コイルのお勉強（考察編）

先日の「富士モータースポーツミュージアム」の話で，「右側のサイドミラーがないですね～」って話を書いたら，EF8の先輩から「何言ってんだ．CR-Xだって右側はミラーないだろ？」と画像が送られてきました（タイトル画像参照）．ザッと調べたところ1980年代までは確かに海外では片側にミラーがなくても許されていたようで，勉強不足を思い知らされたOXです．

さて，そんな年代のクルマは当然「ダイレクトイグニッション」ではありませんが，前回に続き「コイル」のお勉強です．

「点火を強くする」というのは，もう少し正確に言うと「イグニッションコイルの2次コイルの電圧を高くする」という事を前回学びました（「スパークプラグ」は変えない前提の話です）．

「2次コイル」の電圧は以下の関係性（↓）を持っていますので，

　　[2次コイルの電圧] ＝ [1次コイルの電圧] × [2次コイルの巻き数] ／ [1次コイルの巻き数]

「点火を強くする」ための方法としては以下の3つが考えられます．

　　①「1次コイルの電圧」を上げる
　　②「2次コイルの巻き数」を増やす
　　③「1次コイルの巻き数」を減らす


①「1次コイルの電圧」を上げる
「1次コイル」の元電源はバッテリー（or オルタネータ）であり，これらの定格出力は決まっているので，電圧の絶対値を上げる事は出来ません．



となると，前回お話した「コイルの天邪鬼な特性」を用いて「1次コイル」を昇圧するしかありませんので，「1次コイル」への通電時間を制御している「ドエルタイム」を延ばす事によって，この昇圧を強める方法が考えられます．

ならば，「ドエルタイム」をどんどん延ばしていけばいいじゃないか！というと，そんな事はなく，「1次コイル」の電圧を上げていくと「イグニッションコイル」上部に付いている「イグナイタ（↓）」が音を上げます．



音の上げ方の詳細までは専門家ではないので分かりませんが，ご覧の通り電子機器ですので，恐らく「熱」的な要因でしょう．従って，延ばせる「ドエルタイム」にも限界がある事が分かります．


②「2次コイルの巻き数」を増やす
これが一番単純で分かり易い方法だと思います．一例を挙げると以下のような感じ（↓）．



K20A用の「イグニッションコイル」に比べて，F20C用の方が「2次コイル」部分の長さが長いのが分かると思います．この両者の「イグナイタ」と「1次コイル」が同じ仕様であるかどうかは，ホンダの人間ではないので分かりませんが，このDENSO製「イグニッションコイル」の相当品として出ているNGK製は，K20A用とF20C用が同一部番になっているので，恐らく一緒でしょうね．



という事で純正品（DENSO製）を使うなら，K20A用よりもF20C用を使った方が点火が強いという事になるのですが（所謂，純正チューンってヤツですね），ここで1点引っ掛かっています．

K20Aが初搭載されたのは2000年に発売されたストリームです．ハイチューン仕様の所謂R-Specが出たのはその翌年の2001年のインテグラ（DC5）．一方，F20Cが搭載されたのは1999年に発売されたS2000（AP1）です．そう，性能の良いF20C用の方がK20A用よりも先に市場に出ているんですよね・・・．

確かにK型エンジンはTYPE-R以外にも使われていますし，それらと共用する事でコストダウンが図れるのも事実です．同じエンジンで「イグニッションコイル」如きに仕様を分けたくないというのもあるでしょう．でも，ホンダじゃないですか？ TYPE-Rじゃないですか？ 手近により性能が出せる部品があるなら，それを使いそうなもんじゃないですか？ なのにそれを使わない．なんか引っ掛かるなーと思いました．


最初に思いついたのが，「これだけ見た目が違っても，実はイグニッションコイルの性能としては大差がない」という説．実際「K20A用→F20C用に替えてみても体感は出来なかった」という話を聞いた事はありますし，NGKが部番を統合している点（仕様を一緒にしても保証出来る点）からも「大差ない」の可能性は高い気がします．

ただ，それじゃ面白くないので（笑），もうちょっと捻り出してみたいと思います．


まずは昔懐かし，オームの法則．


（atenai：オームの法則ってどんな法則？より）

いや，私は普通に「ブイ，イコール，アイ・アール」と覚えましたが，最近はこういう覚え方をするんですかね・・・？
ま，それはともかく，「電圧」を上げるためには「電流を増やす」or 「抵抗を増やす」という法則です．

先述のF20C用コイルの場合，K20A用に比べて「2次コイルの巻き数」が多いので「電圧」が高くなるはずですが，「巻き数」が多い分「抵抗」は増えるので「電流」は減ります．どれくらい増えたり・減ったりするのかな？と思い調べてみたところ，


（Pepper License：電気回路 その4より）

「抵抗」は巻き数の2乗で増え，「電流」は巻き数に反比例して減るのだそうです．「抵抗」はコイルの物理的なモノなので良いとして，「電流」がこんなに減ったら，点火という観点では弱くなんないの？と思い調べてみましたが，そこはよく分かりませんでした（点火エネルギーという意味では変わらないかなぁ～？とも思いましたが）．

ただ，2乗で「抵抗」値が増えたら，過渡特性は確実に変わりますよね？
例えば，通電開始時の立ち上がりは遅くなり，レスポンスが悪化する気がします・・・．

(･_･)… ﾝ?

アレッ？ おかしいですね？？ K20Aのレブリミットは大体8600rpm，F20Cのレブリミットは9000rpmくらいですから，F20Cの方が高回転型で点火の時間が短く，レスポンスが必要になりそうですよね．でもF20Cの方がレスポンス面では不利になりそうな高抵抗型のコイル．F20Cは過渡よりも絶対値を優先したとも解釈出来そうですが，他に要因がありそう・・・．


他の要因として「熱」というのを考えてみました．

電気が流れると熱を持ちますので，「電流」が大きいほど発熱量も大きくなります．先述の通り，「2次コイルの巻き数」を増やすと「抵抗」が増えますので，オームの法則から「電流」が減ります．つまり，F20C用の方がレスポンスは悪いが発熱量は小さい，という説が思い浮かびます．なるほど，高回転型の方が「熱」の条件は厳しいですので，これだと納得出来ますね．

という事で纏めると，

　　F20C用のイグニッションコイル　・・・　点火のレスポンスは悪いが，耐熱性が高い
　　K20A用のイグニッションコイル　・・・　点火のレスポンスは良いが，耐熱性が低い

そして，点火の力自体は両者に大差はない，なんて特性だったりすると面白いんだけどなぁ～と思った「コイル」のお勉強でした（あ，③の話をし忘れたので，次回おまけ編として書きます）．