまに回すことを心がける。燃費は悪いがガソリンによる冷却効果はある。 モータースポーツのためには安全なレベル。 耐久レース、ラリーではこれくらいがベスト。 プラグの熱価はこのままでもカーボンを貯めないような走りをすれば問題ない。 |
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7 | かぶり気味 「燃調要」 |
AEは空燃比1:10でも問題なく燃焼してしまうくらい燃焼効率は良いためこれでも走ってしまう。これくらいになるとマフラー出口がススだらけで空ふかしでかなり黒煙を吐くレベル。カーボンが貯まりやすいので 燃調を少し薄くする必要がある。 加速増量で生ガスが残る可能性もあるので「濡れ」と同じ危険性を秘めているので注意。早めに適正空燃比に調整すべき。 空燃費が合っていれば、プラグの熱価を下げる。 |
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8 | 濡れ 「そのままにしておくとブローする可能性大」 |
原因:インジェクター完全に閉じない異常、点火系異常、ECU異常など 対処方法:原因箇所修理 そのままにしておくとそうなる?:エンジンブロー (ガソリンは気体のように圧縮できないので極端に貯まるとブローする可能性大、ガソリンがオイルを薄めてしまうため粘度低下し油膜切れでメタル損傷、ピストンリング焼き付きや棚落ちが起きる。 膨張係数増大で、クランク内圧があがるたべブローバイが増大、最悪の場合ブローバイが燃える。 (燃える可能性があるのは:オイルキャッチタンク出口大気開放の場合) このレベルになると プラグの熱価うんぬんではなく燃料系か点火系の異常に間違いない。フルコンでは燃調をミスして起こる場合もあるので空燃比は常に監視したい。 |
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9 | 写真提供求む | スス堆積 「そのままにしておくとブローの可能性大」 |
ここまで貯まると 純正点火システムでは失火したり、点火できず始動不能になったりする。「かぶり気味の状態」を知らずにずっと乗っているとこうなる。 純正でもいつも回さずノッキングギリギリの横着シフトをしているとこうなることも有る。 極端に貯まるとブローする可能性大。常に適正なギヤで走ることと1日に数回回してあげるのもこうならないための保険のようなもの。キャブの時代は キーを抜いてもエンジンが回っている限りは混合気を吸っているため、デトネーションが起こったりしていると高温になり、堆積したカーボンの固まりの一部に火種が出来てしまいエンジンがキーを切っても止まらないランオン(デイーゼリング)となった。純正インジェクションではあり得ないがキャブ仕様ではあり得る現象。 なお 圧縮比が上がったエンジンでは はがれたカーボンがスキッシュに乗ってそれをピストンが押しコンロッドを曲げてしまったり棚落ちすることも有るので 特にチューニングエンジンでは、カーボンは貯めないように注意したい。 チューニングエンジンで、空燃比が合っていればプラグの熱価選択ミスか圧縮漏れ、タイミングミス。 |
ECUに学習機能があるため、キャブやフルコン、あるいは車にマッチしていないチューニングECUで狂った燃調で乗らない限りは表の 1,2,3,や8,9などにはなりません。最近では そんな焼け方のプラグの写真を探すのが大変なくらいで、通常なら4,5,6,7の安定した焼け方を示します。エンジンを回さないのに熱価を上げすぎてしまうのは、カーボンを貯める結果になりオイルも汚れるため良くありません。
NA街乗り=6番相当 NAサーキット走行ビギナークラス=7番相当 NAサーキット走行6000rpm以上常時高回転キープ=8番相当
最近では点火回路も性能が良く、プラグも極細電極のためワイドレンジ化しているため昔ほど熱価に対してシビアにならなくてもOK。
6.純正と社外プラグ
通常の街乗りならば 純正でプラチナプラグを使用しているのでそのままでもOK。
モータースポーツやスポーツ走行で回す人は5000Kmおきにチェック 2万キロくらいで交換が理想。
町乗りだけの方は5ー6万kmは十分にOK。
状態を見て問題なければもっと使えるということを忘れずに。碍子の白い部分に焦げ茶色のガス抜けのあとが出始めたら 先端は減っていなくても交換する。
注:コードノーマルでプラグだけ抵抗なしのプラグに変更はエンジンの調子を崩す場合があります。
コードをすでに社外の低抵抗タイプに換えているなら抵抗なしのプラグもOK。
イリジウムプラグが高価なのはイリジウム自体が特殊な固い金属であり加工もしにくいため。しかし 耐熱性、耐薬品性はすごい
ため最近の高性能プラグはイリジウム電極になっている。
プラグに使われる金属 イリジウムという金属がいかにすごいか分かります。
昔のプラグに比べると耐摩耗性も優れているため細くても耐久性があります。もっとも 細くなかったらプラグかかなり高価かも知れませんね。
金属の物性 金
銀
白金
イリジウム
原子番号 79 47 78 77 元素記号 Au Ag Pt Ir 融点(℃) 1060.4 961.93 1770 2410 沸点(℃) 2800 2210 3800 4100 比抵抗
(×10-6Ωp)2.35 1.59 10.6 5.3 熱伝導率
(W/m・K)315 427 71.4 146
新品の極細電極イリジウムプラグ 写真はHKS イリジウム0.4mmタイプ
純正は抵抗入りプラグを使用している。これは純正コードとのマッチングが取られている。
単にプラグだけ 市販の抵抗無しのプラグに換えるのは良くない。抵抗入りプラグはマッチング抵抗の役割をしているため無くなるとバランスが悪くなるというわけ。社外品の抵抗なしプラグはコードとセットでないとエンジンの調子を悪くすることが非常に多いのはそのために起こる。
社外のコードには コード自体にほとんど抵抗がなく端に抵抗がついているコード(永井電子など)とコード自体が抵抗になっているものがあるが端に抵抗があるもののほうが気筒差は少ない。理由は、コードを抵抗にするためには巻き線状に巻く必要がありその長さでインダクタンス成分に差がでる。プラグを換える意志があるのならコードまでセット。 純正コードを使うなら抵抗入りのプラグを使用したい。
昔からある点火の持続期間を長くする手法では、容量成分をもたせて火花の持続期間を長くする方法があり、現在ではスプリットファイヤーなど何社か商品を販売している。
実験としては プラグコードのプラグ側のキャップから出てるコードに100mmから150mmの間 銅テープかアルミテープを巻き、それにリード線をつけてヘッドカバーのボルトに接続する。
但し 高圧での容量成分はホコリを呼ぶので定期的に掃除しないとリークでかえって調子が悪くなるので注意^^;;
5.プラグコード&プラグ選択時の注意
最近では 貴金属系の細電極プラグが登場し、同じ電圧なら高エネルギーが得られる。
NAなら0.4mmもOK、ただし チャージャー付きは0.4mm電極はお勧めしません。必ず 0.6mm以上のものをチョイス。
一般的にはコードとセット交換なら DENSO または HKSのイリジウムプラグ。
4A−GEの規格はISOです 注意してください。
コード、プラグは セットでチョイスするなら好みで選んでいいと思います。
4A−GEにマッチするプラグ、プラグコード(購入の際の参考にしてください)
現状の性能は各社優れており大きな差はありません。 入手性や好みで選んで良いレベルです。
▲日本電装
4A-GE 5VALVE用 0.4mm中心電極 DENSOイリジウムプラグ
イリジウムパワー = IK20
長寿命タイプ 0.4mm中心電極 イリジウムプラグ
イリジウム タフ = VK20
▲TRD
▲HKS
▲HGK
▲TRUST
▲スプリットファイヤー
▲永井電子(URTRA)
最近では ネジの締め具合で接地電極の位置を全気筒合わせるチューンもあります。 気筒差をなくす意味では有効かも知れませんし オーバーラップのものすごいレースカーなら有効かも知れないですが 一般のオーバーラップのエンジンでもプラグの電極の開いたほうを吸気バルブ側を向けるとパワーが上がるという・・
最近のエンジンは縦スワールで 点火時にはピストンが上死点近くなので向きはあまり関係ないと思うのですが・・・ ほんとにパワーが上がるのでしょうか?
でもまあ そろっていたほうが気持ちは良いものです^^;; メーカーさんも最近では あまり位置のばらつきをなくす配慮をしているようです。
プラグコード
プラグコードは、各メーカーの思想により、電気的にL(誘導性)成分C(容量性)成分によって特性が違います。
が 現在では純正の点火システムが良いので コイル イグナイタは純正のままでも プラグとコードの抵抗値が下がって巻き線成分が入るだけでもかなり変わります。
コード+プラグの変化は 吸排気をいじってる車には てきめんに効きます。
コードは いろいろありますから よほどのハイチューンでない限りは入手しやすいものでいいでしょう。
プラグだけ 純正の抵抗入りタイプから 抵抗なしタイプに 変えると調子を崩す場合があります。 その場合はコードも変えるか プラグを抵抗入りに変更する。
とにかく 点火系はAE86の時代から見れば AE92以降は点火系の性能も良くなっており、かなりのハイチューンでも最近の車は火はつきます。。しかし、パワーやレスポンスを追い始めると、火はつきますがそれを強く、4気筒バランス良く、速く混合気を燃やすためには点火パワーとバランスの取れた抵抗値が必要です。
その もっとも手軽なチューンが コード+プラグです。(点火も気筒バランスが大事であり、ずれていると損失になる。)
吸気、排気、燃調、点火時期 といじったら必ずノーマルのコード+プラグでは 役不足です。
チューンは トータルで考える!! それでこそ 相乗効果が出てパワートルクも出て
全域気持ち良い いまどきのチューンです。 「パーツ選び」はトータルバランスが大事です。
AE-MY GARAGE 2000, 12/13