オートバイ30 エンジン不調は、いつも1番か4番気筒だけど（イグナイターの交換)

まえがき

オートバイは、コンスタントに乗ってやらないと、いろいろな不具合が新たに起きます。なるべく週1回に20㎞程度、乗るように心がけています。しかしエンジンが掛かれば良いということではありません。

いつも気にしているのは、以下のことです。

フロントフォークのオイルシールがインナーチューブに張り付く懸念、
フォークインナーが錆びてオイルシールを傷つけてオイル漏れする懸念、
キャブ内の燃料性状悪化で、始動不良＆プラグの汚損、
タイヤの空気漏れでのへこみが常態化して乗り心地が悪化

ということで、本題です

22年の3月頃に4番気筒、4月には1番気筒が失火するようになりました。それまでも長期間のらないときはエンジン始動後、しばらくはアイドルが不安定でした。
対策は、燃タンを下ろして、点火プラグの掃除または交換です。それで直っていました。
この時代の車はフルトランジスタと呼ばれていた点火方式で、始動時で、ちょっとした燃料の濃さの違いで、失火するようでは、“不具合”といったレベルだと思います。
昔からアイドルが不安定な感じがあります。しかし１週間やそこらで連続的に発生するのは困ります。今は、何故か想定外の2番気筒が死んでいます。
点火系のメンテが必要なようです。もともと点火系は弱い感じがしていましたし、web情報でも、その指摘が多いです、昔は感じませんでしたが、最近は特に感じます。

　不調の原因
　順番に部品を交換して不具合原因を特定する
　結果
　考察
　雑記

１．不調の原因

1990年代のホンダのバイクは、大抵がフルトランジスタ点火ですから、通常火花が弱くて、調子が悪いことは起きないと思います。昔ながらのポイント点火式やディストリビューターのメンテ不足は、ありえません。
しかしながら当時のCB系は、もともとから点火が弱いと言われていたそうで、当方のバイクでも車検メンテの際、メカニックにイグナイターを交換してもらったことがあります。
今回の不調の原因は、点火系部品が古くなって、部品の本来の機能や性能が果たせなくなったのだと考えています。
今回は、この点火系のメインテナンスの話です。

――――――――――

ちなみに「第29回のバイクな話の充電不良」は、まだ修理してもらってません。お店での修理が立て込んでいて、私の修理が後送りになっております。他のお客様が修理用の車両を勝手に置いて行ってしまうので、予定通りには、対応していただけてないです。
従って、今は充電済みバッテリーに頼って走っている状態です。帰宅する度に、充電器で補充電しております。

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エンジン不調は、1番と4番気筒の点火系で、共通のイグニッションコイルとイグナイターを使うパーツが原因と思えました。
今回、２番気筒で起きました。１番、３番、４番気筒は今のところOkです。
仮に性能劣化であれば、同じようなことが、そのうち他の気筒で起きても不思議ではありません。両方のパーツ（1番＆4番気筒用、2番＆3番気筒用）を今回、同時にメンテしたいと思います。とりあえず不具合の原因を探りながら、のんびり進めます。

２．順番に部品を交換して不具合原因を特定する

やるべき特定作業は、そう多くありません。今回の原因調査は以下だと思っています。もちろん今までの経験も加味して考えます。作業のやり易さとか、コストも考えます。

　１)イグナイターの交換、

　2)イグニッションコイルの交換、

　3)配線類の点検、

　4)点火プラグのメンテ

今回は初期の正常な状態に戻すだけでなく、今後、劣化してきても十分に強い点火になるようにレベルアップもやりたいと思っています。。

１） イグナイターの交換

ネットで調べていくと、

初期の純正イグナイターは、熱対策が不十分だったようで、対策品が途中から使われているようです。対策品はハーネスチューブの色が赤に変わっています。

ちなみに私の当該部品も熱対策済み品でした。（下の写真参照してください）

イグニッションコイルをより電流が流れるコイルに交換した場合、発熱量が増えて、動作が不安定になるか破損することもあるようです。強化コイルには1次コイルの電流量が増えるのもあるようだし、各部品の電圧降下を改善すると、1次コイルに流れる電流も増えることが想定されます。熱的な問題が生じないJ’sのFETタイプが印象に残りました。
ここは発熱量がより少ないFETタイプのイグナイタに変更します。
今回購入したのはJ’Sさんのもので、発熱が少ないのと、イグナイターでの電圧降下が少ないと能書きが書いてあります。
今後、仮にイグニッションコイルを強化することでイグナイターへの負荷が増えることも想定し、余裕のある、このイグナイターを使います。結構な値段です。
ちなみに、J’sさんは故障した場合の修理もされているようです。割安になるのでしょう。１年保証で、保証期間切れの後は８０００円で修理と書いてあります。

大きさの比較　部品単品と装着状態

３．結果

２番気筒の不発は直りませんでした。点火プラグの掃除をすれば、すぐかかるでしょうが、その誘惑に負けず、次はイグニッションコイルを交換してみます。
イグニッションコイルを交換したことがありません。３９年前の部品のままです。

４．考察

１）　FETタイプは、本当に発熱量が少ないのか

確かに、そのようでイグニッションコイルの抵抗値が３オームとして、大体、瞬間的に動作原理的にトランジスタタイプは、仮に半導体でのコレクターエミッタ間の電圧降下が０．３V程度であり４Aの電流を流すと、1.2Wの熱消費になります。
以下は動作原理の回路

一方でFETは、同じくソースードレイン間での電圧降下が大体０．０４V程度であり４Aの電流を流すと、０．１６Wの発熱になります。発熱の点では原理的に圧倒的にFETの方が有利なようです。
以下は動作原理の回路

２）　イグナイターの役割のまとめ　（以下の参考URLの内容をまとめました）

<参考URL>　https://mlabo.com/igniter.html

点火タイミングを伝える部品からの、点火タイミングの信号に従って、イグナイターが点火コイルに流れる電流をオンオフ制御します。具体的に　このコイルに通電＆遮断する役割を持つのがイグナイターです。
通常、DC12Vを点火コイルに掛けて電流を流しておき、点火コイルに流れる電流を遮断し、その瞬間に、点火コイルの2次側に高電圧を発生＆点火プラグに火花を生じさせます。下の絵が参考になります。

3）　実際のイグナイター動作では、

エンジン点火前には点火タイミングをコントロールする部品からのHI信号（通常は5V前後）により、点火コイルは通電状態にあります。
そしてHI信号がLO（通常は0V付近）に切り変わり、それに従い、点火コイルへの通電を停止し、この瞬間にコイルの2次側に高電圧を発生させます。
この通電時間をドエルタイムと呼び、コイルにもよりますが、およそ3mS（0.003秒間、333Hz、エンジン回転数としては1300rpm位）前後です。
点火コイルでは、通電を中止した瞬間に、二次側（プラグ側）と共に、一次側（イグナイター側）にも数百ボルトの高電圧を発生します。
従い、高電圧に耐えられるIGBTというトランジスタとFET(電界効果トランジスタ）を組み合わせた半導体を使用しています。
点火のための電流は、下記のような経路を流れます。

バッテリー＋端子 → ヒューズ → （リレー） → 点火コイル（1次側）→ イグナイター → バッテリー－端子（アース）

１次コイルに流れる電流のアース側を接続したり、切ったりしています。（上の絵を参照）

4)　強い点火を得るためには、

できるだけ短時間で多くの電流をコイルに流す。そういう点では　電気に関連するアフターパーツで特別なアーシングやコンデンサーチューンなどがあります。
主に次のような効果を狙っています。　アーシング：　イグナイターのアースからバッテリーの－端子間の抵抗による電圧降下を減らす。
コンデンサーチューン：　バッテリー電圧の安定（ノイス分が吸収されて僅かに電圧が上がる場合がある）
例えば、アーシングによる効果は、ほとんどの事例で0.1V以下です。一方でイグナイターは単独で1Vから3V以上の電圧降下を発生させる部品です。
つまり、イグナイターを改善するだけで数ボルト分（アーシングの数十倍から数百倍）の電圧降下を減らせます。
ほとんどの車両ではコストダウンされた純正のイグナイターが使われているため、イグナイターを改善すると点火系統で劇的な効果が得られます。
「大電流が流れるように低抵抗」で、「耐久性のために大容量で高耐電圧」なイグナイターが大きな効果を発揮します。

私が乗っている4気筒バイクには、1番と4番気筒用、2番と3番気筒用の２つの点火コイルが付いています。
仮に1番気筒だけ死んでいる場合、その原因としては点火コイル不良とかイグナイター不良ということはあり得ません。そのいずれかが劣化している場合は、複合要因で1番気筒だけが調子悪いとか、4番気筒だけが調子悪いということはあると思えます。

５．雑記

純正品に交換する場合、ヤフオクを見るとCB系ではコモンパーツの様で、代替には事欠かないようです。
イグナイターの件は、いろいろなことが分かりました。バイクの電気装備について少し理解が出来ました。私も、それなりの年齢ですので、この経験を生かすこともそうないでしょう。問題解決はいくつになっても楽しいです。
次は点火コイルの点検と交換です。

参考になれば幸いです。

2022年7月29日

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